DE2256482A1 - Verfahren zur steuerung der schwingfrequenz eines elektromechanischen oder mechanischen oszillators - Google Patents

Verfahren zur steuerung der schwingfrequenz eines elektromechanischen oder mechanischen oszillators

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DE2256482A1
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Brian Shepherd Berry
Walter Clifford Pritchet
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Description

Böblingen, den 18. Oktober 1972 gg-aa
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: YO 971 017 2256482
Verfahren zur Steuerung der Schwingfrequenz eines elektromechanischen oder mechanischen Oszillators.
Mechanische Oszillatoren sind mit einem frequenzbestimmenden Element ausgestattet, dessen Schwingverhalten durch die elastischen Eigenschaften bestimmt wird. Derartige Oszillatoren sind in vielfältiger Form bekannt. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den einzelnen Typen besteht in der Art der Schwingungsanregung .
Es ist bekannt, daß bestimmte Materialien die Eigenschaft aufweisen, daß sich ihr Elastizitätsmodul E, der auch Youngseher Modul genannt wird und proportional zum reziproken Elastizitätsmodul ist, in Abhängigkeit von einem angelegten Magnetfeld nicht unwesentlich ändert. Diese Eigenschaft wird auch als ΔΕ-Effekt bezeichnet. Eine praktische Anwendung dieses ΔΕ-Effektes zur Schwingfrequenzänierung bei mechanischen Oszillatoren ist nicht bekannt.
Die Schwingfrequenz schwingender Zungen oder Stäbe ist durch die Formel bestimmt:
fn = - η χζ y ρ
dabei ist
f = Frequenz der n. Oberwelle K = Konstante abhängig von η d = Dicke des Stabes
1 = Länge des Stabes
E - Elastizitätsmodul
ρ = Dichte des Materials
: f2 : f3 : f4 - (1.2)2 : 32 : 52 : 72, i.e,
1:6.26 : 17.5:34.4.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, einen mechanischen oder elektromechanischen Oszillator anzugeben, dessen Frequenz sich in einfacher Weise genau einstellen und steuern läßt und der eine vielfältige Verwendung gestattet.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Schwinger ein Körper aus einem Material verwendet wird, dessen Elastizitätsmodul E sich in Abhängigkeit von einem Magnetfeld ändert (ΔΕ-Effekt) und daß die Schwingfrequenz durch ein den Schwinger durchsetzendes Magnetfeld gesteuert wird.
Die Größe des ΔΕ-Effektes wird in einfacher Weise durch eine Wärmebehandlung des Schwingers in Gegenwart eines Magnetfeldes modifiziert.
Eine vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Schwinger mindestens Teil einer akustischen Verzögerungsstrecke ist, die ausgangsseltig mit einem geeigneten Detektor versehen ist.
Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Messung von Stärke und Richtung
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eines Magnetfeldes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der"Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Fig. IA zeigt in perspektivischer Ansicht eine schwingende Zunge, an die erfindungsgemäß ein den ΔΕ-Effekt zur Steuerung der Schwingfrequenz ausnützendes Magnetfeld anlegbar ist.
Fig. IB zeigt die Schwingungsformen des Schwingers gemäß Fig. IA:
Fig.· IC zeigt den Verlauf der Schwingungs amplitude in Abhängigkeit von der Frequenz und insbesondere die Abhängigkeit der Resonanzbreite von der Dämpfung.
Fig. ID zeigt das Abklingen der Schwingungsaraplitude in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Fign. 2A, 2B, 2C und 2D geben Anordnungen wieder, mit denen sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft durchführen läßt. Dabei zeigt Fig. 2A das Anlegen des Magnetfeldes mit Hilfe eines Paares von Helmholtz-Spulen, Fig. 2B mittels einer einen Teil des Schwingers umgebenden Spule und Fig. 2C mittels eines durch den Schwinger fließenden Stromes:
Fig. 2D zeigt die Durchführung des Verfahrens, wenn der verwendete Schwinger nur einen Teil des Schwingsystems bildet.
Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine akustische Verzögerungsleitung.
Fig. 4a gibt den Verlauf der Magnetisierung in Abhängigkeit von der Feldstärke bei ferromagnetischem Material wieder.,
Fig. 4B zeigt Verläufe des Elastizitätsmoduls in Abhängigkeit
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von der Feldstärke.
Fign. 5A und 5B zeigen den gleichen Schwinger, aber in beträchtlich unterschiedlichen Abmessungen.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung zum Ausmessen eines Magnetfeldes als Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren.
Fig. 7 zeigt die Abhängigkeit des ΔΕ-Effektes von der Schwingfrequenz .
Fig. 8 zeigt die Änderung der normierten Frequenz in Abhängigkeit vor der Feldstärke für verschiedene kristalline Materialien mit ΔΕ-Effekt.
Fig. 9 enthält Meßergebnisse, die die Abhängigkeit der normierten Frequenz von der Feldstärke bei unterschiedlichen Wärmebehandlungen von amorphem Material mit ΔΕ-Effekt wiedergeben.
Fig. IO zeigt das Fehlen einer Hysteresis oberhalb eines Frequenzminimums bei einem Schwinger aus Fe75P15C.-.
Fig. 11 zeigt die Abhängigkeit des ΔΕ-Effektes von der vorausgegangenen Wärmebehandlung von Fe75P15C.-.
Das in Fig. IA dargestellte Schwingungssystem dient der Erläuterung mehrerer physikalischer Parameter die im Zusammenhang mit den Fign. IB, IC und ID diskutiert werden.
Der Schwinger 10 ist einseitig an der Stelle 14 in einen Block 12 eingespannt. Ein in Längsrichtung von rechts nach links verlaufendes Magnetfeld wird von einer Spule 16 erzeugt, die über eine Batterie 17, einen veränderlichen Widerstand 18 und Leitungen 19 und 19-1 mit Gleichstrom versorgt wird. Für den Schwinger 10 muß ein Material verwendet werden, dessen Elastizitätsmodul sich durch ein Magnetfeld selektiv ändern läßt.
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Größtenteils handelt es sich um Metalle oder deren Verbindungen. Die Schwinger können auch so aufgebaut sein, daß den ΔΕ-Effekt zeigende Materialteilchen in andere Stoffe eingebettet sind. In Pig. IB ist die Grundwelle, die erste Oberwelle und die zweite Oberwelle der bekannten Schwingungsform eines einseitig eingespannten, stabförmigen Schwingers 10 dargestellt. Die Schwingungsamplituden eines derartigen Schwingers sind in Fig. IC in Abhängigkeit von der Frquenz für zwei unterschiedliche Dämpfungsgrade aufgezeichnet. Die Dämpfung kann ihre Ursache in innerer Reibung im Schwinger selbst oder in einer von außen zugeführten Reibungskraft haben, wie sie beispielsweise durch die umgebende Luft hervorgerufen wird. Selbstverständlich könnte die Dämpfung auch durch eine Flüssigkeit bewirkt werden. Beim Verlauf Cl mit der größeren Resonanzbreite ist die Dämpfung größer als beim Verlauf C2 mit der geringeren Resonanzbreite. Die Resonanzfrequenz ist unabhängig von der Dämpfung. Bei geringer Dämpfung erhält man also eine scharfe Resonanzstelle. Wie bekannt und in Fig. ID dargestellt schwingt ein derartiger Schwinger nach Ausschalten der Erregung aufgrund der stets vorhandenen Reibung aus.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Oszillator 20 gemäß Fig. 2A enthält einen stabförmigen Schwinger 22Af der an der Einspannstelle 26 in den Block 24 eingespannt ist. Der Schwinger befindet sich in einem evakuierten Behälter 28. Der geerdete Schwinger 22A wird über das zwischen Platten 30 und 32 liegende elektrische Feld zum Schwingen angeregt. Die Schwingung wird über entsprechend angeordnete Platten 36 und abgefühlt. Die Anregung sum Schwingen erfolgt durch einen Impuls oder eine Serie von Impulsen eines Impulsgebers 40, der mit den Platten 30 und 32 elektrisch-magnetisch gekoppelt ist. Die Schwingungen werden über einen mit den Platten 36 und 38 verbundenen Detektor 42 abgefühlt.
