傳統(tǒng)的變壓器磁芯和線(xiàn)圈材料的磁場(chǎng)特性測(cè)量方法需要正弦的磁場(chǎng)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(cè)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(cè)試儀器，可以測(cè)量任意曲線(xiàn)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(cè)試變得更簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)有效。
測(cè)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(guò)施加一個(gè)任意波形信號(hào)于包芯的一次側(cè)，然后測(cè)量二次測(cè)的開(kāi)路電壓，LMG 系列產(chǎn)品可以輕松確定損耗。
一次側(cè)線(xiàn)圈電流峰值(Ipk)與磁場(chǎng)強(qiáng)度(Hpk)成正比，二次側(cè)線(xiàn)圈開(kāi)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(cè)的真實(shí)功率。線(xiàn)繞式鐵芯的總損耗包含了磁滯損耗、渦流損耗、線(xiàn)圈損耗及其它損耗。當(dāng)測(cè)量鐵氧體磁芯損耗時(shí)，不應(yīng)測(cè)量銅損，可以用下面的測(cè)量電路來(lái)實(shí)現(xiàn)：
圖1：磁芯損耗測(cè)量回路
在這種情況下，功率損耗Ploss = Utrms × Itrms× cosφ。使用這個(gè)測(cè)量電路，一次側(cè)的銅電阻造成的電壓降沒(méi)有影響，因?yàn)橐淮蝹?cè)電路只測(cè)量了電流值。為了測(cè)量真正的磁化電壓，二次側(cè)回路沒(méi)有電流通過(guò)。一次側(cè)和二次側(cè)的銅損同時(shí)排除在被測(cè)的功率損耗之外。由于對(duì)Utrms、Itrms和cosφ的精確測(cè)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(guò)LMG系列產(chǎn)品直接測(cè)量、實(shí)時(shí)的顯示和讀取。
為了更好地解決這個(gè)測(cè)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：
延遲時(shí)間不同是由于每個(gè)測(cè)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(cè)量誤差帶來(lái)很大影響。
數(shù)值例子：
假設(shè)測(cè)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(cè)試線(xiàn)已經(jīng)存在這樣小的延遲。另外還沒(méi)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(wèn)題可以忽略掉。
對(duì)于這樣的測(cè)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(cè)量的高精度，另外，測(cè)試回路的精心設(shè)計(jì)對(duì)于取得高精度的測(cè)量結(jié)果也非常重要，測(cè)量回路一定要盡量短而且等長(zhǎng)。
LMG系列功率分析儀為此類(lèi)測(cè)量做過(guò)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(hù)可以調(diào)整延遲時(shí)間。
由于 LMG強(qiáng)大的功能，用戶(hù)可以獲得其他磁場(chǎng)相關(guān)的參數(shù)。
磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)定
Hpk是磁芯磁場(chǎng)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(zhǎng)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(chēng)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(cè)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(cè)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(cè)定
該方程在LMG610中的公式編輯器以符號(hào)表示為：
LMG610測(cè)量實(shí)現(xiàn)過(guò)程：
高精度功率分析儀與電源及被測(cè)設(shè)備的接線(xiàn)圖見(jiàn)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(chǎng)強(qiáng)度、磁通密度、相對(duì)幅值導(dǎo)磁系數(shù)等這些無(wú)法直接測(cè)量的數(shù)值可以在屏幕中實(shí)時(shí)顯示。
圖3：客戶(hù)自定義測(cè)量值
結(jié)論
通過(guò)直接測(cè)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(hù)提供的鐵氧體磁芯尺寸數(shù)據(jù)，可以測(cè)定鐵氧體的磁通密度、磁場(chǎng)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(cè)量的功率損耗同時(shí)顯示。
