Способ контроля цилиндрических магнитных пленок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 919997 1 чс с, Ф. .Ф(22) Заявлено 1607,80 (21) 2956499/18-21с присоединением заявки Мо(; 01 й 33/12 С 01 В 33/05осударственный комитет СССР ио дедам изобретений и .открытий(72) Авторы изобретения Ижевский механический институт(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОКИзобретение относится к контролю магнитных характеристик ферромагнитных материалов и может быть использовано, в частности, при контроле. цилиндрических магнитных пленок.Известен способ контроля цилиндрических магнитных пленок, в котором пленку перемагничивают путем пропускания тока, регистрируют ЭДС и по характеристикам последней судят о качестве пленки 11,Недостатком способа является необходимость подключения к пленке контактов, что уменьшает достоверность и производительность контроля.Известен также сгособ контроля цилиндрических магнитных пленок, основанный на регистрации ЭДС от скач- ков Баркгаузена, заключающийся в тем, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарную ЭДС от скачков Баркгаузена. По параметрам этой ЭДС судят о качестве пленки 123.Однако перемагничиваемые участки имеют неодинаковую коэрцитивную силу и регистрируемый сигнал сильно искажается. При этом контроль по среднему числу выбросов сигнала затруднителен, а контроль по средней мощности возможен лишь при наличиифильтра. Поскольку суммарная мсщностьнескомпенсированных гармоник может 5значительно превышать мощность сигнала от скачков Баркгаузена, то конструкция фильтра получается громоздкой и перестраивать его затруднительно. Кроме того,.применение фильтрауменьшает одновременно и полезньйсигнал, индуцированный, скачками Баркгаузена. Все это приводит к снижению достоверности контроля.Целью изобретения является повышение точности контроля.15 Поставленная ц,ль достигается тем,что согласно способу контроля цилиндрических магнитных пленок, заключающемуся в том, что перемагничиваютдва участка пленки и регистрируютсуммарную ЗДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой судят окачестве пленки, одновременно с перемагничиванием создают дополнительноепеременное магнитное поле, измеряют 25 среднюю мощность суммарной ЗДС, определяют минимумы мощности суммарнойЭДС и регистрируют параметры суммарной ЭДС в течение временных интервалов, расположенных симметрично упо мянутым минимумам, при этом перемаг919997 ничивание участков пленки осуществ" ляют магнитными полями, сдвинутыми по фазе друг относительно друга на 180 .Указанная последовательность новых операций позволяет практически полностью исключить влияние разброса коэрцитивной силы перемагничиваемых участков,на точность измерения параметров суммарной ЭДС за счет компенсации этого разброса дополнительным магнитным полем.На фиг.1 показана зависимость нап-. ряженности магнитного поля Н(с); на фиг.2 - различные виды осциллограмм регистрируемого сигнала; на фиг3 - 5 ,вариант практической реализации способа,ных точек, соответствующих экстремумам средней мощности сигнала. ФормиРование управляющего сигнала осуществляется с помощью двух последователь-. но соединенных мультивибраторов, работающих в ждущем режиме. Длительность импульса первого мультивибратора меньше периода дополнительногомагнитного поля на величину, равную половине интервала регистрации суммарной ЭДС, а длительность импульса второго мультивибратора равна величиСущность способа контроля цилиндрических магнитных пленок заключает"ся в следующем.На фиг.1 представлены зависимостиперемагничиваюю,их полей Н(с) иН, а также горизонтальныЕ прямые,соответствующие значениям коэрцитивной силы перемагничиваемых участков 25пленки Н;и Н . Как видно, фазовыйсдвиг между кривыми Н и Н 2ссставляет 180 . Поскольку максимуммощности ЭДС,от скачков Баркгаузенапри перемагничивании наблюдается при 30напряженности поля, приблизительноравной коэрцитивной силе ферромагнетика, то максимум сигнала от перемагничивания первого участка будет вмомент времени 1, а от второго вмомент , Поэтому в данном случаегармоники частоты перемагничиванияне компенсируются, а сигнал искажается; Совмещение моментов С и 1и получение момента сможет быть 40достигнуто приложением дополнительного внешнего переменного магнитногополя ьН, что равносильно смещениюпрямых Н. и Н (новые положенияих показаны -унктиром). так как при 45каждом измерении устанавливают необходимую величину дополнительногомагнитного поля неудобно, то целесообразно периодически изменять его,а регистрацию параметров суммарнойЭДС производить при минимальной ее50мощности, соответствующей компенсации гармоник, Для измерения параметров суммарной ЭДС представляющей"лучайный процесс, требуется определенное время ( минимальное значение 55этого интервала может составлять половину периода. полей Н(с) и Н(1),но с точки зрения усреднения флуктуаций,желательно установить его длительность равной нескольким полупериодам). Поэтому после определения временных точек, соответствующихминимумам мощности суммарной ЭДС,необходимо совмещать середины временных интервалов, в течение которых производится измерение параметров ЭДС, с этими точками. Для того, чтобы дополнительное поле в течение указанного интервала изменялось незначительно, отношение частоты основных перемагничивающих полей к частоте дополнительного магнитного поля необходимо выбирать равным 25-30.