електричній схемі приладу здійснюється всього двома проводами, а не чотирма, як в датчику Холла, що значно простіше і надійніше в разі виконання виносного варіанту датчика.
Більш докладно зупинимося на принципі дії датчиків на основі магнітного імпедансу.
3.2 Датчики магнітного поля і механічних величин на основі магнітоімпедансного ефекту [4]
3.2.1 Датчики магнітного поля на основі магнітного імпедансу
Значне падіння напруги на аморфних і нанокристалічних провідниках під дією магнітного поля при проходженні по провіднику змінного або імпульсного електричного струму дозволяє застосувати магнітоімпедансний ефект у різноманітних датчиках магнітного поля.
При роботі в якості датчиків магнітного поля доцільно виводити початкову робочу точку на середину лінійної дільниці характеристики, для чого потрібно поздовжнє магнітне поле зміщення. Воно може бути створене як котушкою або постійним магнітом, так і створенням магнітного поля анізотропії при виготовленні або термомеханічної обробці аморфного сердечника датчика, або при додатку до нього механічної напруги. Коли аморфний феромагнетик виводиться на ділянка максимального імпедансу за допомогою механічного растягивающего напруги, зовнішнє магнітне поле зменшує імпеданс на ділянці з негативною крутизною. При цьому повернутися на дільницю з позитивною крутизною за допомогою зовнішнього постійного магнітного поля не вдається.
Диференціальний коефіцієнт перетворення кращих магнітоімпедансних датчиків становить 0,5-2,0 мкВ/нТл на вузькій ділянці зростаючою галузі характеристики при підході до максимуму зміни імпедансу. На спадаючої галузі характеристики чутливості значно, на один-два порядки, нижче. Чутливість на ділянці зростання імпедансу залежить від розмірів датчика.
До недоліків датчика магнітного поля на основі магнітоімпедансного ефекту відносяться: чутливість до механічних впливів, велика величина гістерезису, необхідність у магнітному полі зміщення або відповідному механічному напрузі.
До позитивних моментів можна віднести можливість створення датчика без використання котушок індуктивності, відносну простоту датчика. Магнітоімпедансние датчики магнітного поля можуть знайти гідне застосування в різних технічних пристрою при роботі в діапазоні середніх магнітних полів від 0,2 Е до 200Е.
3.2.2 Датчики механічних величин на основі магнітоімпедансного ефекту в аморфних феромагнітних сплавах
Сильна залежність імпедансу провідника з аморфного феромагнітного сплаву від прикладеної до цьому провіднику механічної напруги дозволяє створити малогабаритні датчики механічних величин, які не містять котушок індуктивності (рис. 14). Відсутність кристалічної решітки в аморфних феромагнетиках робить їх чутливішими до зовнішніх факторів, в тому числі механічних, так як величина енергії анізотропії, яку необхідно подолати за допомогою зовнішнього впливу, значно нижче, ніж у кристалічних феромагнетиках.
В
Рис. 14 Найпростіші конструкції механічних датчиків на основі магнітоімпедансного ефекту в аморфних феромагнітних сплавах: А.Ф.П. - Аморфний феромагнітний провідник; До 1 і К 2 - Контакти. br/>
Магнітоімпедансние датчики мають вихідний сигнал у вигляді амплітуди змінної напруги високої частоти і тому можуть мати плоску амплітудно-частотну характеристику в діапазоні частот від 0 до одиниць МГц. Серйозною перевагою механічних датчиків на основі магнітоімпедансного ефекту є їх висока термостабільність. Такі датчики мають високу чутливість, так як у них максимум зміни сигналу О”U/U, відповідний О”l/l або О”Пѓ/Пѓ, має місце на початковій ділянці характеристики магнітоімпедансного ефекту, коли О”l/l в результаті поздовжньої магнитострикции складає всього лише соті частки від величини магнитострикции насичення.
На основі магнітоімпедансного ефекту можливе створення приймально-передавальних високочастотних акустичних пристроїв.
У магнітоімпедансних датчиках прийом і збудження здійснюється по струму, а не по напрузі. Тому магнітоімпедансние датчики є низькоомними широкосмугового елементами, що в багатьох випадках може виявитися зручним при узгодженні з акустичної навантаженням і з застосуванням електронною схемою. На базі магнітоімпедансного акустичного приймально-передавального пристрою, виконаного на основі аморфних феромагнітних стрічок або плівок, можуть бути створені адаптивні високочастотні приймально-випромінювачі пружних хвиль з керованою діаграмою спрямованості і хорошим узгодженням з акустичною середовищем.
Збудження високочастотних пружних коливань в аморфних феромагнітних стрічках і плівках при магнітоімпедансном ефекті дозволяє створити акусто-оптичні модулятори і дефлектори для систем оптичної обробки інформації. При роботі на відображення в поляризованому світлі такі акусто-оптичні елементи можуть одночасно виконувати функцію повороту площини поляризації...
