SE429075B - Magnetisk tradanordning och sett att framstella en sadan - Google Patents

Magnetisk tradanordning och sett att framstella en sadan

Info

Publication number
SE429075B
SE429075B SE7805023A SE7805023A SE429075B SE 429075 B SE429075 B SE 429075B SE 7805023 A SE7805023 A SE 7805023A SE 7805023 A SE7805023 A SE 7805023A SE 429075 B SE429075 B SE 429075B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
wire
magnetic
state
deformation
iron
Prior art date
Application number
SE7805023A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7805023L (sv
Inventor
J R Wiegand
Original Assignee
Echlin Mfg Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Echlin Mfg Co filed Critical Echlin Mfg Co
Publication of SE7805023L publication Critical patent/SE7805023L/sv
Publication of SE429075B publication Critical patent/SE429075B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
    • G11C11/155Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements with cylindrical configuration
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5607Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using magnetic storage elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/0302Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions
    • H01F1/0304Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions adapted for large Barkhausen jumps or domain wall rotations, e.g. WIEGAND or MATTEUCCI effect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/003Methods and devices for magnetising permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/45Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of non-linear magnetic or dielectric devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

vsosozzen känningsspole omkring tråden kommer att alstra en puls i beroen- de av den snabba ändringen i flödesriktning i kärnan. Omkast- ningen av kärnmagnetiseringen uppträder i beroende av det yttre magnetiska fältets intensitet, när denna överskrider ett tröskel- värde, och är i huvudsak hastighetsokänslig, dvs. storleken av utpulsen är endast obetydligt beroende av ändringshastigheten hos det tillförda fältet, när detta passerar genom tröskelvärdet.
Detta utgör en motsats till mera konventionella pulsalstrande kopplingar, som är baserade på mjuka magnetiska material, vilkas hysteresslingor är kontinuerliga. Utpulsens amplitud och det inverterade värdet av pulsbredden vid denna senareldass av anord- ningar är i huvudsak proportionell mot tidsändringshastigheten hos fältet, när detta passerar genom koercitivkraften. På samma sätt uppträder omkastad omställning i kärnmagnetisering och alstras en omkastad puls i avkänningsspolen, när det yttre magnetiska fältet minskar förbi ett andra tröskelvärde. Åter- igen är utpulsen i huvudsak oberoende av den hastighet, med i vilket det magnetiska fältet minskar och allt som erfordras, är att omställningströskeln passeras. g Storleken av utpulsen är av kritisk betydelse vid bestämning av trådens dimensioner och vid bestämning av till- lämpningsområdet, inom vilket tråden kommersiellt kan ifrågæmmma.
Ju större pulsen är, desto mindre komplicerade elektroniska kretsar erfordras, som är samordnade med avkänningsspolen, för att skilja pulsen från bakgrundsbrus. Ju större amplitud pulsen har, desto mera kommer varje utgångstillstånd att kunna upprepas, som skall utlösas eller registreras under inverkan av pulsen.
Uppfinningen är följaktligen främst baserad på upp- giften att utveckla en omställningsanordning av ovan beskriven typ, som reagerar för ett yttre magnetiskt tröskelfält och alstrar en puls med särskilt fördelaktigt signal-brusförhâllande och hög toppamplitud.
I ovannnämnda patentskrifter beskrives en magnetisk anordning med två magnetiska tillstånd, nämligen ett omkastat tillstånd, i vilket kärna och mantel har inbördes motsatta magnetiseringsriktningar, och ett övergångstillstånd, i vilket kärna och mantel har samma magnetiseringsriktning. Enligt patent- 7805023-ë skriften 3 820 090 är tråden en i handeln tillgänglig tråd, som enligt en utföringsform har en diameter av 0,25 mm och är framställd av en legering, som består av H8 % järn och 52 % nickel. Vid tillämpning av den i patentskriften 3 892 118 beskrivna metoden användes en tråd av en finkornig icke-järn- legering med en diameter av t.ex. 0,25 mm. Ett stycke av denna tråd med längden l m förlänges H cm, varvid den förlängda tråden hålles under spänning mellan två fastspänningsdorn såsom chuckar och vrides moturs och medurs med en hastighet av 0,ü varv per cm tråd. Med hänsyn till trådlängden av 1 m roterar chuckarna H0 fullständiga omloppsvarv i den ena riktning och sedan ÄO fullständiga omloppsvarv i den andra riktningen. Denna vridning medurs och moturs upprepas 10 till 15 gånger. Chuckarna är infästa i en maskin, som upprätthåller en konstant spänning av H50 g under rotationen. Efter denna bearbetning avlägsnas spänningen och kapas tråden till önskade längder, vanligen ca l till 3 cm vardera, för användning vid olika omställninge- och pulsalstringsanordningar, som blivit utvecklade för denna tråd. Variationer med hänsyn till spänning, antal varv per m och antal perioder för vridning medurs och moturs är önskvärda i beroende av tråddiameter, trådlegering och anordning, vid vilken tråden skall användas.
