用于磁性能测定的数字采样法、交流磁性测量磁场线圈法方案、设备校准方案.pdfVIP

GB/T 3655—202X 附 录 A （资料性附录） 用于磁性能测定的数字采样法 A.1 概述 数字采样法是一种先进的技术，完全适用于本文件测量程序的电气部分。其特点是将次级感应电压 U(t)及与初级线圈串联的无感精密电阻两端的电压U(t) （见图5）数字化，并通过对这些数据的处理来 2 1 测定试样的磁性能。为此，在短的等长时间间隔内，瞬时电压值u 和u （j为采样序列值下标）由采样- 2j 1j 保持电路对与时间相关的电压信号采集并保持，然后通过模数转换器 （ADC）及时将信号转换成数字 值。在一个或多个周期内采样的数据对集、试样以及设置参数构成一次测量的全部信息。通过计算机处 理整套数据来确定本标准所涉及的所有磁性能。 数字采样法可用于本文件正文部分所描述的测量步骤。图3的电路图可同等地应用于模拟采样或数 字采样。数字采样法通过包含数字采样装置和软件的综合系统可实现图3至图8中所有测量部件的功能。 次级电压正弦波形的控制也可通过数字采样法来实现，但技术手段和目的不同于本附录。详细信息参见 文献[1]和[2]。 本附录有助于理解数字采样法对本标准测量方法的精度的影响。其重要性在于，通过使用ADC电 路、瞬态记录仪和配套软件很容易构建起数字采样功率表，但是如果数字采样法使用不当，会造成较大 的误差，并劣化测量不确定度。 A.2 技术细节和要求 数字采样法的原理是用有限时间间隔Δt替代无限小的时间间隔dt对电压进行离散取值： T 1 1 t ·························································(A.1) n f n f s 式中： Δt ── 两采样点的间隔时间，单位为秒(s)； T ── 磁化周期，单位为秒(s)； n ── 一个周期内的采样数； f ── 磁化频率，单位为赫兹(Hz)； ── -1 fs 采样频率，单位为点数每秒(s )。 为获得更小的不确定度，磁化周期和采样点间的时间间隔的比率，即fs/f，应为整数 （奈奎斯特条 件[5]），采样频率fs应大于输入信号带宽的两倍。 利用平均值电压表，磁极化强度峰值可用一个周期内的u 采样值之和计算得到，具体如下： 2j ˆ 1 1 T 1 n1 J U (t)dt u ··································(A.2)  2 2j 4fN A T 4f N A j 0 2 t 0 s 2 比总损耗可通过对一个周期内u 和u 的逐点乘积求和计算得到，具体如下： 2j 1j