RU130409U1

RU130409U1 - MAGNETOMETER ON THE EFFECT OF GIANT MAGNETIC IMPEDANCE

Info

Publication number: RU130409U1
Application number: RU2013105682/28U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Гудошников; Александр Николаевич Козлов; Николай Александрович Усов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Магнитные и криоэлектронные системы" (ООО "МаКриЭл системс)"
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-07-20

Abstract

Магнитометр на эффекте гигантского магнитного импеданса, содержащий магниточувствительный элемент, выполненный из аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной оболочке и размещенный внутри приемной многовитковой катушки, генератор возбуждения, фазовый детектор, усилитель постоянного тока, цепь отрицательной обратной связи и регистратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены источник постоянного тока смещения с ограничительным резистором, узкополосный усилитель, фазовращатель и два разделительных конденсатора, при этом источник постоянного тока смещения через ограничительный резистор подключен к магниточувствительному элементу, генератор возбуждения представляет собой генератор синусоидального сигнала, первый выход которого через первый разделительный конденсатор соединен с магниточувствительным элементом, а второй выход через фазовращатель соединен со вторым входом фазового детектора, первый вход которого подключен к выходу узкополосного усилителя, вход которого через второй разделительный конденсатор соединен с выходом приемной многовитковой катушки; при этом выход фазового детектора через усилитель постоянного тока подключен к регистратору и через резистор отрицательной обратной связи, к выходу приемной многовитковой катушки.A magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance, containing a magnetically sensitive element made of an amorphous ferromagnetic microwire in a glass shell and placed inside the multi-coil receiving coil, an excitation generator, a phase detector, a DC amplifier, a negative feedback circuit and a recorder, characterized in that it additionally introduced a DC bias source with a limiting resistor, a narrow-band amplifier, a phase shifter, and two isolation capacitors wherein the bias DC source is connected through the limiting resistor to the magnetically sensitive element, the excitation generator is a sinusoidal signal generator, the first output of which is connected to the magnetically sensitive element through the first isolation capacitor, and the second output is connected to the second input of the phase detector through the phase shifter, the first input of which connected to the output of a narrow-band amplifier, the input of which through the second isolation capacitor is connected to the output of the receiving m ogovitkovoy coil; the output of the phase detector through a DC amplifier is connected to the recorder and through a negative feedback resistor to the output of the receiving multi-turn coil.

Description

Устройство относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения слабых магнитных полей, например, при обнаружении природных магнитных аномалий, в биомедицинских и технических приложениях.The device relates to the field of measurement technology and can find application for measuring weak magnetic fields, for example, when detecting natural magnetic anomalies, in biomedical and technical applications.

В настоящее время известны магнитометрические устройства, работающие на эффекте гигантского магнитного импеданса (ГМИ) с магниточувствительным элементом, выполненным из аморфного ферромагнитного микропровода (АФМ). Эффект ГМИ в АФМ состоит в гигантском (более чем на 100%) изменении импеданса ферромагнитного микропровода на переменном токе высокой частоты f при изменении внешнего магнитного поля Н в интервале до нескольких Эрстед. Существующие теоретические работы показывают, что величина ГМИ эффекта существенно зависит от типа магнитной анизотропии, магнитной доменной структуры АФМ и наличия в микропроводе различного рода структурных дефектов.Currently known magnetometric devices operating on the effect of giant magnetic impedance (GMI) with a magnetically sensitive element made of an amorphous ferromagnetic microwire (AFM). The GMI effect in AFM consists of a gigantic (more than 100%) change in the impedance of a ferromagnetic microwire at high frequency alternating current f when the external magnetic field H changes in the range of up to several Oersteds. Existing theoretical studies show that the magnitude of the GMI effect substantially depends on the type of magnetic anisotropy, the magnetic domain structure of the AFM and the presence of various kinds of structural defects in the microwire.

