Устройство для измерения напряженности магнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) Е 33 032 33 0 50 4 ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТ ГОСУД АРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ах измерения пределения МП стран нитных и твенного ПИСАНИЕ ИЗ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете(56) Авторское свидетельство СССРР 1128206, кл. С 01 Е 33/032, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к областиизмерений магнитного поля (МП) и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Р 1128206. Цель - повышение точности измерений напряженности МП, Устройство содержит источник 1 оптического излучения, отрезоксветовода (С) 2 прямоугольной формы,на широкую стенку которого нанесена изолированная ферромагнитная пленка(ИФП) 3, обладающая экваториальныммагнитооптическим эффектом Керра.ИФП 3 имеет оптический контакт соС 2 и выполнена в форме круга, диаметр которого численно равен величине пространственной разрешающей способности. Цель достигается тем, чтона стенке С 2 расположен слой диэлектрической пленки 4 с показателем преломления меньшим, чем у материалаС 2, которая изолирует ленточный проводник 5 из неферромагнитного материала, имеющий постоянную ширину и толщину, при этом его крайние выводырасположены на прямой, параллельнойоптической оси устройства. Изобретение позволяет обеспечить возможностькалибровки и проверки устройствабез внешних магнитных систем и можетбыть использовано в миниатюрных маг12870Изобретение относится к измерениям магнитного поля, может быть использовано для измерения и контролянапряженности магнитного поля в миниатюрных магнитных системах, измерения пространственного распределенияполя, и является усовершенствованиемизобретения по авт.св. 1128206.Цель изобретения - повышение точности измерения магнитного поля засчет обеспечения возможности калибровки и проверки устройства без внешних магнитных систем.На фиг.1 изображена функциональная структурная схема устройства дляизмерения напряженности магнитного.поля на Фиг.2 - сечение А-А наФиг 1.Устройство содержит источник 1 оптического излучения, отрезок световода 2 прямоугольной формы, на широкуюстепку которого нанесена изолированиаа Ферромагнитная пленка 3, обладающая экваториальным магнитооптическимэффектом Керра. Ферромагнитная пленка 3 имеет оптический контакт со световодом 2 и выполнена в форме круга,диаметр которого численно равен величине пространственной разрешающейспособности. На стенке световода 2 сФерромагнитной пленкой 3 расположенслой диэлектрической пленки 4 с показателем преломления меньшим .чем уматериала световода 2, диэлектрическая пленка 4 изолирует ленточный проводник 5 из неферромагнитного материала, имеющий постоянную ширину и толщину. Соосно с источником 1 и световодок 2 расположен Фотоприемник 6.Крайние выводы ленточного проводника 4 О5, расположенные на прямой, параллельной оптической оси устройства, соединены с соответствующими выводами генератора тока 7,Устройство работает следующим образом,Пучок света от источника 1 излучения направляется в отрезок прямоугольного световода 2. Проходя по прямоугольному световоду, свет испытывает полное внутреннее отражение от его стенок, в том числе, отражение от участка стенки световода с нанесенной Ферромагнитной пленкой 3, и с выхода сцетовода 2 попадает в Фотоприемник б, При помещении устройства в магнитное поле коэффициент отражения участка стенки световода с нанесенной плен 63 2кой для света, имеющего поляризацию Е, перпендикулярную плоскости пленки, за счет экваториального магнитооптического эффекта Керра. будет меняться. Изменение коэффициента отражения, пропорциональное величине компоненты Н ,индукции магнитного поля в Ферромагнитной пленке, приводит к изменению интенсивности света, регистрируемого Фотоприемником. По градуировочной характеристике изменения интенсивности света ь 1 от напряженности магнитногоф +Фполя Я, е 1 = Г(Н) можно, путем обратных отсчетов находить величину и направление Н. Устройство позволяет откалибровать его или провести проверку его характеристик без применения эталонной внешней магнитной системы. Для этого по ленточному проводнику 5 по оси У пропускается от генератора 7 ток, который создает вокруг проводника магнитное поле Н, намагничивающее ферромагнитную пленку 3, что приводит к изменению интенсиьности света, регистрируемого Фотоприемником 6. Величина составляющей Н определяется по формуле7Н, = 1 10 (х - а) Рп ---,+з (х-а) +(г-Ь)х(эрст)(х-а) + (г+Ь)+ 2(г-Ь) агсСц- агсцх-а х+а 1г-Ь г Ьгде 3 - плотность тока;2 а - ширина ленточного проводника;2 Ь - толщина ленточногопроводника; г - расстояние до плоскости Ферромагнитной пленки от центрального проводника, причем 2 О и 2 ь должны быть значительно меньше длины проводника.Таким образом, для получения градуировочной характеристики 61 = (Н) устройства и его поверки необходимо знатьнекоторые его геометрические размеры и величины протекающего по ленточному проводнику тока, что технически легко осуществить с требуемой точностью.Для предотвращения протекания тока по ферромагнитной пленке 3 и ухуд1287063 15 20 Составитель Е,Лносоваедактор И.Сегляник Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар Подписноекомитета СССР аказ 7712/48ВНИИПИ ТиражГосударселам изоМосква,венног и тенин и открытии35, Раушская наб.,3035.Проектная, 4. твенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгор роизв шения коэффициента отражения светана границе световод - ленточный проводник, ленточный проводник изолируется диэлектрической пленкой 4, имеющей коэффициент преломления меньший,чем материал световода,Необходимый диапазон измерениянапряженности магнитного поля в данном устройстве достигается путем изменения толщины ферромагнитной пленки З,а также выбором материала .Пространственная разрешающая способностьустройства определяется геометричес -кими размерами ферромагнитной пленки и можетдостигать десятковмикрон.Предлагаемое устройство целесообразно использовать для измерения напряженности и однородности магнитного поля в миниатюрных магнитных систе-. мах, в качестве встроенных датчиков магнитного поля в приборах, не допускающих без разрушения изъятие датчиков для проверки и калибровки. Формула изобретения Устройство для измерения напряженности магнитного поля по авт.св, У 1128206, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения возможности калибровки и проверки устройства без внешних магнитных систем, в него дополнительно введены лвнточный проводник из неферромагнитного материала постоянной ширины и толщины, и генератор тока, причем ленточный проводник расположен на стенке световода с изотропной ферромагнитной йленкой и изолирован от него слоем диэлектрической пленки с показателем преломления меньшим, чем у материала свето- вода, выводы ленточного проводника, расположенные на прямой, параллельной оптической оси устройства, соединены с соответствующими выводами генератора тока.