Способ измерения константы магнитострикции цилиндрических магнитных пленок

до делам наобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНСТАНТЫ МАГНИТОСТРИКЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ-МАГНИТНЫХ ПЛЕНОКИзобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использованодля определения магнитоупругих характеристик цилиндрических магнитныхпленок,Известен способ измерения констан 5ты магнитострикции с помощью проволочных тензометров, заключающийся внаклеивании проволочного тензометра,перемагничивании образца вдоль его30оси и измерении величины изменениясопротивления тензометра в зависимости от деформации образца 11.Недостаток его заключается в сложности осуществления способа и в огра 15ниченности его применения.Наиболее близким по техническойсущности является способ, примененный в устройстве контроля магнитострикции цилиндрических магнитныхпленок. В данном устройстве измерение магнитострикции, заключается вперемагничивании образца по оси трудного намагничивания и преобразовании изменений магнитной проницаемости в электрический сигнал 2.Недостатком этого способа является то, что в устройстве измеряется эффект Виллари и при измерении малых величин магнитострикции способ дает большую погрешность из-за двойного преобразования выходных сигналов,Цель изобретения - повышение,точности измерений. Цель достигается тем 1 что в способе измерения контстачты магнитострикции цилиндрических магнитных пленок .путем перемагничивания об" разца вдоль оси трудного намагничивания, преобразования изменения магнитной проницаемости в электрический сигнал, образец перемагничивают по частному циклу петли гистеревиса и измеряют разность амплитуд сигналов соответствующих двум последующим скачкообразным изменениям магнитной883823 проницаемости, по которой судят оконстанте магнитострикции.На фиг. 1 представлена петля гистерезиса вдоль оси трудного намагничивания; на Фиг. 2 - форма выходно.го сигнала от перемагничивания; нафиг, 3 - распределение механическихнапряжений по петле гистерезиса; нафиг, 4 - функциональная схема устройства для осуществления способа,При перемагничивании цилиндрических магнитных пленок периодическиизменяющимся магнитным полем (например пилообразным) вдоль оси трудногонамагничивания по частному циклу, максимум амплитуды выходного электрического сигнала соответствует скачкообразным изменениям магнитной проницаемости пленки вдоль оси трудного намагничивания (фиг, 2 а, б, в),При изменении величины перемагничнвающего поля максимальной амплитудеего соответствует и максимальное значение магнитострикционных напряжений(флг,3 а, б) .При положительной магнитострикциивозрастает величина магнитной проницаемости на участках, соответствующихнаибольшим магнитострикционным напряжениям, аналогично и для случаяотрицательной магнитострикции 4 иг,1 в)и угол наклона петли гистерезиса (кривой намапЬчивания ) на участке меняется фиг,1 й, б),На участке, где магнитострикционные напряжения незначительнывеличина магнитной проницаемости не меня 50 ется.В соответствии со знаком магнитострикции изменяется форма выходногосигнала,При положительной магнитострикцииамплитуда второго скачка выходногонапряжения больше амплитуды первогоскачка, что соответствует возрастанию магнитной проницаамости (фиг.2 б,в)Соответствующим образом проявляется изменение выходного электрическогосигнала для отрицательной магнито-.стрикции (Фиг, 2 в ). Для нулевой магнитострикции выполняется равенствоА=-АТаким образом, величина и знакразности амплитуд А - А, соответствует величине и знаку магнитострикцииНа фиг, 4 представлено устройство,реализующее способ измерений констан-ты магнитострикции цилиндрическихмагнитных пленок,5 10 15 20 25 30 35 40 45 4Устройство содержит генератор 1,намагничивающую 2 и измерительную 3обмотки, образец 4, Измерительная обмотка 3 подключена к входу блока 5управления и входам ключей 6 и 7, информационные входы которых подключены к выходам блока управления, выходыключей соединены с входами элементов8 и 9 памяти, выходы которых связаны .со входами операционного усилителя О,Устройство работает следующим образом.Периодически изменяющееся магнитное поле например пилообразное создают с помощью генератора 1 и намагничивающей обмотки 2, Под воздействием этого поля проницаемость пленки вдоль оси трудного намагничиванияизменяется и с измерительной обмотки3 снимается выходной сигнал, соответствующий изменениям магнитной проницаемости в пленке фиг.2 а,б,в),который подается на блок 5 управления и на ключи 6 и 7.При достижении первого максимумасигналом с блока 5 управления открывается ключ 6 и в элемент 8 памятизаписывается значение первого максимума амплитуды выходного сигнала(фиг. 2 а,б,в ),При достижении второго максимумасигналом с блока 5 управления открывается ключ 7 и в элемент 9 памятизаписывается второе максимальное значение выходного сигнала (фиг.2 а,б,в).Амплитуды максимумов, записанныев элементы, 8 и 9 памяти вычитаютсяна операционном усилителе О, выходной сигнал с него соответствует величине константымагнитострикции.Применение предлагаемого способапозволяет измерять непосредственноэффект Джоуля, а не обратный ему эффект Виллари, тем самым повышаетсяточность измерения, кроме того, использование одноступенчатого преобразования выходного сигнала повышаетчувствительность способа, что такжеповышает точность измерений. формула изобретения Способ измерения константы магнитострикции цилиндрических магнитных пленок путем перемагничивания образца вдоль оси трудного намагничивания,преобразования изменений магнитнойпроницаемости в электрический сигнало т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения точности измеренийобразец перемагничивают по частномуциклу петли гистерезиса и измеряютразность амплитуд сигналов, соответствующих двух последующим скачкообразным изменениям магнитной проницаемости, по которой судят о константемагнитострикции. Источники инФормации,принятые во внимание при зкспертизе1, Бозорт Р, Ферромагнетизм, -Иностранная литература, М 95 б с. 500- 520.2. Авторское свидетельство СССРИд 139953, кл, С 01 К 3312, 1972.ектная, 4 тент", г. Ужгород у илиал ППП 0224/70ВНИИПИ Госпо делам113035, Мо Тираж 735дарственногизобретенийква, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб д. 4/