В последнее время существенно усовершенствовалась технология создания АФМ в стеклянной оболочке с малыми диаметрами магнитной жилы (5-30 мкм) и высокой однородностью магнитных характеристик по длине микропровода. Подобные АФМ являются уникальными квазиодномерными магнитными объектами. Они характеризуются весьма низкими значениями магнитных полей насыщения АФМ±Н_s, порядка единиц Эрстед, что приводит к рекордно высоким характеристикам наблюдаемого ГМИ эффекта.Recently, the technology of creating AFMs in a glass shell with small diameters of a magnetic core (5-30 μm) and high uniformity of magnetic characteristics along the length of a microwire has been substantially improved. Such AFMs are unique quasi-one-dimensional magnetic objects. They are characterized by very low AFM saturation magnetic fields ± H _s , of the order of Oersted units, which leads to record high characteristics of the observed GMI effect.

Известны магнитометрические устройства, в которых используются АФМ с продольным типом магнитной анизотропии. Однако более перспективными для использования в ГМИ магнитометрах являются микропровода с циркулярным типом магнитной анизотропии, в которых магнитный импеданс является тензором, имеющим две компоненты, продольную Z_zz(H, f) и поперечную Z_zφ(H, f). Регистрация поперечной компоненты импеданса микропровода, Z_zφ(H, f), наиболее удобна для использования в ГМИ магнитометре, поскольку в диапазоне магнитных полей в пределах ±H_s передаточная ГМИ характеристика АФМ является квазилинейной.Known magnetometric devices that use AFM with a longitudinal type of magnetic anisotropy. However, microwires with a circular type of magnetic anisotropy, in which the magnetic impedance is a tensor having two components, longitudinal Z _zz (H, f) and transverse Z _zφ (H, f), are more promising for use in GMI magnetometers. Registration of the transverse component of the impedance of the microwire, Z _zφ (H, f), is most convenient for use in a GMI magnetometer, since in the range of magnetic fields within ± H _{s the} transmission GMI characteristic of the AFM is quasilinear.

Следует подчеркнуть, что в большинстве случаев используемые АФМ обладают не чисто циркулярной, а слабо геликоидальной анизотропией. Наличие даже слабой геликоидальной анизотропии в микропроводе приводит к изменению процессов его перемагничивания, что проявляется в существенном искажении и ухудшении его передаточной ГМИ характеристики.It should be emphasized that in most cases the AFM used do not possess purely circular, but weakly helicoidal anisotropy. The presence of even a weak helicoidal anisotropy in the microwire leads to a change in the processes of its magnetization reversal, which is manifested in a significant distortion and deterioration of its transmission GMI characteristics.

Известно устройство для измерения слабых магнитных полей [1], которое содержит магниточувствительный элемент, выполненный в виде проводника из АФМ, катушку индуктивности, источник переменного тока и измеритель напряжения на концах катушки индуктивности. При этом проводник имеет магнитную анизотропию с легкой осью, направленной перпендикулярно к продольной оси провода (циркулярная анизотропия). Поэтому при отсутствии внешнего магнитного поля результирующий магнитный момент вблизи поверхности провода направлен циркулярно, то есть перпендикулярно к его продольной оси. Недостатками такого устройства являются, с одной стороны, жесткие требования к характеристикам используемого АФМ (т.е. наличие строгой циркулярной анизотропии и отсутствие структурных дефектов), а с другой стороны, упрощенный вариант схемы регистрации полезного сигнала, который не позволяет учитывать, например, знак регистрируемого магнитного поля.A device for measuring weak magnetic fields [1], which contains a magnetically sensitive element made in the form of a conductor of AFM, an inductor, an alternating current source and a voltage meter at the ends of the inductor. In this case, the conductor has magnetic anisotropy with a light axis directed perpendicular to the longitudinal axis of the wire (circular anisotropy). Therefore, in the absence of an external magnetic field, the resulting magnetic moment near the surface of the wire is directed circularly, that is, perpendicularly to its longitudinal axis. The disadvantages of this device are, on the one hand, stringent requirements for the characteristics of the used AFM (i.e., the presence of strict circular anisotropy and the absence of structural defects), and on the other hand, a simplified version of the registration scheme of the useful signal, which does not allow, for example, the sign registered magnetic field.

