Способ контроля цилиндрических магнитных пленок Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 G01R33/05 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ . МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к контролю магнитных характеристик ферромагнитных материалов и может быть использовано, в частности, при контроле цилиндрических магнитных пленок.

Известен способ контроля цилиндрических магнитных пленок, в котором пленку перемагничивают путем пропускания тока, регистрируют ЭДС и по характеристикам последней судят о качестве пленки L1.

Недостатком способа является необходимость подключения к пленке контактов, что уменьшает достоверность и производительность контроля.

Известен также способ контроля цилиндрических магнитных пленок, основанный на регистрации ЭДС от скачков Баркгаузена, заключающийся в тем, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную ЭДС от скачков Баркгаузена. По параметрам этой ЭДС судят о качестве пленки С2 .;

Однако перемагничиваемые участки имеют неодинаковую коэрцитивную силу и регистрируемый сигнал сильно искажается. При этом контроль по среднему числу выбросов сигнала затруднителен, а контроль по средней

мощноеiи возможен лишь при наличии фильтра. Поскольку суммарная мс-кность нескомпенсйрованных гармоник может значительно превьаиать мощность сигнала от скачков Баркгаузена, то конструкция фильтра получается громоздкой и перестраивать его затруднительно. Кроме того,, применение фильтра уменьшает одновременно и полезньй

10 сигнал, индуцированный, скачками Баркгаузена. Все это приводит к снижению достоверности контроля.

Це.цью изобретения является повышение точности контроля.

15

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля цилиндрических магнитных пленок, заключающемуся в том, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют

20 суммарную ЭДС от скачков Баркгаузе-. на, по параметрам которой судят о качестве пленки, одновременно с перемагничиванием создают дополнительное переменное магнитное поле, измеряют

25 среднюю мощность суммарной ЭДС, определяют минимумы мощности суммарной ЭДС и регистрируют параметры суммарной ЭДС в течение временных интервалов, расположенных симметрично упо30 мянутьом минимумам, при этом перемагничиван|1е участков пленки осуществляют магнитными полями, сдвинутыми по фазе друг относительно друга на 180° . .

Указанная последовательность новых операций позволяет практически полностью исключить влияние разброса коэрцитивной силы перемагнйчиваемы с участков, на точность измерения параметроя суммарной ЭДС за счет компенсации этого разброса дополнительным магнитным полем.

На фиг.1 показана зависимость напряженности магнитного поля H(t); на фиг.2 - различные виды осциллограмм рег-истрируемого сигнала; на фиг.З .вариант практической реализации способа.

Сущность способа контроля цилиндрических магнитных пленок заключается в следующем,

Па фиг.1 представлены зависимости перемагничиваю11.их полей Н (t) и Н2(t), а также горизонтальные прямые соответствующие значениям коэрцитивной силы перемагничиваемых участков пленки HC; и Iluj . Как видно, фазовый СДВИГмежду кривыми H/i (t) и H2(t) составляет 180. Поскольку максимум мощности ЭДС.от скачков Баркгаузена при перемагничивании наблюдается при нагфяженности поля, приблизительно равной коэрцитивной силе ферромагнетика, то максимум сигнала от перемаг ничивания первого участка будет в момент времени t/ , а от второго в момент tj. Поэтому в данном случае гармоники частоты перемагничивания не компенсируются, а сигнал искажается; Совмещение моментов tx и tj и получение момента tgможет быть достигнуто приложением дополнительного внешнего переменного магнитного поля йН, что равносильно смещению прямых HC., и Iltj (новые положения их показаны пунктиром) . Так как при каждом измерении устанавливают необходимую величину дополнительного магнитного поля неудобно, то целесообразно периодически изменять его, а регистрацию параметров суммарной ЭДС производить при минимальной ее мощности, соответствующей компенсации гармоник. Для измерения параметров суммарной ЭДС представляющей ::лучайный процесс, требуется определенное время ( минимальное значени этого интервала может составлять половину периода полей H/j (t) и H2(t) , но с точки зрения усреднения флуктуации .желательно установить его длительнорть., равной нескольким полупериодам). Поэтому после определения временных точек, соответствующих минимумам мощности суммарной ЭДС, необходимо совмещать середины временных интервалов, в течение которых

производится измерение параметров ЭДС, с этими точками. Для того, чтобы дополнительное поле в течение указанного интервала изменялось незначительно, отношение частоты основных перемагничивающих полей к частоте дополнительного магнитного поля необходимо выбирать равным 25-30.