Man har i föreliggande fall funnit, att en särskilt lämplig kemisk sammansättning för framställning av en tråd med dessa omställningsegenskaper, är en tråd, som består av en le- gering av järn, kobolt och vanadin. Vid en utföringsform består tråden av 52 % kobolt, 10 % vanadin och resten järn. Vanadinet synes förbättra koercitivkr/aften utan reducering av den form- barnet, som erfordras för kallbearbetning. Vidare har en särskilt lämplig framställningsmetod utvecklats för bearbetning av den av kobolt, järn och vanadin bestående tråden, så att tråden bibringas snabb omställningseffekt och därmed i en avkänning- spole åstadkommer en kraftig utpuls, som kan upprepas och är likformig. En tråd med en diameter av ca 0,25 mm och en längd av ca 30 cm utsättas för tillräcklig spänning, så att den ut- rätas utan att sträckas eller töjas. Därefter utsättes tråden för vriddeformation i kombination med förlängning, varvid vrid- deformationen sker omväxlande i riktning medurs och moturs och .J 7805023-4 ger upphov till erforderlig kallbearbetning av tråden. Sohemat för deformationen är osymmetriskt, dvs. antalet varv, som an- vändes i varje riktning, är ej detsamma. Vid slutet av kall- bearbetningsförloppet utsättes tråden för åldrande värmebehand- ling genom att låta en kraftig strömpuls passera genom densamma.
'Resultatet är en omställningsanordning, som i motsats till den genom ovannämnda patentskrifter kända anordningen har den utmärkan- de egenskapen, att den i avsaknad av ett yttre fält ej automatiskt kommer att övergå från det tillstånd, i vilket kärna och mantel har samma magnetiseringsriktning (övergångstillstånd) till det tillstånd, i vilket kärna och mantel har motsatta magnetiserings- riktningar (omkastat tillstånd). Den resulterande omställninge- anordningen har vidare osymmetrisk omställningskaraktäristika, dvs. den inducerade pulsen är, när kärnans magnetiseringsrikt- ning växlar i en första riktning relativt manteln, olika i förhållande till den inducerade pulsen, när kärnan växlar i en andra riktning rdativt manteln. När anordningen med andra' ord övergår från det omkastade tillståndet till övergångstill- ståndet, är den inducerade pulsen avsevärt kraftigare än den puls, som inducerar, när anordningen övergår från övergångs- tillståndet till det omkastade tillståndet. Den magnetiska omställningsanordningen övergår från omkastat tillstånd till övergångstillstånd med hög flödesändringshastighet och alstrar därmed en kraftig utpuls från en avkänningsspole. Anadningen är jämförelsevis okänslig för omgivningstillstånd, t.ex. fler- talet omgivande magnetiska fält, och är därför användbar för tidstyrning, närhetsdetektering och kodning.
I Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning, där fig. l schematiskt visar en längdvy och en ändvy_av en ferromagnetisk tråd enligt uppfinningen och åskådliggör mantelns och kärnans magnetisering i det omkastade tillståndet, i vilket mantel och kärnan är magnetiserade i motsatta riktningar, fig. 2 schematiskt en magnetspoledriv- anordníng för tillförsel av ett yttre fält till den i fig. l visade magnetiska tråden och en avkänningsspole för alstring av en utpuls i beroende av en ändring i trådens magnetiska tillstånd, fig. 3 ett diagram för att åskådliggöra osymmetrisk omställning, varvid detta diagram visar det yttre drivfältet, .i vacsozz-4 hysteresslingan och de alstrade utpulserna, fig. 4 ett diagram för att åskådliggöra symmetrisk omställning tillsammans med det yttre drivfältet, hysteresslingan och utpulserna och fig. 5 en perspektivvy för att bevisa principen för bearbetning av magnetisk tråd för framställning av anordningen enligt upp- finningen.
Den i ovannämnda patentskrifter beskrivna tråden an- vändes i segment med en längd av ca 1 till 3 cm. Varje tråd- segment antar vid magnetisering två magnetiska tillstånd, varvid åtminstone en del av flödet växlar riktning vid omställ- ning mellan dessa två magnetiska tillstånd, så att en omkring tråden lindad avkänningsspole kommer att alstra en puls.
Hastigheten, med vilken flödet ändras, när tråden växlar till- stånd, är så hög, att den i avkänningsspolen alstrade elektriska pulsen är en utpräglad, skarp puls med en varaktighet av ca 20 mikrosekunder. Tillståndsväxlingen sker i beroende av ett yttre magnetiskt fält med lämplig riktning, som antingen ökar i magnetisk fältstyrka till ovanför ett första tröskelvärde eller minskar i fältstyrka till nedanför ett andra tröskelvärde.
