SU516007A1 - Магнитометр - Google Patents

Description

представл ет собой полулроводйиковую пласткну с двум  токовыми 3,3 и четырьм  холловскими 4,4 и 5,5 электродами. К токовым электрода,м 3,3 подключаетс  регулируемый ИСТОЧ.НИК питани  6. Холловские электроды 4,4 и 5,5 Образуют две цепи: цепь измерени  и цепь управлени .

В цепи изадерени  к холловским электродам 4,4 и 5,5 подключаетс  трансформатор 7 измерительного тракта, имеющий две одинаковые первичные и одну вторичную обмотки. Электроды 4,4 подключаютс  к одной первичной о;бмотке, а электроды 5,5 - ко второй . Вторична  обмотка трансформатора 7 подключаетс  к усилителю 8 с 1рег лируемым коэффициентом усилени , на .ходе которого находитс  измерител1зный прибор 9. Регулирование коэффициента усилени  усилител  8 осуществл етс  блоком 10 с помощью сигнала , Снимаемого с шунта 11.

В цепи управлени  к холловским электродам 4,4 и 5,5 подключаютс  два идентичных трансформатора 12. Электроды 4, 5 подключаютс  к первичной обмотке одного трансформатора , а электроды 4,5 - к первичной о.бмотке другого трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов соедин ютс  встречно и подключаютс  к узкополосному усилителю 13, с которого поступает на блок уцра1влеии  14, последний подключаетс  к и сточнику питани  6 и используетс  дл  pery:iiiровани  напр жени  источника при изменении температуры окружающей среды.

Переменные резисторы 15 и 16 служат дл  вьвравнивани  нотенциалов электродов 4,4 и 5,5 соответственно при отсутствии маг}1итного пол .

Магнитометр работает следующи.м образом.

При подключении измерительного зоида 1 к источнику питани  6 через датчик Холла 2 протекает ток управлени . При отсутствии магнитного пол  фиксированной температуре окружающей среды с ломощью переменных резисторов 15 и 16 производитс  пер.воначал)ное выравнивание потенциалОВ электродов 4,4 и 5,5 соответст1венно, т. е. устран етс  суммарна  резистивна  составл юща  остаточного напр жени  датчика Холла. При этом напр жение между электродами 4 и 5 становитс  равны.м напр жению между электродами 4 и 5, а так как эти электроды иодключаютс  к двум идентичным трансформаторам 12, вторичные обмотки которых включены встречно, то Напр жение на входе усилител  13 равно нулю. В это.м случае, через измерительный зонд 1 протекает ток управлени  /упро, и устанйвливаетс  определенна  температура датчика Холла Гц.

Измерительный зонд 1 вноситс  в .магн)ггное поле, индукцию которого необходимо измерить . На выходных электродах 4,4 и 5,5 по вл ютс  напр жени , пропорциональиые измер емой ипдукдии магнитного пол  (э.д.с. Холла). Эти напр жени  складываютс  с помощью трансформатора 7, затем суммарное

напр жение усиливаетс  усилителем & и подаетс  на вход измерительного прибора 9.

В цепи управлени  при по влении э.д.с. Холла сигнал не возникает, так как э.д.с. Холла, возникающие на электродах 4,4 и 5,5, равны .между собой и на выходе трансфор-маторов 12 общее напр жение от этих э.д.с. равно нулю.

При изменении те.мпературы окружающей

среды, вследствие те.мпературной зависимости физических параметров датчика Холла, происходит перераспределение потенциалов на электродах датчика. При этом напр жение между электродами 4 и 5 уже не равно

напр жению между электродами 4 и 5, и на выходе трансформаторов 12 по вл етс  сигнал . Этот сигнал подаетс  на вход усилител  13, усиливаетс  этим усилителем и через блок управлени  14 поступает )з цепь управлени  регулируемото источника питани  6. Вел.ичина и нол рность выходного сигнала блока управлени  14 зависит от величины и направлени  из.менени  температуры датчика Холла от первоначального значени  Тд. Выходной сигнал блока управлени  14 управл ет регулируе.мым И1сточником питапи  6. В результате этого ток управлени  датчика Холла увеличиваетс  или у.меньщаетс  в заиисимогти от знака отклонени  температуры

датчика от первоначального значени  Тд. Процесс изменени  тока управлени  продолжаетс  до тех пор, пока температура датчика Холла не достигает своего первоначального значени  TQ.

Поскольку температура То датчика Холла достигаетс  при токе управлени , отличаюи .1емс  от тока lynp, , то необходи.мо изменить коэффициент усилени  усилител  8 в сторону, противоположную изменению тока

управлени . Дл  этого с шунта 11, включенного в цепь управлени  из.мерительного зонда 1, с1П1маетс  сигнал, пропорциональный току управлени , и подаетс  на блок 10 рег лировани  коэфф.ищгента усилени  усилител .

,

Ф о р .1 у л а и .3 о о р е т е н и  

Магпито.мет), содержапшй п:естиэлектродпый датчик Холла с двум  токовыми и четыр1зм  хол.: 0: скими электродами, регулиjiyeviiiiii источпик питани , йыход которого через резистор подключен к токовым электродам датчика, два переменных резистора, каждый из iKOTopbix включен между одним из токовых и одной парой холловских электродов измер1гге:1Ь 1ой схе.мы и трансформатора Н3мерител1зного тракта, вторична  обмотка которого соединена с входом измерительной схемы, BTopoii вход которой вк.почен парал .1ельно резисто П, расположенному в токовой

цепи датчика, от л i ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , он снабжен двум  идентичны.ми трансформаторами , первична  обмотка каждого из которых подключена « холловски.м электродам одной

из граней датчика, а вторичные включены

встречно .и подсоединены к «входу источника питани , причем первичные обмотки трансформатора измерительного тракта включены согласно и подключены к холловским электродам портиваположных граней, расположенным в эквипотенциальных точках.

Источники информагци,и, прин тые во внимание при экспертизе.

1.Г. В. Бордо и др. Магнитометр с датчиком Холла. - «Приборы и техника эксиернмента , 1968, № 1.

2.Э. А. М-еерович и др. Группова  работа датчиков Холла, наход щихс  в оптимальном режиме, -«Электричество, 1971, № 4.

3.Авт. свид. № 230964, G 01 R 33/06, 1966 (прототип).