Датчик градиента магнитного поля

Датчик градиента магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (il) 57GC57

Союз Советских

Социалистииеских

Респубттик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.73 (21) 1941561/21 (51) М. Кл. G 01R 33/02 с присоединением заявки №

1осударстаенный комите

Совета Министров СССР ио двлаы изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 31.08.77 (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения И. С. Левитас, Ю. К. Пожела, К. К. Сталерайтис и Н. Ю. Янавичене

Институт физики полупроводников АН Литовской ССР

{71) Заявитель (54) ДАТЧИК ГРАДИЕНТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ

S, =S,»S„„

Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для измерения градиентов магнитных полей.

Известны датчики градиента магнитного поля, содержащие прямоугольную,полупроводниковую пластину с омически ми контактами на торцах, например датчик Холла с двумя парами контактов ЭДС Холла.

Известные холловские полупроводниковые датчики градиента магнитного поля состоят из двух преобразователей напряженности магнитного поля (иногда выполненных на одной пластине), соединенных между собой и с выходным прибором так, что выходной сигнал является дифференциальным от двух сигналов, пропорциональных значениям напряженности магнитного поля в местах расположения (размещения) преобразователей.

Разность этих значений напряженностей, разделенная на расстояние между преобразователями (базу градиснтометра), и принимается за меру величины градиента.

Недостатки таких датчиков: неидентичность градуировочных кривых и других параметров двух преобразователей напряженности и наличие погрешности измерения напряженности каждым преобразователем. Эти недостатки особенно сильно сказываются на точности измерения слабых градиентов напряженности в области средних и сильных полей при больпгой разрсшающсй способности (пространственной), т. е. при малой базе градиентометра.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности измерения.

Это достигается тем, что в гредлагаемом датчике градиента магнитного поля две противоположные грани пластины выполнены с равными скоростями поверхностной рекомбинации носителей тока, а к одной из граней, перпендикулярной указанным двум противоположным граням, через слой диэлектрика приложен металлический электрод, кроме того, скорости поверхностной рекомбинации носителей тока выбираются из соотношения

20 где Si, S — скорости поверхностной рекомбинации носителей тока первой и второй граней соответственно;

5„р — критическая скорость поверхностной рекомбинации носителей тока.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Прямоугольная полупроводниковая пластина 1 на противоположных гранях 2, 3 имеет большие скорости поверхностной рекомбина30 ции, чем на гранях 4, 5.

570857

S,=S,»S,, Составитель Б. Коншин

Редактор Е. Караулова Техред А. Степанова Корректор О. Тюрина

Заказ 1928/20 Изд. № 685 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

К грани б через слой диэлектрика 7 приложен металлический электрод 8. На торцах пластины имеются омические контакты 9, 10.

При помещении датчика в магнитное поле, направление которого перпендикулярно к боковой грани б с электродом 8, и пропускании через полупроводниковую пластину 1 электрического тока (через контакты 9, 10) возникает перпендикулярная граням 4, 5 сила Лоренца, вследствие чего вдоль пластины 1 происходит перераспределение концентрации пар носителей тока. В однородном магнитном поле это перераспределение симметричное относительно середины пластины и поэтому изменение средней проводимости датчика отсутствует. При наличии прадиента магнитного поля симметричность нарушается и проводимость пластины датчика изменяется. Большие скорости поверхностей рскомбинации, на гранях обеспечивают линейную зависимость изменения сопротивления пластины датчика от величины градиента магнитного поля. Наличие металлического электрода обеспечивает модуляцию скорости поверхностной рекомбинации на грани 6, от величины которой зависит концентрация неравновесных носителей тока, возникающих в градиентном магнитном поле. Это позволяет управлять величиной изменения сопротивления и увеличить точность измерения.

Формула изобретения

Датчик градиента магнитного поля, содержащий прямоугольную полупроводникову1о пластину с ампчсскими KQIITBKTBMI(на торцах, Q т л Hl ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, две противоположные грани пластины выполнены с равными скоростямиповерхностной рекомбинации носителей тока, а к одной из граней, перпендипхулярной указанным двум противоположным граням, через слой диэлскврика приложен металлический электрод.

2. Датчик по и. 1, отличающийся тем, что скорости поверхностной рекомбинации носителей тока выбираются из соотно20 шения где SI, S — скорости поверхностной реком25 бинации носителей тока первой и второй граней соответственно;

5ир — критическая скорость повсрхпостпой рскомбипации носителей тока.