Trådens omställning är sålunda beroende av ett magnetiskt tröskel- fält, för vilket tråden utsättes. Till följd härav är storleken av utpulsen ej märkbart hastighetskänslig därigenom, att den endast obetydligt påverkas av den hastighet, med vilken det yttre utlösande magnetiska fältet ökar eller minskar. Detta är fallet åtminstone upp till mycket höga fältändringshastigheter.
Att använda tråden för alstring av denna utpuls medför vidare fördelen, att förloppet sker utan krav på någon tillförd elekt- risk signal eller ström. Därför kan utvändiga permanentmagneter användas såsom källa för det utlösande magnetiska fältet och allt som kräves, är att mellanrummet mellan den bistabila mag- netiska tråden och de yttre permanentmagneterna ändras för att åstadkomma ökningen av det yttre fältet ovanför det första tröskelvärdet och/eller minskningen av det yttre fältet nedanför det andra tröskelvärdet. Till och med i de fall, då det ut- lösande magnetiska fältet alstras medelst elektrisk ström genom en spole omkring tråden såsom enligt fig. 2, erfordras ej andra elektriska ingångar på omställningsanordningen. Man förmodar, att denna bistabila magnetiska tråd arbetar på beskrivet sätt till följd av det intima fysikaliska sambandet mellan en magne- 7805023-A tiskt hårdare mantelzon och en magnetisk mjukare kärnzon. Detta samband beror på omständigheten, att både mantel och kärna ut- gör delar av en i annat fall homogen tråd{ Den mekanism, medelst vilken detta nya fenomen uppkommer, håller fortfarande på att utforskas.
I fig. 1 visas en utföringsform av en magnetisk tråd 10 enligt uppfinningen, som består av kallbearbetat magnetiskts, material, sammansatt av kobolt, järn och vanadin. Det magnetiska trâdsegmentet har i huvudsak oirkelformat tvärsnitt och före- trädesvis helt runt tvärsnitt eller så runt tvärsnitt, som rimligtvis kan framställas. Trådsegment med en diameter av ca 0,25 mm och en längd av l till 3 om har befunnits vara använd- bara.
Tråden bearbetas på nedan beskrivet sätt i och för uppnående av ett av en enda enhet bestående magnetiskt tråd- element 10 med en jämförelsevis "mjuk" kärna ll med jämförelse- vis låg magnetisk koercitiv kraft och en jämförelsevis "hård" mantel 12 med jämförelsevis hög magnetisk koercitiv kraft.
Uttrycket koercitiv kraft användes i föreliggande fall i dess traditionella mening för att ange storleken av det yttre magne- tiska fält, som erfordras för att bringa restmagnetiseringen eller remanensen hos det magnetiserade provet av ferromagnetiskt material till 0.
Den i fig. l visade jämförelsevis mjuka kärnan ll är magnetiskt anisotrop och har en preferensmagnetiseringsaxel, som i huvudsak är parallell med trädens axel. Den jämförelsevis hårda manteln 12 är även magnetiskt anisotrop och har en preferensmagnetiseringsaxel, som ger upphov till en remanens, som i huvudsak är parallell med trädens axel. Kärnans ll magne- tiseringsriktning är till större delen en funktion av växel- verkan mellan mantelns magnetiska fält och det yttre magnetiska fält, som påföres. I det i fig. 1 visade tillståndet har kärnans ll remanens motsatt riktning mot mantelns 12 remanens. Detta tillstånd benämnes i föreliggande fall omkastat tillstånd, i vilket ett domängränsskikt 13 bestämmer gränsen mellan kärnan ll och manteln 12. Detta gränsskikt 13 visas i fig. 1 såsom en cylinderformad begränsningsvägg 13, men man får anse, att gränsskiktet uppträder såsom en tämligen komplicerad magnetisk övergängszon i tråden. - J 7805023-4 Man har funnit, att pulser kan alstras medelst tråd, sammansatt av kobolt, järn och vanadin, som är åtminstone en storleksordning större än de pulser, som alstras med hjälp av den i ovannämnda patentskrifter föreslagna tråden av nickel- -järnlegering.
En särskilt lämplig sammansättning av tråden enligt uppfinningen är en andel av kobolt från ca 45 till 55 %, en andel av järn från ca 30 till 50 % och en andel vanadin mellan ca 4 och 14 %. En legering av kobolt, järn och vanadin, som befunnits vara lämplig för förverkligande av uppfinnigpn, är tillgänglig i handeln under benämningen Vicalloy. En tråd av detta material är nominellt sammansatt av ca 52 % kobolt, ca l0 % vanadin och återstoden i huvudsak järn med vissa mindre beståndsdelar såsom mangan och kisel i mängder något under- stigande en halv % vardera.
