Устройство для измерения электродвижущей силы холла

Устройство для измерения электродвижущей силы холла

Иллюстрации

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.