Устройство для измерения угла скоса легкой оси анизотропии цилиндрической магнитной пленки Советский патент 1983 года по МПК G01R33/05 G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения параметров цилиндрических магнитных пленок в процессе производства.

Известны устройства для измерения угла скоса легкой оси анизотро пии цилиндрической магнитной плен ки, содержащие регулируемый генератор постоянного тока, подключенный через балансировочный и согласую. щий резисторы к подложке с магнитной пленкой и компенсирующей про.волоке, которые в свою очередь присоединены к первичной обмотке дифференциального трансформатора, средняя точка которого подключена к второму выходу генератора постоянного foKa, соединенные последовательно обмотку, охватывающую подложку и компенсирующую проволоку, включенные последовательно вторичную обмотку дифференциального трансформатора и измерительный прибор 1.

Однако данному устройству свойственна низкая точность измерения.

.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения скоса легкой оси анизотропии цилиндрической магнитной пленки, содержащее регулируемый генератор постоянного тока, подключенный через балансировочный и согласующий резисторы к подложке с магнитной пленкой и компенсирующей проволоке, которые в свою очередь присоединены к первичной обмотке дифференциального трансформатора, средняя точка которого подключена к второму выходу генератора постоянного тока, генератор, первый выход которого соединен последовательно с первым формирователем импульсов электрического тока и обмоткрй, охватывающей подложку и компенсирующую проволоку, а второй.выход соединен с вторым формирователем импульсов электрического тока,выход которого соединен с выходом первого формирователя тока, включенные послдовательно вторичную обмотку дифференциального трансфО1 гатора,импульсный усилитель и два параллельных канала, состоящих из последовательн включенных дискриминатора и преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение каждый, подключенных к вычитающему блоку и сумматору, две линии задержки, выходы которых подключены к управляющим входам дискриминаторов, а входы - к выходам генератора, измерительный резистор и модулятор, вход которого соединен с выходом вычитающего блок первый выход - с первым выходом генератора постоянного тока, а второй с измерительным резистором, выход

сумматора подключен к входу генератора постоянного напряжения 2 ,

Однако известное устройство характеризуется невысокой точностью измерения, обусловленной невысоким уровнем сигнала ЭДС, наводимого в пйдложке при перемагничивании пленки, и погрешностью, вносимой постоян ной составляющей магнитного поля, приводящей к распаду векторов намагниченности при снятии внешнего перемагничивающего поля. . Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения угла скоса легкой оси анизотропии ци линдрической магнитной пленки,содержащее цепь из последовательно соединенных подложки, первого согласующего резистора, балансировочного резистора, второго согласующего резистора и компенсирующего проводника, подключенную к первичной обмотке дифференциального трансформатора вторичная обмотка которого соединена с вхбдом импульсного усилителя,средняя точка - с выходом регулируемого генератора постоянного тока, генератор, первый выход которого соединен последовательно с первым формирователем импульсов электрического тока и обмоткой, охватывающей подложку и компенсирующий проводник, а второй выход соединен с входом второго формирователя импульсов электрического тока, два параллельных канала, состоящих из последовательно соединенны дискриминатора и преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение каждый, включенных между выходом импульсного усилителя и первым и вторым входами вычитающего блока соответственно, первую и вторую линии задержки, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих первого и второго дискриминаторов , а вход первой линии задержки - к второму выходу генератора, и измерительный резистор, дополнительно снабжено третьим формирователем импульсов, вход которого подключен к третьему выходу генератора и к входу второй линии задержки, выходы Bfoporo и третьего формирователей соединены со средней точкой дифференциального трансформатора, вторые входы подключены к второму выходу генератора постоянного тока, вход которого соединен с выходом вычитающего блока, а измерительный резистор включен между вторым выходом регулируемого генератора постоянного тока и балансировочным резистором.