Die Verbindung des Impulsgebers 40 mit den Anregungsplatten, 30 und 32 erfolgt über Leitungen 44 und 46, die über die Schalt-
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arme 48 und 50 eines Umschalters 52 an die Primärwicklung 54 eines Übertragers 56 geführt sind. Die Sekundärwicklung 58 dieses Übertragers ist über eine Mittelanzapfung und eine Vorr Spannungsquelle 60 mit Masse verbunden. Die beiden Anschlüsse der Sekundärwicklung liegen über Leitungen 62 und 64 an den Anregungsplatten 30 und 32. Der Detektor 42 ist über Leitungen 66 und 68 mit den Abfühlplatten 36 und 38 verbunden. Im Schwinger 42A wird mit Hilfe der Helmholtζ-Spulen 70 und 72, ein Magnetfeld in Längsrichtung erzeugt. Die Erregung dieser Spulen erfolgt durch eine Stromquelle 74, die über einen variablen Widerstand 76 und Leitungen 78 und 80 mit den Spulen verbunden ist. Sobald der Schwinger über den Impulsgeber 40 beispielsweise in seiner Grundwelle in Schwingung versetzt ist, wird diese Schwingung durch die über die Abfühlplatten 36 und 38 erfolgende Rückkopplung zum Detektor 42 aufrechterhalten. Die Rückkopplungswege 82 und 84 verlaufen über die Schaltanne 48 und 50 des Schalters 52. Sobald die Schwingung eingesetzt hat, wird dieser Schalter 52 umgeschaltet, so daß der Detektor über die Leitungen 82 und 84 mit der Primärwicklung 54 des Übertragers 56 verbunden ist. Durch Veränderung der Stärke des durch die Spulen 70 und 72 in Längsrichtung des Schwingers 22A erzeugten Magnetfeldes läßt sich die Schwingfrequenz verändern.
Um das Gehäuse 28 ist eine bifilare Heizwicklung 85 gelegt, die die Temperatur des Schwingers 22A steuert. Diese Heizwicklung kann auch zur erfindungsgemäßen Wärmebehandlung des Schwingers in Gegenwart eines Magnetfeldes verwendet werden. Die bifilare Heizwicklung 85 besteht aus einem Nickelchromiumdraht, der induktionsfrei doppelt schraubenförmig mit einem Umkehrpunkt 86 angeordnet ist. Die Heizwicklung wird von einer Stromquelle 87 durch Wechsel- oder Gleichstrom gespeist.
Die Anordnungen gemäß Fig. 2B, 2C und 2D sind in mehrerer Hinsicht mit der Anordnung gemäß Fig. 2A vergleichbar, deshalb sind entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugsziffern versehen und nicht näher beschrieben. In der Anordnung gemäß
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Fig.. 2B wird das die Schwingfrequenz steuernde Magnetfeld durch die den linken Teil in der Nähe des Einspannpunktes 26 angeordnete Spule 90 erzeugt.
