TW201602610A - 磁性量測系統以及磁性量測方法 - Google Patents
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Abstract
一種磁性量測系統以及磁性量測方法。此鋼捲檢驗分析系統包含激磁裝置、磁場強度測量裝置以及磁通密度測量裝置，其中激磁裝置包含第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯。在此磁性量測方法中，首先利用第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯來夾持待測金屬片。第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯係對稱地設置在待測金屬片之相對兩表面上，以夾持待測金屬片。接著，利用磁場強度測量裝置來量測激磁裝置所提供之磁場強度。然後，利用磁通密度測量裝置來量測待測金屬片之磁通密度。
Description
本發明是有關於一種磁性量測系統以及磁性量測方法，特別是有關於電磁鋼片之磁性量測系統以及磁性量測方法。
近年來，為了符合節約能源的發展趨勢，電機產品朝向高效率與小型化發展。在電機特性方面，電機產品則有朝著變頻與高頻化發展的趨勢。為了滿足電機產品各種性能的要求，關鍵鐵芯材料的選擇顯得格外重要。一般而言，電機產品的鐵芯材料係以電磁鋼片製成。為了使電機產品(例如：高效率馬達、變頻馬達、電動車驅動馬達、伺服馬達、高速主軸馬達以及高效率變壓器)滿足所需之性能要求，電機產品所採用之電磁鋼片的磁性特性需要符合電機產品之規範。目前測量電磁鋼片磁性的設備包含愛普斯坦磁性測量器(Epstein tester)、單片磁性量測設備(Single sheet tester；SST)。
愛普斯坦磁性測量器需要將電磁鋼片取樣成長條型的試片，並堆疊成封閉的磁迴路，再於磁迴路上放置激磁裝置與感應線圈來測得疊片整體的磁特性，如磁滯曲線、鐵損等。然而，愛普斯坦磁性測量器需要相當多的取
樣數目，耗費大量的時間與成本。因此，業界開發出了單片磁性量測設備來克服這些問題。
單片磁性量測設備係採用C型鐵芯與試片形成封閉迴路，激磁裝置與感應線圈環繞於試片。然而，單片磁性量測設備之線圈內可允許放置的試片最大寬度為60mm。對於使用者而言，剪切電磁鋼片來符合試片的尺寸要求非常不方便，因為剪切的過程也會影響電磁鋼片的特性。為此，又發展出了探頭式鐵損量測設備(DAC-IR-3，由Soken公司製造)。
探頭式鐵損量測設備只需將探頭設置於試片上，即可測出鐵損。然而，這種方式有幾以下幾種缺點：(1)在接近磁飽和狀態時，磁通密度的量測會受到鐵芯材質的影響；(2)單激磁迴路設計，且試片大小必須與探頭相配合，不同大小的試片需要不同的探頭。
有鑑於此，需要一種新的磁性量測系統以及磁性量測方法來解決上述問題。
本發明之一方面是在提供一種磁性量測系統以及磁性量測方法，其具有雙激磁迴路設計，且試片大小的限制也較習知技術少。
根據本發明之一實施例，此磁性量測系統包含激磁裝置、磁場強度測量裝置以及磁通密度測量裝置。激磁裝置包含第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯。第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯為C形鐵芯，且對稱地設置於待測金屬片之兩
相對表面上，以夾持待測金屬片。磁場強度測量裝置係用以量測該激磁裝置所提供之磁場強度。磁通密度測量裝置係用以量測該待測金屬片之磁通密度。
根據本發明之一實施例，在此磁性量測方法中，首先提供激磁裝置，其中此激磁裝置包含第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯。然後，利用第一激磁鐵芯和第二激磁鐵芯來夾持待測金屬片。接著，利用磁場強度測量裝置來量測激磁裝置所提供之磁場強度。然後，利用磁通密度測量裝置來量測待測金屬片之磁通密度。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，上文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第1圖係繪示根據本發明實施例之磁性量測系統的架構示意圖。
第2圖係繪示根據本發明實施例之磁性量測方法的流程示意圖。
第3圖係繪示根據本發明實施例之激磁裝置所提供之激磁迴路示意圖。
