179514. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mágneses buboréktároló jelének kiolvasására
X ! S< 4 zettségét a mérőáram irányából kitéríti, és így ellenállás csökkenést okoz. Az ismert érzékelő elemek táplálása egyenárammal történik, a mágneses buborékok mozgatását pedig síkban forgó külső mágneses térrel végezzük. Ez a mágneses buborékok mozgatására alkalmazott forgó mágneses tér több - az érzékelés szempontjából kellemetlen — hatást okoz. A permalloyrétegből készült érzékelő elem ellenállása nemcsak a mágneses buborékok hatására, de a buborékokat mozgató forgó mágneses tér hatására is változik, és ez. az érzékelésnél mint egy járulékos zaj jelentkezik. Ezenkívül a külső forgó mágneses tér az érzékelő elem típu: Hói függetlenül a hozzávezetésekben induktív és kapací r úton jelentős zajt hoz létre, melynek nagysága összemérhető, de sok esetben a több nagyságrenddel nagyobb mágneses buborékok hatására az érzékelő elem által szolgáltatott hasznos jelnél. Ez az érzékelés szempontjából hátrányos zaj a forgó mágneses tér működési frekvenciájának növekedésével arányosan nő. Ez a zaj akkor is jelentkezik, ha az érzékelő elem egyenáramú táplálását megszüntetjük. Magnetorezisztív-hatáson alapuló érzékelés esetén az ellenállás-változásból adódó hasznos jel, melyet a mágnes^ b horék hoz létre az érzékelő elem sarkai között, néhány mV/mA, ami igen kicsi érték. Ez az érték a tápláló egyenáram növelésével egy bizonyos mértékben növelhető ugyan, de az egyenáram növelésének határt szab az érzékelő elem melegedése. Az érzékelő elem melegedése egyrészt rontja a mágneses tulajdonságokat, ami káros a mágneses buborékok mozgatása szempontjából, másrészt az érzékelő elem élettartamát csökkenti Ezenkívül hőfokfüggőséget okoz, ezért 5 mA-nél nagyobb egyenáramú táplálást nem alkalmaznak. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése, továbbá olyan eljárás és berendezés kidolgozása, mely a mágneses buboréktárolókjeiének kiolvasásakor javítja a jel-zaj viszonyt, jelentősen csökkenti az érzékelő elem(ek) melegedését és hőmérséklet-függését, ezenkívül megnöveli az érzékelő elem(ek) élettartamát is. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően a mágneses buboréktárolók jelének kiolvasásában jelölhetjük meg, a jel-zaj viszony javításával. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha az érzékelő elem(ek) táplálását egyenáram helyett rádiófrekvenciás árammal végezzük. Ekkor ugyanis a hasznos jel és a zavaró jel már kisebb tápáram esetén is könnyen elválasztható és így az érzékelő elem terhelése jelentősen csökkenhető. A találmány olyan mágneses buboréktárolók jelének kiolvasására szolgáló eljárás továbbfejlesztése, amelynél legalább egy árammal táplált érzékelő elemet alkalmaznak. A továbbfejlesztés vagyis a találmány abban van, hogy az érzékelő elemet a mágneses buboréktároló forgó mágneses terénél nagyobb frekvenciájú, például 1 MHz-es rádiófrekvenciás árammal tápláljuk. A táplálással az érzékelő elemen rádiófrekvenciás feszültségesést hozunk létre, majd a forgó mágneses tér hatására az érzékelő elemen áthaladó mágneses buborékokkal ezt a rádiófrekvenciás feszültségesést moduláljuk. A modulált jelet, melyre a forgó mágneses 3 tér árama által keltett indukált zavarjel rá van szuperponálódva, sávszűrőn átvezetjük, majd a moduláló jelet fázisérzékeny egyenirányítóval leválasztjuk, erősítjük és digitálisan feldolgozható jellé átalakítjuk. A találmány szerinti berendezésnél a továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a berendezésnek egymással összekapcsolt rádiófrekvenciás tápforrása, mágneses buboréktárolója és sávszűrője, továbbá a sávszűrő kimenetén láncbakapcsolt fázisérzékeny egyenirányítója, erősítője és digitálizáló egysége van. A fázisérzékeny egyenirányító két bemenete a rádiófrekvenciás tápforrás egy-egy kimenetével, a digitalizáló egység egyik bemenete a mágneses buboréktároló kimenetével van összekötve. A berendezés kimenetét a digitalizáló egység kimenete, bemenetét pedig a digitalizáló egység másik bemenete képezi. Célszerű, ha a rádiófrekvenciás tápforrásnak láncbakapcsolt rádiófrekvenciás oszcillátora, változtatható késleltetésű áramköre, továbbá a késleltető áramkörrel összekapcsolt áramgenerátora és meghajtó áramköre van. Célszerű még az is, ha a fázisérzékeny egyenirányítónak láncbakapcsolt műveleti erősítője, rádiófrekvenciás kapcsolója és integrátora van. Az is célszerű, ha az erősítőnek láncbakapcsolt aluláteresztő aktív szűrője és felülvágó erősítője van. Célszerű továbbá, ha a digitalizáló egységnek láncbakapcsolt vezérelt szinthelyreállító áramköre, komparátora, késleltetett működésű tároló eleme és impulzust kiadó áramköre van. Ezenkívül a vezérelt szinthelyreállító áramkör és a késleltetett működésű tárolóelem egy-egy további bemenetével összekapcsolt meghajtó áramköre, továbbá akomparátor referenciabemenetével összekötött referencia feszültségforrása van. Célszerű még, ha a vezérelt szinthelyreállító áramkörnek láncbakapcsolt két késleltető áramköre és elektronikus kapcsolója van. Célszerű továbbá, ha a késleltetett működésű tárolóelemnek láncbakapcsolt késleltető áramköre és tároló eleme van. Nevezetesen célszerű, ha a berendezésnek rádiófrekvenciás tápforrás egy vagy két vezetékére kapcsolódó átkapcsolható műveleti erősítője és digitális voltmérője, illetve különbség képző műveleti erősítője és digitális voltmérője, továbbá az átkapcsolható műveleti erősítő kimenetére csatlakozó jelzőlámpája is van. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen az ismert érzékelő elem, a találmány szerinti eljárás és berendezés néhány példakénti kiviteli a’akját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra az ismert érzékelő elem, a 2. ábra a találmány szerinti eljárás során érzékelt zaj, a 3. ábra a találmány szerinti eljárás során érzékelt jel, a 4. ábra a találmány szerinti eljárással előállított eltolt feszültség, az 5. ábra a találmány szerinti eljárással előállított digitális jel, a 6. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kiviteli alakja, a 5 •10 15 20 25 30 35 »0 45 50 55 60 65 2
