Устройство для измерения электродвижущей силы холла

Иллюстрации

Устройство для измерения электродвижущей силы холла (патент 898356)
Устройство для измерения электродвижущей силы холла (патент 898356)
Устройство для измерения электродвижущей силы холла (патент 898356)
Показать все

Реферат

 

Г. Л. Ляху, Г. С. Коротченков, И. П. Мол и В. С. Бешлиу (72) Авторы изобретения

Кишиневский политехнйческий институт им.,С. Лазо.": .";"-, !

f (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕ11

СИЛЫ ХОЛЛА

15

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, содержащих датчики Холла, а также для измерения параметров полупроводниковых материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее два источника питания, имеющих кратные частоты, выход каждого из которых соединен с одной из пар противоположных электродов датчика Холла, два фазочувствительных детектора, входы которых соединены с соответствующими парами электродов, а выходы — со входами сумматора и индикатор, подключенный на выходе сумматора (1 ), Недостатками этого устройства яв, ляются сравнительно невысокая точность проводимых измерений, что связано с невозможностью полного исключения напряжения неэквипотенциальности из выходного сигнала, поскольку съем сигналов на сумматор происходит с различных пар электродов датчика

Холла, напряжения неэквипотенциальности на которых различны, и, следовательно, не могут быть скомпенсированы в выходном сигнале. Кроме того, наличие в устройстве двух независимых измерительных каналов, для которых величины токов обоих источников питания и коэффициенты передачи детекторов должны быть одинаковыми, существенно усложняет устройство и является дополнительной причиной возможных погрешностей измерений.

Это устройство пригодно для измерения датчиками Холла квадратной формы, тогда как промышленные датчики имеют обычно прямоугольную форму с примерным соотношением сторон 1:2.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения элект.— родвижущей силы Холла, содержащем

3 89835 датчик Холла, токовые электроды которого подсоединены к выходу генератора переменного напряжения, а холловские электроды подсоединены ко входу детектора, и сумматор, один у вход которого соединен с выходом детектора, а выход подключен к индикатору, введены две катушки индуктивности, выпрямительный блок и симмет.ричный делитель напряжения, причем 10 вход выпрямительного блока подключен ,к выходу генератора, а выход через соответствующую катушку индуктивности — к токовым электродам датчика

Холла и непосредственно — к симмет- И ричному делителю напряжения, средняя точка которого и один холловский электрод соединены с другим входом сумматора.

Подобное выполнение измерителя

ЭДС Холла повышает точность измерений, так как полностью исключает напряжение неэквипотенциальности их выходного сигнала в результате того, И что съем сигналов на сумматор происходит с одних и тех же электродов, и .упрощает устройство, исключая из него один измерительный канал, 36

На чертеже дана схема устройства.

Устройство для измерения электродвижущейся силы Холла содержит генератор 1 переменного напряжения, выход которого соединен с токовыми электродами 2 и 3 датчика 4 Холла (или полупроводникового образца), детектор 5, настроенный на частоту генератора и подключенный входом к холловским электродам 6 и 7, сумматор 8, первым в;:адом подключенный к выходу детектора 5, а выходам — к индикатору 9, выпрямительный блок 10, вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход — с симметричным делителем на

45 резисторах 11 и 12 через катушки 13 и 14 индуктивности с токовыми электродами 2 и 3. Средняя точка 15 делителя и холловский электрод 7 соединены со вторым входом сумматора 8.

Устройство работает следующим обРазом.

От генератора 1 датчик 4 Холла через электроды 2 и 3 питается переменным током величины 1. На холловских электродах 6 и 7 датчика, помещенного в магнитное поле, выделяется сигнал, равный алгебраической сумме ЭДС Холла

6 4

Щ ) и напряжения неэквипотенциальности Щ„) — (V >+ U„) sin uut

Сигнал Б после детектирования де1 тектором 5 подается на первый вход сумматора 8. Одновременно с этим от выпрямительного блока 10 через катушки 13 и 14 индуктивности и электроды

2 и 3 датчик 4 Холла питается также постоянным током К 7, где К вЂ” постоянный коэффициент определяемый параметрами выпрямителя. Между холловским электродом 7 и средней точкой 15 симметричного делителя появляется разность потенциалов, равная алгебраической сумме напряжения неэквипотенциальности с половинной величины ЭДС

Холла

1-12 = 0,511 + цн

Эта разность потенциалов поступает на второй вход сумматора 8.

Сигнал, полученный на выходе сумматора 8

"ЬЫХ 01-0 = (ОХ + ОН)-(ОБО )I ОН )=ОЮ( практически не содержит напряжения неэквипотенциальности и подается на индикатор 9.

Введение в известное устройство новой совокупности признаков выгодно отличает предлагаемый измеритель

ЭДС Холла от известного, так как повышает точность измерений, упрощает устройство и расширяет его функциональные возможности.

Действительно, в связи с тем, что напряжения неэквипотенциальности в сигналах U< и V2 снимаются с одних и тех же электродов датчика Холла, они компенсируют друг друга, и в выходном сигнале U>bl (cM. выражение (1)) напряжение неэквипотенциальности практически не содержится.

Благодаря тому, что выходные напряжения генератора 1 и выпрямительного блока 10 связаны между собой однозначно, напряжение неэквипотенциальности исключается при любом допустимом выходном напряжении генератора.

Предлагаемое устройство может работать с датчиками (илн полупроводниковыми образцами) любой допустимой для подобных измерений формы, f

89835

Формула изобретения

Составитель Г. Семенова

Корректор О. Билак

Редактор И. Касарда Техред Т.Маточка

Заказ 11942/62 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по де лам изобретений и открытий

4 5

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /

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

Устройство для измерения электродвижущей силы Холла, содержащее датчик Холла, токовые электроды которо- 5 го подсоединены к выходу генератора переменного напряжения, а холловские электроды — ко входу детектора, и сумматор, один вход которого соединен с выходом детектора, а выход подкл—

1О чен к индикатору, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены две катушки индуктивности, выпрями6 6 тельныи блок и симметричныи делитель напряжения, причем вход выпрямительного блока подключен к выходу генератора, а выход через соответствующую катушку индуктивности — к токовым электродам датчика Холла и непосредственно — к симметричному делителю напряжения, средняя точка которого и один холловский электрод соединены с другим входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2235371, кл. G 01 R 33/06, 1975.