SU1663588A1

SU1663588A1 - Device for indicating thermomagnetic characteristics

Info

Publication number: SU1663588A1
Application number: SU894629724A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Пятин
Original assignee: Ю.М.П тин
Priority date: 1989-01-02
Filing date: 1989-01-02
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл исследовани термомагнитных свойств ферромагнитных образцов, регистрации температуры. Целью изобретени вл етс повышение точности устройства. Источник 1 запитывает мост, образованный резистором 2, терморезистором 3 и двум магниторезисторами 4, 5, причем магниторезистор 4 размещен в зазоре электромагнита 9, подключенного через регистратор, образованный образцовым резистором 7 и вовольтметром 8, к выходу интегратора 6. При изменении сопротивлени терморезистора 2 вследствие изменени температуры или сопротивлени магниторезистора 4 и вследствие введени образца в зазор электромагнита 9 интегратор 6 вырабатывает сигнал, вызывающий изменение сопротивлени магниторезистора 4, что приводит к автоматической компенсации моста. При этом по показани м вольтметра 8 можно судить о температуре и магнитных свойствах образца. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.The invention relates to magnetic measurements and can be used to study the thermomagnetic properties of ferromagnetic samples and to record the temperature. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. Source 1 feeds a bridge formed by a resistor 2, a thermistor 3 and two magnetoresistors 4, 5, and the magnetoresistor 4 is placed in the gap of the electromagnet 9 connected through a recorder formed by the model resistor 7 and a voltmeter 8 to the output of the integrator 6. When the resistance of the resistor 2 changes due to changes in temperature or resistance of the magnetoresistor 4 and due to the introduction of the sample into the gap of the electromagnet 9, the integrator 6 generates a signal causing a change in the resistance of the magnetoresistor 4, which is It leads to the automatic compensation of the bridge. In this case, by the indications of a voltmeter 8, one can judge the temperature and magnetic properties of the sample. 2 hp f-ly, 5 ill.

Description

Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл исследовани термомагнитных свойств ферромагнитных образцов и регистрации температуры.The invention relates to magnetic measurements and can be used to study the thermomagnetic properties of ferromagnetic samples and to record the temperature.

Целью изобретени вл етс повышение точности устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device.

На фиг.1 приведена схема устройства дл регистрации термомагнитных характеристик на фиг.2 - расположение элементов магнитной системы; на фиг.З - подложка с магниторезисторами; на фиг.4 - зависимости сопротивлени магниторезистора от индукции пол ; на фиг.5 - график температурной зависимости его относительного сопротивлени .Figure 1 shows a diagram of the device for recording thermomagnetic characteristics in figure 2 - the arrangement of the elements of the magnetic system; on fig.Z - substrate with magnetoresistors; 4 shows the dependence of the resistance of the magnetic resistor on the induction of the field; Fig. 5 is a graph of the temperature dependence of its relative resistance.

Устройство дл регистрации термомагнитных характеристик содержит источник 1 посто нного напр жени , выходы которого подключены к диагонали моста, образованного резистором 2 (например, манганиновым ), терморезистором 3 и магниторезисторами 4 и 5. Во вторую диагональ включен интегратор 6 (интегрирующий усилитель с емкостной обратной св зью), выходы которого через регистратор , образованный образцовым резистором 7 и вольтметром 8, подключены к обмотке 9 электромагнита, имеющей клеммы 10 и 11.The device for recording thermomagnetic characteristics contains a source of constant voltage 1, the outputs of which are connected to the diagonal of a bridge formed by a resistor 2 (for example, a manganin), a thermistor 3 and a magnetoresistor 4 and 5. The second diagonal includes an integrator 6 (integrating amplifier with capacitive feedback Zyu), the outputs of which through the recorder formed by the reference resistor 7 and a voltmeter 8, are connected to the winding 9 of the electromagnet, having terminals 10 and 11.

Электормагнит выполнен с С-образным магнмтопроводом 12 (фиг.2) и источником 13 посто нной МДС в виде посто нного магнита или дополнительной о&мотки с регулируемым источником питани . Подложка 14 с магииторезисторами 4 и 5 размещена в рабочем зазоре 15 и выполнена с термоизолирующим слоем 16. При этом магниторези- стор 5 находитс вне зазора 15. В зазоре может быть также установлен нагреватель 17 образца 18.The electromagnet is made with a C-shaped magnet 12 (Fig. 2) and a constant MDS source 13 in the form of a permanent magnet or an additional coiler with an adjustable power supply. The substrate 14 with magitoresistors 4 and 5 is placed in the working gap 15 and is made with a thermal insulating layer 16. The magnetoresistor 5 is outside the gap 15. The heater 17 of the sample 18 can also be installed in the gap.

Устройство используют дл регистрации температуры (при проведении термомагнитных измерений) и дл одновременной регистрации температуры и индукции образцов. В первом случае устройство работает следующим образом.The device is used to record the temperature (when conducting thermomagnetic measurements) and to simultaneously record the temperature and induction of samples. In the first case, the device operates as follows.

В начальный момент состо ние магниторезистора 4 соответствует точке Вм на -фиг.4, где Вм - индукци магнита 13. На входе интегратора 6 присутствует нулевой смгнал, поскольку мост уравновешен.At the initial moment, the state of the magnetoresistor 4 corresponds to the point BM in the figure 4, where WM is the induction of the magnet 13. At the input of the integrator 6 there is a zero signal, since the bridge is balanced.

