Устройство для измерения амплитуды индукции импульсов магнитного поля

,13869 01 К 33/02 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 241981.ССР1981,ИЯ АМП- ГНИТНОГО относится к облас измерительной техники и может бытьиснользовано для измерения амплитудыиндукции импульсных магнитных полейв соленоидах с малым внутренним диеыЬ(088,8)видетельство01 К 33/12,детельство С01 К 33/02,ДЛЯ ИЗМЕРЕНИМПУЛЬСОВ МА аметром. Устроиство содержит источник14 намагничивающих импульсов, соленоид 13, образцовый резистор 12, усилитель 8, формирователь 7 строб-импульсов, масштабный усилитель 10,дискриминатор 6, нуль-индуктор 9,датчик 1, выполненный в виде параллельно расположенных цилиндрическоймагнитной пленки 2 и компенсирующейпроволоки 3, образующих с резисторами 4 и 5 измерительный мост, регистрирующий блок в виде измерителя 11амплитуды импульсов тока питания датчика 1. Устройство позволяет точноопределить амплитуду индукции импульсов магнитного поля в соленоидахс малым внутренним диаметром, 2 ил.Устройство относится ь измерительной технике и может быть использованодля измерения амплитуды индукции импульсных магнитных полей в соленоидах с малым внутренним диаметром.Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерений.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для контроля амплитуды индукции импульсов магнитного поля; на фиг.2 - векторная диаграмма полей.Устройство содержит датчик 1, выполненный на параллельно расположенных цилиндрической магнитной пленке (ЦМП) 2 с известным углом скоса и компенсирующей проволоке 3, резисторы 4 и 5, образующие с ЦМП 2 и компенсирующей проволокой 3 измерительный мост, последовательно включенные дискриминатор 6, управляемый от формирователя 7 строб-импульсов, усилитель 8 и нуль-индикатор 9, усилитель 10 импульсов тока питания датчика, к выходу которого подключены измерительный мост, вход формирователя 7 строб-импульсов и измеритель 11 амплитуды импульсов тока питания датчика 1, а вход усилителя 10 подключен к активному сопротивлению 12, включенному последовательно с соленоидом 13, в котором производится измерение, и источником 14 намагничивающих импульсов.Устройство работает следующим образом.При возникновении в соленоиде импульса магнитного поля Н, обусловленного протеканием по обмотке соленоида 13 импульса тока от источника 14, вектор намагниченности ПМП 2 отклоняется от направления оси легкого намагничивания (ОЛН) в направлении оси подложки ЦМП 2, совпадающем с направлением поля Н, и вследствие наличия угла скоса ОЛН, равного с на спаде импульса поля Н когда его величина становится меньше поля анизотропии Н пленки, в подложке ЦИП индуцируется импульс ЭДС вызывающий разбаланс измерительного моста, и с диагонали измерительного моста снимается сигнал, который поступает на вход дискриминатора 6, При этом наличие компенсирующей проволоки 3 позволяет исключить помеху, обусловленную индукционной наводкой,Мгновенное значение импульса контролируемого поля в соленоидеН(с) связано с иновенным значениемимпульса тока в нем 1(с) соотношением 5 Н (с) = К 1(с),де К - коэффициент пропорциональности, связанный с парамет О рами с.оленоида,В результате на вход усилителя 10поступает с активного сопротивления 12 импульс напряжения П(с), для которого справедливо15 Н(с) : К Н(с),(2) где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от К и ве личины сопротг зления 12.Усилитель 10 с регулируемым ко.эффициентом усиления усиливает имггульсы напряжения Ц(С) по мощностии с его выхода импульс тока питаниядатчика 1 протекает через измерительный мост и соответственно черезполложку ЦМП 2 и компенсирующую про- волоку 3, причем в соответствии сформулой (2) справедливо 30(4) где Б - диаметр подложки ЦМП,а коэффициент 2 обусловлен раздво,ением тока питания между ЦМП 2 и проволокой 3. Вектор результирующего поля Н , равный сумме векторов полей Н и Н , благодаря соотношениям (3) и ( ) направлен поп постоянньгм углом 3 (фиг. 2) к оси подложки 551 ЙП величина которого опрелеляется соотношением амп итуд Япульсов попей Н и Н (Н и Н соответственн.) . ггге К - коэффициент пропорциональности,в который сомножите лем входит коэффициент усиления усилителя 10.Протекание импульса тока питаниядатчика 1 через подложку ЦМП 2 создает импульс дополнительного магнитно го поля Н (фиг,2), вектор которогоперпендикулярен к вектору поля Ни направлен по касательной к поверхности ЦМП, а мгновенное значение определяется соотношением(б) 20 25 30 ропии. Амплитуда импульса тока питания датчика 1 определяется измерителем 11 по величине амплитуды Ц, импульса напряжения Ц на выходе усилителя 10 при известных сопротивлениях резисторов ц и 5 (равных К) и сопротивлениях подложки 11 МП 2 и компенсирующей проволоки 3 (равных К) по соотношению Импульс напряжения Б с выхода усилителя 10 поступает, кроме того, на вход формирователя 7 строб-импульсов, имеющего порог срабатывания где 1= 2 ТГЭ дуос;Нан - поле анизотропии используемой ЦМП;с - угол скоса ее оси анизотВ результате дискриминатор б, управляемый импульсами с формирователя 7, пропускает сигнал с измерительного моста на усилитель 8 только в моменты времени, когда величина поля на спаде импульса измеряемого поля становится меньше поля анизотропии пленки, т.е. пропускает только сигнал, индуцированный в подложке Ц 11 П, который усиливается усилителем 8 и поступает на нуль-индикатор 9,Изменением коэффициента передачипо току усилителя 10 импульсов токапитания датчика 1 добиваются отсутствия сигнала на выходе усилителя 8,что соответствует равномерному распаду вектора намагниченности ЦМП 2 вдвух противоположных направленияхОЛН и, следовательно, соответствует моменту= М,Для амплитуд импульсов полей Н и Н в момент, когпа к. = , справедливо соотношение (фиг.2). по которому и определяют амплитудуиндукции Нконтролируемого поля,определяя Низ соотношений (4)и (5).Устройство позволяет точно определить амплитуду индукции импульсовмагнитного поля в соленоидах с малым внутренним диаметром, используемых, например, для контроля параметров цилиндрических тонких магнитных пленок, таких как поле анизотропии, угол скоса, коэффициент магнитострикции и др,формула и з обретения Устройство для измерения амплитуды индукции импульсов магнитного поля, содержащее последовательно соединенные источник намагничивающих импульсов, соленоид и образцовый резистор, датчик, расположенный соосносоленоиду, усилитель, формировательстроб-импульсов, масштабный усилитель, вход которого подключен к образцовому резистору, а выход - к входу формирователя строб-импульсов, регистрирующий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений,в него введены дискриминатор и нульиндикатор, а датчик выполнен в виде.последовательно соединенных и параллельно расположенных цилиндрическоймагнитной пленки и компенсирующейпроволоки, включенных в два плечаизмерительной мостовой схемы, двадругих плеча которой образованы балансными сопротивлениями, причем входдискриминатора подключен к одной диагонали мостовой схемы, другая диагональ которой соединена с выходом 45масштабного усилителя и входом регистрирующего блока, управляющий входдискриминатора подключен к выходуформирователя строб-импульсов, а выход через усилитель - к нуль-индика тору,1386949 Составитель А,СазоновТехред Л,Сердюкова Корректор О,Кравцова Редактор П,Гереши Заказ 1493/45 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4