Курсова робота
Ефект магнітоімпеданса
ИРКУТСК-2009
В
Зміст
Введення
1. Теоретичні основи магнітного імпедансу
1.1 Ефект магнітного імпедансу
1.2 Основні фактори, що впливають на МІ-ефект
1.2.1 Вплив пружних розтягуючих напруг на магнітоімпеданс аморфних фольг
1.2.2 Температурна залежність магнітного імпедансу
2. Методика дослідження магнітного імпедансу
3. Практичне застосування магнітного імпедансу
3.1 Введення
3.2 Датчики магнітного поля і механічних величин на основі магнітоімпедансного ефекту
3.2.1 Датчики магнітного поля на основі магнітного імпедансу
3.2.2 Датчики механічних величин на основі магнітоімпедансного ефекту в аморфних феромагнітних сплавах
Висновок
Список використаної літератури
В
Введення
Одним з основних завдань досліджень фізики магнітних явищ, прикладної електродинаміки і радіоелектроніки впродовж останніх більш ніж 10 років є вивчення ефекту магнітоімпеданса. Ефект магнітного імпедансу полягає в сильному зміні повного опору провідника змінному струму в зовнішньому магнітному полі. Пильна увага дослідників на ефект магнітоімпеданса було звернуто порівняно недавно. Інтерес до нього пояснюється тим, що в деяких матеріалах було виявлено зміну імпедансу в зовнішньому магнітному полі в два і більше разів. Таке значне зміна імпедансу в літературі зазвичай називають ефектом гігантського магнітоімпеданса, або коротко, ГМІ-ефектом. Доступна технологія і проста техніка вимірювань стимулювали пошук нових матеріалів, що володіють властивостями ГМІ-ефекту, а також детальне дослідження ГМІ на високих і низьких частотах. Висока чутливість ГМІ-ефекту до зовнішніх впливів відкриває можливості для створення датчиків на його основі. Зокрема, ГМІ-датчики можуть використовуватися для магнітної дефектоскопії газо-і нафтопроводів, в медицині, в градіентометр і т.д. Крім того, магнітоімпедансние матеріали використовуються в електронних пристроях, таких як уповільнюють пристрої, фільтри, фазовращателі, модулятори. Мініатюрні ГМІ-елементи можуть бути використані для портативних пристроїв радіозв'язку. У порівнянні з іншими матеріалами ГМІ-структури мають переваги в чутливості, швидкості оброблення та вартості виготовлення
Таким чином, дослідження магнітного імпедансу є досить актуальним, оскільки поповнює знання про особливості цього ефекту і може розширити область його практичного застосування.
Метою даної роботи є знайомство з теоретичними основами магнітного імпедансу і методикою його дослідження. Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:
1. Вивчити наукову літературу з теми дослідження.
2. Розібратися з основними факторами, що впливають на ефект магнітоімпеданса.
3. На практиці познайомитися з методикою дослідження магнітного імпедансу.
4. Розглянути можливості практичного застосування ефекту магнітоімпеданса.
Робота складається з введення, двох розділів, висновків та списку використаної літератури.
Перша глава носить оглядовий характер. Проведено аналіз основних робіт, присвячених МІ-ефекту. Також проведено аналіз робіт, присвячених впливу пружних розтягуючих напруг на МІ-ефект в аморфних фольги; робіт, присвячених вивченню температурних залежностей властивостей аморфних ферромагнетіков.Во другому розділі описана експериментальна установка та методика проведення досліджень магнітоімпеданса.
У третьому розділі розглянуті можливості практичного застосування ГМІ-ефекту.
На закінчення наводяться основні результати дослідження.
1. Теоретичні основи магнітного імпедансу
1.1 Ефект магнітного імпедансу
Явище магнітного імпедансу було відкрито понад 70 років тому в роботах Є.П. Харрісона з співавторами, виконаних на залізо-нікелевих дротах. Термін В«магнітний імпеданс "не використовувався ні в цих перших публікаціях, ні в перших розрахунках проведених пізніше.
У 1991р. В.Є. Махоткин з співавторами створили високочутливий датчик малих магнітних полів з чутливим елементом у вигляді аморфної стрічки FeCoSiB, який працював на принципі зміни імпедансу під впливом зовнішнього магнітного поля. Автори цієї роботи, присвяченої створенню конкретного прототипу датчика магнітних полів, не обговорювали причини виникнення ефекту і термін В«магнітний імпедансВ» не використали.
Чи не був термін В«магнітний імпеданс В»введений і в ранніх роботах групи К. Морі, що стали передвісниками відкриття заново явища магнітоімпеданса в 1994р.
Хоча вже перші експерименти, в яких спостерігалася зміна імпедансу пермаллоєвих дротів при додатку зовнішнього поля, були пояснені на основі класичного скін-ефекту і зал...
