РАСЧЕТ И ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С МАГНИТНЫМИ МЕТКАМИ

В статье исследован преобразователь на магнитооптическом методе сбора информации о перемещении подвижного носителя магнитных меток. Приведена структурная схема преобразователя, пояснен принцип действия входящих в него функциональных блоков. В качестве чувствительного элемента в нем используется оптически прозрачная феррит-гранатовая пленка. Вычислительный блок в таком преобразователе представлен микроконтроллером, позволяющим изменять пределы точности и скорости обработки информации в зависимости от конкретно поставленной задачи, а также осуществлять передачу информационных сигналов во внешние устройства обработки и отображения информации. Предложенный метод построения преобразователя перемещений является оригинальным. Авторами выявлен основной параметр, определяющий чувствительность к перемещению преобразователя, - величина фототока. Показано влияние на нее напряженности магнитного поля, создаваемого магнитной меткой. Получена достоверная математическая модель, позволяющая оценить степень влияния параметров магнитооптической системы. Проведен анализ математической модели при корректно принятых допущениях для идеального случая минимального влияния внешних факторов на статическую характеристику преобразователя. Указанный анализ позволяет получить наилучшую чувствительность величины фототока к перемещению, оценить физические ограничения, а также области значений параметров основных функциональных блоков из состава преобразователя. Получены следующие выводы: определен наилучший угол между осями поляризатора и анализатора; определены ограничения минимальной длины волны записи периодического сигнала магнитных меток; определено оптимальное значение длины активного взаимодействия (ширина феррит-гранатовой пленки); показана степень влияния постоянной Верде феррит-гранатовой пленки и намагниченности на поверхности подвижного носителя магнитных меток на исследуемую величину фототока. В статье также показан способ повышения точности преобразователя при ограниченном значении длины волны записи периодического сигнала магнитных меток. Указанный способ позволяет определять величину перемещения не только в соответствии с координатой нанесения магнитной метки (координатой минимальных и максимальных значений фототока), но и в промежутках между ними.