На фиг.2 показаны осциллограммы суммарной ЭДС E(t) для различных величин напряженности дополнительного магнитного поля. Пусть величины коэрцит ивной силы перемагничиваемых участков различны, а напряженность дополнительного магнитного поля равна нулю.- В этом случае сигнал E(t) включает гармоники перемагничивающих полей и имеет вид, соответствующий, например, осциллограмме В на фиг.2. Прикладывают поле, напряженность которого соответствует значению ДН на фиг.1. При этом мощность сигнала минимальна, а его вид описывается осциллограммой С. Дальнейшее увеличение напряженности дополнительного поля приводит к разбалансу (осциллограммы d и е). Приложение поля другого знака также увеличивает разбаланс (осциллограмма а).

На фиг.З показана блок-схема устройства, реализующего данньпй способ.

Устройство включает два источника 1 и 2 переменного тока., перемагничивающие обмотки 3, 4 и 5;-измерительные обмотки 6 и 7; детектор 8; формирователь 9; блок 10 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 создает переменный ток, который, протекая по встречно вк.яюченным обмоткам 4 и 5, перемагничивает два участка контролируемой пленки. Источник 2 создает ток сравнительно низкой частоты, который, протекая по обмотке 3, создаетдополнительное переменное магнитное поле. Суммарная ЭДС от перемагничивания . двух участков пленки снимается с . обмоток 7 и б. Сигнал, в частности, поступает на входы детектора 8 и блока 10 регистрации. Выходной сигнал с детектора 8 поступает на формирователь 9, выполняющий функции дифференцирования и формирования управляющего сигнала. Дифференцирование необходимо для определения положения временных точек, соответствующих экстремумам средней мощности сигнала. Формирование управляющего сигнала осуществляется с помощью двух последовательно соединенных мультивибраторов, г работающих в ждущем режиме. Длительность импульса первого мультивибратора меньше периода дополнительного магнитного поля на величину, равную половине интервала регистрации суммарной ЭДС, а длительность импульса второго мультивибратора равна величине указанного временного интервала. Таким образом измерение параметров суммарной Эдс производится в течение временного интервала, середина которого соответствует минимуму мощ ности ЭДС. Выходной управляющий сиг нал формирователя 9 поступает на управляющий вход блока 10 регистрации, например на вход управления аналогового ключа. Данный способ проверен на макете реализующем блок-схему, показанную на фиг.З. Контролируют цилиндоические магнитные пленки из пермаллоя 79НМ на проволочной подложке 0 0,1, Частоту перемагнйчивания варьируют от 500 Гц, до 2 кГц, Частота дополнительного магнитного поля 20 Гц. Разброс коэрцитивной силы пергемагничиваемых участков пленки в пр делах до 10 практически не .влияет на точность измерения параметров ной ЭДС. Такой разброс в реальных пленках маловероятен. Положительный эффект от внедрени предлагаемого способа выражается -в .повышении производительности kOHt роля, поскольку не нужно пос оянчо контролировать форму суммарной ЭДС. Кроме того, в этом способе айтЬмати чески компенсируется не только fistsброс коэрцитивной силы, но и устраняется влияние внешних магнитньсс полей, что позволяет повышать .досто верность контроля. Данный способ может быть эффективно использойан при контроле других ферромагнитных изделий, например микропроволоки. Формула изобретения Способ контроля цилиндрических магнитных пленок, заключаютцийся в том, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную ЭДС от значков Баркгаузена, по параметрам которой судят о качестве пленки, отличающийся тем, что, .0 целью повышения точности контроля, одновременно с перемагничиванием создают дополнительное переменное магнитное поле, измеряют среднюю мощность суммарной Эдс, определяют минимумы мощности суммарной Эдс и регистрируют параметры суммарной ЭДС в течение временных интервалов, расположенных симметрично упомянутым минимумам, при этом перемагничивание участков пленки осуществляют магнитными полями, сдвинутыми по фазе друг относительно друга на 180 . , Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе. 1..Григорян Л.А. Запоминающие устройства, на цилиндрических магнитных пленках. Л., Энергия , 1975, с. 35. 2.Патент США 3427879, кл, G 01 R 33/12j 196-9.