Устройство для измерения постоянных магнитных полей Советский патент 1986 года по МПК G01R33/05 

сил магнитного поля и силы стремящейся вернуть канал, назад, движение последнего прекращается. Пройденное по шкале 7 расстояние будет соответствовать величине отклоняющего поля. Выполнение индикатора в виде слоя 2 полупроводникового материала, имеющего фазовый переход полупроводник Изобретение относится к приборам для Измерения напряженности постоянного магнитного поля.

Целью изобретения является получение возможности непосредственной индикации и измерения величины напряженности магнитного поля непосредственно в чувствительном элементе.

На фиг.1 представлена топология устройства для измерения постоянных магнитных полей; на фиг.2 и 3 - электрода..

На непроводящую подложку 1 нанесён слой 2 полупроводникового материала, имеющего фазовый переход полупровод- ник - металл, например двуокиси ванадия. Поверх слоя 2 нанесены эЛек троды 3, выполненные в виде расположенных под углом одна относительно другой линий и имеющие контактные площадки. Над минимальным зазором между линиями электродов 3 расположена диэлектрическая пленка 4. На ней расположен инициирующий электрод 5, пересекающий основные электроды 3, дпя образования индуцированного канала, имеющий контактную площад- ку. Сверху указанная структура покрыта пленкой жидкого кристалла 6. Структура.снабжена шкалой 7.

К контактным площадкам электродов 3 подключается постоянное напряжение. Если теперь на некоторое врем на электрод 5 подать постоянное напряжение , то в пленке полупроводникового материала, возникает индуцированный канал;, как в обычном полевом транзис рре . При этом в слое 2 полупро водникового материала между электродами 3 появится тепловой канал - узкая область, в которой будет протекать ток, а в полупроводметалл, размеп1ение на нем электродов 3, диэлектрической пленки 4 с минимальным зазором между линиями элек- тродов 3, инициирующего электрода 5 и пленки жидкого кристалла 6 позволило использовать устройство для измерения магнитных полей в диапазоне 10 Тл с точностью-ДО 10%.Зил.

никовом материале в области канала произойдет фазовый переход полупроводник - металл и проводимость возрастает на несколько порядков. Внут5|ри теплового канала температура возрастает до . Сверху структуры нанесена пленка жидкого кристалла 6 которая при температуре фазового перехода меняет цвет. Таким образом,

10 при нулевом магнитном поле в месте нахождения теплового канала появляется цветная полоса, соответствующая нулевому значению .напряженности магнитного поля на шкале 7.

15 При внесении устройства в магнитное поле тепловой канал подобно проводнику с током будет взаимодействовать с полем и отклоняться от нулевого положения.

2 При этом канал стремится занимать минимум длины, т.е. на него будет действовать сила, стремящаяся вернуть его к нулевому состоянию. Как iтолько сила магнитного поля и сила,

25 стремящаяся вернуть канал назад, сравняются, движение канала прекратится и он остановится, причем пройденное по шкале расстояние будет соответствовать величине откло3(j няющего поля.

При выключении магнитного поля канал (т.е. цветная метка) возвращается в нулевое положение.

При увеличений тока, протекающего

3JJ через канал, чувствительность возрастает Это может быть использовано для оперативного изменения пределов измерения :предлагаемого устройства. Конструкция основных электродов

41 3 существенным образом влияет на чувствительность индикатора. Чем под большим углом одна относительно дру31241

гой расположены линии электродов 3, тем больше сила, возвращающая канал в начально е-положение, т.е. тем меньше чувствительность индикатора.

5

Это же свойство может быть использовано дЛя создания устройств с растянутым диапазоном измерения. Элек- троды для создания устройства с растянутым диапазоном показаны на 10 . фиг.2.

Соединив последовательно несколько индикаторов на одной подложке мож- ,но-получить единый многопредельный 15 измеритель магнитного поля (фиг.З).

Таким образом, предлагаемое уст- ройство может быть использовано для измерения магнитных полей в диапазоне20 10 Тл с точностью до 10%.

1674

Формула изобретения Устройство для измерения постоянных магнитных полей, содержащее пленочную структуру, расположенную на непроводящей подложке, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью непосредственной индикации и измерения величины напряженности магнитного поля, пленочная структ1фа выполнена в виде слоев полупроводникового материала с фазовым переходом типа полупроводник - металл, двух основных ч злектродов, вьшолненных в виде расположенных под углом одна относительно другой непересекающихся на подпожке линий, диэлектрической пленки, инициирующего злектрода, расположенного в области минимального зазора основных злектродов, пленки жидкого кристалла, снабженной шкалой дпя отсчета величины напряженности магнитного поля.

Изобретение позволяет осуществлять индикацию и измерение напряженности магнитного поля непосредственно в чувствительном элементе. При внесении устройства в магнитное поле тепловой канал, появляющийся в слое 2 полупроводникового материала между электродами 3, вьшолненными в виде расположенных под углом одна относительно другой непересекающихся на подложке линий, будет стремиться занять минимум длины, а воздействующая на него сила будет стремиться вернуть его в нулевое состояние. При равенстве (Л to 4

ф1/г.2

Редактор М.Бандура

Составитель В.Шульгин Техред Л.Олейник

Корре Подпи

ЗА84/40 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитету СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг, J

Корректор Е.Сирохман Подписное