Способ измерения постоянного магнитного поля

Способ измерения постоянного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистических

Республик ()789934 е (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.78(2I ) 2666316/18-21 (51) М. Кл.

G O1 R 33/02//

G 01 R 33/022 с присоединением заявки М

Гевударстввнный комитет (23) П риоритет

IIo делам нэобрвтвннй и атврытнй

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень %47 (53) УДК621. .317.44 (088.8) Дата опубликования описания 26. 12.8 (72) Автор изобретения.

A. B. Рагаускас

КаУЯасский политехнический инститУт им. Антанас (:Дччк Уса (7I ) Заявитель. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении величины индукпии постоянного магнитного поля, а также при измерении величины ее градиента.

Известен способ измерения постояннс> го магнитного поля, основанный на введении s измеряемое поле двух гальваномаг нитных преобразователей — преобразователей Холла, магниторезисторов или гальва 0 нсмагниторекомбинаиионных преобразователей, установлении их на определенном базовом расстоянии друг от друга, подаче тока питания и регистрации величин вы« ходных напряжений обоих преобразовать лей, по которым судят о величине индукдии магнитного поля в двух его зонах, а по отношению разности величин выходных напряжений к величине базового расстояния — о величийе градиента индукции мат20 нитного поля tl ).

Этому способу присущи погрешности измерения из-аа неидентичности обоих преобразователей и режимов их работы.

Погрешности вводятся и при вычислении величины градиента измеряемой индукции.

При определении величины средней индукции также имеется грубая погрешность, так как способ не учитывает закона распределения магнитной индукдии вдоль базового расстояния.

Наиболее близкий предлагаемому способ измерения постоянного магнитного п ля, включает введение в измеряемое поле полевого магнитотранзистора со структурой металл-диэлектрик-полупроводникдиэлектрик-металл (МОПУ), подачу постоянного тока питания магнитотранэистора и регистрацию величины его выходного напряжения (2 .

Недостатком этого способа является невозможность одновременного измерения двух параметров неоднородного постоянного магнитного поля — величины средней индукдии и величины ее градиента - с помошвю одного гальваномагнитного преобразователя.

3 7899

Цепь изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в способе измерения постоянного магнит5 ного поля, включающем введение в измеряемое поле полевого магнитотранзистора со структурой металл-диэлектрик-полупроводник-диэлектрик-метащт, подачу постоянного тока питания магнитотранэистора и >р регистрацию величины его выходного .напряжения, на полевые электроды магнитотранзистора подают одновременно импульсы напряжения одинаковой амплитуды и противоположной полярности, регистрируют величину амплитуды импульса выходного напряжения, пропорциональной индукции магнитного поля, изменяют полярность импульса напряжения, подводимого к одному из полевых электродов, и регистрируют величину амплитуды импульса выходного напряжения, пропорциональной градиенту индукции магнитного поля.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для осуществления пред- 25 лагаемого способа, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие способ.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из полевого магнитотранзистора 1 со структурой МДПДМ, Зр источника питания 2. Магнитотранэистор

1 имеет полевые электроды 3 и 4, которые подключены к генератору 5 импульсного напряжения. Синхронизатор 6 подсоединен к генератору 5 импульсного напря-35 жения и к выходным приборам 7 и 8.

Устройство для реапизации предлагаемого способа измерения постоянного маг нитного поля работает следующим образом.

Магнитотранзистор помещается в изме-4О ряемое неоднородное магнитное поле.

Б момент времени т, ° (фиг. 2), в

1 начале -того попупериода измерения импупьсом Q g g (Ь ) cHHxpoBHGBTopB 6 запускается генератор 5, с помощью которого к полевым "пектродам 3 и 4 подводятся импульсы напряжения Uy (1 ) и 4< (Ь ) одинаковой амппитуды 0 и противоположной полярности. Длитель50, ность этих импульсов установлена: Г ° y Гр - Су где Ср - эффективное время репаксации полевого гальваномагниторекомбииационного (ПГМР) эффекта: — время записи информации

55 на выходной прибор 7 ипи 8. При этом после окончания переходного процесса на выходе магнитотранзистора 1 в реэупьтате ПГМР эффекта устанавливается вв34 ф личина выходного напряжения Q причем

Ъ

0 .=к

Я.

„„„рВ И, где К, - коэффициент, Ц - средняя по ширине магнитс транзистора 1 величина магнитной индукции иэмерчемого поля, — величина тока источника 2.

В момент времени 4< т Cp с помощью синхронизатора 6 вырабатыв ается импульс

0 .- (4) запуска выходного прибора 7, который регистрирует величину Uy.(, пропорциональную измеряемой средней магнитной индукции B.

После этого, в начале (+ 1) -го попупериода измерения на полевые электроды 3 и 4 подводятся импульсы напряжения с одинаковой амплитудой U. и одинаковой полярностью. При этом в магнитотранзисторе 1 проявляется магнитоградиентный (МГ) эффект, причем величина выходного напряжения Q . описывается выражением

Ъ (. м) где — вопьтовая магнитоградиенч си.ad В ная чувствительность магии

ToTpaHsHc pB 1 ™м

Т

grad В - поперечный градиент индук- ции измеряемого магнитного поля, вектор которого перпендикулярен вектору B (фиг. 1). Поспе окончания переходного процесса в ((+ 1)-ом полупериоде с помощью синхронизатора 6 вырабатывается импульс

Цс (t, ) запуска выходного прибора 8, регистрирующего величину поперечного градиента индукции измеряемого магнитного поля grad Q.

Использование предпагаемого способа позволяет построить быстродействующие измерительные установки для одновременного контроля неоднородных магнитных полей по двум параметрам - величине средней индукции и ев градиенту - с помощью одного прямого полупроводникового измеритепьного преобразователя - магнитотранэистора со структурой МДПДМ.

Формула изобретения

Способ измерения постоянного магнич ного поля, включающий введение в иэме789934

iver ряемое поле полевого магнитотранзистора со структурой металл-диэлектрик-попупроводник-диэлектрик-металп подачу постоянного тока питания магнитотранзистора и регистрацию величины его выходного напряжения, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения точности, на полевые электроды магнитотранзистора подают одновременно импульсы напряжения одинаковой амплитуды и противоположной лоляр- О ности, регистрируют величину амппитуды импульса выходного напряжения магнитотранзистора, пропорциональной средней индукции магнитного попя, изменяют попярность импульса напряжения, подводимс» 15 го к одному из полеввх электродов, на противоположную и регистрируют величину амплитуды имцу выходного напряжения магнитотранзистора, пропорционапьной градиенту индукции магнитного поня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

М 519658е кп. (л 01 Я 33/06, 1976.

2. Левитас И. С., Рагаускас А. В.

Магнитотранзисторы на основе полевого гальваномагниторекомбинационного эффекта. — "Приборы и система управления, 1978, N. 11. с. 34.

ВНИИПИ Заказ 9035/47

Тираж 1019 Подписное

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