При изменении температуры мен етс сопротивление терморезистора Зина входе интегратора по вл етс напр жение. В результате в обмотке 9 возникает ток, вызывающий изменение индукции электромагнита в зазоре 15 в пределах ± В}, компенсирующее дебаланс моста. Выходной ток интегратора вл етс мерой изменени температуры и регистрируетс вольтметром 8.As the temperature changes, the resistance of the Zine thermistor changes. The voltage appears at the input of the integrator. As a result, a current arises in the winding 9, causing a change in the induction of the electromagnet in the gap 15 within ± V}, which compensates for the unbalance of the bridge. The output current of the integrator is a measure of the temperature and is recorded by a voltmeter 8.

Магниторезисторы 4 и 5 выполнены на одной подложке 14 в едином технологическом цикле, что позвол ет получить практически одинаковые температурныеThe magnetoresistors 4 and 5 are made on the same substrate 14 in a single technological cycle, which allows to obtain almost identical temperature

зависимости их относительных сопротивлений (на фиг.5 показаны зависимости дл магниторезисторов, нанесенных на различные подложки). Поскольку магниторезистор 5 расположен вне зазора 15, его сопротивление не зависит от индукции в зазоре 15. Температурное же изменение сопротивлений магниторезисторов 4 и 5 одинаково, поэтому показани вольтметра 8 оказываютс строго пропорциональными температуре образца 18.the dependencies of their relative resistances (in Fig. 5, the dependences for the magnetoresistors deposited on different substrates are shown). Since the magnetoresistor 5 is located outside the gap 15, its resistance does not depend on the induction in the gap 15. The temperature change of the resistances of the magnetoresistors 4 and 5 is the same, therefore the readings of the voltmeter 8 are strictly proportional to the temperature of the sample 18.

Регистраци магнитных характеристик образца производитс следующим образом .The magnetic characteristics of the sample are recorded as follows.

Включают нагреватель 17 и регистрируют процесс изменени температуры в зазоре 15. Когда температура достигает заданного уровн , в зазор 15 внос т образец 18. При этом вследствие изменени индукции в зазоре 15 мост вновьThe heater 17 is turned on and the process of temperature change in the gap 15 is recorded. When the temperature reaches a predetermined level, sample 18 is introduced into the gap 15. Due to the change in induction in the gap 15, the bridge again

разбалансируетс , что приводит к изменению показаний вольтметра 8. Это изменение пропорционально индукции образца. Затем в процессе нагрева образца 18 до заданной температуры продолжают регистрировать показани вольтметра 8, характеризующие температурную зависимость индукции образца 18unbalanced, which leads to a change in the readings of the voltmeter 8. This change is proportional to the induction of the sample. Then, in the process of heating the sample 18 to a predetermined temperature, continue to record the indications of a voltmeter 8 characterizing the temperature dependence of the induction of the sample 18

Таким образом, предлагаемое устройст- во позвол ет регистрировать одновременно температурные и магнитные характеристики образцов, в том числе производить их разработку по величине индукции при определенной температуре, а также регистриро- вать ход температурной зависимости индукции. В то же врем устройство не содержит подвижных элементов и полностью автоматизировано.Thus, the proposed device makes it possible to simultaneously record the temperature and magnetic characteristics of the samples, including their development by the value of induction at a certain temperature, and also to record the course of the temperature dependence of the induction. At the same time, the device does not contain moving parts and is fully automated.

Дл наиболее распространенных типов регистрирующих приборов с пишущим узлом и электродвигателем составл ющие погрешности механической природы лежат в пределах 1%. В предлагаемом устройствеFor the most common types of recording devices with a writing unit and an electric motor, the components of the error of a mechanical nature lie within 1%. In the proposed device

данна составл юща погрешности исключена . Повышению точности устройства способствует также то, что мост все врем уравновешен, причем система вл етс астатической . Поскольку устройство охваченоThis component error is excluded. Improving the accuracy of the device also contributes to the fact that the bridge is balanced all the time, and the system is astatic. Since the device is covered

обратной св зью по току, температурна нестабильность параметров его элементов не вносит погрешности в результат измерени . Все это позвол ет повысить точность регистрации термомагнитных характеристик до 0.2-0,3%.by current feedback, the temperature instability of the parameters of its elements does not introduce an error in the measurement result. All this allows increasing the accuracy of recording thermomagnetic characteristics to 0.2-0.3%.

Claims

1. A device for recording thermomagnetic characteristics containing a power source, the outputs of which are connected to the free terminals of series-connected resistors and a thermal resistor, as well as a recorder, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with two series-connected magnetoresistors, a compensation electromagnet and an integrator, while the free output of the first magneto-resistor is connected to the first output of the power supply, the second output of which is connected to the free output of the second magnetoresistor, the general conclusions

0

five

a thermistor and a resistor and two magnetoresistors are connected to the corresponding inputs of the integrator, the outputs of which are connected to the first terminal of the electromagnet winding and the first input of the recorder, the second input of which is connected to the second terminal of the electromagnet winding, in the working gap of which the first magnetoreistor is located.

2. Device pop.1, characterized by the fact that the electromagnet is made with a constant source of MDS.

3. Pop 1 device, characterized in that it is equipped with a heater placed in the working gap of the electromagnet, and the magnetoresistors are made on a thermally insulating substrate.

ten

1f

tyus.Z

fig.Z

3 18

12

L

ft

sixteen