Статические и динамические магнитные свойства аморфного сплава на основе железа

Н.Е.Малюгина, студент гр. ТФ-101, М.А. Каширин, Л.И. Янченко

Кафедра физики твёрдого тела

В работе исследовался аморфный сплав Fe-P-Мо, полученный магнетронным распылением на подложку кремниевой пластины, в виде фольги толщиной 2 - 4 мкм, шириной 3 мм и длиной от 30 мм.

Кривые намагничивания фольг состава Fe₈₀P₁₃Мо₇ в магнитных полях до 60 кА/м показаны на рисунке 1. По данным графикам можно сказать что такая зависимость М(Н) является типичной для магнитомягких аморфных сплавов на основе 3-d переходных металлов. Максимальное значение магнитной проницаемости достигается в полях не превышающих 3 кА/м.

Исследование импеданса осуществлялось на переменном токе 1 мА в диапазоне частот от 1 до 10МГц.

На рис. 2 представлена зависимость относительного изменения значения магнитного импеданса (Z(H)-Z₀)/Z₀ от постоянного внешнего магнитного поля, направленно перпендикулярно направлению переменного тока при соответствующих значениях частоты.

Рис. 1. Кривая намагничивания для аморфного сплава Fe-P-Мо	Рис. 2. Зависимость относительного изменения магнитного импеданса от частоты переменного тока для аморфного сплава Fe-P-Мо

Проведенное исследование эффекта магнитного импеданса для исследуемого сплава показало, что:

1) Максимальное значение Z/Z₀(f) не превышает 3%.на частоте 1,2 МГц

2) дальнейшее увеличение частоты приводит к уменьшению максимального значения и его смещению в сторону больших магнитных полей.

УДК 681.53

Об автоматизации объектов криогенной техники

В.Е. Милошенко

Кафедра физики твердого тела

Специфика разработки систем автоматического управления объектами низкотемпературной техники прежде всего связана с особенностями получения информации о процессах, протекающих в установках и аппаратах при низких температурах. Сами же системы автоматического регулирования и управления делятся на:

Рис. 1. Блок схема системы автоматического регулирования по отклонению

где x_зад(t) – сигнал от задатчика; х_ос(t) – сигнал обратной связи; х_вх=(х_зад(t)-х_ос(t)) – входной сигнал; W₁ иW₂ – операторы обработки сигналов; f(t) – возмущающие воздействия; х_вых(t)– выходной сигнал

- системы стабилизации;

- программного управления;

- следящие системы;

- комбинированного управления;

- самонастраивающие;

- системы с переменной структурой и параметрами;

- интеллектуальные системы.

Различают еще деление автоматических систем по принципу управления, т.е. каким образом формируется общее управляющее воздействие:

- по отклонению;

- по возмущению;

- комбинированное управление;

- принцип адаптации.

Принцип управления по отклонению, основан на сравнении управляемой величины и заданного (требуемого) ее значения. Отклонение от заданного значения обрабатывается некоторым оператором W₁, а динамические свойства объекта управления описываются оператором W₂, устанавливающим связь между управляемой величиной и управляемым воздействием.

Принцип управления по возмущению основан на установлении величины основного возмущающего воздействия, его обработки с целью создания управляющей величины на объект управления.

Комбинированное управление сочетает в себе принцип управления по отклонению и по возмущению.

Различают требования предъявляемые к объекту регулирования или управления и если объект характеризуется одной регулируемой величиной и одним управляющим воздействием, то он относится к простым и математическое описание такого объекта сводится к составлению уравнения, связывающему эту величину с управляющим воздействием, но при этом учитываются хотя бы основные внешние возмущающие воздействия (рис. 1). Это относится в общем случае к первым четырем типам систем. Более сложные системы, как последние три в этой классификации, относятся к кибернетическим, и в них выделяются как простые системы от систем стабилизации, программного управления или следящих, так и основные со сложными законами и структурами.

Необходимо заметить, что системы автоматического регулирования имеют замкнутые схемы как, например, показано на рисунке 1, где в цепи обратной связи (ОС) располагаются чувствительный элемент (ЧЭ) и преобразователь сигнала, которые несут информацию о состоянии объекта регулирования (см. х_вых(t)) вернее величины регулируемого параметра т.к. здесь рассмотрена простая система стабилизации о которой отмечено в первой классификации систем автоматического регулирования. Системы автоматического управления это системы которые имеют разомкнутые схемы. Например, возьмем простейшую из них следящую систему (из первой классификации). К ней относятся системы с программным управлением, где в качестве задатчика установлено программное устройство, которое требует выполнение этой программы с минимальными отклонениями от нее (они реализованы в станках с программным управлением – станки ЧПУ), а роль чувствительного элемента сводится к контролю за выполнением команды и эта замкнутая обратная связь не требуется. Так обстоят дела и в кибернетических системах где роль задатчика выполняют датчика или чувствительные элементы.

Рис. 2. Блок схема автоматического управления на принципе адаптации

АУУ – автоматическое управляющее устройство;

УАС – устройство анализа входного сигнала; УАО – устройство анализа объекта; ВУ – вычислительное устройство; ИУ – исполнительное устройство контура; УО – управляющий объект; f_k и f_n – возмущающие воздействия

В зависимости от назначения управляемого объекта меняются и требования предъявляемые к датчикам, а точнее к чувствительным элементам, так как с преобразователями проще. А к чувствительным элементам, которые формируют и выдают информацию о состоянии объекта, предъявляются серьезные требования: по величине основного сигнала как правило с аналитической характеристикой, фильтрации помех, спектральные плотности этих функций могут изменяться в процессе работы системы, а также унификации сигналов и т.п. В таких сложных условиях работы система должна обладать способностью настройки своего основного управляющего устройства.

Что касается интеллектуальных систем, которые также построены на принципах адаптации, то они отличаются более сложной структурой, включающей местные связи (рис. 2), логической обработкой сигналов с компьютерным управлением, но главное повышаются требования к датчикам не только по их разнообразию, но и чувствительности. Эти системы являются существенно нелинейными и их исследуют также как нелинейные.

Литература

1. Основы автоматического регулирования, под ред. В.В. Солодовникова// М.:Машгиз, 1955, 1116 с.

2. В.Е. Милошенко Системы автоматического регулирования в технике низких температур. Уч. пособие // Воронеж, изд. ВГТУ, 2013, 126 с.

УДК 538.9