计量学报, 2010, 31(5): 400-403 中国计量科学研究院、国家磁性材料及其制品质量监督检验中心（浙江杭州）； 摘要：采用短路同轴腔法，测量了同一材料制成的不同尺寸的镍锌铁氧体磁环在该频率范围内的复磁导率。 结果表明，在一定范围内，复磁导率的测量结果与样品内外径比的变化无关，而与样品的高度有一定的相关性。 随着磁环高度的增加，磁环复磁导率的实部和虚部的值均减小。 利用铁磁理论证明高频复磁导率与磁环高度之间的相关性是由于涡流效应造成的。 关键词：计量； 相关性; 尺寸; 磁导率 CLC 编号：TH871 文献标识码：,(),,中国;,,中国),.,.ency,理论.;;规模;;基金项目: 国家总局科技计划项目资助质量监督检验检疫（）和浙江省分析测试科技计划项目（）。 作者简介：吴琼(1981-)，女，安徽桐城人，中国计量科学研究院助理研究员，硕士。
主要从事磁性材料测试技术及标准研究。 计量学报, 2010, 31(5): 400-403 是表征磁性材料在正弦交变磁场下磁性能的重要参数。 对于软磁铁氧体材料，磁导率是一个标称参数。 它不仅是材料本身质量的标志，也是各种电子变压器、电感器和其他软磁铁氧体器件的设计基础。 随着通信技术和电子产品数字化的发展，对软磁铁氧体及元件提出了新的要求，如器件小型化、片式化以及高频、高性能、低损耗等。在测量低频复磁时导磁率时，我们常常将测量线圈，即磁芯线圈绕在环形样品上进行测量。 当测试频率升至1MHz以上时，由于磁芯线圈的分布电容和导线的铜损增加，此时即使采用考虑分布电容的修正方法也很难得到真实的测量结果用来。 定长端子短路同轴腔是一种低损耗集中参数电磁系统，可产生沿样品径向均匀磁化的环形交变磁场。 它代替“磁芯线圈”进行高频复磁导率测量，可以获得相对真实的测量结果。 经过几十年的发展，已经以标准测量方法的形式固定下来。 环形试样多用于测量软磁材料的各种磁性能。 环形样品的磁路是封闭的，因此不需要测量内部磁场，这给测量工作带来了很多方便。 然而，当使用“磁芯线圈”方法测量磁环的磁导率时，沿环的轴线（厚度方向）磁化强度是均匀的，但沿径向方向磁化强度不均匀。
这是因为环的内外圆半径在长度上不相等，并且磁化线圈在沿样品横截面的相同径向点处产生的磁场不相等。 只有当样品的径向宽度（即外径r。固定长度的端子）短路同轴腔可视为匝数等于1的线圈时，才能产生环形交变磁场。径向均匀磁化、轴向梯度分布的磁场，当使用短路同轴腔测量样品的磁导率时，样品的尺寸对测量结果有何影响？本文采用采用阻抗分析仪和配套磁性材料测试夹具（定长短路同轴腔体）对不同尺寸的镍锌铁氧体磁环的磁导率进行测量，以揭示环样品尺寸对磁环的影响规律和机制。磁导率测量，测量原理采用阻抗分析仪测量磁芯的复磁导率，测量原理基于电流-电压法。 该夹具是一个固定长度和短路端盖的同轴腔体。 将回路样品放置在中心导体上并靠近短路端盖。 将中心导体和空腔连接到测试仪器后，短路同轴空腔可以看作一个匝数等于1的线圈，当向线圈施加交流电压Vosc时，流过交流电流Iosc在循环。 根据电磁感应原理，此时会产生平行于样品表面的磁场。 计量学报, 2010, 31(5): 400-403 短路同轴腔原理图及等效电路图1(a)为端子短路同轴腔原理示意图。 图1(b)是其等效电路。 图中，L腔体电感和损耗电阻，Lx和Rx为被测样品的电感和损耗电阻，形成串联等效电路。 。