Наиболеее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство для измерения компоненты индукции магнитного поля вдоль продольной оси микропрода [2]. В этом устройстве, содержащем магниточувствительный элемент, выполненный в виде АФМ в стеклянной оболочке, используют токовое возбуждение от импульсного генератора. АФМ размещен внутри приемной многовитковой катушки, выход которой подключен ко входу ключевого фазового детектора, управляемого импульсами от импульсного генератора возбуждения. Выход ключевого фазового детектора подключен к накопительному конденсатору и соединен со входом усилителя постоянного тока. Выход усилителя постоянного тока соединен с регистратором и через цепь отрицательной обратной связи связан с дополнительной катушкой, намотанной вокруг приемной катушки.The closest in technical essence to the proposed solution is a device for measuring the components of the magnetic field induction along the longitudinal axis of the microprod [2]. In this device, containing a magnetically sensitive element made in the form of an AFM in a glass shell, current excitation from a pulsed generator is used. The AFM is located inside the receiving multi-turn coil, the output of which is connected to the input of the key phase detector controlled by pulses from a pulsed excitation generator. The output of the key phase detector is connected to a storage capacitor and connected to the input of a DC amplifier. The output of the DC amplifier is connected to the recorder and, through a negative feedback circuit, is connected to an additional coil wound around the receiving coil.

Недостатком прототипа является сложность оптимизации параметров импульсов возбуждения генератора, необходимых для получения передаточной ГМИ характеристики с максимальной линейностью и крутизной в процессе настройки. Это связано с тем, что постоянная и переменная составляющие возбуждающих импульсов взаимосвязаны. Также к недостаткам рассматриваемого устройства следует отнести возможное прямое воздействие электромагнитных помех в широкой полосе частот на приемную катушку от внешних источников и порождение нежелательных переходных процессов в приемной катушке за счет импульсного характера возбуждения АФМ с относительно высокой скважностью следования импульсов.The disadvantage of the prototype is the difficulty of optimizing the parameters of the excitation pulses of the generator necessary to obtain the transmission GMI characteristics with maximum linearity and steepness in the tuning process. This is due to the fact that the constant and variable components of the exciting pulses are interconnected. The disadvantages of the device under consideration include the possible direct effect of electromagnetic interference in a wide frequency band on the receiving coil from external sources and the generation of undesirable transient processes in the receiving coil due to the pulsed nature of the AFM excitation with a relatively high duty cycle.

Решемая техническая задача состоит в оптимизации выбора возбуждающих сигналов для используемого АФМ, характеризующегося циркулярной или слабой геликоидальной анизотропией, для улучшения линейности передаточной характеристики магнитометра на эффекте гигантского магнитного импеданса и повышения помехозащищенности.The technical problem to be solved is to optimize the choice of exciting signals for the AFM used, which is characterized by circular or weak helicoidal anisotropy, to improve the linearity of the transfer characteristic of the magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance and to increase the noise immunity.

