Датчик угловых перемещений

) Заявитель Институт физики ДАТЧ ВЫХ ПЕРЕМЕЩЕ й с Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения малых угловых перемещений.Известен датчик угловых перемещений, принцип действия которого осно- ф ван на влиянии магнитного состояния ферромагнитной пленки на резонансные свойства колебательной системы авто- генератора, Магнитное состояние ферромагнитной пленки, а следовательно, ф и частота автогенератора зависят от угла между нормалью к плоскости плен-ки и направлением магнитного поля 1,Однако датчики этого типа обладают больвой сложностью, так как содержат систему возбуждения ферромагнитного резонанса смеснтели, усилители промежуточной частоты, гетеродин, амплитудный детектор и т.д.НаибоЛее близким техническим решением к предлагаемому является датчик угловых перемещений, содержащий относительно подвижные источник магнитоВ. Киренского Сибирского отделения движущи илы и чувствительный элемент с двумя парами контактов, подключенный к одной из пар контактной блок питания, а к другой - блок регистрации 2),Чувствительный элемент датчика выполнен в виде элемента Холла.Однако. датчик с элементами Холла обладает невысокой чувствительностью и точностью, а также значительной температурной нестабильностью, обусловленной чувствительностью полупроводникового материала, из которого они изготовлены, к изменениям температуры окружающей среды.Цель изобретения - повышение точности датчика при измерении малых уг ловых перемещений.Дпя достижения поставленной цели чувствительный элемент выполнен из закритичной ферромагнитной пленки с замкнутой доменной структурой.Закритичная ферромагнитная пленка выполнена толщиной 1,5-2 мкм859805 На фиг1 изображена блок-схемадатчика угловых перемещений нафиг.2 - его выходная характеристика,представляющая собой зависимостьразности ЬЕ потенциалов от углово- .5го положения чувствительного элемента (нормали к его плоскости) относительно направления магнитного поля,Датчик содержит чувствительныйэлемент 1, размещенный в магнитномполе, создаваемой источником магнитодвижущей силы, например магнитом 2,Чувствительный элемент снабжен двумяпарами контактов размещенных на еготорцах, К одной паре контактов (то 1ковой) подключен блок 3 питания, ак другой паре контактовЬотенциальной) подключается блок 4 регистрации,Чувствительный элемент изготавли-вается вакуумным напылением пермаллоя (й 1 75-85 вес.7, Ре 15-25 вес.7/на стеклянную или снталловую подлож-ку. Подложка во время напыления должна иметь температуру порядка 200 С.оКонтакты выполняют из меди или серебра также вакуумным напылением. В отличие от полупроводникового элементаХолла данный чувствительный элементимеет малое омическое сопротивление(десятые доли ома),Датчик работает следующим образом. 30В исходном положении чувствительного элемента 1, когда он располагается перпендикулярно к направлениюсиловых линий магнитного поля магнита 2, компенсируют начальную разностьпотенциалов на его потенциальной пареконтактов,подключенныйк блоку 4 регистрации. При повороте чувствительного элемента 1 относительно направления магнитного поля на этой паре контактов возникает разность ЬЕ потенациалов, которая в диапазоне +10,как показывают эксперименты 1 фиг.2)изменяется практически пропорционально углу поворота. При измерительномтоке 5 А и магнитном поле напряженностью 500 э чувствительность датчика 4составляет 1 мВ/град. При повышении плотности тока (вплоть до допустимой в 50 А) чувствительность датчика может составить 10 мВ/град, Закритичная ферромагнитная пленка с замкнутой доменной структурой, из которой изготовлен чувствительный элемент 1 датчика, имеет в этом случае следующие параметры: толщину 1,5-2 мкм,ширину 4 мм,. длину 8 мм. Несинусоидальная зависимость разности ДЕ потенциалов от угла 9 поворота обусловлена, так называемым псевдоэффектом Холла, возникающим в замыкающих доменах закритической пленки пермаллоя. Благодаря высокой чувствительности датчика, он позволяет регистрировать углы поворота в диапазоне малых угловых перемещений со эначительно более. высокой точностью- порядка 0,02 град, чем извесгные датЪчики с элементамн"Холла, которые име" ют точность примерно 01 град.Формула изобретения1, Датчик угловых перемещений, содержащий относительяо подвижные источник магнитодвижущей силы и чувствительный элемент с двумя парами контактов, подключенной к одной из пар контактов блок питания, а к другой - блок регистрации, о т л ич а ю щ н й с я тем, что, с целью повышения точности, чувствительный элемент выполнен из закритичной ферромагнитной пленки с замкнутой доменной структурой.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и .й с я тем, что закритимная ферромагнитная пленка выполнена толщиной 1,5-2 мкм.Источники информации, принятые,во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 416723, кл. 6 01 В 7/30, 1971.2. Кобус А, Пушинский Я. Датчики Холла и магниторезисторы, М., "Энергия", 1971, с.263 прототип).Заказ 7530/61 тираж 642 .ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Подписное Составитель С. СкрыпникРедактор Е. Лушникова Техред 3. Фанта Корректор С. Шекмар