磁感應(yīng)強(qiáng)度，通常稱為表磁，是衡量磁鋼性能的關(guān)鍵指標(biāo)，它指的是磁鋼表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在許多需要利用空間磁場(chǎng)的技術(shù)領(lǐng)域，表磁或特定點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度常常被視為一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)規(guī)范。

需要注意的是，表磁是具有方向性的，通常所指的數(shù)值是垂直于磁極面的表磁值。

那么，表磁是否能夠被計(jì)算出來(lái)呢？如果可以，我們應(yīng)該怎么做？

這是許多人都感興趣的問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)上，我們可以找到一些計(jì)算公式，同時(shí)許多磁性材料制造商的官方網(wǎng)站也提供了計(jì)算工具，以方便用戶進(jìn)行計(jì)算。然而，使用過(guò)這些工具的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些公式或工具通常只能計(jì)算圓柱形和長(zhǎng)方體形狀磁鐵的表磁，且計(jì)算的是中心位置的表磁。

對(duì)于其他形狀的磁鐵，計(jì)算是否變得復(fù)雜？最高表磁的計(jì)算是否也變得困難？確實(shí)，準(zhǔn)確計(jì)算表磁是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性且復(fù)雜的任務(wù)。對(duì)于圓柱形和長(zhǎng)方體磁體，我們通常假設(shè)磁場(chǎng)分布是理想的且對(duì)稱的，中心位置的表磁被認(rèn)為是理想狀態(tài)下垂直于磁極面的。在氣隙中的磁導(dǎo)率和磁鐵的磁導(dǎo)率都被假定為相等，且值為1.0。在這些假設(shè)的基礎(chǔ)上，我們才能得到相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算方法?？梢詤⒖糡DK提供的計(jì)算公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

表磁作為衡量磁鋼性能的關(guān)鍵指標(biāo)，其測(cè)量和計(jì)算的準(zhǔn)確性對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域至關(guān)重要。盡管基于理論公式制作的Excel計(jì)算器為計(jì)算提供了便利，但在實(shí)際應(yīng)用中，人們常發(fā)現(xiàn)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間存在較大差異。以N50 D10*10mm的磁體為例，即使在理想條件下使用高斯計(jì)測(cè)量，實(shí)測(cè)值也很難達(dá)到理論計(jì)算值。這種情況引發(fā)了對(duì)計(jì)算公式準(zhǔn)確性的疑問(wèn)。

要深入理解這一問(wèn)題，我們需要回顧公式的適用條件和假設(shè)。首先，公式中的X值代表計(jì)算點(diǎn)到磁鐵表面的距離。盡管在實(shí)際操作中，我們盡可能讓測(cè)量探頭緊貼磁鐵表面，但探頭的保護(hù)殼會(huì)引入一定的誤差。例如，常用的日本KANETEC高斯計(jì)探頭的霍爾芯片就覆蓋有約0.2mm厚的透明保護(hù)殼。此外，成品磁體表面的鍍層也會(huì)對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生屏蔽作用，導(dǎo)致測(cè)量值降低。例如，鎳銅鎳鍍層的厚度一般為0.02mm，這會(huì)對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際測(cè)量中，X值需要額外補(bǔ)償0.4-0.5mm，以更準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況。

然而，影響測(cè)量結(jié)果的另一個(gè)重要因素是磁鐵和氣隙的磁導(dǎo)率。理論上，公式假設(shè)磁鐵和氣隙的磁導(dǎo)率都等于1.0。雖然空氣的磁導(dǎo)率非常接近1.0，但磁鐵的磁導(dǎo)率往往更高，尤其是N系列和M系列的釹鐵硼磁體，其磁導(dǎo)率常超過(guò)1.05，有些甚至達(dá)到1.1。磁導(dǎo)率的差異會(huì)影響磁場(chǎng)的分布和強(qiáng)度，從而影響測(cè)量數(shù)據(jù)。

要全面理解磁導(dǎo)率對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的影響，我們需要回到退磁曲線的概念：

<Br剩磁與Bdi本質(zhì)磁通>

由退磁曲線圖可以看出，處于開(kāi)路狀態(tài)的磁鐵，其實(shí)際的剩磁值不是理想的Br值，而是要比Br低，我們稱之為本質(zhì)磁通密度Bdi，其原因就是藍(lán)色的J-H退磁曲線初始狀態(tài)不是理想的平行于X軸，而是傾斜狀態(tài)，這樣Br數(shù)值上一定會(huì)大于Hcb，回復(fù)磁導(dǎo)率μrec=Br/Hcb就不可能是1.0。還有種情況是B-H線出現(xiàn)拐點(diǎn)，而磁鐵的工作點(diǎn)處于拐點(diǎn)以下，這樣實(shí)際的Bdi就會(huì)比Br低很多，這樣計(jì)算的結(jié)果就會(huì)偏離實(shí)際值較多，如下圖，這也解釋了為什么N54 20*10*1mm磁體實(shí)際的中心表磁不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論計(jì)算值，而且還非常不穩(wěn)定的原因。

結(jié)合以上，將公式中的Br修正為Bdi，X適當(dāng)補(bǔ)償會(huì)是比較準(zhǔn)確的計(jì)算公式，但是實(shí)際情況Bdi也是比較難計(jì)算的，最佳的方法是根據(jù)真實(shí)的退磁曲線和Pc值從圖上來(lái)計(jì)算，但是這樣也比較繁瑣，建議大家按如下思路來(lái)計(jì)算：

1、首先工作點(diǎn)必須要在B-H退磁曲線拐點(diǎn)以上并保留適當(dāng)余量，這樣特別要注意磁能積45以上的N料，Pc小于0.6的薄片，如果在拐點(diǎn)以下意味著磁性是不穩(wěn)定的，即使從曲線上推算Bdi來(lái)算中心表磁波動(dòng)也會(huì)很大，必須要提高Hcj以維持工作點(diǎn)在拐點(diǎn)以下或者BH線不出現(xiàn)拐點(diǎn)。

2、在第一點(diǎn)能滿足的前提下，Bdi=Br?(Pc+1)/(μrec+Pc) ，μrec根據(jù)實(shí)際值來(lái)定，一般N40以下為1.08-1.1，N40及以上為1.06-1.08，M檔為1.05-1.06，H檔為1.04，其他為1.03。

最終圓柱形（或趨近圓柱形）和長(zhǎng)方形（或趨近長(zhǎng)方形）的中心表磁的計(jì)算公式分別是：

請(qǐng)注意：所述公式主要針對(duì)具有線性退磁特性的永磁材料，例如釹鐵硼、釤鈷和鐵氧體。對(duì)于那些具有非線性退磁曲線的永磁材料，比如鋁鎳鈷、鐵鉻鈷以及各類軟磁材料，這些公式不適用。此外，對(duì)于那些磁化方向不垂直于磁極表面的斜向磁鐵，這些計(jì)算方法同樣不適用。

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