Uncertainty of hysteresis loop measurements in magnetic materials

In this paper an estimation of the uncertainty is presented for the Magnet-Physik REMACOMP® C-200 BH-loop tracer. Two configurations were treated for electrical steel in the form of strips: the Epstein frame and the so called MJC yoke. It was revealed that the dominating contribution to the uncertainty budget in both configurations is due to the inaccuracy in measuring of the sample dimensions.

W artykule opisano system pomiarowy REMACOMP® C-200 służący do wyznaczania dynamicznych pętli histerezy dla materiałów magnetycznie miękkich oraz zaproponowano metodę wyznaczania dokładności takich pomiarów. Oszacowano niepewność względną wyznaczania natężenia pola magnetycznego H i indukcji magnetycznej B. Analizę niepewności przeprowadzono dla pomiarów pętli histerezy magnetycznej dla blach elektrotechnicznych w dwóch przypadkach: dla próbki wykonanej z blachy o ziarnie orientowanym (pomiary za pomocą aparatu Epsteina) i dla próbki z blachy nieorientowanej (pomiar na pojedynczym pasku za pomocą jarzma MJC). Na podstawie opisu metody pomiarowej zidentyfikowano wielkości wejściowe wpływające na niepewność natężenia pola H oraz niezależnie na indukcję magnetyczną B. Wprowadzono je do budżetu niepewności na podstawie dostępnej dokumentacji, założeń konstrukcyjnych cewek, pomiaru wymiarów próbek oraz symulacji komputerowej do oceny propagacji niepewności zmiennej losowej przez układ całkujący. W tym celu przeprowadzono analizę Monte Carlo. W obu analizowanych przypadkach uzyskano niepewność rozszerzoną względną dla pomiaru pętli histerezy na poziomie 2%. Uzyskane wyniki można uznać za akceptowalne w przypadku pomiarów technicznych. Dalsze prace będą prowadzone w kierunku szacowania niepewności pomiaru strat w blachach elektrotechnicznych, wyznaczonych z powierzchni pętli histerezy.