Преобразователь линейных перемещений

Преобразователь линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность. Преобразователь линейных перемещений выполнен в виде плоского диэлектрического основания 2 с нанесенными на его поверхность измерительной обмоткой 3 в виде Н-образного меандра из тонкой магнитной пленки и обмоткой 4 возбуждения, выполненной в виде тонкопленочного покрытия из немагнитного токопроводящего материала, нанесенного поверх измерительной обмотки и отделенного от нее слоем 5 диэлектрика. Благодаря наличию токоотводов 6 ... 6N от обмотки 4 возбуждения, число которых равно числу прямоугольных выступов Н-образного меандра, обеспечивается создание неоднородного магнитного поля с изменяющейся по длине этих обмоток напряженностью. В результате при перемещении магнитомягкого шунта 1 относительно указанных обмоток происходит перемагничивание магнитной пленки и смещение доменной стенки между областями с различным направлением намагниченности доменов. Вследствие этого на выводах 8 и 9 обмотки 3 появляется выходной сигнал в виде пачек импульсов, число которых в каждой пачке равно количество перекрытых шунтом 1 выступов Н - образного меандра. 2 ил.

Своз СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 С 01 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СНИ4ЕТЕЛЬСТВУ

И : L . .

Е„, ь.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ),427) 315/25-28 (22) 25.06,87 (46) 07 ° 08.89. Бюл ° I 29 (71) Таджикский научно-исследовательский отдел энергетики Института

"Энергосетьпроект" (72) А.А. Джалилов, И.Г .Захарова, P,З. Икрамов, В.Н. Тимофеев и С,С. Давлятов (53) 621 .317 .39:531 .77(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 846996, -кл. С 01 В 7/00, 1979. (S4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность. Преобразователь линейных перемещений вьполнен в виде плоского диэлектрического основания 2 с нанесенньачи íà его поверхность измери" тельной обмоткой 3 в виде Н-образного меандра из тонкой магнитной пленки и обмоткой 4 возбуждения, вьпол2 ненной в виде тонкопленочного покрытия из немагнитного токопроводящего материала, нанесенного поверх измерительной обмотки и отделенного от нее слоем 5 диэлектрика ° Благодаря наличию токоотводов 6 -6" от обмотки 4 возбуждения, число которых равно числу прямоугольных выступов Н-образного меандра, обеспечивается создание неоднородного магнитного поля с изменяющейся по длине этих обмоток напряженностью . В результате при перемещении магнитомягкого шунта 1 относительно указанных обмоток происходят перемагничивание магнитной пленки и смещение доменной стенки между областями с различным направлением намагниченности доменов .

Вследствие этого на выводах 8 и 9 обмотки 3 появляется выходной сигнал в виде пачек импульсов, число которых в каждой пачке равно количеству перекрытых шунтом 1 выступов Н-образного меандра. 2 ил.

1 4991 0

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в числоимпульсный выход5 ной электрический сигнал.

Цель изобретения — повышение точности преобразования линейных перемещений sa счет формы вьполнения измерительной обмотки преобразовате- 1О ля из тонкой ферромагнитной пленки с использованием современных методов контактной фотолитографии, электронной или рентгенолитографии, а также метода ионного травления. 15

На фиг. 1 схематично показана конструкция преобразователя линейного перемещения; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1 ..

Преобразователь содержит магнитоиягкий шунт 1, установленный с воэможностью линейного переиещения относительно плоского диэлектрического основания 2 и связываемый с контролируемьи объЕктом в процессе

25 измерения. На плоской поверхности основания 2 размещена измерительная обмотка 3 преобразователя, выполненная в виде Н-образного непрерывного меандра из тонкой магнитной пленки. Обмотка 4 возбуждения преобразователя, вьполненная в внде тонкопленочного покрытия из немагнитного электропроводящего материала, отделена от измерительной обмотки 35 слоем 5 диэлектрика. Подвод напряжения возбуждения переменного тока к обмотке 4 осуществляется через токоотводы 6,6 -6, которь1е подсое1» и динены к ней через окна в защитном 40 изоляционном слое 7 на ее поверхности, Расстояние между этими токоотводаии равны шагу P меандровой измерительной обмотки 3, с выводов 8 и 9 которой снимается числоимпульс- 45 ный выходной сигнал, Преобразователь линейных перемещений работает следующим образом.

