Устройство для измерения магнитного поля

Устройство для измерения магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

<">672571 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1409,77 (21) 2523989/18-21 (51)М. Кл.2

G 01R,33/02 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

{53) УДК621. 317..44(088.8) Опубликовано 050779 Бюллетень Но 25

Дата опубликования описании ОЬ07.79 (72) Авторы

ИЗОТ>ЕтЕИИя H.Н.Силантьев, A.Ц.Сысуев и Е.Н.Филиппов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных полей при помощи датчиков Холла.

Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее генератор возбуждения, датчик Холла, регулирующие резисторы в цепи возбуждения, измерительную схему, регистрирующее устройство fl). В цепь возбуждения датчика Холла последо вательно с регулирующими резисторами включены ключевые элементы, цепи управления которых соединены с соответствующими пороговыми элементами на различные пОроги срабатывания соединенные с выходом измерительной схемы.

Однако данное устройство не обеспечивает однозначности измерения в точке срабатывания порогового элемента. Это объясняется скачкообразным изменением чувствительности датчика

Холла. Изменение чувствительности датчика Холла компенсирУется в цепи з5 возбуждения, что представляет значительные трудности с ростом измеряемого поля. Это объясняется падением чувствительности датчика Холла в сильных полях, н для линеаризации 3Q

Его характеристики требуется увеличение тока возбуждения, который Ограничен конструкцией датчика .

С целью повышения точности иэмЕрения в устройство для измерения магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, датчик Холла и измерительный усилитель, введены операционный усилитель, в и. n öånè, состоящие из последовательно соединенных коммутирующих диодов,.резисторов и источников компенсирующих напряжений, а также резистор обратной связи; неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выходом измерительного усилителя, инвертирующий вход — с коммутирующими диодами m и и цепей, а выход операционного усилителя через резистор обратной связи — с его инвертирующим входом.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг, 2 — градуировочная кривая датчика Холла.

Устройство содержит генератор возбуждения 1, датчик Холла 2, измерительный усилитель 3, операционный усилитель 4, коммутирующие диоды 5щ .. ...5;„,, 5л ... 5 „, резисторы 6

6,и, 6 . 6 „, источники положительных компенсирующих напрнж иня 7, .S

672571

Формула изобретения

4иг, 1

Составитель Ф.Тернопольская.

Редактор Б.Федотов ТехредЛ. Алферова Корректор.Е Папп

Заказ 3882/45 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mo"ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент . г.Ужгород, ул. Проектная,4

3 ...7 „,, источники отрицательных компенсирующих напряжений 7,...72Ej резистор обратной связи 8. Выход операционного усилителя 4 является выходом устройства.

Точность измерительного устройства магнитного поля в значительной мере зависит от градуировочной кривой датчика Холла. В предлагаемом устройстве коррекция нелинейности преобразования Холла происходит автоматически, для чего градуировочную кри- 10 вую разбивают точками .1 ... 1д ..

2 ... 2п на ряд участков 1... М, ...N для положительных и отрицательных значений измеряемого поля соответственно. Число участков определя- 15 ется требуемой точностью и величиной измеряемого поля.

Устройство работает следующим образом.

Токовые электроды датчика Холла 2 питаются от генератора возбуждения 1.

С потенциальных электродов датчика

Холла снимается сигнал на линейный измерительный усилитель 3. На линей.Ном участке 1 выходное напряжение

25 устройства равно напряжению с выхода измерительного усилителя 3. Как только напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 4 превысит напряжение источника компенсирующего напряжения 7, что соответствует точке 1 на фиг. 2, открывается диод

5 1, и через резистор 6 течет ток компенсации. в результате чего происходит компенсация уменыаения чувствительности датчика Холла в сильных магнитных полях.

С ростом значения измеряемого поля к инвертирующему входу операционного усилителя 4 пОдключаются через соответствующие коммутирующие диоды 5 ... ...5 и резисторы 6 ...6»щ источники положительных компенсирующих напряжений 7< ...7< для положительных значений поля и через коммутирующие диоды 5 ...5 „, резисторы 6 .:.

6 „ — источникй отрицательных компейсирующих напряжений 7y< ...7 и для отрицательных значений измеряемого поля. устройство для измерения магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, датчик Холла и измерительный усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены операционный усилитель, m и и цепи, состоящие из последовательно соединенных коммутирующих диодов, резисторов и источников компенсирующих напряжений, а также резистор обратной связи, при этом неинвертирунщий вход операционного усилителя соединен с выходом измерительного усилителя, инвертирующий вход — с коммутирующими диодами m и и цепей, а выход операцион,ного усилителя через резистор обратной связи — с его инвертирующим входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 458791, G 01 R 33/06, 30.01.75.