На чертеже представлена схема предложенного устройства. Устройство содержит регулируемый генератор 1 постоянного тока, измерительный 2, балансировочный 3 и. первый 4 и второй 5 согласующие резисторы, подложку 6 с магнитной плен кой и компенсирующий проводник 7-, дифференциальный трансформатор 8, генератор 9, первый 10, второй11 и третий 12 формирователи импульсов электрического тока, обмотку 13 импульсный усилитель 14, дискриминаторы 15 и 16 и преобразователи 17 и 18 импульсных сигналов, вычитаю щий блок 19, первую 20 и вторуй 21 линии задержки. Подложка 6, первый согласующий резистор 4, балансировочный резистор 3, второй согласующий резистор и компенсирующий проводник 7 соеди.нены последовательно и подключены к первичной обмотке дифференциального трансформатора 8, средняя точка которого соединена с выходом регули руемого генератора постоянного тока 1, первый выход генератор 9 сое- динен последовательно с первым формирователем 10 импульсов электри- ческого тока и обмоткой 13, охватывающей подложку б и компенсирующий проводник 7, а второй выход соедине с вторым формирователем 11 импульсов электрического тока, вторичная обмотка дифференциального трансформатора 8, подключена к импульсному. усилителю 14, два параллельных канала, состоящих из последовательно соединенных дискриминатора 15(16) и преобразователя 17(18) импульсных сигналов в постоянное напряжение каждый, включены между выходом усилителя 14 и первым и вторым выходами вычитающего блока 19, выходы первой 20 и второй 21 линий задержк подключены к вторым входам соответствующих дискриминаторов 15 и 16, а вход первой линии задеря ки 20 к второму выходу генератора 9,вход третьего формирователя импульсов 12 подключен к третьему выходу генератора 9 и к ВХОДУ второй линии задер ки 21, выходы второго 11 и третьего 12 формирователей соединены с Средней точкой дифференциального трансформатора 8, вторые входы подключены к второму выходу генератора постоянного тока 1, вход :которого соединен с выходом вычитающего блока 1 а измерительный резистор 12 включен между вторым выходом регулируемого генератора постоянного тока 1И балансировочным резистором 3. Устройство работает следующим образом. Генератор 9 вырабатывает импульс запуска формирователей 10,11,12 импульсов токов, согласованные во времени, с выходов формирователей l и 12 разнополярные импульсы токов 3 ( и 3 одинаковой амплитуды попеременно поступают на подложку 6,намагничивая пленку в одном из двух направлений осей легкого намагничивания каждый, причем после каждого из импульсов D илйЗг следует импульс тока 3 формируемый формирователем 10 импульсов тока, который, протекая через обмотку 13., охватыванндую подложку 6 измеряемого образца и компенсирующий проводник 7, благодаря которому компенсируются помехи, вызывает перемагничивание пленки в направлении, совпадгиощем с направлением поля, создаваемого импульсом- тока J в обмотке 13, В моменты прохождения фронтов и спадов импульсов тока 3 протеканицих через обмотку 13, в цепи, образованной подложкой 6, резисторами 3,4 и 5, компенсирующим проводником.7 и первичной обмоткой трансформаторов 8 возникают импульсы ЭДС, которые после усиления усилителем 14 поступают на дискриминаторы 15 и 16, где происходит выделение сигналов от перемагничивания из двух противоположных по направлению намагниченных состояний, соответствукяцих двум возможным направлениям осей легкого намагничивания, обеспечиваемое за счет управления дискриминаторами 15 и 16 импульсами запуска формирователей 11 и 12 через линии задержки 20 и 21. После преобразования выделенных сигналов в постоянный уровень на преобразователях 17 и 18 они поступают на вычитающий блок 19, откуда разностный сигнал в качестве управляющего поступает на регулируемый генератор 1 постоянного тока,.Ток с выхода генератора 1 постоянного тока автоматически поддерживается таким, чтобы сигналы ЭДС от перемагничивания из двух противоположных направлений осей легкоЛ намагничивания были одинаковыми, что соответствует скомпенсированному углу скосов, и по величине постоянного тока, определяемого с помощью резистора 2, определяется угол скоса. Сигналы ЭДС при перемат ничивании пленки из предварительно намагниченных состояний с противоположным направлением намагниченности по осям легкого намагничивания значительно выше, чем при перемагничивании из состояния, в котором р.аспределение намагниченности«.по двум направлениям осей легкого намагничивания определяется только углом скосаj что существенно повышает точность измерения из-за меньшего влияния помех, кроме того,.

постоянная .составляющая магнитного поля не сказывается на результате измерения, так как в предложенном устройстве внешним перемагничивающим полем опргиаивается не состояние, характеризукхцее распад векторов намагниченности, а состояние

магнитного насыщения, на которое постоянная составляющая не сказывается, так как она много меньше коэрцитивной силы, а характеристика перемагничивания в легком направлении Нс1магничивания имеет пря

/

моугольный вид.

УСТРОЙСПВр ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА :ЬСОСА ЛЕГКОЙ Х:И АНИЗОТРОПИИ ЦЙЛИН-Г ДРИЧЕСКОЙ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ, СОДеРГ жащее цепь из последовательно соединенных подложки, первого согласуют щего резистора, (йалансировочного резистора, второго согласующего резистора и компенсирующего прбводнкка, подключёиную к первичной обмотг ке дифференциального траисфо1 атора, вторичная обмотка которого сов. динена с входсм импульсного усилителя, средняя точка - с выходе рв гулируемого генератора постоянного тока, генератор, первый выход кото- рого соединен последовательно с первым фо1 4ирователем импульсов электрического тока и обмоткой,охватывающей подложку и ксдапенсирующий ПРОВОДНИК, а второй выход сое|ДИНен с входом второго, формирователя импульсов электрического тока, |Два паралледьньис канала, состоящих из последовательно соединенных дискрИАШнатора и преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение каждый, включенный между выходом и 1пульсного усилителя и первым и вторымвходами вычитающего .блока соответственно, первую и ато:рую линии задержки,выходы которых подключены к вторым входам соответствующи Е первого и второго дискриминаторов, а вход П€1рвой линии задержки - к вторсялу выходу генератора, и измерительными резистор, о т л иШ ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения,оно снабжено третьим формирователе импульсов, вход которого подключен к третьему выходу генератора и к входу второй линий задержки, выходы 5 второго и тре-гьего формирователей соединены со средней точкой дифференциал bHoVo трансформатора, вторые входы подключеиы к второму выхрду. регулируемого генератора постоянно-, го тоКа, вход.которого соединён О J с выходом вычитающего блока,а измерительный резистор включён между вторым выходом регулируемого генератора постоянного тока и баланси ровочным резистором. 00

/J