Die Anordnung gemäß Fig. 2C enthält einen Schwinger 22C> der als Schleife ausgebildet ist, so daß er selbst als Wicklung verwendet werden kann, über die das erforderliche, die Frequenz steuernde Magnetfeld erzeugt wird. D.h. also, durch Ändern des in dem Schwinger 22C fließenden Stromes läßt sich die Schwingfrequenz variieren*
Die in Fig. 2D dargestellte Anordnung enthält einen Schwinger 22D, an dessen linkem Teil ein den ΔΕ-Effekt zeigendes Mäterialstück 92 fest angeordnet ist. Durch Regelung des dieses Materialsstück durchsetzendes Magnetfeldes kann das Schwingverhälten des Schwingers 22D verändert werden. Durch die Art und Größe der Anordnung dieses Materialstückes läßt sich eine bestimmte Frequenz einstellen.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist in Fig. 3 dargestellt. Hier wird der ΔΕ-Effekt bei einer Schallverzögerungsleitung angewendet. Eine Spule 100 umgibt eine Verzögerungsleitung 102. Diese Spule ist über Verbindungsleitungen 113 und 114 und einen veränderbaren Widerstand 112 an eine Stromquelle 111 angeschlossen. Durch Veränderung des Widerstandes 112 kann ein unterschiedliches Magnetfeld in der Verzögerungsleitung erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Stärke dieses Magnetfeldes wird die Verzögerungszeit variiert, die ein von einer Impulsquelle 104 ausgesandter Impuls 110 erfährt, bis er den am anderen Ende der Verzögerungsleitung angeordneten Impulsdetektor 106 erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet demnach die Änderung der Schwingfrequenz eines Schwingers und eine Änderung der Verzögerungszeit in Verzögerungsleitungen»
In Fig. 4A ist ein typischer Verlauf der Magnetisierung bei
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ferromagnetischem Material dargestellt. Die Magnetisierung E nimmt bis zu einem Sättigungswert I in Abhängigkeit von der angelegten Feldstärke A zu. Im gesättigten Zustand weist das Material den größten Elastizitätsmodul E0 auf. Dies ist aus der Kurve gemäß Fig. 4B zu ersehen. Bei Magnetisierungen unterhalb des Sättigungswertes ist der ΔΕ-Effekt geringer. Die Abnahme des Elastizitätsmoduls hat ihre Ursache darin, daß eine gegenseitige Beeinflussung zwischen mechanischer Beanspruchung und Domänenkonfiguration im ferromagnetisehen Material stattfindet, wobei eine zusätzliche Spannungkomponente magnetostriktiven Ursprungs festzustellen ist. Wie aus den beiden Kurven CI und CII in Fig. 4B zu ersehen ist, hängt der Verlauf des Elastizitätsmoduls E beträchtlich von den Betriebsbedingungen ab. Die Kurve CI zeigt einen monotonen Anstieg vom Wert EQ im entmagnetisierten Zustand bis zum Sättigungswert E . Dagegen ist im Verlauf CII zunächst ein Abfall des Elastizitätsmoduls auf einen Minimalwert E . festzustellen, so daß
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sich hier ein größerer Variationsbereich für den ΔΕ-Effekt ergibt. Insbesondere zeigt sich, daß die Frequenz einen wesentlichen Einfluß auf den Verlauf des Elastizitätsmoduls E in Abhängigkeit von der Feldstärke H hat. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß durch die aufgrund der mechanischen Schwingungen und der damit verbundenen dynamischen Spannungsänderungen bewirkten Tendenz zur Änderung der Domänenkonfiguration ein Wirbelstromfeld entgegenwirkt. Bei der Frequenz f^, bei der aufgrund der Wirbelstrombildung ein Abschirmungseffekt auftritt, werden bestimmte physikalische Eigenschaften des Materials beeinflußt. Außerdem geschieht das umgekehrt proportional zum Quadrat der Dicke des Stabschwingers. Der Verlauf CII in Fig. 4B ist typisch für niedrige Frequenzen, also Frequenzen unterhalb der Frequenz f.,, bei denen die Abschirmeffekte noch nicht auftreten. Dagegen zeigt der Verlauf CI den Verlauf bei Frequenzen die größer als die Frequenz f sind.
Dieses Verhalten wird durch die in Fig. 7 aufgezeichneten Meßergebnisse substantiiert. Es ist die mit der Frequenz
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fortschreitende Änderung des Verlaufes dargestellt bei einem Stabschwinger mit einer Dicke von 1,5 mm. Die Frequenzen entsprechen der Grundwelle, der zweiten, dritten und vierten Oberwelle.