Enligt ett första bearbetningsschema användes en tråd av Vicalloy med en längd av 30cm och en diameter av 0,25 mm, medan ett särskilt lämpligt kallbearbetningsförlopp omfattar följande moment. Först sträckes tråden ut till sin fulla längd.
Enligt fig. 5 är längden tråd 40 infäst i chuckar 42 och 44.
Tillräcklig spänning påföres tråden medelst en fjäderbelastad rulle 46 för att hålla tråden 40 i dess oböjda eller uträtade tillstånd utan förlängning av tråden. Därefter utsättes tråden 40 för en enda period av vriddeformation, omfattande ca 64 varv moturs, följde av ca 48 varv medurs. Spänningen upprätthålles under samtliga vriddeformationsförlopp. Därefter utsättes tråden för 17 och en halv perioder om 8 och ett halvt varv i varje riktning. 8 och ett halvt varv moturs, följda av 8 och ett halvt varv medurs tillämpas och bildar en period. Perioden upprepas 17 gånger och sedan avslutas detta andra moment med 8 och ett halvt varv moturs. Under detta andra moment, som normalt varar ca 10 till 15 sekunder, förlänges den 30 cm långa tråden konti- nuerligt långsamt, varvid storleken av förlängningen ligger mellan l och 2 %. Det sista momentet under kallbearbetningen består av ytterligare en serie av 8 och ett halvt varv, denna gång för ett jämnt antal perioder, utan att tråden sträckes ytterligare men dess spänning upprätthålles. Under det andra momentet användes 3 till 4 gånger antalet perioder. Ca 60 perio- der har befunnits lämna goda resultat. Tråden kapas sedan i an- vsosozs-4 8 vändbara segment med en längd av t.ex. 1 till 3 cm. i0van beskrivna schema för kallbearbetning av en tråd av en legering av järn, kobolt och vanadin har befunnits lämna vissa önskade resultat. Vid bestämning av dessa resultat har man även funnit, att variationer i detta schema resulterar i en tråd, som fortfarande uppvisar omställningsverkan.
Ett andra bearbetningsschema, som befunnits vara särskilt användbart med hänsyn till denna Vicalloy-tråd i de fall, då maximal tidsstabilitet ej är väsentlig omfattar följan- de moment, varvid en tråd med en diameter av 0,25 mm och en längd av 30 cm användes. Först sträckes tråden till sin fulla längd, varvid spänningen håller tråden sträokt i sin hela längd utan förlängning av tråden. Därefter utsättes tråden för en enda period av vriddeformation, omfattande lä varv moturs, följda av 12 varv medurs. Sedan utsättes tråden för 120 perioder om 12 varv i varje riktning. Detta innebär 12 varv moturs, efter- följd av 12 varv medurs, vilket bildar en period, som upprepas 120 gånger. Under detta andra moment i kallbearbetningsförloppet sträckes tråden kontinuerligt under inverkan av vriddeformationen.
Under detta andra moment förlänges den 30 cm långa tråden lång- samt och kontinuerligt med ca 3 mm. Det sista momentet i kall- bearbetningsförloppet består av ytterligare en serie av 20 perioder om 12 varv moturs och 12 varv medurs utan att tråden förlängas ytterligare men hålles under spänning, så att den under -det andra momentet uppnådda förlängningen bíbehålles. Tråden kapas sedan till önskade längder.
Den under de båda beskrivna kallbearbetningsförloppen använda legeringen är i huvudsak densamma. Från början värme- behandlas legeringen för att säkerställa ett likformigt utgångs- ' material och säkerställa lämplig formbarhet för kallbearbetningen.
Tråden värmebehandlas företrädesvis till en början till en punkt, där kornstrukturen i det närmaste uppgår till 10 000 korn eller mera per mmz. Denna fina kornstorlek bidrar till att säkerställa erforderlig formbarhet.
Ett fjärde arbetsmoment har befunnits vara väsentligt i förening med de båda beskrivna kallbearbetningsförloppen och omfattar värmebehandling. Under de tidigare försöksstadierna skedde denna värmebehandling vid ca 320°C under ca 8 timmar, men det har befunnits vara tillfredsställande att utföra värme- 780502344 behandlingen under U timmar vid ca 300°C,vilket förkortar tiden för trädens bearbetning. Det är för närvarande särskilt lämpligt att genomföra värmebehandlingen genom att mata en ström med vär- det 5,6 amper genom tråden under 120 millisekunder. Till följd av värmebehandlingen sker en märkbar förbättring av utpulsen och dessutom reduceras risken, att trädens egenskaper kommer att ändras under drift, när den utsättes för höga temperaturer.
