Устройство для измерения угла скоса легкой оси анизотропии цилиндрической магнитной пленки Советский патент 1985 года по МПК G01R33/05 G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено . для измерения параметров цилиндрических магнитных пленок в процессе производства. . Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния постоянного тока на результат измерения.. На фиг. 1 представлена блок-схе ма устройства; на фиг. 2 и 3. - вектор ная и временная диаграммы, поясняющие работу устройства. . Устройство для измерения угла скоса легкой -оси анизотропиицилиндрической магнитной пленки . содержит цепь из последовательно -соединенных подложки 1, первого согласующего резистора .2, балансировочного резистора 3, второго согласующего резистора 4 и компенсиоуюшего;. проводника 5,подключенную к первично обмотке дифференциального трансформатора 6, вторичная обмотка которого соединена с входом импульсного усилителя 7, а средняя точка первичной о-бмотки - с выходами регулируемого генератора 8 постоянного тока и первичного формирователя 9 импульсов - тока, генератор 10, первый выход которого соединен последовательно с вторым формирователем 11 импульсов тока и обмоткой 12, охватывающей подложку 1 и компенсирующий проводник 5, а второй выход - с входом первого ф10рмировател 9 импульсов тока, к выходу импульсного усилителя 7 подключены последовательно соединенные первый дискриминатор 13, первый преобразователь 14 импульсных сигналов в постоянное напряжение и блок 15 вычитания, выход которого соединен с входом регулируемого генератора 8, выход импульсного усилителя 7 через второй дискриминатор 1 соединен с входом второго преобразо: ателя 17 импульсных сигналов в постоянное напряжение, две линии задержки 18 и 19, выходы которых подключены к вторым входам первого и второго дискриминаторов 13 и 16 соответственно, а также подключенный к регулируемому .входу балансировоч ного резистора 3 регулируемый резис-з тор 20, последовательно соединенные аналоговый перемножитель 21 и масштабирующий блок 22, причем один из. входов аналогового перемножителя 21 подключен к выходу второго преобразователя 17 импульсных сигналов в постоянное напряже.ние, второй вход аналогового перемножителя 21 подключен к регулируемому входу балансировочного резистора 3, выход масштабирующего блока 22 i соединен с вторым входом блока 15 вычита.ния, а входы обеих линий, .задержки. 18 и 19 соедин.ены с первым выходом генератора 10. . . Устройство работает следующим образом. Генератор 10 вьфабаттзгоает импульсы запуска формирователей 9 и 11 импульсов тока, согласованные во времени; с выхода формиров.ателя 9 импульс тока Iц (фиг.З) поступает на подложку 1, намагничивая:- пленку до насыщения в одно из направлений оси легкого намагничивания,, а следующий за ним импульс с выхода формирователя 11, протекая по обмо- ке 12, вызывает перемагничивание пленки в направлепии результирующего поля Н р (фиг.2), равного сумме двух ортогональных магнитных полей, одно ив которых Н( создается импульсам тока I, и направлено по образующей п тенки, а второе Н создает.ся постоянным током 1 , протекающим по подложке 1 с выхода генератора 8 постоянного тока, и лежит в плоскости, перпендикулярной оси подложки 1. В момент перемагничивания пленки в направлении, результирующего поля Н р в цепи, образованной подложкой 1, резисторами 2, 3 и 4, компенсирующим проводником 5 и первичной обмот.кой трансформатора 6 индуцируется импульс ЭДС Е i который после усиление импульсным усилителем 7 и выделениявторым дискриминатором 16 управляемым через линию задержки 19, поступает .на второй преобразователь 17, с выхода которого постоянный уровень U , пропорционал-ьньш средн.ему значению ЭДС f, и соответственно пропорциональньм намагниченности насыщения Mq и сечению пленки S (и, К Mg-S), где К - коэффициент пропорциональности, поступает на первый вход аналогового перемножителя 21, на второй вход которого поступает уровень напряжения и, с ,„ . измерительного резисто 20, пропорциональный постоянном ра току, протекающему через подложку в результате .