SU1046722A1 - Устройство дл контрол цилиндрических магнитных пленок - Google Patents

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ . ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока и перемагничивающую обмотку, а также ,последовательно соединенные измери тельную обмотку и блок регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , генератор переменного тока выполнен в виде последовательно соединенных управл емого генератора эталонного напр жени , управл емого .делител  напр жени  и интегратора, а также двух пороговых, элементов входы которых подключены к выходу интегратора , и логического элемента, входы которого соединены с выходами первого и второго пороговых элементов, а выход - с вторым входом управл емого, делител  напр жени , выход первого порогового элемента подключен к входу генератора .эталонного напр жени , выход интегратора соединен с выходом генератора переменного тока , а выход логического элемента соединен с входом стробировани  блока регистрации. 2. Устройство по п.1, о т л и- . чающеес  тем, что пороговые элементы выполнены в виде триггеров и литта с симметричной гистереэ иеной характеристикой. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о тличающеес  тем, что логический элемент выполнен в виде сумматора по.модулю 2. 4 О Ч to bD

Description

Иэовретеиие относитс  к магнитным измерени м и может быть исполь .зовано дл  контрол  цилиндрических магнитных пленок и других материалов с npho выраженной магнитной анизотропией, например пермаллоевы проволок.

Известны устройства дл  контрол  цилиндрических магнитных пленок, содержащие генератор пр моугольных импульсов., перемагничивающую обмотку и блок регистрации, подключенный к тонкопленочному сердечнику.

Принцип действи  данных устройств основан на измерении амплитуды импульсов ЭДС, возникающих на концах пленки при импульсном перемагничивании последней.;).

Однако при импульсном перемагничивании дефекты и изменени  структуры материала пленки часто не обнаруживаютс .

.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  ycTgoflcTBo дл  контрол  цилиндрических магнитных пленок, содержащее .последовательно: соединенные генератор переменного тока и перемагничивающую обмотку, а также последовательно соединенные измерительную обмотку и блок регистрации.

Принцип действи  устройства основан на циклическом перемагничивании пленки с относительно невысокой частотой и одновременной регистрации ЭДС от скачков Баркгаузена. По в,еличине ЭДС и другим ее параметрам суд т о качестве пленкиC2J.

Однако известному ухзтррйству свойственна неудовлетворительна  достоверность контрол , несмотр  на высокую чувствительность эффекта; Баркгаузена к структурным изменени м .материала. Объ сн етс  зто тем, что при циклическом перемаГкичивании синусоидальным или пилообразным током длительность шумовой ЭДС от скачков Баркгаузена составл ет менее одной дес той периода перемагничивани . Измерение же параметров случайного сигнала с такой большой скважностью приводит к погрешност м пор дка lS-20%. Уменьшение амплитуды перемагничивающего тока хот  и позвол ет уменьшить скважность ЭДС, в то же врем  значительно уменьшает величину ЭДС. Кроме того, при этом возрастают погрешности , обусловленные вли нием внетаних магнитных полей.

Цель изобретени  - повышение точности контрол . .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  контрол  цилиндрических магнитных пленок, содержащем последовательно соединенные генератор переменного тока и перемагничивающую обмотку, а также последовательно соединенные измерительную обмотку и блок регист- рации, генератор переменного тока выполнен в виде последовательно соединенных управл емого генератора 5 эталонного напр жени , управл емого делител  жапр жени и интегратора , а также двух пороговых элементов , выходы которых подключены , к выходу инте.гратора, и логическо0 го элемента,входы которого соединены с выходс1ми первого и второго пороговых .элементов, а выход - с вторым входом управл емого делител  напр жени , выход первого поро5 гового элемента подключен к входу генератора эталонного напр жени , выход интегратора соединен с выхог дом генератора переме.нного тока, а выход логического элемента соединен с входом стробировани  блока рег истрации.

Кроме того, пороговые элементы выполнены в виде триггеров Шмитта с симметричной гистерезиеной характеристикой .

Логический элемент выполнен в виде сумматора по модулю 2.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- временные диаграммы, иллюстрирующие

0 принцип действи  устройства.