Предлагаемый подход состоит в оптимизации процесса возбуждения АФМ за счет приложения к АФМ вместе с переменным высокочастотным током дополнительного слабого постоянного тока, порядка единиц мА, в зависимости от свойств АФМ. Магнитное поле указанного постоянного тока стабилизирует процесс перемагничивания микропровода в продольном внешнем магнитном поле и приводит к линеаризации его передаточной ГМИ характеристики, что является решающим обстоятельством при создании высокочувствительного прибора. Таким образом, подбором величины постоянного тока, протекающего через АФМ, можно выбрать условия, при которых его передаточная ГМИ характеристика имеет максимальную крутизну преобразования и линейность во внешнем магнитном поле в пределах ±H_s;.The proposed approach consists in optimizing the process of AFM excitation due to the application of an additional weak direct current, of the order of mA, together with the alternating high-frequency current of the AFM, depending on the properties of the AFM. The magnetic field of the specified direct current stabilizes the process of magnetization reversal of the microwire in a longitudinal external magnetic field and leads to the linearization of its transmission GMI characteristics, which is a decisive factor when creating a highly sensitive device. Thus, by selecting the magnitude of the direct current flowing through the AFM, one can choose the conditions under which its transmission GMI characteristic has a maximum conversion slope and linearity in an external magnetic field within ± H _s;.

Технически поставленная задача решается следующим образом. Возбуждение АФМ производят от раздельных источников, т.е. от источника переменного тока высокой частоты синусоидального вида и источника постоянного тока. Это позволяет оптимизировать режим возбуждения АФМ отдельно по переменному и постоянному току. Для снижения уровня электромагнитных помех и шумов от внешних источников в тракт усиления сигнала, индуцированного АФМ в приемной многовитковой катушке, вводят избирательный узкополосный усилитель, настроенный на частоту источника переменного возбуждающего сигнала.Technically posed problem is solved as follows. AFM excitation is produced from separate sources, i.e. from a high frequency alternating current source of a sinusoidal type and a direct current source. This allows you to optimize the AFM excitation mode separately for alternating and direct current. To reduce the level of electromagnetic interference and noise from external sources, a selective narrow-band amplifier tuned to the frequency of the source of the alternating exciting signal is introduced into the amplification path of the signal induced by the AFM in the multi-coil receiving coil.

В предлагаемое устройство, содержащее магниточувствительный элемент, выполненный из АФМ в стеклянной оболочке и размещенный внутри приемной многовитковой катушки, генератор возбуждения, фазовый детектор, усилитель постоянного тока, цепь отрицательной обратной связи и регистратор, дополнительно введены источник постоянного тока смещения с ограничительным резистором, узкополосный усилитель, фазовращатель и два разделительных конденсатора. При этом источник постоянного тока смещения через ограничительный резистор подключен к АФМ. Генератор возбуждения представляет собой генератор синусоидального сигнала, первый выход которого через разделительный конденсатор также соединен с АФМ, а второй выход генератора синусоидального сигнала соединен через фазовращатель с одним из входов фазового детектора, другой вход фазового детектора соединен с выходом узкополосного усилителя, вход которого через разделительный конденсатор соединен с выходом многовитковой катушки; выход фазового детектора через усилитель постоянного тока соединен с регистратором и через резистор цепи отрицательной обратной связи с приемной многовитковой катушкой.The proposed device containing a magnetically sensitive element made of AFM in a glass shell and placed inside the multi-coil receiving coil, an excitation generator, a phase detector, a DC amplifier, a negative feedback circuit and a recorder, additionally introduced a bias DC source with a limiting resistor, a narrow-band amplifier , phase shifter and two isolation capacitors. In this case, the DC bias source is connected to the AFM through a limiting resistor. The excitation generator is a sinusoidal signal generator, the first output of which is also connected to the AFM through a separation capacitor, and the second output of a sinusoidal signal generator is connected through a phase shifter to one of the inputs of a phase detector, the other input of a phase detector is connected to the output of a narrow-band amplifier, the input of which is through a separation capacitor connected to the output of a multi-turn coil; the output of the phase detector through a DC amplifier is connected to the recorder and through a resistor of the negative feedback circuit to the receiving multi-turn coil.

