一种磁芯阻抗特征分析方法及应用其的磁芯阻抗测试系统

摘要

本发明公开了一种磁芯阻抗特征分析方法，其包括如下步骤，S1、以动态的模拟电流信号进行输出；S2、对输出的模拟电流信号进行信号放大处理；S3、对信号放大处理所得的模拟电流信号作阻抗稳定调整处理；S4、使阻抗稳定调整处理后的模拟电流信号对被测磁芯作信号输入，并以阻抗分析设备对被测磁芯的阻抗进行检测；S5、根据阻抗分析设备检测所得的阻抗检测结果以进行被测磁芯的阻抗特征分析；通过了该磁芯阻抗特征分析方法的应用，能有效地进行被测磁芯的动态应用过程模拟，而测试所得有相应的阻抗特征，为产品的研发和应用指明方向。

说明书

技术领域

本发明涉及测试领域，具体是涉及一种磁芯阻抗特征分析方法及应用其的磁芯阻抗测试系统。

背景技术

常用的阻抗分析仪仅能测静态下的阻抗或者低电流叠加下的阻抗，对于动态下磁芯阻抗特性无法测试。而实际的工作过程应用中，磁芯或容易受到外界的影响而产生有阻抗的变化，则若以阻抗特性不符合要求的磁芯进行工作应用，或将造成了其应用器件的品质影响。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种磁芯阻抗特征分析方法及应用其的磁芯阻抗测试系统。

一种磁芯阻抗特征分析方法，其包括如下步骤，

S1、以动态的模拟电流信号进行输出；

S2、对输出的模拟电流信号进行信号放大处理；

S3、对信号放大处理所得的模拟电流信号作阻抗稳定调整处理；

S4、使阻抗稳定调整处理后的模拟电流信号对被测磁芯作信号输入，并以阻抗分析设备对被测磁芯的阻抗进行检测；

S5、根据阻抗分析设备检测所得的阻抗检测结果以进行被测磁芯的阻抗特征分析。

进一步地，于所述步骤S1中，应用有至少两组不同动态状态的模拟电流信号进行输出。

进一步地，于所述步骤S1中，以任意波信号发生器通过函数编辑以产生有动态任任意波形信号以作模拟电流信号进行输出。

进一步地，于所述步骤S2中，以信号放大器控制模拟电流信号波形不变的前提下进行信号放大处理。

进一步地，于所述步骤S3中，以阻抗稳定器对输入的模拟电流信号作稳定的阻抗提供。

进一步地，所述阻抗稳定器提供的阻抗a与被测磁芯的阻抗b相比，a/b＞50。

应用有如上述所述磁芯阻抗特征分析方法的一种磁芯阻抗测试系统，其包括动态电流信号发生部，所述动态电流信号发生部包括任意波信号发生器，所述任意波信号发生器电性连接有信号放大器，所述信号放大器电性连接有阻抗稳定器，所述阻抗稳定器延伸设置有用于电流信号对外传递的信号传递部。

进一步地，所述动态信号发生部设置有至少两组。

进一步地，还包括阻抗分析仪，所述阻抗分析仪延伸设置有用于阻抗信号接收的信号接收部。

进一步地，所述阻抗分析仪为矢量网络分析仪。

通过了该磁芯阻抗特征分析方法的应用，能有效地进行被测磁芯的动态应用过程模拟，而测试所得有相应的阻抗特征，为产品的研发和应用指明方向。

附图说明

图1为本发明实施例中的磁芯阻抗测试系统的组合结构示意图；

图2为本发明实施例中的一任意波信号发生器发生的信号波形应用图例；

图3为本发明实施例中的另一任意波信号发生器发生的信号波形应用图例；

图4为本发明实施例中的阻抗稳定器的设计电路图；

图5为本发明实施例中的被测磁芯测试所得100KHZ～200MHZ的阻抗曲线图；

图6为本发明实施例中的被测磁芯测试所得500KHZ～108MHZ的阻抗曲线图；

图7为现有技术的被测磁芯测试所得阻抗曲线图。

附图标记说明：

动态信号发生部100、

任意波信号发生器1、发生器信号输出端11、发生器信号输入端12、

信号放大器2、第一放大信号输入端21、第一放大信号输出端22、第二放大信号输入端23、第二放大信号输出端24、

阻抗稳定器3、第一阻抗信号输入端31、第一阻抗信号输出端32、第二阻抗信号输入端33、第二阻抗信号输出端34、

信号传递连接线4、

被测磁芯5、

阻抗分析仪6、分析信号输出端61、分析信号输入端62、

信号接收连接线7。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案、目的及其优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的解释说明。

本发明提供有一种磁芯阻抗测试系统以用于对磁芯进行动态模拟的阻抗检测。

如图1所示，本实施例的磁芯阻抗测试系统以对一呈环状设置的被测磁芯5作阻抗测试应用，则所述磁芯阻抗测试系统中将包括设置有动态信号发生部100，所述动态信号发生部100包括任意波信号发生器1、信号放大器2及阻抗稳定器3。

