Способ контроля цилиндрических магнитных пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160780 (21) 295б 499/18-21 (Я ) М. Кп.з с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 R 33/12

G 01 R 33/05 осударственный комитет

СССР ио делам изобретений и .открытий

Опубликована 150482,Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 150482 (33) УДК621. 317..44 (088. 8) Б.С.Мальцев, A.A.Øòèí и Л.Я.Айзенберг . (72) Авторы изобретения

Ижевский механический институт (71) Заявитель (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 f13 .

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

Известен также сгособ контроля цилиндрических магнитных пленок, основанный на регистрации ЭДС от скач ков Баркгаузена, заключающийся в тем, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную

ЭДС от скачков Баркгаузена. По параметрам этой ЭДС судят о качестве пленки (2) .

Однако перемагничиваемые участки имеют неодинаковую коэрцитивную си- . лу и регистрируемый сигнал сильно искажается. При этом контроль по среднему числу выбросов сигнала затруднителен, а контроль по средней мощности возможен лишь при наличии фильтра. Поскольку суммарная мсщность нескомпенсированных гармоник может

5 значительно превышать мощность сигнала от скачков Баркгаузена, то конструкция фильтра получается громоздкой и перестраивать его затруднительно. Кроме того,.применение фильтра уменьшает одновременно и полезньй сигнал, индуцированный, скачками Баркгаузена. Все это приводит к снижению достоверности контроля.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

15 Поставленная ц ь достигается тем, что согласно способу контроля цилиндрических магнитных пленок, заключающемуся в том, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную ЗДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой судят о качестве пленки, одновременно с перемагничиванием создают дополнительное переменное магнитное поле, измеряют

25 среднюю мощность суммарной ЗДС, определяют минимумы мощности суммарной

ЭДС и регистрируют параметры суммарной ЭДС в течение временных интервалов, расположенных симметрично упо30 мянутым минимумам, при этом перемаг919997 ничивание участков пленки осуществляют магнитными полями, сдвинутыми по фазе друг относительно друга на

180 .

Указанная последовательность новых операций позволяет практически

fIoJIHocòüþ исключить влияние разброса коэрцитивной силы перемагничиваемых участков,на точность измерения параметров суммарной ЭДС за счет компенсации этого разброса дополнительным магнитным полем.

На фиг.1 показана зависимость нап-. ряженности магнитного поля Н(t) на фиг.2 — различные виды осциллограмм регистрируемого сигнала; на фиг ° 3 - -)5 ,вариант практической реализации способа. ных точек, соответствующих экстремумам средней мощности сигнала. Формирование управляющего сигнала осуществляется с помощью двух последователь-. но соединенных мультивибраторов, 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 величиСущность способа контроля цилиндрических магнитных пленок заключается в следующем.

На фиг.1 представлены зависимости перемагничиваюю,их полей H (t) и

Н (), а также горизонтальныЕ прямые, соответствующие значениям коэрцитивной силы перемагничиваемых участков 25 пленки Н;.„ и Н . Как видно, фазовый сдвиг между кривыми Нп(t) и Н () ссставляет 180 . Поскольку максимум мощности ЭДС.от скачков Баркгаузена при перемагничивании наблюдается при 30 напряженности поля, приблизительно равной коэрцитивной силе ферромагнетика, то максимум сигнала от перемагничивания первого участка будет в момент времени t, а от второго в момент tg. Поэтому в данном случае гармоники частоты перемагничивания не компенсируются, а сигнал искажается; Совмещение моментов tz и 1 и получение момента сможет быть 40 достигнуто приложением дополнительного внешнего переменного магнитного поля ьН, что равносильно смещению прямых Н .„ и Н (новые положения их показаны пунктиРом). Так как при 45 каждом измерении устанавливают необходимую величину дополнительного магнитного поля неудобно, то целесообразно периодически изменять его, а регистрацию параметров суммарной

ЭДС производить при минимальной ее 50 мощности, соответствующей компенсации гармоник. Для измерения параметров суммарной ЭДС представляющей

"лучайный процесс, требуется определенное время (минимальное значение55 этого интервала может составлять половину периода. полей Н () и Н (), но с точки зрения усреднения флуктуаций,желательно установить его длительность., равной нескольким полу- 60 периодам). 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 осцнллограммы суммарной ЭДС E(t) для различных величин напряженности дополнительного магнитного поля. Пусть величины коэрцитивной 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 4Н на фиг.1. При этом мощность сигнала минимальна, а его вид описывается осциллограммой С. Дальнейшее увеличение напряженности дополнительного поля приводит к разбалансу (осциллограммы Й и е). Приложение поля другого знака также увеличивает разбаланс (осциллограмма а).

На фиг.3 показана блок-схема устройства, реализующего данный 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 включенным обмоткам 4 и 5, перемагничивает два участка контролируемой пленки. Источник 2 создает ток сравнительно низкой частоты, который, протекая по обмотке 3, создает дополнительное 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 времен919997 не указанного временного интервала.

Таким образом измерение параметров суммарной ЭДС производится в течение временного интервала, середина которого соответствует минимуму мощности ЭДС. Выходной управляющий сиг- 5 нал формирователя 9 поступает на управляющий вход блока 10 регистрации, например на вход управления аналогового ключа.

Данный способ проверен на макете, 10 реализующем блок-схему, показанную на фиг,3. Контролируют цилиндрические магнитные пленки из пермаллоя

79НМ на проволочной подложке Р 0,1.мм.

Частоту перемагничивания варьируют от 500 Гц, до 2 кГц. Частота дополнительного магнитного поля 20 Гц.

Разброс коэрцитивной силы иереиаХ ничиваемых участков пленки в праделах до 10 практически не,влияет на точность измерения параметров .суммарной ЭДС. Такой разброс в реальных .. пленках маловероятен.

Положительный эффект от внедрения предлагаемого способа выражается В .повышении производительности конт25 роля, поскольку не нужно постоянно. контролировать форму суммарной ЭДС.

Кроме тоГо, в этом способе автоматически компенсируется не только разброс коэрцитивной силы, Но и устраняется влияние внешних магнитных полей, что позволяет повышать .досто+ верность контроля. Данный способ может быть эффективно использован при контроле других ферромагнитных изделий, например микропроволоки.

Формула изобретения

Способ контроля цилиндрических магнитных пленок, заключающийся в том, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную

ЭДС от значков Баркгаузена, по параметрам которой судят о качестве пленки, отличающийся тем, что, .с целью повышения точности контроля, одновременно с перемагничиванием создают дополнительное перемен-. ное 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 CLIA Р 3427879, кл. G 01 R 33/12, 1969.

"19997

Составитель Г. Семенова

Редактор И.Иитровка Техред М. Рейвес Корректор М.Пожо

Закаи 2-254/20 Тираж 719 Подписное

I3HHHIIH Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1нлиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4