Характеристики магнитоимпедансных датчиков в переменных магнитных полях

В автомобильной и аэрокосмической отраслях, в производстве метрологического оборудования, в области медико-биологической диагностики, промышленной санитарии и мониторинга экологической обстановки возникает необходимость измерять переменные магнитные и электромагнитные поля с высокими показателями по точности, пространственному и временному разрешению. Актуальность исследований в этом направлении подкрепляется всевозрастающим применением электронных и радиотехнических средств на производстве и в быту (компьютеров, телевизоров, радиотелефонов, и прочей оргтехники), наличием излучения со стороны линий электропередач, сильных радиопередающих устройств и радаров, создающих электромагнитное поле, в разы превышающего допустимый уровень.

Весьма перспективным для мониторинга обстановки на предмет соблюдения требований по гигиеническим критериям охраны труда и безопасности жизнедеятельности является применение малогабаритных приборов контроля переменных магнитных полей. Разрабатываемые устройства должны обладать широким частотным диапазоном и высокими показателями линейности во всем диапазоне частот и измеряемых полей.

В данной работе изучалась работа сенсорных устройств, построенных на основе аморфных ферромагнитных микропроводов, для контроля переменных магнитных полей. Приводятся результаты исследования частотных характеристик, линейности и чувствительности магнитоимпедансных элементов. Изучение амплитудно-частотных характеристик продемонстрировало возможность функционирования датчиков в квазистатическом режиме в диапазоне частот внешнего магнитного поля на два порядка ниже частоты используемого тока возбуждения. Так, накачка магниточувствительного элемента током с частотой порядка 10 МГц позволяет проводить измерения полей частотой вплоть до десятков килогерц.