Изобретение относится к магнитоизмерительной технике, в частности к магнитооптическим гистериографам для регистрации динамической кривой дифференциальной восприимчивости, основанным на .магнитооптических эффектах

Керра и Фарадея, и может быть использовано для изучения магнитных свойств макро- и микроучастков образцов различных классов ферромагнетиков на

1о предприятиях, изготавливающих изделия вычислительной техники и разрабатывающих новые магнитные материалы и приборы для исследования магнитных свойств тонких магнитных пленок, плас-, тин и поверхностных слоев массивных образцов.

Известен магнитооптический гистериограф, основанный на использова"

20 нии эффекта Керра, содержащий источник света, поляризатор, намагничивающую систему для перемагничивания образца с преобразователем напряженности магнитного поля в электрический сигнал,, генератор переменного тока, анализатор, приемник излучения, предварительный широкополосный усилитоль, двухкоординатный регистратор $1) .

Недостатками данного гистереэиса являются низкая точность, ограниченный частотный диапазон.

Известен также магнитооптический гистериограф, содержащий генератор переменного тока, первый вывод кото.рого через последовательно соединен-, ные намагничивающую систему и преобразователь напряженности магнитного поля соединен с общей шиной, с которой соединен также второй вывод генератора переменного тока, оптически связанные импульсный источник света, поляризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучения, вы" ход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детек3 95" 91 тор подключен к входу Y двухкоординатного регистратора, вход Х которого соединен с выходом первого стробоскопического преобразователя, первый вход которого объединен с входом синхронизатора и подключен к преобразо-I вателю напряженности магнитного поля в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразователя объединен с первым входом ком- 10 мутатора и подключен к выходу синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора подключен к 15 входу импульсного источника света (?) .

Недостатком известного магнитооптического гистериографа являются узкие функциональные возможности.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что, в магнитооптический гистериограф, содержащий генератор переменного тока, первый вывод которого через последовательно соединенные намагничивающую систему и преобразователь напряженности магнитного поля в электрический сигнал соединен с общей ши- З0 ной, с которой соединен такжервторой вывод генератора переменного тока, оптически связанные импульсный.источник света, поляризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучения, выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу 1 двухкоординатного регистратора, вход Х которого соединен с выходом первого стробоскопического преобразователя„ первый вход которого объединен с входом синхронизатора и подключен к преобразователю напряженности магнитного поля в электрический сигнал, 1$ второй вход первого стробоскопического преобразователя объединен с первым входом коммутатора и подключен к выходу синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора подключен к входу импульсного источника света, введены дифференциатор, Второй стробоскопический преобразова- тель и управляемый элемент задержки, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вход дифференциа2 4 тора соединен с входом синхронизатора, а выход через второй стробоскопический преобразователь соединен с управляющим входом управляемого элемента задержки, вход которого подключен к выходу синхронизатора и к другому входу второго стробоскопического преобразователя, На фиг, 1 приведена схема магнитооптического гистериографа, на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Магнитооптический гистериограф содержит генератор 1 переменного тока, намагничивающую систему 2 с испытуемым образцом 3,преобразователь напряженности магнитного поля в электрический сигнал, импульсный источник

5 света, поляризатор 6, анализатор

7, приемник 8 излучения, предварительный узкополосный усилитель 9, синхронный детектор 10, двухкоординатный регистратор 11, первый стробоскопический преобразователь 12, коммутатор

13, синхронизатор 14, дифференциатор

15, второй стробоскопический преобразователь 16, управляемый элемент 17 задержки, задающий генератор 18.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 переменного тока вырабатывает ток заданной частоты, который с помощью намагничивающей системы 2 преобразуется в напряженность магнитного поля Н (фиг. 2,а), перемагничивающую испытуемый образец 3.

В качестве намагничивающей системы 2 используется, например, система катушек Гельмгольца, а в качестве генератора 1 переменного тока, например, усилитель мощности, подключенный к выходу генератора переменного синусоидального напряжения. С выхода преобразователя 4 напряженности магнитного поля в электрический сигнал, например образцового резистора, переменное напряжение поступает на вход синхронизатора 14, который вырабатывает импульсы синхронизации (фиг. 2,б) с большой скважностью и частотой, равной частоте входного напряжения, причем фазовый сдвиг импульсов синхронизации О щ по отношению к входному напряжению медленно и монотонно изменяется.8ремя в течение которого фазовый сдвиг изменяется на 360,соответствует времени регистрации полной кривой динамической дифференциальной восФормула изобретения приимчивости.С выхода синхронизатора

14 импульсы поступают.на опорный вход первого стробоскопического преобразователя 12, который преобразует сигнал с выхода преобразователя 4 напряженности магнитного поля в электрический сигнал в медленно меняющееся. напряжение, величина которого пропорциональна мгновенному значению Н в момент действия импульса синхронизации, Таким образом, выходной сигнал первого стробоскопического преобразователя

12 повторяет форму входного напряжения, но период выходного сигнала ра-. вен времени регистрации кривой дифференциальной восприимчивости, Далее выходной сигнал поступает на вход Х двухкоординатного регистратора 11, Кроме того, с выхода синхронизатора

14 импульсы 0 ин„р поступают на один 20 вход коммутатора 13 непосредственно, а на второй вЂ” через управляемый элемент 17 задержки (фиг. 2,в). Коммутатор 13 поочередно с частотой коммутации напряжением 0 г (фиг. 2,г) задающего генератора 18 подает 0 >l«> на синхронизирующий вход импульсного источника 5 света, который излучает световые импульсы «Р, (фиг. 2,д). В качестве импульсного источника 5 све- ЗО та, например, используется оптический квантовый генератор непрерывного действия с электрооптической ячейкой