Bei der Beschreibung der Anordnungen gemäß der Pign. 5A und 5B werden die anhand der Fig. 4B festgestellten Tatsachen in Betracht gezogen, die insbesondere darin bestehen, daß durch, geeignete geometrische Abmessungen des Schwingers die Möglichkeit eröffnet wird, durch Erfüllung der Bedingung f< <fM cten ΔΕ-Effekt auszuweiten. Abgesehen von den gewählten geometrischen Abmessungen entsprechen die Schwinger gemäß der Fign. 4A und 4B dem in Fig. IA dargestellten Schwinger. Die beiden Schwinger weisen dieselbe Schwingfrequenz auf, wenn Dicke d und Länge 1 die Beziehung erfüllen ^2 2
Bei den betrachteten Beispielen erhält man dieselben Schwing-* frequenzen, wenn der Schwinger gemäß Fig. <5A die doppelte Länge und die vierfache Dicke des Schwingers gemäß Fig. 5B aufweist· Während also die beiden Schwinger gleiche Betriebsfrequenzen aufweisen, unterscheiden sich aber die für den Abschirmungseffekt maßgeblichen Frequenzen-f M um den Faktor 16, da sich die Frequenz f„ umgekehrt proportional zum Quadrat der Dicke ändert* Will man demnach bei einem Schwinger einen maximalen Variationsbereich für die Frequenz erreichen, muß ein Elastizitätsverlauf ClI gemäß Fig. 4B angestrebt werden. Dabei ist der Schwinger gemäß Fig. SB dem der Fig. 5A vorzuziehen.
Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung zeigt eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Feststellung von Richtung und Stärke eines vorhandenen Magnetfeldes. Zwei elektromechanische, zungenförmige Schwinger, die im Gesamtaufbau mit dem Schwinger gemäß Fig. 2A vergleichbar sind, aber ebenso in den Ausführungen gemäß Fig, 2B, 2C und 2D verwirkliehbar wären, werden mechanisch und elektrisch zusammenwirkend betrieben» um. die
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Wirkungsweise im Zusammenhang mit der Anordnung gemäß Fig. 2A und der zugehörigen Beschreibung verständlich zu machen, werden für die dargestellten Teile entsprechende Bezugszeichen verwendet, die lediglich beim einen Schwinger mit einem beim andern Schwinger mit einem doppelten Strichindex versehen sind. Das mechanische Zusammenwirken der beiden Schwingsysteme Sl und S2 wird dadurch erreicht, daß die Schwinger 22A1 und 22A1' in einer Ebene, aber rechtwinklig zueinander in den Block 120 an den Einspannstellen 122 und 124 eingespannt sind. Der Einspannblock 120 ist auf einer auf einem Stab 128 befestigten Kugel 126 allseitig drehbar gelagert. Bringt man diese Anordnung in ein Magnetfeld und bringt die Ausgangssignale der jeweils zugeordneten, nicht dargestellten Detektoren in Beziehung zueinander, so ist es möglich, die Richtung, bezogen auf den Winkel α, und die Feldstärke des Magnetfeldes H zu ermitteln.
Um die Größe des ΔΕ-Effektes für einige gebräuchliche kristalline, magnetische Materialien anzugeben, sind in Fig. 8 entsprechende Meßergebnisse aufgezeichnet. Die Kurve A entspricht Fe-30 % Ni, die Kurve B entspricht Fe-28 % Co, die Kurve C entspricht reinem Ni und die Kurve D entspricht Fe-2,5 % Si. Die Meßergebnisse wurden bei dünnen Stäben gewonnen, die die Bedingung f<f erfüllen. Um einen Vergleich zu ermöglichen, sind die tatsächlichen Frequenzen f auf die Frequenz f_ im entmagnetisierten Zustand bezogen. Die maximale Frequenzvariation erhält man in den durchgemessenen Ausführungsbeispielen für den Schwinger aus Fe-28 % Co. Man erhält hier eine Frequenzänderung von etwa 8 %, d.h., eine Änderung des Elastizitätsmoduls E von etwa 16 %. Größere Variationsbreiten sind bei Verbindungen mit höherem Kobaltgehalt zu erwarten.