Till följd av det fjärde arbetsmomentet uppnås en åldring, som resulterar i stabil drift.
Fig. 2 visar schematiskt en undersökningsanordning för att bestämma utpulserna, som kan uppnås genom användning av den av ænadin, kobolt och järn bestående tråden enligt uppfinningen i jämförelse med den i ovannämnda patentskrifter beskrivna nickel-järntrâden. Nätspänning tillföres en tranformator 20 för matning av en växelspänning till en magnetspole 22. Ett segment av tråden 10 är centralt placerat inuti spolen 22, medan en avkänningsspole 24 är lindad omkring tråden 10. Ström genom lindningen i magnetspolen 22 alstrar ett axieltt magnetiskt fölt i mitten av spolen 22. Man har funnit, att de mest ut- präglade utpulserna från den av vanadin, kobolt och järn beståen- de tråden erhålles, när tråden omställes osymmetriskt. Med hjälp av den i fig. 2 visade kopplingen erhålles ett exciterande fält H, för vilket tråden 10 utsättes och som representeras av kurvan 32 i fig. 3. Dioden 28 i fig. 2 genomsläpper hela den positiva halvperioden i växelspänningen, medan motståndet 26 är inställt för att genomsläppa en avsevärt reducerad negativ halvperiod, så att det exciterande fältet, för vilket tråden 10 utsättas, har en positiv topp vid 150 Oe och en negativ topp vid enbart ca 20 Oe. Motståndet 30 är ett strömbegränsande motstånd.
Hysteresslingan för tråden 10 enligt uppfinningen, när den magnetiseras på detta sätt, anges genom kurvan BU i fig. 3, varvid fig. 5 visas i huvudsak i den form, den skulle uppträda på en oscílloskopskärm. Avbrotten, de så kallade Wiegand- -boppen, i kurvan 34, som är betecknade med omkastad kärnomställ- ning och övergångskärnomställning, uppträder på oscilloskopskär- men enbart såsom svaga linjer, eftersom ändringshastigheten för flödet eller magnetiseringen B genom kärnan 10 är mycket hög, när det yttre fältets H fältstyrka passerar motsvarande tröskel- värde. Det större avbrottet i kurvan BH är betecknat med övergångs- vßosozs-4 10 kärnomställning, varvid detta tillstånd uppträder, när det ytt- re påförda längsgående magnetiska fältet H omkastar kärnans längsgående magnetisering från det i fig. 1 visade omkasta- de tillståndet, i vilket kärnans magnetisering har motsatt riktning mot mantelns 12 magnetisering, till övergångstill- ståndet, där kärnan och manteln har samma magnetiseringsrikt- ning. Under omkastad kärnomställning omställes kärnan medelst det magnetiska fältet H från övergångstillståndet till det om- kastade tillståndet. Såsom anges i fig. 3, är pulsen C, som. induceras i spolen 24 vid omställning från omkastat tillstånd till övergångstillstånd, avsevärt större än pulsen R, som induceras vid omställning från övergångstillstånd till omkastat tillstånd. Pulsen C, som induceras under övergångskärnomställ- ning, har ca tio gånger så stor amplitud som den vid omkastad kärnomställning inducerade pulsen R.
Vid användning av en tråd 10 med längden 3 om och en avkänningsspole 2ü med 925 varv av en tråd med diametern ca 0,4 mm, medan utsignalen från spolen 2Ä tillföres en belast- ning med motståndet 1000 ohm, överstiger amplituden för pulsen C 1,5 volt och har pulsen en bredd av ca 20 mikrosekunder vid halva amplituden. Pulsen R har däremot jämförbara värden av 125 millivolt och en bredd av minst 60 mikrosekunder. I detta fall har sålunda pulsen C 12 gånger så stor amplitud som pulsen R. Utan belastning kan en puls C med amplituden mera än 2 volt erhållas. g När det yttre drivfältet åstadkommer ett negativt fält H med fältstyrkan 150 Oe och dessutom ett positivt fält H med fältstyrkan 150 Oe, alstras två pulser 40, som är lika varandra och har motsatt polaritet enligt fig. Ä. Dessa två pulser H0 har vardera en amplitud av ca 550 millivolt och en bredd av ca .H0 mikrosekunder vid halv amplitud. När omställningen är symmet risk, är de båda alstrade pulserna ÄO inbördes lika och har avsevärt mindre värde än pulsen C, som erhålles vid den optimala osymmetriska omställningen, och avsevärt större till sin storlek än pulsen R, som erhålles vid den optimala osymmetriska driv- ningen, Denna situation åskådliggöres i fig. H. Om exakt samma koppling användes som den i fig. 2 visade med undantag av att dioden 28 och motståndet 26 är uteslutna, utsättes tråden 10 n' 7805023-4 ll för ett helt sinusformat magnetiseringsfält 56 för att bilda ett yttre fält 2 med en fältstyrka, som växlar från plus 150 Oe till minus 150 Oe. Resultatet blir hystereskurvan 37.