; Устройство (фиг. 1)содержит последовательно соединенные интегратор 1, управл емый делитель 2 напр жени -, пороговые элементы 3 и 4, генератор

5 5 эталонного ,1апр жени , логический элемент 6, перемагничивающую обмотку 7, контролируемый тонкопленочный сердечник 8, измерительную обмотку 9 и блок 10 регистрации. Генера0 тор 5 эталонного.напр жени , делитель 2 напр жени  и интегратор 1 соединены последовательно. .Входы пороговых элементов3 л 4 подключены к выходу интегратора ,1, .а выходы j к логическому элементу б, выход которого сосгдинен с управл ющим входом делител  2 напр жени . Кроме того, .управл ющий вход генератора 5 эталонного напр жени  подключен к выходу порогового элемента 3, а выход интегратора 1 подключен к перемагничивающей обмотке 7. Наконец, выход логического элемента б подключен к стробировани  блока 10 регистрас ™

э Пороговые элементы 3 и 4 выполнены в виде триггеров 1А1итта с сиьФ1етричной гистерезисной характеристикой , а логический элемент б - в виде сумматора по модулю 2, формирующего

0 выходной уровень i при нечетном числе единичных уровней на входах.На осциллограммах (фиг. 2) пред .cтaвлeнo:U,(t) - выходной сигнал порогового элемента 3; ) - выход5 ной сигнал порогового элемента 4; U,(t) - выходной сигнал логического элемента 6; ) - выходной сигнал генератора 5 эталонного напр жени ; Uj(t) - выходной сигнал делител  2 напр жени ; U(t) - выходной сигнал интегратора 1; U-j(t) - сигнал, снимаемый с измерительной обмотки 9; U| (t) - тот же сигнал после стробировани  в блоке 10 регистрации. Устройство работает следующим образом. В момент включени  устройства , на выходе генератора 1 существует некоторое отрицательное напр жение , причем порог срабатывани  элемента 3 по модулю больше это го напр жени , а порог срабатывани элемента 4 меньше. Тогда на выходе (Элемента 3 будет некоторый уровень , а на выходе элемента 4 - уро вень О (сигналы U (t) и U 2(t) на фиг. 2). Поскольку эти сигналы поступают на сумматор по модулю 2 - логический элемент б, то на его вых де будет уровень - U3(t). Генератор 5 эталонного напр жени  при вырабатыуправл ющем уровне. вает напр жение отрицательной, а при положительной пол рности (U(t) на фиг. 2). Управл емый делитель 2 напр жени  имеет две ступени . Уровню О на управл ющем входе соответствует высокий коэффиент передачи, а уровню IT - низкий коэффициент передачи. Таким обр зом, в момент на входе интеграт ра 1 будет присутствовать некоторый небольшой уровень положительного, на пр жени  - U5(t). Поскольку интегра тор 1 инвертирует сигнал, то его вы ходное напр жение по модулю будет возрастать. Когда отрицательное напр жение на выходе интегратора 1 станет равным уровню срабатывани  элемента 3, изменитс  пол рность выходного сигнала генератора 5 эталонного напр жени  (U(t), а на выходе логического элемента б уровень изменитс  с 1 jja О , вследствие чего увеличитс  коэффициент передачи делител  2 напр жени . Таким образом, в момент времени t (фиг. 2) напр жение на выходе интегратора 1 по модулю возрастетJ, а знак его изменитс . Поэтому выходное напр жени 1 1нтегратора 1 начнет измен тьс  со сравнительно большой скоростью в ст рону положительных значений.. В момент времени t. срабатывает элемент 4,в результате чего уровень с его выхода измен ет выходно сигнал логического элемента 6 с О на . Поэтому коэффициент передачи делител  2 напр жени  снова уменьшаетс , а, следовательно,умень шитс  и скорость изменени  выходного сигнала интегратора 1 (U(t)). В момент времени t срабаты ает элемент 3, напр жение на выходе генератора 5 этсшонного напр жени  U. (t) мен ет знак, и выходное напр жение. интегратора 1 снова начинает уменьшатьс  со сравнительно большой скоростью , поскольку коэффициент передачи делител  2 возрастает и т.д. В результате на выходе интегратора 1 формируетс  характерный сигнал Ufc(t ), который поступает на перемагничивающую обмотку 7. Сердечник 6 перемагничиваетс  и в измерительной обмотке 9 индуцируетс  сигнал U(t). Гармоники частоты перемагничивани  в первом приближении компенсируютс  секционированием измерительной обмотки 9. В блоке 10 регистрации осуществл етс  измерение характеристик ЭДС от скачков Баркгаузена, например действующего значени  или среднего числа выбросов. По результатам измерени  суд т о качестве контролируемого тонкоггленочного сердечника 8. Повышение точности контрол  достигаетс  за счет повышени  точности измерени  характеристик ЭДС от скачков .Варкгаузена, обусловленного уменьшение .скважности ЭДС. Врем , в течение которого намагничивающий сигнал отсутствует, значительно сокращаетс . Это возможно лишь при вполне определенном режиме работы устройства. В частности, уровни срабатывани  триггеров пороговых элементов 3 и 4, посто нна  интегратора 1 и коэф.фициенты передачи делител  2 напр жени  выбираютс  на основу следующих соображений. Во-первыхf амплитуда напр женности перемагничивающего пол  должна быть равна средней величине напр женности , при которой заканчиваютс  скачки Варкгаузена. Во-вторых, напр женг ность пол  в моменты формировани  переднего фронта сигнала 0(1),например t2 ,должна быть равна средней напр женности пол , при КОТОРОЙ начинс1ют :  скачки Варкгаузена. В-третьих, скорость изменени  выг ходного сигнала интегратора 1 на пологих участках выбираетс  из услови  максимума интенсивности ЭДС от скачков Варкгаузена. Наконец, скорость изменени  выходного сигнала интегратора 1 на крутых участках выбираетс  максимально возможной, при которой интегратор 1 еще работает в нормальном режиме, т.е. обеспечивает формиЕювание линейных участков сигнала. При выполнении вышеуказанных требований ЭДС от скачков Баркгаузена будет занимать по длительности интёрвал ,.. почти равный полупериоду перемагничивани  (практически скважность равна 1,1-1,2), а величина

