MATS磁性材料自動測量系統(tǒng)
——MATS-3000M硅鋼材料測量裝置
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置簡介
MATS-3000M硅鋼材料測量裝置是基于computer（計算機）、Software 軟件、A/D數(shù)據(jù)采集和ARM嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)應用條件下的專業(yè)磁測量設(shè)備。
MATS-3000M硅鋼材料測量裝置應用數(shù)字波形補償和數(shù)字反饋技術(shù)，可準確測量電工鋼片（帶）、坡莫合金、非晶和納米晶等軟磁材料在20Hz～2kHz頻率范圍內(nèi)的交流磁性參數(shù)：比總損耗Ps、磁極化強度Jm、磁場強度Hm、比視在功率Ss、振幅磁導率，以及交流磁化曲線和損耗曲線。
系統(tǒng)設(shè)計符合GB/T 3655-2008、GB/T 13789-2008、GB/T 3658-2008、GB/T 19346.1-2017、IEC 60404-2、IEC 60404-3、IEC 60404-6等標準規(guī)范要求。
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置測試項目
?測試樣品種類：可測試非晶/納米晶、硅鋼、坡莫合金和軟磁鐵氧體等軟磁材料。
?測試樣品形狀：直接在樣品上繞制勵磁（N1）和感應（N2）線圈測量環(huán)形、矩形、EE形、EI形和U形等閉路樣品。
?采用愛潑斯坦方圈測量30mm?300mm硅鋼片的比總損耗Ps、磁極化強度Jm、磁場強度Hm、比視在功率Ss、振幅磁導率， 以及交流磁化曲線和損耗曲線。
?采用SST-500磁導計測量500mm?500mm硅鋼片在頻率為50Hz?150Hz下的比總損耗Ps、磁極化強度Jm、磁場強度Hm、比視在功率Ss、振幅磁導率， 以及交流磁化曲線和損耗線。
?可訂制非標磁磁導計測量特定尺寸的硅鋼片在頻率為50Hz和60Hz下的比總損耗Ps、磁極化強度Jm、磁場強度Hm、比視在功率Ss、振幅磁導率， 以及交流磁化曲線和損耗曲線。
?可定制鐵芯測試工裝測量特定尺寸的電機定子鐵芯和非晶卷繞鐵芯等軟磁樣品及磁性器件的比總損耗Ps、磁極化強度Jm、磁場強度Hm、比視在功率Ss、振幅磁導率， 以及交流磁化曲線和損耗曲線。
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置設(shè)備特點
?采用伏安法和數(shù)字積分測量動態(tài)磁滯回線，可準確測量μa、δ、Ps、Br和Hc，可推算特定條件下的μ′、μ″、μL、μR、Q和AL等動態(tài)磁性參數(shù)。
?第三代信號源技術(shù)，初級輸出低至10mV時，仍保持較高的信噪比。
?運用數(shù)字動態(tài)反饋處理技術(shù)，次級電壓信號測量最小可達到1mVrms。
?運用數(shù)字波形補償技術(shù)，通過數(shù)字合成、移相等數(shù)字處理技術(shù)的應用，有效保證被測樣品在接近飽和磁化狀態(tài)下時次級電壓的波形因數(shù)，測量結(jié)果更準確。
?全頻率范圍鎖定磁場測量，初級勵磁電流最小分辯率0.01mA。特別適合電流互感器磁芯等器件的交流磁化曲線測量。
?裝置主機整體散熱風道設(shè)計，可滿足裝置在連續(xù)大功率條件測量環(huán)境下的可靠性。
?裝置主機采用4.5寸854×480高分辨率IPS顯示屏，實時顯示電壓參數(shù)和波形狀態(tài)。
?自動連續(xù)測量多達255個測試點，每個測試點的測試時間約10秒（與樣品相關(guān)），多點測試可選擇固定頻率、固定Bm或固定Hm。
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置技術(shù)參數(shù)
1、硬件參數(shù)
1.1、MATS-3000M硅鋼材料測量裝置
型號 | MATS-3000M/k50A | MATS-3000M/k50B | MATS-3000M/k50C |
輸出功率 | 500VA正弦波（20Hz?40Hz：150VA;40Hz?1KHz：500VA;1KHz?2K Hz：350VA） |
頻率范圍 | 20Hz～2k | 40Hz～1.2k | 40Hz～500Hz |
頻率細度 | 1Hz | 1Hz | 1Hz |
輸出電壓 | 0～1V～10V～50V～150V 四檔自動量程 |
輸出電流 | 0～10A | 0～10A | 0～10A |
測量模式 | 支持全頻段鎖定磁感和鎖定磁場 |
波形補償 | 有 | 有 | 有 |
諧波測試 | 有 | 無 | 無 |
保護功能 | 過熱、過流、過壓和參數(shù)保護 |
MATS-3000M/k200A | MATS-3000M/k200B |
2000VA正弦波（400Hz以下） |
45Hz～1k |
1Hz |
