使用高精度功率分析儀LMG600、LMG500系列產(chǎn)品，可以測量變壓器磁芯和線圈材料的磁場特性以及精確測量功率損耗。
包括磁通量的峰值、磁場強(qiáng)度、低頻或高頻工作下的磁芯的導(dǎo)磁系數(shù)，對(duì)于應(yīng)用磁芯的磁性元件的質(zhì)控非常有幫助。
傳統(tǒng)的測量方法需要正弦的磁場強(qiáng)度或磁通量，需要昂貴、復(fù)雜的信號(hào)源才能實(shí)現(xiàn)。特別是測試的重點(diǎn)是飽和區(qū)間，在此范圍下對(duì)于信號(hào)源的要求非常高。如果有一臺(tái)智能的測試儀器，可以測量任意曲線的電壓和電流，可以進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，即便是配合諧波很大的低成本電源一起使用，也會(huì)使得測試變得更簡單經(jīng)濟(jì)有效。
測量功率損耗
鐵氧化磁芯的損耗和磁滯回路的面積成正比，另外也和溫度、頻率、磁通密度、鐵素體材質(zhì)、磁芯的幾何體形狀有關(guān)；通過施加一個(gè)任意波形信號(hào)于包芯的一次側(cè)，然后測量二次測的開路電壓，LMG 系列產(chǎn)品可以輕松確定損耗。
一次側(cè)線圈電流峰值(Ipk)與磁場強(qiáng)度(Hpk)成正比，二次側(cè)線圈開路電壓整流平均值(Urect)和磁通密度成正比。磁滯回路的積分等效于實(shí)測的真實(shí)功率。線繞式鐵芯的總損耗包含了磁滯損耗、渦流損耗、線圈損耗及其它損耗。當(dāng)測量鐵氧體磁芯損耗時(shí)，不應(yīng)測量銅損，可以用下面的測量電路來實(shí)現(xiàn)：
圖1：磁芯損耗測量回路
在這種情況下，功率損耗Ploss = Utrms × Itrms× cosφ。使用這個(gè)測量電路，一次側(cè)的銅電阻造成的電壓降沒有影響，因?yàn)橐淮蝹?cè)電路只測量了電流值。為了測量真正的磁化電壓，二次側(cè)回路沒有電流通過。一次側(cè)和二次側(cè)的銅損同時(shí)排除在被測的功率損耗之外。由于對(duì)Utrms、Itrms和cosφ的精確測量，不需要對(duì)磁滯回路進(jìn)行積分和動(dòng)態(tài)運(yùn)行，損耗可以通過LMG系列產(chǎn)品直接測量、實(shí)時(shí)的顯示和讀取。
為了更好地解決這個(gè)測量難題，如下細(xì)節(jié)需要注意：
功率損耗的計(jì)算誤差公式：
總的損耗誤差包含了測量的電壓、電流的幅值誤差以及它們之間延遲時(shí)間不同造成的誤差。這些延遲時(shí)間不同是由于每個(gè)測量通道的延遲時(shí)間不同造成的。
通常損耗非常小，而且相位角接近90 度，所以cosφ幾乎為0，Δcosφ比上cosφ的值就會(huì)變得很大，給測量誤差帶來很大影響。
數(shù)值例子：
假設(shè)測量一個(gè)鐵氧體磁芯損耗，cosφ為0.06，一次側(cè)電流為50kHz正弦信號(hào)，利用公式：φ= t×360°×f，延遲時(shí)間t大概只有3.8ns，但是結(jié)果cos(φ+Δφ)/cosφ≈2%，短于1米的測試線已經(jīng)存在這樣小的延遲。另外還沒算上ΔU / U 和ΔI / I引起的誤差。但是，如果用LMG 這樣高精度的功率分析儀，這些問題可以忽略掉。
對(duì)于這樣的測量難題，選擇一臺(tái)好的儀器非常關(guān)鍵，需要的不僅是電壓、電流的高精度，更重要的是功率測量的高精度，另外，測試回路的精心設(shè)計(jì)對(duì)于取得高精度的測量結(jié)果也非常重要，測量回路一定要盡量短而且等長。
LMG系列功率分析儀為此類測量做過校準(zhǔn)，包含特殊的延遲調(diào)整，因此電壓、電流通道之間的延遲小于4ns。用戶可以調(diào)整延遲時(shí)間。
由于 LMG強(qiáng)大的功能，用戶可以獲得其他磁場相關(guān)的參數(shù)。
磁場強(qiáng)度的測定
Hpk是磁芯磁場強(qiáng)度的峰值，n1是一次側(cè)繞組，Ipk是一次側(cè)電流的峰值，lmagn是磁路長度。Hpk是完全確定的，取決于一次側(cè)電流波形形狀。只有一個(gè)要求，電流必須是對(duì)稱的。例如Ipk=Ipp/2 。
該方程在LMG610中的公式編輯器以符號(hào)表示為：
磁通密度的測定
N2是二次側(cè)繞組，A是磁芯材料有效磁剖面，f=1/T是感應(yīng)電壓的頻率，Bpk是完全確定的，取決于信號(hào)形狀。
該方程在LMG610中的公式編輯器以符號(hào)表示為：
相對(duì)幅值導(dǎo)磁系數(shù)的測定
該方程在LMG610中的公式編輯器以符號(hào)表示為：
磁芯損耗的測定
該方程在LMG610中的公式編輯器以符號(hào)表示為：
LMG610測量實(shí)現(xiàn)過程：
高精度功率分析儀與電源及被測設(shè)備的接線圖見圖1。在公式編輯器中編輯公式之后（圖2），可以實(shí)時(shí)讀?。▓D3）和/或存儲(chǔ)計(jì)算值。特別是磁場強(qiáng)度、磁通密度、相對(duì)幅值導(dǎo)磁系數(shù)等這些無法直接測量的數(shù)值可以在屏幕中實(shí)時(shí)顯示。
圖2：編輯公式
圖3：客戶自定義測量值
結(jié)論
通過直接測量獲得的參數(shù)：感應(yīng)電壓整流平均值、頻率、一次側(cè)電流峰值以及用戶提供的鐵氧體磁芯尺寸數(shù)據(jù)，可以測定鐵氧體的磁通密度、磁場強(qiáng)度、相對(duì)幅值導(dǎo)磁系數(shù)，這些量可以實(shí)時(shí)計(jì)算并與直接測量的功率損耗同時(shí)顯示。
圖4：LMG610