請參照第1圖，其係繪示根據本發明實施例之磁性量測系統100的架構示意圖。磁性量測系統100包含激磁裝置110、磁場強度測量裝置120以及磁通密度測量裝置130。激磁裝置110包含第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114。第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114係挾持待測金
屬片M(例如電磁鋼片)，並提供磁場。在本實施例中，第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114上繞設有激磁線圈(未繪示)，且第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114為C形鐵芯，但本發明之實施例並不受限於此。
磁場強度測量裝置120係量測激磁裝置110所提供之磁場強度，而磁通密度測量裝置130則用以量測待測金屬片M之磁通密度。如此，可得到磁場強度和磁通密度，並進而得到磁滯曲線以及鐵損等相關的磁特性。在本實施例中，磁場強度測量裝置120為異向磁阻(Anisotropic magnetoresistance)磁感應器或霍爾(Hall)磁感應器，而磁通密度測量裝置130為探針式(needle probe)磁通密度測量裝置。
請參照第2圖，其係繪示根據本發明實施例之磁性量測方法200的流程示意圖。在磁性量測方法200中，首先進行步驟210，以提供激磁裝置110。然後，進行步驟220，以利用第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114來夾持待測金屬片M。如第1圖所示，第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114係對稱地設置於待測金屬片M之兩相對表面MS1和MS2上，且第一激磁鐵芯112之凹部係朝向表面MS1，而第二激磁鐵芯114之凹部係朝向表面MS2。如此，第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114之凹部係彼此相對，並提供兩條激磁迴路。
接著，進行步驟230，以設置磁場強度測量裝置120於待測金屬片M之表面MS1上，並量測激磁裝置110所提
供之磁場強度。在本實施例中，磁場強度測量裝置120為異向磁阻磁感應器，其係設置於第一激磁鐵芯112之下方。然而，磁場強度測量裝置120之設置位置並不受限於此。磁場強度測量裝置120的設置位置儘量接近待測金屬片M即可。例如，磁場強度測量裝置120也可設置在待測金屬片M之表面MS2上。
接著，進行步驟240，以利用磁通密度測量裝置來量測待測金屬片M之磁通密度。在本實施例中，磁通密度測量裝置130為探針式磁通密度測量裝置，其探針係設置於磁場強度測量裝置120之兩側，以測量待測金屬片M之磁通密度。
請參照第3圖，其係繪示根據本發明實施例之激磁裝置110所提供之激磁迴路示意圖。激磁裝置110之第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114係提供兩條激磁迴路EC1和EC2。激磁迴路EC1和EC2係於待測金屬片M上交會，以於待測金屬片M之表面MS1和MS2上提供更均勻以及更具有對稱性的磁通量。如此，當磁場強度測量裝置120和磁通密度測量裝置130在測量磁場強度和磁通密度時，便能避免由單激磁迴路所造成的誤差。例如，在單激磁迴路的狀況下量測磁性時，測得的數據可能會隨著待測金屬片的尺寸而變化。為了避免此問題，發明實施例之激磁裝置110提供互相對稱的兩條激磁迴路EC1和EC2，如此可避免測得的磁性數據隨著待測金屬片的尺寸而變化。
另外，值得一提的是，本發明實施例之待測金屬片
M只需要具有足夠的寬度來供第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114挾持即可。意即，本發明實施例之待測金屬片M只有最小寬度的限制。只要待測金屬片M之寬度大於此最小寬度，便可應用本發明實施例之磁性量測系統100以及磁性量測方法200來量測磁性。
由上述說明可知，本發明實施例之磁性量測系統100以及磁性量測方法200係利用第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114來提供兩條激磁迴路，以避免由單激磁迴路所造成的誤差。另外，本發明實施例之磁性量測系統100以及磁性量測方法200僅要求待測金屬片M之最小寬度，故本發明實施例之磁性量測系統100不需要經常隨著待測金屬片M的尺寸來改變第一激磁鐵芯112和第二激磁鐵芯114的大小。本發明實施例之磁性量測系統100以及磁性量測方法200可克服習知技術需經常更換探頭的缺點。
雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧磁性量測系統
110‧‧‧激磁裝置
112‧‧‧第一激磁鐵芯
114‧‧‧第二激磁鐵芯
120‧‧‧磁場強度測量裝置
130‧‧‧磁通密度測量裝置
200‧‧‧磁性量測方法
210、220、230、240‧‧‧步驟
M‧‧‧待測金屬片
MS1、MS2‧‧‧表面
EC1、EC2‧‧‧激磁迴路
100‧‧‧磁性量測系統
110‧‧‧激磁裝置
112‧‧‧第一激磁鐵芯
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120‧‧‧磁場強度測量裝置
130‧‧‧磁通密度測量裝置
M‧‧‧待測金屬片
MS1、MS2‧‧‧表面
Claims (10)
- 一種磁性量測系統，用以量測一待測金屬片之磁性特性，其中該磁性量測系統包含：一激磁裝置，用以挾持該待測金屬片，其中該激磁裝置包含一第一激磁鐵芯和一第二激磁鐵芯，以夾持該待測金屬片；一磁場強度測量裝置，用以量測該激磁裝置所提供之磁場強度；以及一磁通密度測量裝置，用以量測該待測金屬片之磁通密度。
- 如請求項第1項所述之磁性量測系統，其中該第一激磁鐵芯和該第二激磁鐵芯為C形鐵芯，且對稱地設置於該待測金屬片之一第一表面和一第二表面上，該待測金屬片之該第一表面係相對於該待測金屬片之該第二表面。
- 如請求項第2項所述之磁性量測系統，其中該第一激磁鐵芯之凹部係朝向該待測金屬片之該第一表面，該第二激磁鐵芯之凹部係朝向該待測金屬片之該第二表面。
- 如請求項第1項所述之磁性量測系統，其中該磁通密度測量裝置為探針式磁通密度測量裝置。
- 如請求項第1項所述之磁性量測系統，其中該磁場強度測量裝置為一異向磁阻(Anisotropic magnetoresistance)磁 感應器或一霍爾(Hall)磁感應器，設置於該待測金屬片上。
- 一種磁性量測方法，用以量測一待測金屬片之磁性特性，其中該磁性量測方法包含：提供一激磁裝置，其中該激磁裝置包含一第一激磁鐵芯和一第二激磁鐵芯；利用該第一激磁鐵芯和該第二激磁鐵芯來夾持該待測金屬片；利用一磁場強度測量裝置來量測該激磁裝置所提供之磁場強度；以及利用一磁通密度測量裝置來量測該待測金屬片之磁通密度。
- 如請求項第6項所述之磁性量測方法，其中該第一激磁鐵芯和該第二激磁鐵芯為C形鐵芯，且對稱地設置於該待測金屬片之一第一表面和一第二表面上，該待測金屬片之該第一表面係相對於該待測金屬片之該第二表面，該第一激磁鐵芯之凹部係朝向該待測金屬片之該第一表面，該第二激磁鐵芯之凹部係朝向該待測金屬片之該第二表面。
- 如請求項第6項所述之磁性量測方法，其中該磁通密度測量裝置為探針式磁通密度測量裝置。
- 如請求項第6項所述之磁性量測方法，更包含將該磁場強度測量裝置設置於該待測金屬片上，以量測該激磁裝置所提供之磁場強度，其中該磁場強度測量裝置為異向磁阻磁 感應器或霍爾磁感應器。
- 如請求項第6項所述之磁性量測方法，更包含利用該磁場強度測量裝置來量測該激磁裝置之一驅動電流值，以獲得該激磁裝置所提供之磁場強度。
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|---|---|
| TWI515446B TWI515446B (zh) | 2016-01-01 |
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| TW (1) | TWI515446B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI804941B (zh) * | 2020-10-06 | 2023-06-11 | 湛積股份有限公司 | 電流感測器 |
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2014
- 2014-07-09 TW TW103123606A patent/TWI515446B/zh not_active IP Right Cessation
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