Vid maximalt positivt fält H är både manteln 12 och kärnan ll magnetiserade i positiv riktning, ülket representeras av det övre högra hörnet på hystereskurvan 37, vilket kan be- dömas vara ett positivt övergångstillstånd. När det yttre fältet H minskar, kommer magnetiseringen B att minska, till kärnan ll vid ett jämförelsevis litet negativt fält H av ca minus 12 Oe växlar sin magnetiseringsriktning från positiv till negativ.
Anordningen 10 övergår sålunda från ett övergångstillstånd till ett omkastat tillstånd. Härigenom uppstår ett avbrott 37a i kurvan 37 och avges en utpuls från avkänningsspolen 27 med amplituden ca 550 millivolt och en bredd att 40 mikrosekun- der. När magnetiseringen H fortsätter att öka i negativ rikt- ning, uppnås en punkt, där mantelns magnetiseringsriktning växlar, så att ett litet avbrott 37b uppkommer i hysteres- kurvan 57 och en liten utpuls H2 alstras. Kärnan och manteln befinner sig nu i ett negativt övergångstillstånd. Fältet H' övergår till en negativ topp och blir sedan mindre negativt. här fältet H blir något positivt (ca 12 Oe), växlar kärnan 12 riktning i positiv riktning, vilket representeras av avbrottet 37c. Härigenom alstras ytterligare en utpuls 40, som har en anmlitud av 550 millivolt och en bredd av H0 mikrosekunder.
Detta innebär omställning från det negativa övergångstill- ståndet till ett omkastat tillstånd. Fältet H fortsätter att bli ytterligare positivt, tills en punkt är uppnådd, som representeras av det korta avbrottet 37d, där manteln växlar sin magnetiseringsriktning och en liten utpuls H2 alstras, medan anordningen 10 återgår till sitt positiva övergångstill- stånd. När den påförda magnetiseringen H blir tillräckligt ne- gativ liksom tillräckligt positiv för omställning av manteln enligt fig. U, sker kärnans omställning ständigt, när anord- ningen växlar från sitt övergångstillstånd till sitt omkastade tillstånd. När magnetiseringen H däremot är begränsad i den ena riktningen, så att mantelns magnetiseringsriktning ej ändras såsom i fig. 5, föreligger osymmetrisk omställning därigenom, att omkastad kärnomställnigföreligger, då anordningen växlar från sitt övergångstillstånd till sitt omkastade tillstånd, ooh vsosozz-A 12 en övergângskärnomställning, då anordningen växlar från sitt omkastade tillstånd till sitt övergångstillstånd. Omställningen från ett omkastat tillstånd till ett övergångstillstånd ger upphov till en större utpuls än som är fallet vid omställning från ett övergångstillstånd till ett omkastat tillstånd, efter- som det förra-inträffar med större hastighet än det senare. _ Vid ovan beskrivna utföringsformer måste magnetiseríngs- fältet H växla sin riktning i och för växling av kärnans magneti- seringsriktning. Att rätt och slätt avlägsna drivfältet H helt kommer ej att resultera i reversering av kärnans ll magnetisering.
Denna nödvändighet för reversering av drivfältet i syfte att växla kärnans magnetisering gäller, vare sig omställningen är osymmetrísk i fig. 3 eller symmetrisk enligt fig. 4. I motsats härtill övergår den i ovannämnda patentskrifter föreslagna utföringsformerna automatiskt från ett övergångstillstånd till ett omkastat tillstånd, när magnetiseringsfältet avlägsnas.
I motsats till de kända förslagen är vidare den maximala ut- pulsen, som kan uppnås genom användning av tråden enligt upp- finningen, i det närmaste tio gånger så stor som kan uppnå med de kända anordningarna under likartade belastningstillstånd och med samma avkänningsspole 24.
Fig. 5 visar schematiskt en mekanism för kallbearbet- ning av tråden. En tråd 40 med längd t.ex. 50 cm drages från en fjäderbelastad rulle 46. Tråden 40 hålles härvid under spänning, så att den blir rak. Tråden H0 matas genom chucken 42 till chucken RH, varvid ohuckarna 42, ÄH sedan åtdrages för att hålla tråden på plats. Periodisk vriddeformation av träden HO genomföres sedan genom omväxlande vridning av kugghjulet 48 längs stången 50. Stången 50 rör sig fram och tillbaka, eftersom den är excentriskt monterad på plattan 52, som drives medelst en motor Sä. Förlängning av tråden 40 âstadkommes genom långsam vridning av kammen 56, som anligger mot en del 58 av chucken H2. Kammen 56 vrides medelst en motor 60.