Предлагаемое решение иллюстрируется следующим графическим материалом. На фиг.1 представлена блок-схема магнитометра на эффекте гигантского магнитного импеданса, на фиг.2 - зависимость выходного сигнала ГМИ в режиме настройки в отсутствии постоянного тока смещения (кривая 1) и при дополнительном приложении к АФМ постоянного тока смещения величиной 0.85 мА (кривая 2).The proposed solution is illustrated by the following graphic material. Figure 1 shows the block diagram of a magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance, figure 2 shows the dependence of the GMI output signal in tuning mode in the absence of a constant bias current (curve 1) and with the additional application of a bias current of 0.85 mA to the AFM (curve 2).

На фиг.1 магниточувствительный элемент 1, выполненный из АФМ в стеклянной оболочке, подсоединен через разделительный конденсатор С1 к генератору возбуждения 2 и через ограничительный резистор R1 к источнику постоянного тока смещения 3. При этом микропровод 1 размещен внутри приемной многовитковой катушки 4, соединенной через разделительный конденсатор С2 с входом узкополосного усилителя 5, настроенного на частоту генератора возбуждения 2, выход усилителя 5 соединен с первым входом фазового детектора 6, а второй вход фазового детектора 6 соединен с генератором возбуждения 2 через фазовращатель 7, выход фазового детектора 6 соединен со входом усилителя постоянного тока 8, выход которого соединен через резистор обратной связи R2 с приемной многовитковой катушкой 4, а также со входом регистратора 9.In Fig. 1, a magnetically sensitive element 1 made of AFM in a glass shell is connected through an isolation capacitor C1 to an excitation generator 2 and through a limiting resistor R1 to a DC bias source 3. In this case, the microwire 1 is placed inside the receiving multi-coil coil 4 connected through the isolation a capacitor C2 with an input of a narrow-band amplifier 5 tuned to the frequency of the excitation generator 2, the output of the amplifier 5 is connected to the first input of the phase detector 6, and the second input of the phase detector 6 is connected is connected to the excitation generator 2 through the phase shifter 7, the output of the phase detector 6 is connected to the input of the DC amplifier 8, the output of which is connected through the feedback resistor R2 to the receiving multi-coil coil 4, as well as to the input of the recorder 9.

Работает устройство следущим образом. Магниточувствительный элемент 1, выполненный в виде АФМ в стеклянной оболочке, находящийся во внешнем магнитном поле, через который пропускается переменный ток от генератора возбуждения 2 частоты f и постоянный ток от источника постоянного тока смещения 3, возбуждает в многовитковой приемной катушке 4 высокочастотный сигнал частоты f который усиливается узкополосным усилителем 5, настроенным на частоту f и поступает на первый вход фазового детектора 6, а на второй вход фазового детектора 6 подводится опорное напряжение частоты f от генератора возбуждения 2 через фазовращатель 7 для получения максимального коэффициента передачи. Выходное напряжение фазового детектора 6 усиливается усилителем постоянного тока 8. Это напряжение пропорционально величине компоненты внешнего магнитного поля, действующей на магниточувствительный элемент 1 вдоль его продольной оси. Выходное напряжение усилителя постоянного тока 8 поступает через резистор отрицательной обратной связи R2 в приемную многовитковую катушку 4 в виде тока обратной связи и на вход регистратора 9.The device operates as follows. The magnetosensitive element 1, made in the form of an AFM in a glass shell, located in an external magnetic field through which an alternating current is passed from an excitation generator 2 of frequency f and a direct current from a bias DC source 3, excites a high-frequency signal of frequency f in a multi-turn receiving coil 4 which amplified by a narrow-band amplifier 5 tuned to the frequency f and supplied to the first input of the phase detector 6, and the reference voltage of the frequency f from the generator is supplied to the second input of the phase detector 6 excitation 2 through the phase shifter 7 to obtain the maximum gear ratio. The output voltage of the phase detector 6 is amplified by a DC amplifier 8. This voltage is proportional to the magnitude of the external magnetic field component acting on the magnetically sensitive element 1 along its longitudinal axis. The output voltage of the DC amplifier 8 is supplied through a negative feedback resistor R2 to the receiving multi-turn coil 4 in the form of feedback current and to the input of the recorder 9.