Поккельса. Световые импульсы проходят поляризатор 6 и падают на испытуемый образец 3. Азимут поляризации световых импульсов, отраженных от испытуемого образца 3, изменяется по отношению М азимуту поляризации падающих световых импульсов на угол « фиг. 2,е1,0 прямо пропорциональный величине мгновенной намагниченности освещенного участка испытуемого образца 3, причем величина угла « меняется с частотой коммутации. Определяемой задающим 45 генератором 18. После прохождения анализатора 7 световые импульсы преобразуются приемником 8 излучения B электрический сигнал 0«р (фиг. 2,ж), первая гармоника 0 (фиг. 2,з) которого пропорциональна динамической дифференциальной восприимчивости, времени задержки,« А (фиг. 2,в) и скорости изменения напряженности Н перемагничивающего поля. Далее сигнал

5S усиливается предварительным узкопо; лосным усилителем 9 и после выпрямления синхронным детектором 10 поступает на вход Y двухкоординатного реги"

12 6 стратора 11. Для обеспечения незави" симости выходного напряжения от вре" мени задержки 1 и скорости изменения напряженности перемагничивающего поля Н, необходимо чтобы величина задержки была обратно пропорциональна скорости изменения напряженности Н перемагничивающего поля. Это обеспечивается следующим образом. Напряжение с преобразователя 4 напряженности магнитного поля в электрический сигнал поступает на дифференциатор 15, выходное напряжение которого прямо пропорционально скорости изменения напряженности магнитного поля, далее

Оно поступает на стробоскопический преобразователь 16, выходное напряжение которого пропорционально мгновенному значению скорости изменения напряженности магнитного поля в момент действия импульса синхронизации

0 „„ . Под действием этого напряжения управляемое устройство задержки л ° изменяет время задержки l.»< импульса синхронизации, что и обеспечиввйт.-регистрацию динамической кривой диф" ференциальной восприимчивости.

Таким образом, автоматическое измерение динамической дифференциальной восприимчивости осуществляется путем, последовательного измерения разности углов магнитооптического вращения при двух напряженностях магнитного

1 поля, отличающихся на малую постоянную величину. о

Магнитооптический ги стериограф, содержащий генератор переменного тока, первый вывод которого через после. довательно соединенные намагничиваю щую систему и преобразователь напряженности магнитного поля в электри" ческий сигнал соединен с общей шиной, с которой соединен также вторей вывод генератора переменного тока, on- тически связанные импульсный источник света, поляризатор, намагничивающую систему, анализатор, приемник излучения, выход которого через последовательно соединенные предварительный узкополосный усилитель и синхронный детектор подключен к входу Y двухкоординатного регистратора, вход Х ко.торого соединен с выходом первого стробоскопического преобразователя, первый вход которого объединен с вхо9549 дом синхронизатора и подключен к преобразователю напряженности магнитного поля в электрический сигнал, второй вход первого стробоскопического преобразователя объединен с первым входом коммутатора и подключен к выходу синхронизатора, второй вход коммутатора подключен к выходу задающего генератора и к другому входу синхронного детектора, выход коммутатора под- 0 ключен к входу импульсного источника света, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дифФеренциатор, второй стробоскопический 1S преобразователь и управляемый элемент задержки, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вход дифференциатора соединен с входом синхро-. низатора, а выход через второй стро- 20

12 8 боскопический преобразователь соединен с управляющим вхОдом управляемого элемента задержки, вход которого подключен к выходу синхронизатора и к другому входу второго стробоскопического преобразователя

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глаголев:С. Ф., Червинский М. M.

Магнитополяриметр Керра для определения локальных динамических магнитных характеристик. вЂ” Труды метрологич. ин-тов СССР, 1979 вып. 233/293/, с. 31 35.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке,N 2879685/18-21, кл. G 01 R 33/12, 11.02.80. юг 4

954912 с д

Составитель Т. Краснова

Редактор И. Тыкей ТехредМ. Гергель Корректор С.Шекмар, Заказ 6426/46 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений, и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ЭЮ ЮЮЮ а

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, 4

Похожие патенты:

Пермеаметр // 954911

Устройство для контроля магнитных элементов // 954910

Устройство для измерения магнитных свойств образцов замкнутой формы // 954909

Устройство для измерения потерь энергии при вращательном перемагничивании ферромагнитных образцов // 954908

Малогабаритный высокочувствительный магнитометр // 953608

Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитных материалов // 953607

Устройство для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках // 953606

Магнитооптический гистериограф // 951213

Устройство для контроля ферромагнитных частиц в жидкости // 951212

Устройство для измерения динамической обратимой проницаемости // 951211

Индуктивный датчик // 2105970

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к индуктивным датчикам, и может быть использовано для магнитных и линейно-угловых измерений, в дефектоскопии, для обнаружения и счета металлических частиц и тому подобное

Способ определения магнитострикции материала // 2111501

Индукционный датчик // 2125276

Изобретение относится к испытательной технике контроля и может быть использовано при испытаниях и эксплуатации энергетических установок, при контроле рабочих режимов турбин, двигателей и компрессоров

Магниточувствительный элемент // 2131131

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для допускового контроля магнитных свойств постоянных магнитов, ферритовых сердечников и других изделий из магнитных материалов, в том числе магнитомягких

Датчик для измерения механических характеристик ферромагнитных материалов // 2134428

Феррозондовый коэрцитиметр // 2139550

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники в машиностроении и черной металлургии и может быть использовано при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий

Верификатор для магнитной защитной полосы // 2142130

Ферритометр // 2150121

Электропотенциальный способ двухпараметрового контроля электромагнитных свойств металла (варианты) // 2158424

Способ определения содержания железа в оперативных пробах рудного материала и устройство для его осуществления // 2165090

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в технологических процессах добычи и переработки железных руд на горнообогатительных комбинатах