Claims (3)

1. 7805023-ä Patentkrav 1. Magnetisk trådanordning i form av en enda enhet med en magnetisk mantel- och en magnetisk kärndel, vilka delar har remanens, sedan de utsatts för ett magnetiskt fält, varvid manteldelen har avsevärt större koercítivkraft än kärndelen och dessa delar har i huvudsak samma kemiska legeringssamman- sättning, medan anordningen är inrättad att antaga ett om- kastat tillstånd, i vilket delarna har motsatt nagnetiserings- riktning, och ett övergångstillstånd, i vilket delarna har samma magnetiseringsriktning, varvid de båda delarna i det omkastade tillståndet är åtskilda sinsemellan enbart medelst ett magnetiskt gränsskikt, k ä n n e t e c k nia d av att kärndelen har sådan koercitivkraft, att manteldelens magneti- sering i övergângstillstândet är otillräcklig för att omstäl- la anordningen till det omkastade tillståndet.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av ett yttre fält för omställning av anordningen till det om- kastade tillståndet, när den befinner sig i övergångstill- ståndet.
3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av.att den är omställbar från det omkastade tillståndet till övergångstillståndet avsevärt snabbare än i motsatt riktning. A. Anordning enligt krav 1, 2 eller 5, k ä n n e t e c k- n a d av att legeringen är sammansatt av en jämförelsevis stor viktandel järn, en jàübrelsevis stor viktandel kobolt och en jämförelsevis liten viktandel vanadin och att andelarna järn och kobolt tillsammans utgör över 80 viktprocent av legeringen. 5. Anordning enligt krav U, k ä n n e t e c k n a d av att legeringen består av mellan H5 % och 55 % kobolt, mellan 30 % och 50 % järn och mellan A % och lä % vanadin. 6. Anordning enligt krav H eller 5, k ä n n e t e c k n a d 7805023-å av att legeringen består av cirka 52 % kobolt och 10 % vana- din, medan återstoden i huvudsak är järn. 7Qsätt ett framställa en anordning enligt ett eller flere av kraven 1 - 6, k ä n n ett e c k n a t av att en förut- bestämd trådlängd hålles under spänning, varvid tråden i hu- vudsak bestâr av en legering av järn, kobolt och vanadin, att tråden utsättes för minst en period av osymmetrisk Vriddefor- mation, varvid restvríddeformationen i en riktning är större än_i den andra riktningen och storleken av deformationen upp- går till cirka tvâ varv per centimeter, och att tråden ut- sättes för symmetrisk periodisk vriddeformatíon, varvid denna symmetríska deformation i huvudsak understiger ett varv per centimeter och antalet symmetriska perioder är avsevärt stör- re än antalet perioder av osymmetrisk deformation. 8. Sätt enligt krav 7, k ä n n n e t e c k n a t av att tråden förlänges i det närmaste mellan en och två procent under ett av deformatíonsförloppen. 9. Sätt enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t av att tråden värmebehandlas, sedan den utsatts för den symmetriska vriddeformationen. 10. Sätt enligt något av kraven 7 - 9, k ä n n e t e c k n a t av att materialet i tråden, när den hålles under spänning, har en medelkornstorlek av cirka 10 000 korn per mm2.
SE7805023A 1977-05-03 1978-05-02 Magnetisk tradanordning och sett att framstella en sadan SE429075B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79339477A 1977-05-03 1977-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7805023L SE7805023L (sv) 1978-11-04
SE429075B true SE429075B (sv) 1983-08-08

Family

ID=25159820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7805023A SE429075B (sv) 1977-05-03 1978-05-02 Magnetisk tradanordning och sett att framstella en sadan

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS53137641A (sv)
AU (1) AU520310B2 (sv)
BE (1) BE866645A (sv)
BR (1) BR7802730A (sv)
CA (1) CA1113577A (sv)
CH (1) CH628460A5 (sv)
DE (1) DE2819305A1 (sv)
FR (1) FR2389986B1 (sv)
GB (2) GB1604205A (sv)
IL (1) IL54601A (sv)
IN (1) IN150051B (sv)
IT (1) IT1095711B (sv)
MX (1) MX148825A (sv)
NL (1) NL188057C (sv)
NZ (1) NZ187126A (sv)
SE (1) SE429075B (sv)
SU (1) SU1041048A3 (sv)
ZA (1) ZA782533B (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263523A (en) * 1978-04-18 1981-04-21 The Echlin Manufacturing Company Pulse generator using read head with Wiegand wire
JPS567221A (en) * 1979-06-27 1981-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetic recording and reproducing device
DE3152008C1 (de) * 1981-12-31 1983-07-07 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Langgestreckter magnetischer Schaltkern
DE3203133C2 (de) * 1982-01-30 1991-06-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes
DE3440918A1 (de) * 1984-11-09 1986-05-15 Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur herstellung eines magnetischen schaltelements, das sich auch bei langsamer feldaenderung schnell ummagnetisiert
DE3764184D1 (de) * 1986-06-05 1990-09-13 Siemens Ag Stromgrenzwertgeber fuer elektrische schuetzlinge.