0～10V～50V～80V～100V | 0～2V～20V～100V～200V |
0～20A | 20A |
支持全頻段鎖定磁感和鎖定磁場 |
過熱、過流、過壓和參數(shù)保護 |
1.2、PC-6684數(shù)據(jù)采集卡
參數(shù) | 技術(shù)指標 |
采樣速率 | 40MHz×2通道 |
分辨率和線性度 | 12Bit±1/2LSB |
電壓量程 | ±1V（滿量程） |
采樣時標 | 25ns～800ns硬件時標 |
內(nèi)存容量 | 512kByte×2 |
2、設(shè)備附件（選配件）
2.1、ES-700愛潑斯坦方圈
參數(shù) | 技術(shù)指標 | 
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適用標準 | GB3655-2008和IEC 60404-2 |
等效磁路 | 940mm |
匝 數(shù) | N1=N2=700匝 |
樣品尺寸 | 寬30mm±0.2mm,長280～320mm±0.5mm |
試樣質(zhì)量 | 240g∽1000g |
適用頻率 | 50∽400Hz |
2.2、ES-200愛潑斯坦方圈
參數(shù) | 技術(shù)指標 | 
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適用標準 | GB 10129-88 |
等效磁路 | 940mm |
匝 數(shù) | N1=N2=200匝 |
樣品尺寸 | 寬30mm±0.2mm,長280～320mm±0.5mm |
試樣質(zhì)量 | 200g∽1000g |
適用頻率 | 400Hz～10kHz |
2.3、SST-500磁導計
參數(shù) | 技術(shù)指標 | 
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適用標準 | GB13789-2008和IEC 60404-3 |
試樣尺寸 | 500mm X 500mm（單片） |
磁軛比總損耗 | ≤1.0w/kg（50Hz，1.5T條件下） |
適用頻率范圍 | 50Hz-150 Hz |
測量范圍 | 取向硅鋼：Bm1.0T～1.8T，Hm≤1000A/m
無取向硅鋼：Bm0.8T～1.5T，Hm≤10kA/m |
2.4、非標訂制
?非標磁導計 | ?氣動測試工裝 |
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?定子鐵芯測試工裝 | ?非晶寬帶測試工裝 |
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◆MATS-3000M硅鋼材料測量裝置系統(tǒng)參數(shù)
1、使用環(huán)境
參數(shù) | 技術(shù)指標 |
輸入電源 | 單相220V，50Hz |
使用環(huán)境 | 環(huán)境溫度：23±5℃；環(huán)境濕度：30～75%RH |
外磁場干擾 | 應避免 |
熱平衡時間 | 10分鐘 |
2、系統(tǒng)技術(shù)指標
2.1、依據(jù)國標GB/T 3655-2000，在50Hz、60Hz頻率下，使用25cm愛潑斯坦方圈測量30×300的硅鋼標樣，技術(shù)指標如下：
被測參數(shù) | Ps(%) | Ss(%) | Hrms(%) | Bm(%) | Hm(%) |
不確定度(k=2) | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 |
重復性(恒溫) | ± 0.5 | ± 0.5 | ± 1 | ± 0.5 | ± 1 |
備注 | 1.鎖B測試晶粒無取向硅鋼片Bm：1.5T；測試晶粒取向硅鋼片Bm：1.7T。 2.鎖H測試晶粒無取向硅鋼片Hm：1000A/m;測試晶粒取向硅鋼片Hm：500A/m。 |
2.2、依據(jù)國標GB/T 13789-2008，在50Hz、60Hz頻率下，使用SST-500單片磁導計測量500×500的硅鋼標樣，技術(shù)指標如下：
被測參數(shù) | Ps(%) | Ss(%) | Hrms(%) | Bm(%) | Hm(%) |
不確定度(k=2) | 1.5 | 1.5 | 2 | 1 | 3 |
重復性(恒溫) | ± 0.5 | ± 0.5 | ± 1 | ± 0.5 | ± 1 |
備注 | 1.鎖B測試晶粒無取向硅鋼片Bm：0.8～1.5T；測試晶粒取向硅鋼片Bm：1.0～1.8T。 2.鎖H測試晶粒無取向硅鋼片Hm：1000A/m;測試晶粒取向硅鋼片Hm：500A/m。 |
2.3、依據(jù)國標GB/T 3658-2008，在20Hz～2kHz頻率下，測量坡莫合金環(huán)形試樣，技術(shù)指標如下：
被測參數(shù) | Ps(%) | μa(%) | δ(%) | Bm(%) | Hm(%) |
不確定度(k=2) | 3 | 2 | —— | 1 | 1 |