Частота f генератора возбуждения 2 обычно выбирается в пределах от 1 до 20 МГц. Следует отметить, что с ростом частоты f сигнал катушки 4 возрастает, однако применение более высоких частот возбуждения, по сравнению с указанными выше, может приводить к усложнению конструкции электронных узлов.The frequency f of the excitation generator 2 is usually selected in the range from 1 to 20 MHz. It should be noted that with an increase in the frequency f, the signal of the coil 4 increases, however, the use of higher excitation frequencies, compared with those indicated above, can complicate the design of electronic components.

В изготовленном макете магнитометра на эффекте гигантсткого магнитного импеданса в качестве АФМ был использован отрезок микропровода длиной 10 мм с ферромагнитной жилой диаметром 21.4 мкм состава Co₆₇Fe_3.85Ni_1.45B_11.5Si_14.5Mo_1.7 в стеклянной оболочке диаметром 26.4 мкм. Для регистрации поперечной компоненты импеданса микропровода (ГМИ отклика) на АФМ была навита приемная катушка диаметром 0.5 мм, содержащая 80 витков.In the fabricated prototype magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance, a 10-mm-long microwire segment with a ferromagnetic core diameter of 21.4 μm of the composition Co ₆₇ Fe _3.85 Ni _1.45 B _11.5 Si _14.5 Mo _1.7 in a glass shell with a diameter of 26.4 μm was used as an AFM. To register the transverse component of the microwire impedance (GMI response), a receiving coil with a diameter of 0.5 mm containing 80 turns was wound on the AFM.

В режиме настройки магнитометра на эффекте гигантского магнитного импеданса обратную связь отключают (разрывают цепь между выходом фазового детектора и резистором R2), а в области расположения приемной катушки с микропроводом создают тестовое низкочастотное магнитное поле амплитудой ±10 Э, направленное вдоль оси АФМ. Тестовое низкочастотное поле создают с помощью внешней системы колец Гельмгольца. Микропровод возбуждают синусоидальным током частотой 4 МГц и амплитудой порядка 4 мА. Выходной сигнал магнитометра на эффекте гигантского магнитного импеданса, изменяющийся под действием прикладываемого тестового низкочастотного магнитного поля, записывают с помощью регистратора. На фиг.2 приведены зависимости выходного сигнала в режиме настройки в отсутствии постоянного тока смещения (кривая 1) и при дополнительном приложении к АФМ оптимального постоянного тока смещения величиной 0.85 мА (кривая 2). Пик, отмеченный на кривой 1 знаком "*" свидетельствует о наличии слабой геликоидальности используемого отрезка АФМ.In the setup mode of the magnetometer based on the giant magnetic impedance effect, the feedback is disconnected (the circuit between the output of the phase detector and resistor R2 is broken), and a test low-frequency magnetic field with an amplitude of ± 10 Oe directed along the AFM axis is created in the area of the receiving coil with the microwire. A test low-frequency field is created using an external Helmholtz ring system. The microwire is excited with a 4 MHz sinusoidal current and an amplitude of about 4 mA. The output signal of the magnetometer on the effect of giant magnetic impedance, changing under the action of the applied test low-frequency magnetic field, is recorded using a recorder. Figure 2 shows the dependences of the output signal in tuning mode in the absence of a constant bias current (curve 1) and with the additional application of an optimal constant bias current of 0.85 mA to the AFM (curve 2). The peak marked with a “*” on curve 1 indicates the presence of a weak helicoidality of the AFM segment used.

