Магнитооптический гистериограф Советский патент 1987 года по МПК G01R33/12 

11

Изобретение относится к магнитоиэ мерительной технике, в частности к магнитооптическим гистериографам для регистрации динамической петли магнитного гистерезиса, основанным на эффектах Керра и Фарадея, и может быть использовано для изучения магнитных свойств макро- и микроучаст™ ков образцов различных классов ферро магнетиков.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона перемагни швания образцов и упрощение конструкции гис териографа.

На фиг.1 приведена структурная схема предпагаемого магнитооптичес кого гистериографа; на фиг.2 - вре менные диаграммы его работы,

В намагничивающую систему 1 , соеди

ненную с генератором 2 переменного тока и преобразователем 3 напряженности млгнитного поля в электрически сигнал., помещен образец 4, оптически связанный через поляризатор 5 с ис- точником 6 излучения и через компенсатор 7 и анализатор 8 - с фотопри- емником 9. Первый вход компаратора 10 через генератор 11 пилообразного напряжения соединен с генератором 2 перем€шного тока, втор ой вход компаратора 10 соединен с генератором 12 линейно изменяющегося напряжения, а выход - с синхронизирующим входом стробоскопического преобразователя 13 и D-триггера 14. D-вход D-триг- гера 14 соединен с выходом компаратора 159 входы которого соединены с источником 16 опорного напряжения и фотэприемником 19, а выходы D-триг гера 14 через дифференциальный усилитель 17, интегратор 18 и усилитель 19 постоянного тока последовательно соединены с обмоткой компенсатора 7 и шунтом 20. У-вход двухкоординат- ного регистратора 21 соединен с шун том 20, а X-вход через стробоскопический преобразователь 13 - с преобразователем 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал.

Предлагаемый гистериограф работает следующим образом.

Генератор 2 переменного тока вырабатывает ток заданной частоты, который преобразуется намагничивающей системой 1 в напряженность магнитно- го поля, перемагничивающего образец 4. Поток излучения от источника 6 проходит поляризатор 5, становится

.

15

20

074

5 -

jj 35

30

45

50

132

линейно поляризованным и падает на образец 4. Азимут, поляризации прошед шего (отраженного) образец потока излучения изменяется пропорплонально изменениям намагниченности освещенного участка образца 4 (фйг.2а). После компенсатора 7 азимут поляризации изменяется на угол, пропорциональный протекающему через обмотку компенсатора 7 току (фиг,26). Анализатор 8, плоскость пропускания которого расположена в положении, близ-.i ком к скрещенному с плоскостью пропускания поляризатора 5, преобразует изменения азимута поляризации в изменения интенсивности потока излучения падающего на фотоприемник 9.

Напряжение с выхода генератора 2 переменного тока поступает на генератор П пилообразного напряжения, который вырабатывает пилообразное напряжение с частотой перемагничива- ния образца 4. Первый компаратор 10 сравнивает пилообразное напряжение с медленно нарастающим напряжением, вырабатываемым генератором 12 линейно изменяющегося напряжения, и формирует на своем выходе прямоугольные синхронизирующие импульсы (фиг.2в), фронты которых совпадают по времени с моментами равенства напряжений на входах компаратора 10. По мере изменения выходного напряжения генератора 1 2 линейно изменяюв1егося напряжения передний фронт синхронизирующих импульсов сдвигается относительно напряженности магнитного поля, перемагничивающего образец 4, Стробоскопический преобразователь 13 вырабатывает постояв-, ное напряжение, величина.которого равна мгновенному значению напряжения на выходе преобразователя 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал в момент действия переднего фронта синхронизирующего импульса. Это напряжение поступает на Х-вход двухкоординатного регистратора- 2 I .

Выходное напряжение фотоприемника 9 (фиг.2г) поступает на первый вход второго компаратора 15, а на его второй вход поступает напряжение от источника 16 опорного напряжения. На выходе компаратора 15 формируются прямоугольные импульсы, фронты которых совпадают по времени с моментами равенства напряжений на входах

313

г омпаратора 15, зти импульсы поступают на D-вход D-триггера 14.