当我们用任何测量方法得到L时，对于终端短路同轴腔体[2,3]，它是加样腔体电阻与腔体电阻之差。 实验采用溶胶-凝胶法制备了钐掺杂镍锌铁氧体(Ni0.6Zn0.3Cu0.10.01,0.02)。 粉末制备过程在此不再详细描述。 粉末制备完毕后，将(Ni0.6Zn0.3Cu0.10.99Sm0.01Fe铁氧体粉末压制成外径、高度相同，内径不同的环形样品。(Ni0.6Zn0.3Cu0.10.98Sm0将02Fe铁氧体粉末压制成内外径相同但高度不同的环形样品，然后将样品烧结并保温4小时，冷却至室温后，测量（Ni0.6Zn0.02Fe铁氧体的尺寸）。 3Cu0.10.99Sm0.01Fe系列磁环如下：外径r为18.44mm，高度h为6.41mm，内径r分别为11.06mm、9.18mm、7.33mm，即内、外径外径比分别为0.6、0.5、0.4；（Ni0.6Zn0.3Cu0.10.98Sm0.02Fe系列磁环尺寸如下：外径r为11.22mm，高度h为3.88mm，分别为5.29mm、6.72mm、8.03mm，使用本公司生产的4294A阻抗分析仪及配套磁性材料测试夹具，测量上述系列镍锌铁氧体磁环在该频率范围内的复磁导率。
4.数据分析及实验结果4.1不同内外径比磁环样品的复磁导率测量结果。 内径与外径比为0.6、0.5、0.4的磁环的导磁率测试结果如图所示。 4294A阻抗分析仪的使用说明书给出了频率MHzFf，其中f为测试频率（GHz）； lnmm为待测样品的高度、内径、外径；）计算得出。 经计算，不同频率下不同内外径比磁导率的实测实相对标准偏差和虚相对标准偏差均在仪器精度范围内，说明内外径比对磁导率的影响。环形样品的磁导率测量。 可以忽略不计。 计量学报, 2010, 31(5): 400-403 内外径比为0.6、0.5、0.4的铁氧体系列磁环(Ni 0.6 Zn 0.3 Cu 0.1 0.99Sm 0.01 Fe)频率范围内的复磁导从10MHz到速率实部曲线对比 内外径比为0.6、0.5、0.4的系列磁环复磁导率虚部曲线对比(Ni 0.6 Zn 0.3 Cu 0.1 0.99Sm 0.01 Fe系列磁环在10MHz～4.2不同高度的磁环样品 不同高度的复导磁率测量结果（Ni 0.6 Zn 0.3 Cu 0.1 0.98Sm 0.02 Fe），经计算得出相对标准偏差磁导率实部和虚部超出仪器精度 2.00E+007 4.00E +007 6.00E+007 8.00E+007 1.00E+008 1.20E+008 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 2.00 E+0074.00E+007 6.00E+007 8.00E+007 1.00 E+008 1.20E+008 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.4f/Hz Acta , 2010, 31(5): 400-403 度范围，表明环样品的不同高度对磁导率测量有一定的影响，并且随着磁环高度的增加，磁环复磁导率的实部和虚部值均减小。
高度h分别为3.88mm、5.29mm、6.72mm和8.03mm(Ni 0.6 Zn 0.3 Cu 0.1 0.99Sm 0.02 Fe)。 铁氧体系列磁环在10MHz至h频率范围内的复磁导率实部曲线对比 3.88mm、5.29mm、6.72mm、8.03mm的复磁导率虚部曲线对比（Ni 10MHz～4.3频率范围0.6 Zn 0.3 Cu 0.1 0.99Sm 0.02 Fe铁氧体系列磁环 理论分析 2.00E+ 007 4.00E+007 6.00E+007 8.00E+007 1.00E+008 1.20E+008