Как следует из представленных данных, при приложении к АФМ постоянного тока смещения передаточная ГМИ характеристика улучшается и достигает максимальной крутизны преобразования и линейности во внешнем магнитном поле в пределах ±H_s=±1 Э. После окончания настройки магнитометра на эффекте гигантсткого магнитного импеданса, связанной с выбором оптимального постоянного тока смещения, восстанавливают обратную связь (связь между выходом фазового детектора 6 и резистором R2), а тестовое низкочастотное магнитное поле отключают. Включение обратной связи расширяет пределы измерений и линеаризует передаточную характеристику магнитометра на эффекте гигантсткого магнитного импеданса, уменьшая тем самым погрешность измерений магнитного поля. В рассматриваемом макете магнитометра на эффекте гигантсткого магнитного импеданса диапазон измерений магнитного поля изменялся до значений ±10 Э за счет регулировки глубины отрицательной обратной связи при уменьшении величины резистора R2.As follows from the data presented, when applying a bias current to the AFM, the transmission GMI characteristic improves and reaches the maximum slope of the conversion and linearity in the external magnetic field within ± H _s = ± 1 O. After the magnetometer is tuned to the effect of gigantic magnetic impedance associated with by choosing the optimal DC bias current, feedback is restored (the connection between the output of the phase detector 6 and resistor R2), and the test low-frequency magnetic field is turned off. The inclusion of feedback extends the measurement range and linearizes the transfer characteristic of the magnetometer based on the effect of gigantic magnetic impedance, thereby reducing the measurement error of the magnetic field. In the considered model of a magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance, the range of measurements of the magnetic field was changed to values of ± 10 Oe by adjusting the depth of negative feedback with decreasing resistor R2.

Таким образом, возбуждение АФМ от раздельных источников переменного тока высокой частоты синусоидального вида и постоянного тока позволяет устранить влияние геликоидальности используемого отрезка АФМ и улучшить линейность передаточной характеристики магнитометра на эффекте гигантского магнитного импеданса, как показано на фиг.2. При этом снижение проникновения электромагнитных помех и шумов от внешних источников в тракт усиления сигнала обеспечивается путем частотной фильтрации за счет избирательного узкополосного усилителя, настроенного на частоту источника переменного возбуждающего сигнала.Thus, the excitation of AFM from separate high-frequency sinusoidal and direct current alternating current sources eliminates the influence of the helicoidality of the used AFM segment and improves the linearity of the transfer characteristic of the magnetometer based on the giant magnetic impedance effect, as shown in FIG. 2. At the same time, the penetration of electromagnetic interference and noise from external sources into the signal amplification path is reduced by frequency filtering due to a selective narrow-band amplifier tuned to the frequency of the variable excitation signal source.

Литература.Literature.

1. Патент RU №2118834. Устройство для измерения слабых магнитных полей (варианты) / А.С.Антонов и др. - опубл. 10.09.1998.1. Patent RU No. 2118834. A device for measuring weak magnetic fields (options) / A.S. Antonov et al. - publ. 09/10/1998.

2. Патент ЕР №1343019. Magnetic field detection device / Sumi Kasumasa et al. - publ. data 10.09.2003.2. EP patent No. 1343019. Magnetic field detection device / Sumi Kasumasa et al. - publ. data 09/10/2003.

Claims

A magnetometer based on the effect of giant magnetic impedance, containing a magnetically sensitive element made of an amorphous ferromagnetic microwire in a glass shell and placed inside the multi-coil receiving coil, an excitation generator, a phase detector, a DC amplifier, a negative feedback circuit and a recorder, characterized in that it additionally introduced a DC bias source with a limiting resistor, a narrow-band amplifier, a phase shifter, and two isolation capacitors wherein the bias DC source is connected through the limiting resistor to the magnetically sensitive element, the excitation generator is a sinusoidal signal generator, the first output of which is connected to the magnetically sensitive element through the first isolation capacitor, and the second output is connected to the second input of the phase detector through the phase shifter, the first input of which connected to the output of a narrow-band amplifier, the input of which through the second isolation capacitor is connected to the output of the receiving m ogovitkovoy coil; the output of the phase detector through a DC amplifier is connected to the recorder and through a negative feedback resistor to the output of the receiving multi-turn coil.