D-триггер 14 устанавливается в

положеьше (фиг.2д-), зависящее от напряжения на его D-входе в момент действия переднего фронта импульса на его синхронизирующем входе. В зависимости от положения D-триггера 14 дифференциальный усилитель 17 вырабатывает на своем выходе напряжение того или иного знака. Это напряжение поступает на вход интегратора 18, выходное напряжение которого начина- ет уменьщаться или увеличиваться в зависимости от знака входного напряжения. Интегратором 18 через усилитель 19 постоянного тока управляется компенсатор 7, изменяющий азимут по- ворота плоскости поляризации, при этом ток через обмотку компенсатора 7 (4нг.2б) автоматически устанавливается такой величины, что сумма

углов поворота плоскости поляризации

в компенсаторе 7 и образце 4 в мо- . мент действия переднего фронта импульса на синхронизирующем входе D- триггера 14 становится равной величине, обеспечивающей появление на выходе фотоприемника напряжения, равного напряжению источника 16 опорного напряжения. По мере сдвига переднего фронта синхронизирующего импульса относительно напряженности магнитного поля изменяется мгновенное значение угла поворота плоскости поляризации образцом 4 в момент действия зтого фронта, а следовательно, угол поворота плоскости поляризации в компен- саторе 7 и ток в его обмотке. Напряжение, пропорциональное току в обмотке компенсатора 7, снимается с щунта 20 и подается на У-вход двухкоординатного регистратора 21. В результа- те этого на двухкоординатном регистраторе 21 регистрируется петля гистерезиса освещенного участка образца 4.

5

0 5 0

5

0 0 5

134

Формула изобретения

1. Магнитооптический гистериогряф, содержащий соединенные последовательно генератор переменного тока, ничивающую систему с образцом и преобразователь напряженности магнитного поля в электрический сигнал, приемник излучения, оптически связанный через анализатор, азимутальный компенсатор, образец и поляризатор с источником излучения, синхронизатор, вход которого соединен с выходом ге нератора переменного тока, а выход с синхронизирующим входом стробоскопического преобразователя, второй вход которого соединен с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал, а выход с X-входом двухкоординатного регистратора, У-вход которого подключен к щунту компенсатора, усилитель постоянного тока, подключенный к обмотке азимутального компенсатора с шунтом, отличающийся тем, что, с целью расщирения частотного диапазона и упрощения конструкции, введены компаратор, источник опорного напряжения, D-триггер, дифференциальный усилитель и интегратор, при этом синхронизирующий вход D-триггера соединен с выходом синхронизатора, D-БХОД - с выходом компаратора, вхо- ды которого соединены с источником опорного напряжения и фотоприемником соответственно, а выходы D-триггера через дифференциальный усилитель и интегратор соединены с входом усилителя постоянного тока.

2.Гистериограф по п.1, отличающийся тем, что, синхронизатор выполнен в виде последовательно соединенных генератора пилообразного напряжения и компаратора, второй вход которого соединен с генератором линейно изменяющегося напряжения,

3.Гистериограф по пп.1 и 2, о т - личающийся тем, что источник излучения выполнен постоянным.

t-

«41

(w

5

e

Ua

Составитель М.Раевская Редактор Н.Киштулинец Техред И.ПоповичКорректор Л,Патай

Заказ 1632/47Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

,.,..,..:,,- . ...,,. .... - .1. . . -.1. .-. - ..-. ..

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

э

OS

Изобретение относится к магнито- измерительной технике. Может быть использовано для изучения магнитных свойств макро- и микроучастков образцов различных классов ферромагнетиков. Целью изобретения является рас- ширение частотного .диапазона пере- магничивания образцов и упрощение конструкции -гистериографа. Устройство содержит генератор 2 переменного тока, намагничивающую систему 1 с образцом 4, преобразователь 3 напряженности магнитного поля в электрический сигнал, фотоприемник 9, анализатор 8, компенсатор 7, источник 6 излучения, поляризатор 5, стробоскопический преобразователь 13, син- .хронизатор, усилитель 19 постоянного тока, двухкоординатный регистратор 21, шунт 20, Для достижения поставленной цели введены компаратор 15, источник 16 опорного напряжения, D-триггер 14, дифференциальный усилитель 17, интегратор 8и образованы новые функциональные связи. Синхронизатор выполнен в виде последовательно соединенных генератора 11 пилообразного напряжения, компаратора 10, а также генератора 12 линейно изменя «цегося напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. s сл 1ФГ - I со о 4 СО .t