Zum Vergleich mit den Daten für die kristallinen Materialien gemäß Fig. 8 sind in Fig. 9 die entsprechenden Daten für die bereits erwähnte amorphe Verbindung Fe75P15C10 dargestellt. Der ΔΕ-Effekt ist bei diesem Material im normalen unbehandelten Zustand relativ klein. Der ΔΕ-Effekt kann aber, wie bereits
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erläutert, durch eine Wärmebehandlung wesentliche gesteigert werden. Bei dieser Wärmebehandlung werden interne Spannungen im Material beseitigt. Nach einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 400 0C beträgt die maximale Frequenzvariation 15 %, ist also bereits doppelt so groß wie die für die kristallinen Materialien gemäß Fig. 8. Außerdem kann bei dem hier betrachteten Material mit relativ kleinen Feldstärkeänderungen eine relativ große Frequenzänderung erreicht werden, was für manche Anwendungen von Vorteil ist.
Fig. 10 zeigt im Falle des mit 400 °C vorbehandelten Fe75Pi5CiO' daß für Feldstärken unterhalb des Minimums (E . in Fig. 4B)
min
nahezu keine Hysterese bei den Frequenzänderungen mit zunehmender oder abnehmender Feldstärke feststellbar ist. Oszillatoren die in diesem reversiblen Bereich betrieben werden, können also hinsichtlich ihrer Frequenz/Feldstärkebeziehung durch eine einzige Eichkurve beschrieben werden.
In Fig. 11 ist zu entnehmen, daß der ΔΕ-Effekt bei ferromagnetischen Verbindungen durch eine bei Vorhandensein eines Magnetfeldes vorgenommene Wärmebehandlung modifiziert werden kann. Dabei wird das Material über den Curie-Punkt erwärmt. Anschließend erfolgt eine langsame Abkühlung in Gegenwart eines in einer bestimmten Richtung angelegten Sättigungs-Magnetfeldes. Die in Fig. 11 angegebenen Daten für die Verbindung Fe75Pi5Cin ζβ*9βη zum ersten Mal, daß eine amorphe Verbindung auf eine Wärmebehandlung in Verbindung mit einem Magnetfeld anspricht. Im in Fig. 11 betrachteten Beispiel erfolgte eine Erwärmung auf 380 C, d.h. also, auf 50 0C über dem Curie-Punkt von 330 0C, und eine mehrere Stunden dauernde Abkühlung auf Raumtemperatur, wobei gleichzeitig ein Sättigungs-Magnetfeld angelegt war. Eine weitere, der Fig. 11 zu entnehmende Erkenntnis besteht darin, daß der Frequenzbereich bei Anlegen des Magnetfeldes in Querrichtung weit mehr ausgedehnt werden kann als bei Anlegen des Magnetfeldes in Längsrichtung des Schwingers.
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Claims (1)

  1. - 12 ·*
    PATENTANSPRÜCHE
    1.! Verfahren zur Steuerung der Schwingfrequenz, eines elektromechanischen oder mechanischen Osζilators, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwinger ein Material verwendet wird, dessen Elastizitätsmodul E sich in Abhängigkeit von einem Magnetfeld ändert (ΔΕ-Effekt) und daß die Schwingfrequenz durch ein den Schwinger durchsetzendes Magnetfeld gesteuert wird.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des ΔΕ-Effektes durch eine Wärmebehandlung des Schwingers in Gegenwart eines Magnetfeldes modifiziert wird.
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld in Längsrichtung des Schwingers angelegt wird.
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld in Querrichtung zum Schwinger angelegt wird.
    Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfrequenz durch Änderung der Richtung des Magnetfeldes gesteuert wird.
    . Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfrequenz durch Änderung der Magnetfeldstärke gesteuert wird.
