Устройство для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок

 

в

Всесоюзная ватентно т хм исмаа я фцщ а мха

4389

ii i) ЯЗ

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22 ) Заявлено 23.06.72 (21) 1800399/18-10 (5Ц М. Кл. б 01г 33/12 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 21.1.75

Гасударственный камитвт

Савета Мииистрав СССР па делам изабратеиий и аткрытий (53) УДК 621 317.4 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

П. И. Татарский

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

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 местоположения максимума проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания и источника линейно изменяющегося поля, направленного вдоль оси ее трудного намагничивания, образованного катушкой Гельмгольца и исгочником линейно изменяющегося тока, 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 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 эгого поля до нуля, т. е. времени обратного хода указанного поля. Так как при обратном ходе поле изменяется нелинейно, то это приводит к непропорциональной зависимости между величиной поля анизотропии и частотой следования импульсов. Кроме того, использование только однополярных импульсов вызывает погрешность преобразования в случае воздействия внешних полей.

15 Устройство для контроля магнитострикции цилиндрических тонких магнитных пленок согласно данному изобретению свободно от указанных недостатков. Это достигается тем, и., в схему каждого канала введен триггер уп20 равления, 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

25 включенных обмоток катушки Гельмгольца, причем входы указанных генераторов подключены к двум выходам триггера управления, счетный вход которого соединен с выходом схемы определения местоположения мак30 симума проницаемости пленки, а вход формирователя выходных импульсов канала сое438953

15 г0 динен с одним из упомянутых выходов триггера.

Схема одного канала,стройства приведен» на чертеже.

Контролируемый у часток 1 образца пленки 2 помсщ и в однородное магнитное поле, создаваемое двухобмозочной катушкой Гельмгольца 3, которое напр-влено вдоль оси трудного намагничивания пленки. Местоположение максимума проницаемости пленки вдоль оси ее легкого намагничивания определяется датчиком 4, который питастся 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 обе. спечивает поочередную их работу. С одного из выходов триггера 6 сигнал поступает также на вход формирователя выходных импульсов канала 9. I(выходу генератора 7 своим началом подключена обмотка 10 катушки

Гельмгольца 3. К выходу генератора 8 своим концом подключена такая же обмотка 11 той же катушки 3. Направление полей, 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 поля 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 проп"д-ет. Зтот управляющий импульс вызовет работу генератора 8. Суммарное поле, создаваемое обмотками 10 и 11, теперь будет складываться из ооратного хода поля, создаваемого обмоткой 10, и прямого хода поля, создаваемого обмоткой 11. Так как время обратного хода поля много меньше времени прямого хода, го обратный ход будет лишь незначительно искажать линейность изменения суммарного поля на участке его изменения от момента наступления максимума проницаемости до нуля суммарного поля. Hpè определенной ве25

60 личине суммарного поля, имеющего теперь уже противоположную полярность, вновь наступит максимум проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания и датчик 4 опять выдаст импульс ва переброс триггера 6, Далее цикл повторяется.

В момент появления управляющего сигнала па левом выходе триггера 6, формирователь 9 выходных импульсов канала выдаст импульс ребуемой длительности.

Так как максимум проницаемости пленки вдоль оси легкого намагничивания достигается на линейном участке изменения суммарного поля подмагничивания при любой его полярности, то из этого непосредственно следует, что частота следования выходных импульсов канала пропорциональна величине ноля анизотропии и пе зависит от внешних м а гни тн ых пол ей.

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 иден гичных, встречно включенных

oGMoToK K3 t UjK Гельмгольца, 11pII IQi>I входы указанных генераторов подключены к дзум 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.

438953

Составитель Е. Измайлов

Техред Л. Акимова

Корректоры: Л. Котова н H. Аук

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова. 2

Заказ 3593/11 Изд. лкз 154 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5