DE4124776A1 (de) * 1991-07-26 1993-01-28 Schaeffler Waelzlager Kg Verfahren zur herstellung eines impulsgebers mit wechselnd angeordneten amagnetischen und magnetisierbaren feldern sowie nach dem verfahren hergestellter impulsgeber
JP4524461B2 (ja) * 2003-10-24 2010-08-18 ヒロセ電機株式会社 ジャンプ素子を利用したセンサの自己診断方法および装置
DE102017002939B3 (de) 2017-03-24 2018-07-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Vorrichtung, insbesondere Maschine, zum Herstellen von Wieganddraht aus einem Draht, insbesondere Impulsdraht, und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
DE102021129789A1 (de) 2021-11-16 2023-05-17 Fraba B.V. Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3820090A (en) * 1970-01-26 1974-06-25 Vlinsky M Bistable magnetic device
US3892118A (en) * 1970-01-26 1975-07-01 Velinsky Milton Method of manufacturing bistable magnetic device

Also Published As

Publication number Publication date
NL188057B (nl) 1991-10-16
DE2819305A1 (de) 1978-11-23
GB1604205A (en) 1981-12-02
JPS6128196B2 (sv) 1986-06-28
BR7802730A (pt) 1978-12-19
NL188057C (nl) 1992-03-16
DE2819305C2 (sv) 1989-11-09
FR2389986B1 (sv) 1986-01-03
NZ187126A (en) 1982-03-30
IL54601A0 (en) 1978-07-31
MX148825A (es) 1983-06-24
GB1604204A (en) 1981-12-02
IT7822914A0 (it) 1978-05-02
CA1113577A (en) 1981-12-01
AU3560278A (en) 1979-11-08
AU520310B2 (en) 1982-01-28
ZA782533B (en) 1979-04-25
NL7804760A (nl) 1978-11-07
FR2389986A1 (sv) 1978-12-01
IL54601A (en) 1980-07-31
JPS53137641A (en) 1978-12-01
BE866645A (fr) 1978-09-01
SE7805023L (sv) 1978-11-04
IT1095711B (it) 1985-08-17
SU1041048A3 (ru) 1983-09-07
IN150051B (sv) 1982-07-10
CH628460A5 (en) 1982-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4247601A (en) Switchable magnetic device
SE429075B (sv) Magnetisk tradanordning och sett att framstella en sadan
US4140932A (en) Pulse generator
US3892118A (en) Method of manufacturing bistable magnetic device
JP6736571B2 (ja) アクチュエータの非線形性及び動的な駆動調整による自己適応型調整を有するパーソナルケア機器並びにその方法
CA1144640A (en) Pulse generator using read head with wiegand wire
US4319151A (en) Pulse generator
Mohri et al. Jitter-less pulse generator elements using amorphous bistable wires
JP2000101401A (ja) パルス信号発生方法および装置
GB2074389A (en) Pulse generator
US4484090A (en) Pulse generator with shaped magnetic field
JP4596136B2 (ja) 大バルクハウゼンジャンプ発現性パルス発生素子用のクラッドワイヤの製造方法、パルス発生素子及びパルス発生装置
DE3225499A1 (de) Magnetischer naeherungssensor
KR930010643B1 (ko) 단상 스텝 모터의 전류 공급방법 및 단상 스텝 모터 구동용 회로
DE3008562C2 (de) Magnetischer Näherungsschalter
JP3673412B2 (ja) パルス信号発生装置
RU2024975C1 (ru) Магнитный сердечник и способ его изготовления
US2623202A (en) Reversible direct current motor
JPH10282194A (ja) 磁気センサ及び感磁性ワイヤ用鉄−ニッケル系合金線材
GB2126351A (en) Electro-magnetic saturation and possible re-setting of Wiegand effect sensors
JP5127030B2 (ja) 脱磁装置及び脱磁方法
Perkins Interaction Between Longitudinal Current and Flux in a Nickel Bar
DE905868C (de) Einrichtung zur Entregung von elektrischen Maschinen durch einen Schwingungsvorgang
JPS5922686Y2 (ja) 感磁ワイヤを利用した近接スイツチ
Chen et al. AC magnetization analyses in iron-rich amorphous wires

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7805023-4

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7805023-4

Format of ref document f/p: F