ЭДС будет максимальной. Это достигаетс  за счет уменьшени  нерабочего интервала времени когда скачки Баркгаузена отсутствуют (например участок на фиг. 2). При перемагничивании обычным (генераторам синусоидального или пилообразного тока ЭДС приемлемой величины может быть получена лишь со скважностью 8-10. Точность измерени  ее характеристик в первом случае будет выше при случайном характере сигнала.

Ввиду большой скорости перемагиичивани  при формировании крутых участков выходного сигнала интегратора 1 на зажимах иэмерительной обмотки 9 (фиг. 1) возникает значительна  импульсна  помеха. Вследствие широкого спектра помехи последн   не компенсируетс  даже при секционировании измерительной обмотки 9. Дл  устранени  вли ни  этой помехи на работу блока 10 регистрации целесообразно соединить выход логического элемента 6 с входом стробировани  блока 10 регистрации. При этом во врем  формировани  крутого участ«I

с выхода логическока уровень

го элемента б запрещает регистрацию сигнала в блоке 10 регистрации.

I

ffi(t)

г

ф1/г.2.

Claims (3)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ . ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока и перемагничивающую обмотку, а также ,последовательно соединенные измерительную обмотку и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, генератор переменного тока выполнен в виде последовательно соединенных управляемого генератора эталонного напряжения, управляемого делителя напряжения и интегратора, а также двух пороговых, элементов, входы которых подключены к выходу интеграто ра, и логического элемента, входы которого соединены с выходами первого и второго пороговых, элементов, а выход — с вторым входом управляемого, делителя напряжения, выход первого порогового элемента подключен к вхо ду генератора .эталонного напряжения, выход интегратора соединен с выходом генератора переменного тока, а выход логического элемента соединен с входом стробирования блока регистрации.

2. Устройство по п.1, о т л и- . чающееся тем, что пороговые элементы выполнены в виде триггеров ИЫитта с симметричной гистерезисной характеристикой.

3‘. Устройство по пп. 1 и 2, о тличающееся тем, что логический элемент выполнен в виде сумматора по модулю 2.

>