Устройство для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок Советский патент 1974 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение относится к технике измерений статических параметров ферромагнитных образцов малых сечений.

Известны устройства для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок, которые содержат два канала для измерения поля анизотропии недеформированного и деформированного участка образца, линию задержки сигнала, снятого с недеформированного участка, на время перемещения этого участка к механизму деформации, каждый из указанных каналов которого состоит из схемы определения местоиоложения максимума ираницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания и источника линейно изменяющегося поля, направленцого вдоль оси ее трудного намагничивания, образованного катущкой Гельмгольца и исгочииком линейно изменяющегося тока, схему сравнения, один вход которой через линию задерл ки нодключен к выходу канала измерения поля анизотропии недеформироваиного участка пленки, а второй - к выходу канала измерения деформированного участка, и регистрирующего устройства, подключенного к выходу схемы сравнения.

Измерение магнитострикции осуществляется путем преобразования поля анизотропии недеформированного и деформированного участков пленки в частоту следования импульсов и сравнение этих частот.

Период следования импульсов складывается из времени нарастания линейно изменяющегося поля от нуля до величины равной полю анизотропии пленки и времени сброса этого

поля до нуля, т. е. времени обратного хода указанного ноля. Так как при обратном ходе поле изменяется нелинейно, то это приводит к непропорциональной зависимости между величиной поля анизотропии и частотой следования имнульсов. Кроме того, использование только однонолярных импульсов вызывает ногрешность преобразования в случае воздействия внешних полей.

Устройство для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок согласно данному изобретению свободно от указанных недостатков. Это достигается тем, что в схему каждого канала введен триггер управления, а источник тока выполнен в виде двух идентичных поочередно работающих управляемых генераторов линейно изменяющегося тока, к выходу каждого из которых подключена одна из двух идентичных встречно

включенных обмоток катушки Гельмгольца, причем входы указанных генераторов подключены к двум выходам триггера управления, счетный вход которого соединен с выходом схемы определения местоположения максимума проницаемости пленки, а вход формирователя выходных импульсов канала соединен с одним из упомянутых выходов триггера.

Схема одного каналл устройства 11),сде11я на чертеже.

Контролируемы; участо1ч 1 образца пленки 2 помещен в однородное магнитное поле, создаваемое двухобмоточной катушкой Гельмгольца 3, которое направлено вдоль оси трудного намагничивания пленки. Местоположение максимума проницаемости пленки вдоль оси ее легкого намагничивания определяется датчиком 4, который питается высокочастотным током измерителя приращения индуктивности 5. С выхода этой схемы в момент достижения максимума проницаемости подается сигнал на счетный вход триггера управления 6. Управляющие сигналы с двух выходов триггера 6 подаются на входы генераторов линейно изменяющегося тока 7 и 8, что обеспечивает поочередную их работу. С одного из выходов триггера 6 сигнал поступает также на вход формирователя выходных импульсов канала 9. К выходу генератора 7 своим началом подключена обмотка 10 катущки Гельмгольца 3. К выходу генератора 8 своим концом подключена такая же обмотка 11 той же катушки 3. Направление нолей, создаваемых обмотками 10 и 11 на чертеже условно показаны стрелками у соответствующих обмоток.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что в начальный момент на правом выходе триггера 6 имеется управляющий сигнал, а соответственно на левом он отсутствует. Под действием этого управляющего сигнала начинает работать генератор 7. Выходной ток генератора 7, протекая по обмотке 10, создает линейно нарастающее поле. По такому же закону будет изменяться и суммарное поле, создаваемое обмотками 10 и 11, в пространстве, где расположен контролируемый участок 1 образца пленки 2. Под воздействием этого ноля проницаемость пленки вдоль оси легкого намагничивания изменяется по некоторому закону, достигая при определенной величине поля своего максимума. В момент достижения максимума проницаемости датчик 4 выдаст импульс, под действием которого триггер 6 перебросится и на его левом выходе появится управляющий сигнал, а соответственно на правом он пропадет. Этот управляющий импульс вызовет работу генератора 8. Суммарное поле, создаваемое обмотками 10 и 11, теперь будет складываться из обратного хода поля, создаваемого обмоткой 10, и прямого хода поля, создаваемого обмоткой И. Так как время обратного хода ноля много меньше времени прямого хода, то обратный ход будет лишь незначительно искажать линейность изменения суммарного поля на участке его изменения от момента наступления максимулга проницаемости до нуля суммарного поля. При определенной величине суммарного поля, имеющего теперь уже противоположную полярность, вновь наступит максимум проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания п датчик 4 опять

выдаст импульс па переброс триггера 6. Далее цикл повторяется.

В момент появления управляющего сигнала на левом выходе триггера 6, формирователь 9 выходных импульсов канала выдаст импульс

требуемой длительности.

Так как максимум проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания достигается на линейном зчастке изменения суммарного поля подмагничивания при любой его

полярности, то из этого непосредственно следует, что частота следования выходных импульсов .канала пропорциональна величине поля анизотропии и не зависит от внешних магнитных полей.

Предмет изобретения

Устройство для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок,

содержащее два канала для измерения поля анизотропии недеформированного и деформированного участков образца, каждый из которых состоит из схемы определения местонахождения максимума проницаемости пленки

вдоль оси ее легкого намагничивания, формирователя выходных импульсов канала и источника линейно изменяющегося поля, направленного вдоль оси трудного намагничивания пленки и образованного катушкой

Гельмгольца и источником линейно изменяющегося тока, линию задержки сигнала, полученного с недеформированного участка на время перемещения этого участка к механизму деформации, схему сравнения, один вход

которой через линию задержки подключен к выходу канала измерения поля анизотропии недеформированного участка пленки, а второй - к выходу канала измерения деформированного участка, и регистрирующее устройство, подключенное к выходу схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью исключения погрешности от влияния обратного хода линейно изменяющегося поля и внешних магнитных полей, схема каждого

канала снабжена триггером управления, а источник тока выполнен в виде двух идентичных поочередно работающих управляемых генераторов линейно изменяющегося тока, к выходу каждого из которых подключена одна

из двух иденгичных, встречно включенных обмоток катушки Гельмгольца, причем входы указанных генераторов подключены к двум выходам триггера управления, счетный вход которого соединен с выходом схемы определения местоположения максимума проницаемости пленки, а вход формирователя выходных импульсов канала соединен с одним из упомянутых выходов триггера.