    Die Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger mindestens Teil einer akustischen Verzögerungsstrecke ist, die aus-
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    - 13 gangsseitig mit einem geeignetem Detektor versehen ist,
    8. Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Messung der Stärke eines Magnetfeldes; dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger in das Magnetfeld gebracht und die sich einstellende Schwingfrequenz als Maß für die Feldstärke verwendet wird. ' - · __ : ■ ■ -
    9. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Messung der Stärke und Richtung eines Magnetfeldes dadurch gekennzeichnet/ daß zwei Schwinger in vorgegebener räumlicher Läge zueinander im Magnetfeld angeordnet und bewegbar sind und daß die sich einstellenden Schwingfrequenzen und die Frequenzdifferenz beider Schwinger als Maß für Feldstärke und Feldrichtung dienen.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4033795A (en) * 1971-12-30 1977-07-05 International Business Machines Corporation Method for inducing uniaxial magnetic anisotropy in an amorphous ferromagnetic alloy
US3949351A (en) * 1974-06-03 1976-04-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Variable delay line
US4053331A (en) * 1974-09-20 1977-10-11 University Of Pennsylvania Method of making amorphous metallic alloys having enhanced magnetic properties by using tensile stress
US4053332A (en) * 1974-09-20 1977-10-11 University Of Pennsylvania Enhancing magnetic properties of amorphous alloys by rolling
US4053333A (en) * 1974-09-20 1977-10-11 University Of Pennsylvania Enhancing magnetic properties of amorphous alloys by annealing under stress
US4056411A (en) * 1976-05-14 1977-11-01 Ho Sou Chen Method of making magnetic devices including amorphous alloys
US4030892A (en) * 1976-03-02 1977-06-21 Allied Chemical Corporation Flexible electromagnetic shield comprising interlaced glassy alloy filaments
JPS52117002A (en) * 1976-03-26 1977-10-01 Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan Electric signal transmitter using ferromagnetic amorphous ribbon
US4116728B1 (en) * 1976-09-02 1994-05-03 Gen Electric Treatment of amorphous magnetic alloys to produce a wide range of magnetic properties
US4081298A (en) * 1976-09-07 1978-03-28 Allied Chemical Corporation Heat treatment of iron-nickel-phosphorus-boron glassy metal alloys
US4085396A (en) * 1976-09-27 1978-04-18 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Electric fuse
JPS5644203A (en) * 1979-09-20 1981-04-23 Hitachi Metals Ltd Ultrasonic washer
US4959568A (en) * 1986-08-05 1990-09-25 General Scanning, Inc. Dynamically tunable resonant device with electric control
GB2194054A (en) * 1986-08-15 1988-02-24 Gen Electric Co Plc Magnetometer
GB8623435D0 (en) * 1986-09-30 1986-11-05 Squire P T Magnetic field sensor
US4874215A (en) * 1987-04-23 1989-10-17 General Scanning, Inc. Tunable resonant mechanical system
JP2730673B2 (ja) * 1995-12-06 1998-03-25 工業技術院長 超音波を導入するカンチレバーを用いた物性の計測方法および装置
US6011475A (en) 1997-11-12 2000-01-04 Vacuumschmelze Gmbh Method of annealing amorphous ribbons and marker for electronic article surveillance
US6254695B1 (en) 1998-08-13 2001-07-03 Vacuumschmelze Gmbh Method employing tension control and lower-cost alloy composition annealing amorphous alloys with shorter annealing time
US6645314B1 (en) * 2000-10-02 2003-11-11 Vacuumschmelze Gmbh Amorphous alloys for magneto-acoustic markers in electronic article surveillance having reduced, low or zero co-content and method of annealing the same
CN104115392A (zh) * 2012-03-14 2014-10-22 富士通株式会社 发电装置
US20150042409A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Earl J. Brown System for continuously oscillating a cantilevered beam
CN113820033B (zh) * 2021-09-26 2023-07-14 郑州轻工业大学 一种基于铁磁共振频率的温度测量方法

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Publication number Publication date
FR2169920A1 (de) 1973-09-14
GB1419119A (en) 1975-12-24
JPS5752721B2 (de) 1982-11-09
FR2169920B1 (de) 1976-08-27
GB1419120A (en) 1975-12-24
JPS4879560A (de) 1973-10-25
US3820040A (en) 1974-06-25

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