Датчик холла

Датчик холла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (646283

«»..

= ------..", / (б)) дополнительное к авт. свид.ву (22) Заявлено03.10.77 (21) 2529568/18-21 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпубликовано 05.02.79Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 08.02.79 (51) М. Кл.

G 01 Я 33/06

Государственный нвмвтвт

СССР в делам нзобрвтвннй н етнрмтнй (53) УДК 621.317. .44(088.8) (72) Авторы изобретения

О. Г. Любуцин и A. Ф. Плевако (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ХОЛЛА

3

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам, основанным на эффекте Холла; может быть использовано при создании измерителей малых перемещений, бесконтактных измерителей тока и.мощности, а также в уст. ройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны датчики Холла, содержащие два токовых и два холловских электрода (1).

Эти датчики характеризуются тем, что для устранения напряжений неэквипо тенциальносхи Ц м.а применяют резистовиые схемы. Однако наличие резисториых схем приводит к потерям мощности во входной и выходной цепях, что недопустимо при.использовании датчика

Холла в приборах с автономным питанием от батарей.

Известен пятиэлектродный датчик

Холла, состоящий из полупроводниковой пластины, холловских, одного линейного и двух точечных токовых электродов, в котором устранение0>> достигается без потерь выходной мощности P2)

Недостатки данного датчика — наличие гочечных контактов в токовой цели, — а также маЖИ" чувствительность, невысокая надежность.

Бель изобретения — повышение чувствительности и надежности пятиэлектродного датчика Холла с расщепленным токовым электродом.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике Холла, содержащем полупроводниковую пластину, холловские и токовые электроды, один из которых

» расщеплен на два отдельных контакта, контакты расщепленного токового электрода выполняются линейными на всю ширину датчика и отделяются друг DT друга разрезом, проходящим по токовой оси симметрии и делящим датчик на два канала от расщепленного, токового электрода до линии, соединяющей ближние края холловских электродов. бж 2е3

На чертеже показана конструкция датчика.

Полупроводниковая пластина 1 содержит холловские электроды 2 и линейный (на всю ширину пластины) токовый 5 электрод 3. Второй токовый электрод расщсплен, на два линейных электрода

4 и 5 разрезом 6, который проходит вдоль токовой оси симметрии А-А датчика, причем разрез выполнен qo линии Б-Б, ц которая соединяет ближние к расщепленному электроду края холловских электродов. Для устранения О „ к линейным электродам 4 и 5 подсоединяют переменный резистор 7. Смещением !

5 движка резистора управляющий ток перерасп 5еделяют по токовым каналам через электроды 4 и 5.

Допустимая величина входного тока датчика JH определяется величиной площади поверхности !о токового электрода: м где j „- максимально допустимая плотность тока.

Поскольку площадь линейного контакта расщепленного токового электрода (S»„) предлагаемого датчика больше, чем площадь точечного контакта расщепленного токового электрода (9 ) тоц датчика-прототипа в Ъ раз (при одинаковой толщине датчиков), причем лин точпри одинаковом значении рабочий

tt1 35 ток >.и предлагаемого датчика не мецее чем на 100% больше рабочего тока датчика-прототипа. Увеличение рабочего тока и в заявляемом датчике в свою очередь приводит к повышению его выходного напряжения не менее чем на о

100%, т.е. — к повышению вольтовой чувствительности пятиэлектродного датчика с расщепленным токовым электродом.

Увеличение линейных размеров кон45 тактов расщепленного токового элемента приводит также к уменьшению токовых шумов, обусловленных в- датчике — прототипе точечными токовы>.:и контактами.

Кроме того, ток более равномерно рас50 пределяется по всей ширине пластины полупроводника, т.е. нет перегрева в прцконтак1 поЙ области расщепленного тi>кового электрода, что значительно повышает надежность описанного датчика.

Для эффективного устранения О „д входной ток 3 «не должен шунтир >— ваться контактами расщепленного токового электрода. С этой целью в датчикепрототипе один из линейных электродов расщеплен на два точечных контакта, которые для уменьшения шунтирования этими контактами тока iJ ìàêñèìàëüно удалены друг от друга. В предлагаемом датчике с линейными контактами расщепленного токового электрода, в отличие от датчика-прототипа, наличие оазреза исключает шунтирование тока 7

Для возможно большего уменьшения U разрез необходимо выполнять почти до середины датчика, а именно до линии, соединяющий края холловских электродов. с

Тогда линии тока будут максимально искривляться на краю разреза — в области холловских электродов. Поэтому и максимальное искривление эквипотенциальных линий будет именно вобластихолловских электродов, что позволит наиболее эффективно уменьшить Uö

Формула изобретения

Датчик Холла, содержащий полупроводниковую пластину, холловские и токовые электроды, один из которых расщеплен на два отдельных контакта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и надежности, контакты расщепленного токового электрода выполнены линейными на всю ширину датчика и отделены друг от друга разрезом, проходящим по токовой оси симметрии и делящим датчик на два канала от расщепленного токового электрода до линии, соединяющей ближние края холл овских электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 147674, .>3 01 > 33/06, 1962.

2. Кучис Е. В. Иетоды исследования эффекта Холла, И., "Сов.радио", 1974, с. 62-65.

Редактор Ь. Федотов

Составитель H. Филиппова

Техред 3. Фанта Корректор H. Тупица

Заказ 106/36 Тираж 696 П одпис н ое

11!111ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф:цшал ППП "Г1атент,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4