чего на выходе анало гового перемножителя 21 формирует ся постоянный уровень напряжения 2 I R к. . R - сопротивление измерительрезистора, или с учетом того, ток в подложке связан с пов пленке известным соотношё1 Н. 1. D, где D - диаметр подложки 1, уровень, поступающий на вход масштабирующего блока 22 и, 2K.M5-SRH 7;D. Масштабирующи блок 22 имеет коэффициент передачи благодаря чему на 2. R1 D Н , постоянный его выходе формируется уровень напряжения U , Iv 5 поступающий на второй вход блока вычитания 15. На спаде импульса тока I, в цепи,, образованной подложкой 1, резисторами 2, 3 и 4, ком пенсирующим проводником 5 и первичной обмоткой трансформатора 6, инду цируется импульсЭДС з обусловленный распадом намагниченности Мд из направления результирующего поля Н р в противоположные направл ния оси легкого намагничивания, ко торьй после усиления импульсным усилителем 7, выделения первым дискри минатором 13, управляемьм через линию задержки 18 поступает на первый преобразователь 14, на выходе которого формируется постоянный уровень Ue пропорциональный сред нему значению а значит S , 634 пропорциональный результирзпощему составляющей магниченносизменениюти Мд в плоскости ортогональной оси подложки 1 (или изменений проекции намагниченности на ось Y , фиг, 2). С учетом того, что при повороте части М, намагниченности в положительное направление легкого намагничивания изменение протекции на ось у составит ДМ M,Cos, М,. а при повороте части М намагниченности в отрицательное направление изменение проекции на ось Y состаНвит ДМ об - М и справедливости неравенства Н Hj, постоянный уровень Uy будет определяться соотнощением (M,Cosoi M, )- (M,CofioC-M, де oi - угол скоса. В момент, когда величина постояного тока 1 такова, что резульирующее поле Нр и соответственно амагниченность направлены точо по оси трудного намагничивания на выходе первого преобазователя 14 и соответственно ервом входе блока 15 вычитания станавливаемся уровень Н 5 н7 равный уровню а втором входе блока t5, в реультате чего на выходе его сигнал тановится равным нулю и генераор 8 фиксирует значение тока по которому рассчитывается гол скоса oi , как oi arctg

%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .УГЛА СКОСА ЛЕГКОЙ ОСИ АНИЗОТРОПИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ, содержащее цепь из последовательно соединенных подложки, первого согласующего резистора, балансировочного резистора, второ1 о согласующего резистора и компенсирующего проводника, подключенную к первичной обмотке дифференциального трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с входом- импульсного усилителя, а средняя точка первичной обмотки - с выходами регулируемого генератора постоянного тока и первого формирователя импульсов тока, генератор, первый выход которого соединен последовательно с вторым формирователем импульсов тока и обмоткой, охватывающей подложку и компенсирующий проводник, а второй выход - с входом первого формирователя . импульсов тока, к выходу импульсного усилителя подключены последовательно соединенные первый дискриминатор, первый преобразователь импульсных сигналов в постоянное напряжение и блок вычитания, выход которого соединен с входом регулируемого генератора,выход импульсного усилителя через второй дискриминатор соединен с входом второго преобразователя импульсного сигнала в постоянное напряжение, две линии задержки, выходы которьрс подключены к вторым входам первого i и второго дискриминаторов соответственно, а также подключенный к ре(Л С гулируемому входу балансировочного резистора измерительный резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные аналоговый перемножитель и масштабирующий блок, причем один К| из входов аналогового переМножитесо со о ля подключен к выходу второго преобразователя импульсных сигналов в пострянное напряжение, второй вход со аналогового перемножителя подключен к регулируемому входу балансировочного резистора, выход масштабирующего блока соединен с вторым входом блока вычитания, а входы обеих линий задержки соединены с первым выходом генератора.

97 с/г. J