Электромагнитный датчик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

gi>991196 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04 05. 81(21) 3282946/18-10 р уд Н з с присоединением заявки Йк

G Î1 L 1/12

Госуаарствеииый комитет

СССР ио делан изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДН 531. 781 (088. 8) Опубликовано 230183, Бюллетень Ко 3

Дата опубликования описания 23,0183 (H.M. Колачев 1

Туркменский государственный университет нм.A.МГорддого

° ° (72) Автор изобретения (71 ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОИАГННТНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к теплоэнер.» гетике и контрольно-измерительной технике и манжет быть использовано для.преобразования теплового тока в электрический и для измерения механических усилий и давлений в зонах, имеющих температурный градиент..

Известно .устройство, содержащее диэлектрическую подложку и магнитоанизотропную пленку 1 1.

Наиболее близким по технической сущности является электромагнитн ;й датчик, использующий гальваномагнитные свойства материалов и сплавов и особенности их тонкопленочного состояния (23.

Однако использование этих датчи- . ков в зонах, имеющих температурные градиенты, затруднительно, так как необходимо учитывать изменения их свойств в зависимости от температуры. Причем налиМие .температурных градиентов может не только исказить, но и изменить сигнал, снимаемый с такого рода устройств.

Целью изобретения, является повышение точности за счет уменыаения . температуркой погрешности и повышение чувствительности.

Эта цель достигается тем, что магнитоанизотропная пленка выполнена. из материала с ориентацией оси лег- °

- кого намагничивания в плоскости,расположенной под углом 45 к осям входных и выходных- контактов, а входные контакты имеют разные температуры °

При этом магнитоанизотропная пленка выполнена в виде нескольких частей, соединенных между .собой электрически, оси легкого намагничивания: которых образуют замкнутую магнитную систему.

Причем части магнитоанизотропной пленки соединены между собой перемычками из магнитного материала.

На фиг.1-3 представлены варианты .@ датчика, общий вид.

Датчик содержит диэлектрическую r подложку 1, чувствительный элемейт 2 (анизотропная пленка); электрйческие контакты 3, тепловой контакт:4, являющийся продолжением чувствительного

25 . элемента, ось легкого намагничивания(ОЛН), расположенную в плоскости под углом 45 к тепловому .4 и электричес ким 3 контактам.

Дпя увеличения чувствительности, надежности и увеличения коэффициента

991196 полезного действия устройства чувствительный элемент может быть, выполнен в виде двух или нескольких частей, соединенных между собой электрически, оси легкого намагничивания которых ,образуют замкнутую магнитную систему.

Замыкание магнитного потока может быть осуществлено магнитостатически, но для этого желательно испольэовать тонкие диэлектрические подложки.

Для повышения чувствительности и увеличения надежности магнитоаниэотропные элементы в местах соединения магнитного потока лучше соединить между собой перемычками из магнитного материала. Эти перемычки могут выполнять одновременно роль тепловых контактов 4 (фиг.3).

Антипараллельная ориентация векторов осей легкой намагниченности верхней и нижней пленок в этом случае будет .стабилизировать систему и сделает устройство более надежным в эксплуатационном отношении.

Электрические контакты р ссмотренных систем можно соединять или параллельно, или последовательно, увеличи- 25 вая величину снимаемого сигнала по току или по напряжению.

Устройство работает следукщим образом.

Если при наличии теплового контак- 30 та на боковых гранях создать темпера° (gf Т0-Tq . турный градиент (— = — T )Т

1е р то по пленке потечет тепловой ток.

Тепловой ток представляет собой направленное движение электронов,; которые под влиянием намагниченности образца (действие силы Лоренца) отклонятся и создадут на боковых поверхностях, перпендикулярных тепловому потоку, разность потенциалов (1 0 Ь 3 (1)

Эта разность потенциалов носит название ЭДС Нернста - Эттингсгаузе- 4 на, В формуле 9 — - коэффициент пропор45 циональности, 3 - ширина, Ь вЂ” длина чувствительного элемента, т.е. решается первая задача - тепловой ток преобразуется в электрический, причем разность потенциалов будет пропорциональна разности температур на боковых гранях.

ПрикладываЕмые усилия или давление вызывают деформацию материала пленки, которая, в свою очередь, изменит маг55 нитоупругую энергию пленки. Изменение магнитоупругой энергии вызовет поворот оси легкого намагничивания ОЛН на некоторый угол М относительно первоначального направления, которое 60 приводит к изменению ЭДС Нернста-Эт( тингсгауэена, т.е. чем больше деформация, тем на больший угол от первоначального направления повернется вектор намагниченности (ОЛН) и тем большие изменения разности потенциалов будут на измерительных контактах.

Снятие нагрузки возвратит вектор намагниченности в исходное состояние и разность потенциалов в прежнее значение.

Таким образом, электромагнитный датчик, состоящий из диэлектрической подложки и магнитоанизотропной пленки, не требует для своей работы внешних намагничивающих устройств и позволяет значительно увеличить чувствительность, надежность, коэффициент полезного действия и расширить технические возможности пленочных устройств °

Формула изобретения

1. Электромагнитный датчик, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде диэлектрической подложки и магнитоанизотропной пленки, два входных и два выходных контакта, расположенных в одной плоскости иа взаимно перпендикулярных осях, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с öåлью повышения точности за счет уменьшения температурной погрешности, магнитоанизотропная пленка выполнена из материала с ориентацией оси легкого намагничивания в плоскости, расположенной под углом 45О к осям вход- ных и выходных контактов, а входные контакты имеют разные температуры.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а ю— щ и и -с я тем, что, с целью повышения чувствительности, магнитоанизотропная пленка .выполнена в виде нескольких частей, соединенных между собой электрически, оси легкого намагничивания которых образуют замкнутую магнитную систему.

3. Датчик по пп.1 и 2, о т л,ич а ю шийся тем, что части магнитоанизотропной пленки соединены между собой перемычками из магнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

В 573727, кл. G 01 L 1/12, 21.06.75.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 773461, кл. G 01 L 1/12, 11 ° 03 79 (прототип).

991196 фиа2

Составитель. Н.Вовчук

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Коштура

Корректор О. Билак

Заказ 111/56 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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