Строчный преобразователь магнитных полей

 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано в устройствах для контроля качества структуры ферромагнитных материалов и изделий по результатам взаимодействия их с магнитными полями. Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности. Это достигается благодаря тому, что строчный преобразователь магнитных полей, содержащий намагничивающее устройство, последовательно соединенные магниточувствительный узел, видеоусилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковое запоминающее устройство, синхрогенератор, который через блок развертки подключен к вторым входам магниточувствительного узла, аналого-цифрового преобразователя, полупроводникового запоминающего устройства, цифроаналогового преобразователя, видеоконтрольного устройства, введен формирователь импульсов, при этом преобразователь выполнен в виде строки из магниторезисторов или датчиков Холла. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано в устройствах для контроля качества структуры ферромагнитных материалов и изделий по результатам взаимодействия их с магнитными полями.

Известно устройство, содержащее магниточувствительный узел, выполненный в виде матрицы из элементов Холла, уникон, видеоконтрольное устройство.

Устройство позволяет проводить контроль качества структуры ферромагнитных материалов, однако имеет невысокую надежность и значительные габариты.

Известен также твердотельный матричный преобразователь магнитных полей, содержащий магниточувствительный узел, выполненный в виде матрицы, выход которого через амплитудный селектор подсоединен к видеоконтрольному устройству, блок разверток, выход которого соединен с управляющими входами магниточувствительного узла и видеоконтрольного устройства.

Недостатками преобразователя являются сложность конструкции, значительные габариты магниточувствительного узла, относительно невысокая чувствительность.

Известен твердотельный матричный преобразователь магнитных полей (прототип), содержащий магниточувствительный узел, выход которого через амплитудный селектор подключен к первому входу видеоконтрольного блока, и блок разверток, выход которого подсоединен к второму входу видеоконтрольного блока. В схему преобразователя для повышения точности введен блок генераторов переменного тока, вход которого соединен с выходом блока разверток, а выходы подключены к соответствующим входам магниточувствительного узла, который выполнен из однородного магнитного материала с доменной структурой в виде большого количества последовательно соединенных секций накопления и секций хранения, каждый выход которых подключен к соответствующему входу секции переноса, на выходе которой установлен гальваномагнитный датчик, при этом каналы перемещения доменов секций выполнены в виде петлеобразных проводников, имеющих форму шеврона. Недостатком преобразователя являются сложность конструкции и невысокая чувствительность.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Это достигается тем, что в преобразователь магнитных полей, содержащий намагничивающее устройство, последовательно соединенные магниточувствительный узел, видеоусилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковое запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и видеоконтрольное устройство и синхрогенератор, который через блок развертки подключен к вторым входам магниточувствительного узла, аналого-цифрового преобразователя, полупроводникового запоминающего устройства, цифроаналогового преобразователя и видеоконтрольного устройства, с целью повышения чувствительности и надежности введен формирователь импульсов, включенный между вторым выходом блока развертки и вторым входом магниточувствительного узла, который выполнен в виде строки из магниторезисторов или датчиков Холла.

Магниточувствительный узел выполнен с обмоткой подмагничивания в виде секций из нескольких витков провода, закрепленных на магниторезисторах и соединенных между собой последовательно по току, а вход обмотки подмагничивания является вторым входом магниточувствительного узла.

В строчном преобразователе управляющие (токовые) входы датчиков Холла соединены последовательно и подключены к второму входу магниточувствительного узла.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; а фиг. 2 объясняет способ изменения положения рабочей точки магниторезистора (датчика Холла) с помощью обмотки подмагничивания.

Преобразователь содержит намагничивающее устройство 1, объект 2 контроля, последовательно соединенные магниточувствительный узел 3, видеоусилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, полупроводниковое запоминающее устройство 6, цифроаналоговый преобразователь 7, видеоконтрольное устройство 8. Блок разверток 10 подключен к вторым входам магниточувствительного узла 3, видеоусилителя 4, аналого-цифрового преобразователя 5, полупроводникового запоминающего устройства 6, цифроаналогового преобразователя 7, видеоконтрольного устройства 8. Формирователь импульсов 9 включен между вторым выходом блока 10 разверток и входом магниточувствительного узла, связанного со строкой последовательно соединенных магниторезисторов или датчиков Холла. Синхрогенератор 11 синхронизирует работу всех блоков преобразователя магнитных полей.

В верхней части первого графика (фиг. 2) показана зависимость сопротивления магниторезистора R_м.р. от напряженности магнитного поля Н, т. е. R_м.р. = f(H), на нижнем последовательность импульсов, причем первый импульс - импульс подмагничивания, а второй - результат наложения импульса подмагничивания и импульса от дефекта. Второй график показывает импульсы изменения сопротивления магнитного резистора.

Строчный преобразователь магнитных полей работает следующим образом. Намагничивающее устройство 1 создает магнитное поле, в которое помещается объект контроля. Возникающие магнитные поля рассеяния от дефектов создают магнитный рельеф, определяемый структурой объекта контроля. Этот рельеф воздействует на элементы магниточувствительного узла 3 (магниторезисторы или датчики Холла) и преобразуется в электропотенциальный рельеф с распределением вдоль строки магниточувствительных элементов. Информация из магниточувствительного узла считывается поэлементно с помощью блока 10 разверток и усиливается видеоусилителем 4, преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 5 и записывается в полупроводниковое запоминающее устройство 6. После накопления в памяти полного видеокадра информация через цифроаналоговый преобразователь 7 передается в видеоконтрольное устройство 8.

Импульсный режим работы магниточувствительных элементов позволяет увеличить чувствительность за счет увеличения рабочего тока через элементы без ужесточения теплового режима их работы. Введение обмотки подмагничивания позволяет вывести рабочую точку магниточувствительных элементов на участок с высокой крутизной и тем самым повысить чувствительность преобразователя магнитных полей. (56) Авторское свидетельство СССР N 616860, кл. G 01 R 33/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР N 913293, кл. G 01 R 33/00, 1982.

Формула изобретения

1. СТРОЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащий намагничивающее устройство, последовательно соединенные магниточувствительный узел, видеоусилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковое запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и видеоконтрольное устройство и синхрогенератор, который через блок развертки подключен к вторым входам магниточувствительного узла, аналого-цифрового преобразователя, полупроводникового запоминающего устройства, цифроаналогового преобразователя и видеоконтрольного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен формирователем импульсов, включенным между вторым выходом блока развертки и вторым входом магниточувствительного узла, который выполнен в виде строки из магниторезисторов или датчиков Холла.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что магниточувствительный узел выполнен с обмоткой подмагничивания в виде секций из нескольких витков провода, закрепленных на магниторезисторах и соединенных между собой последовательно по току, а вход обмотки подмагничивания является вторым входом магниточувствительного узла.

3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что управляющие входы датчиков Холла соединены между собой последовательно по управляющим входам и подключены к второму входу магниточувствительного узла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2