Датчик угловых перемещений

Номер патента: 859805

Авторы: Бахридинов, Икрамов, Пынько, Цыганков

ZIP архив

Текст

) 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

Смотреть

Заявка

2854401, 17.12.1979

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ИМ. Л. В. КИРЕНСКОГО СО АН СССР

БАХРИДИНОВ АБДИМАЖИД, ПЫНЬКО ВИТАЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ИКРАМОВ ГАНИ ИКРАМОВИЧ, ЦЫГАНКОВ НИКОЛАЙ ФЕДОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01B 7/30

Метки: датчик, перемещений, угловых

Опубликовано: 30.08.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-859805-datchik-uglovykh-peremeshhenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик угловых перемещений</a>

Похожие патенты