На фиг.2 показаны осцнллограммы суммарной ЭДС.Е(с) для различных величин напряженности дополнительного магнитного поля. Пусть величины коэрцитивной силы перемагничиваемых участков различны. а напряженность дополнительного магнитного поля равна нулю. В этом случае сигнал Е(с) включает гармоники перемагничивающих полей и имеет вид, соответствующий, например, осциллограмме В на фиг.2. Прикладывают поле, напряженность которого соответствует значению 4 Н нафиг.1. При этом мощность сигнала минимальна, а его вид описывается осциллограммой С. Дальнейшее увеличение напряженности дополнительного поля приводит к разбалансу (осциллограммы Й и е). Приложение поля другого знака также увеличивает разбаланс (осциллограмма а).На фиг,З показана блок-схема устройства, реализующего данный способ.Устройство включает два источника 1 и 2 переменного тока.; перемагничивающие обмотки 3, 4 и 5 измерительные обмотки б и 7; детектор 8; формирователь 9; блок 10 регистрации,Устройство работает следующим образом.Источник 1 создает переменный ток, который, протекая по встречно включенным обмоткам 4 и 5, перемаг" ничивает два участка контролируемой пленки, Источник 2 создает ток сравнительно низкой частоты, который, протекая по обмотке 3, создаетдополнительное переменное магнитное поле, Суммарная ЭДС от перемагничивания двух участков пленки снимается с обмоток 7 и б. Сигнал, в частности, поступает .на входы детектора 8 и блока 10 регистрации. Выходной сигнал с детектора 8 поступает на формирователь 9, выполняющий функции дифференцирования и формирования управляюще-. го сигнала. Дифференцирование необходимо для определения положения временне указанного временного интервала. Таким образом измерение параметров суммарной ЭДС производится в течение временного интервала, середина которого соответствует минимуму мощности ЭДС. Выходной управляющий сиг нал формирователя 9 поступает на управляющий вход блока 10 регистрации, например на вход управления аналогового ключа.Данный способ проверен на макете, 10 реализующем блок-схему, показанную на фиг,3. Контролируют цилиндрические магнитные пленки из пермаллоя 79 ИМ на проволочной подложке 9 0,1.мм. Частоту перемагничивания варьируют от 500 Гц, до 2 кГц. Частота дополнительного магнитного поля 20 Гц.Разброс коэрцитивной силы иереиагничиваемых участков пленки в пределах до 10 практически не,влияет на точность измерения параметров .суммарной ЭДС. Такой разброс в реальныхпленках маловероятен.Положительный эффект от внедрения предлагаемого способа выражается В ,повышении производительности конт-25 роля, поскольку не нужно постоянно.контролировать форму суммарной ЭДС.Кроме тоГо, в этом способе автоматически компенсируется не только разброс коэрцитивной силы, но и устраняется влияние внешних магнитных полей, что позволяет повышать .досто+ верность контроля. Данный способ может быть эффективно использован при контроле других ферромагнитных изделий, например микропроволокн.Формула изобретенияСпособ контроля цилиндрическихмагнитных пленок, заключающийся втом, что перемагничивают два участка пленки и регистрируют суммарнуюЭДС от значков Баркгаузена, по пара"метрам которой судят о качестве плен.ки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, .с целью повышения точности контроля, одновременно с перемагничиванием создают дополнительное перемен-.ное магнитное поле, измеряют среднююмощность суммарной ЭДС, определяютминимумы мощности суммарной ЭДС ирегистрируют параметры суммарной ЭДСв течение временных интервалов, расположенных симметрично упомянутым минимумам, при этом перемагничиваниеучастков пленки осуществляют магнитными полями, сдвинутыми по фазе друготносительно друга на 180 ф .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Григорян Л.А. Запоминающие устройства, на цилиндрических магнитныхпленках. Л., Энергия, 1975, с. 35,2. Патент СНА 9 3427879,кл. 6 01 й 33/12, 1969.ака П "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 2254 г 20 Тираж 719 ВНИИПИ Государственног но делам изобретени 113035, Москва, Ж, к иаую Подпистета СССРкрытийая наб., д. 4/5