Індуктивні давачі – принцип
Те саме можна отримати, застосувавши
простий стержень (рис. 5.44b)
Дві котушки намотані одна над другою
Пристрій чутливий до полів в напрямку
стержня
Вихід залежить від проникності вздовж стержня
Корисна конфігурація – використання
магнетострикційних плівок
Індуктивні давачі – принцип
Магнетострикційні матеріали мають високу
нелінійність
Такі давачі дуже чутливі - до 10 - 10 T
Давачі можуть проектуватися з двома чи
трьома осями
Наприклад, на рис. 5.44a, друга вимірювальнa котушка може бути намотана
перпенликулярно першій
В такому випадку, давач стає двоосевим
Індуктивні давачі – принцип
Індуктивні давачі можливі у ІС, де застосовують пермалой, так як він може розміщатися на тонких плівках, а його поле насиченості слабке
Тим не менше, сучасні інтегровані інлуктивні давачі мають нижчу
чутливість– порядку T – проте все ж вижу, ніж інші давачі магнітного поля
Надпровідний квантовий інтерференційний давач
Найбільш чутливий з магнетометрів – до 10 T
Проте, вони вимагають дуже малих температур – 4.2 K
Вони не виглядають пристроями, що можуть просто виживатися в різних сферах
НКІД
Тим не менше, існують пристрої такого плану,
що оперують при вищих температурах – 77 K
Навіть враховуючи це, вони не є щвичайним типом давачів
Причина включення їх в перегляд – те, що вони демонструють межу чутливості
Вони застосовуються для фіксування
біомагнітних полів та тестування цілісності
матеріалів
НКІД – принципи
•Базовані на так званому переході Йозефсона
•Два надпровідники, розділені тонким ізоляційним
шаром
•Якщо ізолятор достатнбо тонкий, електрони
провідників можуть проходити через нього
•В цих цілях найпоширенішим є оксидний перехід в напівпровіднику, проте, є й інші типи
•Базовий матеріал – звичайно ніобій чи сплав
свинець (90%)-золото(10%) з шаром оксиду на малих електродах, виконаних з базового матеріалу,
що потім стискаються для фортування переходу
НКІД – принципи
Два типи НКІД
РЧ (радіочастотні), що мають 1 перехід
DC з двома переходами
DC-НКІД значно чутливіші, проте
дорожчі
НКІД – принципи
Два переходи з’днані в паралель
Електрони в “ізолятора” взаємодіють
між собою
Це викликано різницею фаз між хвильовими функціями електронів, що
залежить від сили магнітного поля
Результуючий струм змінюється, таким
чином, під впливом поля
НКІД – принципи
Зовнішнє поле модулює струм через перехід
Ці моуляції можна виміряти (рис. 5.45).
Струм надпровідності спричинений зовні (1 коло на рис. 5.45a призначене для вимрів мангнітного поля,
дві котушки, як на рис. 5.45b, використовуються для вимірів градієнта в полі)
Виходом є зміна напруги на переході
Оскільки перехід резистивний, ці зміни можуть бути
змінені після підсилення
НКІД та чутливі рамки
РЧ-НКІД
РЧ-НКІД оперують так само за виключенням:
Є лише 1 перехід
рамка приводиться в дію зовнішнім
резонуючим колом з частотою порядку 20-30
Mhz
Будь-яка зміна потоку через перехід змінює резонантну частоту
Ця зміна вимірюється і є мірою напруженості
зовнішнього поля