重復性(恒溫) | ± 1.5 | ± 1 | ± 1 | ± 0.5 | ± 0.5 |
備注 | 1.試樣應為薄壁環(huán)，外徑/內(nèi)徑≤1.25。
2.測試前應先退磁，退磁場頻率≤測試頻率。
3.不確定度為“-”，表示國標中不要求。 |
2.4、依據(jù)國標GB/T 19346.1-2017，測量非晶環(huán)形試樣，技術(shù)指標如下：
被測參數(shù) | Ps(%) | μa(%) | Ss(%) | Bm(%) | Hm(%) |
不確定度(k=2) | 3 | 3 | 3 | 1 | 1 |
重復性(恒溫) | ± 1.5 | ± 1.5 | ± 1.5 | ± 0.5 | ± 0.5 |
備注 | 1.試樣應為薄壁環(huán)，外徑/內(nèi)徑≤1.25。
2.測試前應先退磁，退磁場頻率≤測試頻率。
3.不確定度為“-”，表示國標中不要求。 |
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置SMTest測量軟件
1、系統(tǒng)與語言
?SMTest測量軟件運行于Windows 7操作系統(tǒng)下，符合Windows軟件規(guī)范，操作簡捷。
?提供中文、英文或俄文三種語言版本供用戶選擇。
?有多種單位制式可選，以保證不同用戶各自的使用習慣。
2、測試功能
?支持固定頻率、固定Bm或固定Hm等多種測量模式。
?可自動連續(xù)測量，最多支持255個測試點。
?實時顯示I(t)、U(t)、B(t)采樣波形，可顯示曲線上每 一個數(shù)據(jù)點的坐標信息。
?支持環(huán)形、EE、EI、CD、矩形、雙孔、BS和其它等各種形狀樣品參數(shù)的輸入。
?可根據(jù)樣品的外形尺寸計算樣品的有效截面積和有效磁路長度。
?按μa、Ps、Bm、Br、Hc和Hm等參數(shù)設(shè)定上下限，對測試結(jié)果進行合格判定，通過數(shù)據(jù)表格的顏色來確定。
3、文件與數(shù)據(jù)管理
?文件系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫格式，可直接打印或輸出測試結(jié)果到 Excel表格中。
?文件管理功能強大，具有自動保存數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)，清除全部數(shù)據(jù)等功能。
?數(shù)據(jù)文件中包含完整的采樣數(shù)據(jù)、樣品參數(shù)和儀器參數(shù)，文件采用文本格式，可輸入到其它軟件中。
?可顯示B(H)磁化曲線、B(H)磁滯回線或μ(H)磁導率曲線，并可顯示曲線上每一個數(shù)據(jù)點的坐標信息。
4、測試報告與數(shù)據(jù)導出
?支持各種型號的打印機，測試報告與打印機紙張精確匹配。
?具有打印預覽的功能，可方便地調(diào)整測試報告的大小和邊距。
?可直接打印測試報告，或?qū)y試報告生成JPG圖片文件。
?可直接通過發(fā)送JPG圖片文件，或?qū)PG圖片文件保存到磁盤。
?測試報告包含完整的曲線圖、測試結(jié)果、測試條件和樣品參數(shù)。
?可在測試報告頁面中添加用戶標志和企業(yè)名稱。
◆ MATS-3000M硅鋼材料測量裝置設(shè)備選型
1、標準配置
主要部件 | 型號及說明 |
硅鋼材料測量裝置 | MATS-3000M/k50A | MATS-3000M/k50B | MATS-3000M/k50C |
工控計算機 | 研華IPC-510 | 研華IPC-510 | 研華IPC-510 |
液晶顯示器 | 聯(lián)想18.5'液晶 | 聯(lián)想18.5'液晶 | 聯(lián)想18.5'液晶 |
激光打印機 | HP1108 | HP1108 | HP1108 |
測量軟件 | SMTest | SMTest | SMTest |
數(shù)據(jù)采集卡 | PC-6684 | PC-6684 | PC-6684 |
愛潑斯坦方圈 | ES-700 | ES-700 | —— |
標準樣品 | 方圈標樣，附第三方測試報告 | 硅鋼環(huán)樣 |
標準機柜 | 600mm*600mm*900mm |
2、選配件
序號 | 產(chǎn)品名稱 | 型號規(guī)格 | 備注 |
1 | 愛潑斯坦方圈 | ES-700 | 適用頻率：DC?400Hz |
2 | 中頻愛潑斯坦方圈 | ES-200 | 適用頻率： 400Hz?10kHz |
3 | 磁導計 | SST-500 | 適用頻率：50Hz?150Hz，用于500mm?500mm單片硅鋼樣品測量 |
4 | 非標磁導計 | 定制 | 適用于特定尺寸的硅鋼片樣品測量 |
5 | 鐵芯測試工裝 | 定制 | 適用于特定尺寸的軟磁器件（鐵芯）測量 |
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