В исходном состоянии преобразователя его магнитомягкнй шунт 1 находится в крайнем левом положении, а ток возбуждения преобразователя равен нулю. Ввиду того, что иагнйтная пленка представляет собой тонкий (0,1-10 икм) слой ферромагнитного материала, ей присуща магнитная анизотропия, проявляющаяся в наличии оси легкого намагничивания, вдоль

2 4 которой направлены векторы самопроизвольной намагниченности ферромагнитных доменов тонкой пленки, из которой выполнена измерительная обмотка 3 °

При подаче напряжения переменного тока на обмотку 4 возбуждения по ней начинает протекать переменный ток, величина которого изменяется по длине обмотки, так как через окна в защитном изоляционном слое 7, которые расположены в месте соединения прямоугольных выступов иеандра и отстоят один от другого на расстоянии, равном шагу меандра P происходит ответвление тока возбуждения во внешнюю цепь . В результате вокруг обмотки 4 возбуждения создается неоднородное магнитное поле, близкое по величине к значению коэрцитивной силы

Н тонкой магнитной пленки, но недостаточное для перемагничивания доменов магйитной пленки в направлении приложенного поля. Иаксииум этого магнитного поля приходится на точку х О, минимум на точку х„„= L, где L — длина преобразователя. Ток возбуждения выбирается таким, чтобы максимальное значение его при перекрытии шунтом всего преобразователя было достаточно для перемагничивания последнего (х „„ прямоугольного выступа меандровой обмотки 3 .

При перемещении магнитомягкого шунта 1 начинается переориентация векторов намагниченности доменов магнитной пленки в направлении приложенного поля за счет того, что магнитное поле участков тонкой магнитной пленки, находящизсся под шунтом, замыкается через него и становится больше значения коэрцитивной силы Н с) необходимой для перемагничивания доменов .

При этом .в каждом интервале нарастания и спада тока возбуждения с измерительной обмотки 3 снимается столько импульсов, сколько прямоугольных выступов этой обмотки перекрыто шунтом 1, т.е. охвачено переиагничиваниеи. Время t перемагничивания каждого прямоугольного выступа меандровой обмотки определяется как

Т/4

= — )

N где Т/4 — интервал нарастания или спада тока возбуждения, 1 4991

N — — число прямоугольных выстуP пов меандра на всей длине

L преобразователя, P - шаг меандра.

Количество перекрытых выступов меандровой обмотки 3 пропорционально величине линейного перемещения

7 шунта 1 °

Составитель В. Лузинский

Редактор А. Коэориэ Техред Л.Сердюкова Корректор Н, Борисова

Заказ 4676/35

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 о

Точ ность измерения перемещений определяется шагом P меандровой обмотки, который может быть выполнен 1 с размерами порядка 1,5-2 мкм и зависит от размеров устойчивой доменной стенки напыпенной тонкой магнитной пленки, 02 в

Формула изобретения

Преобразователь линейных перемещений, содержащий неподвижное диэлектрическое основание, размещенные на его поверхности измерительную обмотку из магнитной пленки и обмотку возбуждения, выполненную в виде тонкопленочного покрытия из немагнитного токопроводящего материала и отделенную от измерительной обмотки слоем диэлектрика, и установленный с sosможностью перемещения относительно них магнитомягкий шунт, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, неподвижное основание выполнено плоскич, а измери" тельная обмотка — виде Н-образного непрерывного меандра, I