该动态信号发生部100中，使所述任意波信号发生器1的发生器信号输出端11与信号放大器2的第一放大信号输入端21电性连接，所述信号放大器2的第一放大信号输出端22与所述阻抗稳定器3的第一阻抗信号输入端31电性连接，所述阻抗稳定器3的第一阻抗信号输出端32延伸设置有一信号传递连接线4以作为电流信号对外传递的信号传递部，使所述信号传递连接线4绕设于被测磁芯5的内环侧后，电性连接至该阻抗稳定器3的第二阻抗信号输入端33，并使所述阻抗信号器的第二阻抗信号输出端34电性连接至所述信号放大器2的第二放大信号输入端23，所述信号放大器2的第二放大信号输出端24电性连接至所述任意波信号发生器1的发生器信号输入端12。

所述发生器信号输出端11、第一放大信号输入端21、第一放大信号输出端22、第一阻抗信号输入端31、第一阻抗信号输出端32、第二阻抗信号输入端33、第二阻抗信号输出端34、第二放大信号输入端23、第二放大信号输出端24、发生器信号输入端12依次电性连通设置，以此形成有电流信号的发生连接设置。

该任意波信号发生器1通过以函数的编辑输入，以作相应的信号波形模拟，以此模拟出被测磁芯5后续其所应用的产品实际使用过程中承受的不同电流环境情况。

所述信号放大器2应用为电流功率放大器，以确保获取的信号波形不变的前提下，对模拟电流信号进行信号放大处理。

所述阻抗稳定器3以提供有稳定阻抗，以保持电流信号发生线路的阻抗稳定，确保被测磁芯5不收信号放大器2的内阻影响，避免被测磁芯5因输入阻抗太小而造成的短路。

通过上述动态信号发生部100的设置，可有效地进行被测磁芯5的应用电流环境情况动态模拟。则以此进行有相应的阻抗分析仪6外接，即可有效地实现对被测磁芯5的阻抗特征分析。

本实施例中的阻抗分析仪6可选择应用为矢量网络分析仪以进行被测磁芯5的实际阻抗特征分析；具体而言，使该矢量网络分析仪的分析信号输出端61延伸设置有一信号接收连接线7以作为阻抗信号接收的信号接收部，使所述信号接收连接线7绕设于被测磁芯5的内环侧后，以电性连接至该矢量网络分析仪的分析信号输入端62，以此形成有阻抗信号的接收连接设置。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图2及图3所示，使所述任意波信号发生器1设置为至少两组，使其中一任意波信号发生器1发生有直流波形，频率小于50KHZ(纵轴为电流，横轴为时间)，使另一任意波信号发生器1发生有正弦交流波形，频率小于50KHZ(纵轴为电流，横轴为时间)以作不同的任意波信号发生并以此作为应用模拟，从而能更真实地模拟被测磁芯5的应用电流环境情况。

该任意波信号发生器1应用为电压输出，其通常设定输出值为1～10VPP值。

一般情况下，现有技术所应用的电流功率放大器其输出端口回路阻抗非常低(小于1000Ω，100KHZ至200MHZ的频率段范围内)，故此需应用有阻抗稳定器3对电流信号发生线路提高阻抗；该阻抗稳定器3的设计电路如图4所示，电流从第一阻抗信号输入端31(input)进，经过一级共模电感CMC和一级差模电感到第一阻抗信号输出端32(负载load端)，经过第二阻抗信号输入端33(load’)返回，再经过一级共模电感CMC和一级差模电感到第二阻抗信号输出端34(Back)端返回。

共模电感和差模电感设计的阻抗在100KHZ下，大于1000欧姆。被测磁芯5在100KHZ频率下，阻抗通常20欧姆以下。多次实验数据证明，所述阻抗稳定器3提供的阻抗a与被测磁芯5的阻抗b相比，以a/b＞50为较佳的设置应用。

本实施例应用中对被测磁芯5测试所得100KHZ～200MHZ的阻抗曲线如图5所示。

本实施例应用中对被测磁芯5测试所得500KHZ～108MHZ的阻抗曲线如图6所示。

作为对比，若不基于本实施例的动态信号发生部100作动态信号调整输入设置而仅以常规方式进行直接的阻抗分析，其结果所得如图7所示，阻抗几乎为零，则说明被测磁芯5已被短路。

综上所述，本发明的磁芯阻抗测试系统，其涉及有一种磁芯阻抗特征分析方法；该磁芯阻抗特征分析方法的步骤应用如下：

S1、以动态的模拟电流信号进行输出；

S2、对输出的模拟电流信号进行信号放大处理；

S3、对信号放大处理所得的模拟电流信号作阻抗稳定调整处理；

S4、使阻抗稳定调整处理后的模拟电流信号对被测磁芯5作信号输入，并以阻抗分析设备对被测磁芯5的阻抗进行检测；

S5、根据阻抗分析设备检测所得的阻抗检测结果以进行被测磁芯5的阻抗特征分析。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的实施原理前提下，依然可以对所述实施例进行修改，而相应修改方案也应视为本发明的保护范围。