Электромагнитный датчик

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 991196(22) Заявлено 04.05. 81(21) 3282946/18-10 Р 11 М Н з с присоединением заявки Й 9 6 О 1 . 1/12 Госуаарствеииый комитет СССР ио делан зобретений и открытийОпубликовано 23.01,83, Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 23,0183 Н.М.КолачевТуркменский государственный университет нм.А.М ГарЛдого(54) ЭЛЕКТРОИАГНИТНЫЙ ДАТЧИКФ Изобретение относится к теплоэнер. гетике и контрольно-измерительной технике и манжет быть использовано для.преобразования теплового тока в электрический и для измерения механических усилий и давлений в зонах, имеющих температурный градиентИзвестно .устройство, содержащее диэлектрическую подложку и магнитоанизотропную пленку 1 ).Наиболее близким по технической сущности является электромагнитв;й датчик, использующий гальваномагнитные свойства материалов и сплавов и особенности их тонкопленочного состояния 23. Однако использование этих датчи-. ков в зонах, имеющих температурные градиенты, затруднительно, так как необходимо учитывать изменения их свойств в зависимости от температуры, Причем налиМие .температурных градиентов может не только исказить, но и изменить сигнал, снимаемый с такого рода устройств.Целью изобретения, является повышение точности за счет уменыаения . температуркой погрешности и повыщение чувствительности. Эта цель достигается тем, чтомагнитоанизотропная пленка выполнена.из материала с ориентацией оси лег- кого намагничивания в плоскости,расположенной под углом 45 к осям ф. входных и выходных контактов, а входные контакты имеют разные температурыеПри этом магнитоанизотропная пленка выполнена в виде нескольких частей, соединенных между собой электрически, оси легкого намагничивания.которых образуют замкнутую магнитнуюсистему.Причем части магнитоанизотропнойпленки соединены между собой перемычками из магнитного материала,На фиг.1-3 представлены вариантыдатчика, общий вид,Датчик содержит диэлектрическуюподложку 1, чувствительный элемейт 2полезного действия устройства чувствительный элемент может быть, выполненв виде двух или нескольких частей,соединенных между собой электрически,оси легкого намагничивания которых,образуют замкнутую магнитную систему.Замыкание магнитного потока можетбыть осуществлено магнитостатически,но для этого желательно испольэоватьтонкие диэлектрические подложки.Для повышения чувствительности иувеличения надежности магнитоаниэотропные элементы в местах соединениямагнитного потока лучше соединитьмежду собой перемычками из магнитногоматериала. Эти перемычки могут выполнять одновременно роль тепловых контактов 4 (фиг.3).Антипараллельная ориентация векторов осей легкой намагниченностиверхней и нижней пленок в этом случаебудет .стабилизировать систему и сделаетустройство более надежным в эксплуатационном отношении,Электрические контакты р ссмотренных систем можно соединять или параллельно, или последовательно, увеличивая величину снимаемого сигнала потоку или по напряжению,Устройство работает следукщим образом,если при наличии теплового контакта на боковых гранях создать темпера ( дТ То-Т. турный градиент- : -2 - Т.Те- рто по пленке потечет тепловой ток.тепловой ток представляет собой направленное движение электронов,; которые под влиянием намагниченности образца (действие силы Лоренца) отклонятся и создадут на боковых поверхностях, перпендикулярных тепловомупотоку, разность потенциаловТЯ-Т 1 (1)Эта разность потенциалов носитназвание ЭДС Нернста - Эттингсгаузе на, В формуле Я - коэффициент пропор 45циональности, 1 - ширина, Ь - длина чувствительного элемента, т,е. решается первая задача - тепловой ток преобразуется в электрический, причем 50 разность потенциалов будет пропорциональна разности температур на боковых гранях.ПрикладываЕмые усилия или давление вызывают деформаций материала пленки, которая, в свою очередь, изменит маг 55 нитоупругую энергию пленки. Изменение магнитоупругой энергии вызовет поворот оси легкого намагничивания ОЛН на некоторый угол М относительно первоначального направления, которое 60 приводит к изменению ЭДС Нернста-Эттингсгауэена, т.е. чем больше деформация, тем на больший угол от первоначального направления повернется вектор намагниченности (ОЛН) и тем большие изменения разности потенциалов будут на измерительных контактах.Снятие нагрузки возвратит вектор намагниченности в исходное состояние и разность потенциалов в прежнее значение.Таким образом, электромагнитный датчик, состоящий из диэлектрической подложки и магнитоанизотропной пленки, не требует для своей работы внешних намагничивающих устройств и позволяет значительно увеличить чувствительность, надежность, коэффициент полезного действия и расширить технические возможности пленочных устройствФормула изобретения1. Электромагнитный датчик, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде диэлектрической подложки и магнитоанизотропной пленки,два входных и два выходных контакта,расположенных в одной плоскости иавзаимно перпендикулярных осях, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурной погрешности,магнитоанизотропная пленка выполненаиз материала с ориентацией оси легкого намагничивания в плоскости, расположенной под углом 45 О к осям входных и выходных контактов, а входныеконтакты имеют разные температуры.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, магнитоанизотропная пленка .выполнена в виде нескольких частей, соединенных между собой электрически, оси легкого намагничивания которых образуют замкнутуюмагнитную систему.3. Датчик по пп.1 и 2, о т л,и -ч а ю щ и й с я тем, что части магнитоанизотропной пленки соединенымежду собой перемычками из магнитного материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРВ 573727, кл. 6 О 11/12, 21.06.75,2. Авторское свидетельство СССРР 773461, кл, С 01 1. 1/12, 11.03.79991196 е,1 фиа 2 Составитель. Н.Вовактор Н.Лазаренко Техред И.Кощтура Корректор О, Бил каэ 1 Подписно Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная 56 Тираж 871 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушс