DE2333080A1 - Electronic measuring appts. using Hall voltage - has device removing effect of non-equipotential voltage on Hall voltage based on evaluation of irreversibility of Hall transmitter - Google Patents
Electronic measuring appts. using Hall voltage - has device removing effect of non-equipotential voltage on Hall voltage based on evaluation of irreversibility of Hall transmitterInfo
- Publication number
- DE2333080A1 DE2333080A1 DE19732333080 DE2333080A DE2333080A1 DE 2333080 A1 DE2333080 A1 DE 2333080A1 DE 19732333080 DE19732333080 DE 19732333080 DE 2333080 A DE2333080 A DE 2333080A DE 2333080 A1 DE2333080 A1 DE 2333080A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- hall
- electrodes
- pair
- hall sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/07—Hall effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Dipl.-fog. Dr. jnr.Dipl.-Fog. Dr. jnr.
Frank Arnold MixFrank Arnold Mix
PatentanwaltPatent attorney
frankftirt am Main 70frankftirt am Main 70
Gartenstraße 123 2333080Gartenstrasse 123 2333080
VERFAHREN ZUR BESEITIGUNG DES EINFLUSSES DER NICHTÄQUIPOTENTIAL-SPANNUNG AUF DIE HALLSPANNUNG UND EINRICHTUNG ZU DESSEN VERWIRKLICHUNG PROCEDURE FOR ELIMINATING THE INFLUENCE OF NON-EQUIPOTENTIAL VOLTAGE ON THE REAL VOLTAGE AND EQUIPMENT FOR ITS REALIZATION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektromeßtechnlfc, Insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäquipotentialspannung auf die EIlK eines Hallgebers und auf die EMK der Hallgeber In Kaskadenschaltung und fcqpn in verschiedenen auf dem Halleffekt aufbauenden Einrichtungen verwendet werden»The present invention relates to the field of Elektromeßtechnlfc, In particular, the Nichtäquipotentialspannung the EIlK a Hall sensor and to the emf of the Hall effect sensor in a cascade and FCQ pn in various constituent on the Hall effect devices are used to a method and means for eliminating the influence "
Es sind Verfahren zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäqulpotentlalspannung auf die Hallspannung bekannt, die In drei Verfahren eingeteilt werden können: das erste Verfahren beruht auf einem Ausgleich der Nichtaqulpotentlalspannung des Gebers in Abwesenheit des Magnetfeldes in Analogie zum Ausgleich einer Verstimmungsspannung bei einer Weatstone-Brücke, dasThere are procedures for eliminating the influence of the non-equivalent potential voltage on the Hall voltage known, which can be divided into three methods: the first method is based on a compensation of the non-equipotential voltage of the Encoder in the absence of the magnetic field in analogy to compensation a detuning voltage on a Weatstone bridge that
409883/0703409883/0703
zweite - auf einer Kompensation der Nichtäquipotentialspannung durch ein auf den Hallgeber einwirkendes magnetisches Hilfsfeld» das dritte - auf einer Kompensation der Nichtäquipotentialspannung durch eine Im Ausgangsstromkreis des Gebers (s· beispielsweise M,E. Masurow "Elektronische Einrichtungen mit Hallgebern und magnetische Widerstände", ZIfIIPX9 Moskau, I965) wirkende Gegenspannung,the second - on a compensation of the non-equipotential voltage by an auxiliary magnetic field acting on the Hall sensor »the third - on a compensation of the non-equipotential voltage by an In the output circuit of the sensor (see for example M, E. Masurow" Electronic devices with Hall sensors and magnetic resistances ", ZIfIIPX 9 Moscow, 1965) acting counter-voltage,
Bei einer Kaskadenschaltung der Hallgeber wird der Einfluß der Nlchtäqulpotentlalspannung auf die EUK eines jedenIn the case of a cascade connection of the Hall sensors, the influence the equal potential voltage on the EUK of each
JL,JL,
Hallgebers in ähnlicher Welse beseitigt·Hallgebers in similar catfish eliminated
Nachteilig 1st bei den bekannten Verfahren ein großer mit dem Einfluß der Nichtäqulpotentlalspannung auf die EMK des Gebers zusammenhängender Fehler, der durch Xrfferung der korrl-The disadvantage of the known methods is a large one the influence of the non-equivalent potential voltage on the EMF of the Encoder-related error, which is caused by the correct
A AA A
gierten Nichtäqulpotentlalspannung auf Grund einer zeitlichen und Temperatur Instabilität der Parameter des Hallgebers und der Korrekturschaltung selbst hervorgerufen wird«yawed non-equivalent potential voltage due to a temporal and temperature instability of the parameters of the hall sensor and the Corrective circuit itself is produced «
Der andere Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß es unmöglich 1st, den wahren Wert des auf den Geber einwirkenden Magnetfeldes zu bestimmen, well In vielen Fällen die Nichtäqulpotentialspannung von der Hallspannung nicht abzutrennenThe other disadvantage of these methods is that it is impossible to determine the true value of what is acting on the donor To determine the magnetic field, well in many cases the non-equivalent potential voltage cannot be separated from the Hall voltage
Von Nachteil 1st bei den betrachteten Verfahren auch eine erhebliche Korrektur ze It für die Nichtäquipotentialspannungf vas deren Anwendung zur Messung und Registrierung magnetischer und elektrischer Parameter, wenn die Zelt der Änderung der genannten Parameter kleiner als die zur Korrektur der Nichtäqul—A disadvantage of the methods under consideration is also a considerable correction for the non-equipotential voltage f vas its use for measuring and recording magnetic and electrical parameters if the change in the parameters mentioned is less than that for correcting the non-equipotential voltage.
409983/0703409983/0703
potentialspannung benötigte Zelt 1st, erschwert oder unmöglich machte Dies betrifft vor allem die wechselstroagespelsten Hallgeber, da In diesem Fall die Nichtäqulpotentlalspannung einen komplexen Wert darstellt und nach zwel Parametern - deren Wirk- und Bllndantell - kompensiert werden muß»must be compensated "- potential voltage required 1st tent, difficult or impossible did this mainly affects the wechselstroagespelsten Hall sender, as in this case, the Nichtäqulpotentlalspannung is a complex value and after such wel parameters - its active and Bllndantell
Bei einer Kaskadenschaltung der Hallgeber nimmt dementsprechend die Korrekturzelt für die Nichtäquipotentlalspannung und die Zahl der Regelungen zu»With a cascade connection the Hall sensor takes accordingly the correction tent for the non-equipotential tension and the number of regulations on »
Darüber hinaus haftet den bekannten Verfahren der Nachteil an, daß es unmöglich 1st, diese bei der Automatisierung des Kompensationsvorganges fur die Nlchtaquipotentlalspannung bei der Einwirkung auf den Hallgeber und die Hallgeber In Kaskadenschaltung eines Magnetfeldes anzuwenden*In addition, the known methods have the disadvantage suggest that it is impossible to do this with the automation of the Compensation process for the non-equipotential voltage the effect on the Hall sender and the Hall sender in cascade connection to apply a magnetic field *
Ein gemeinsamer Mangel der zwei letztgenannten Verfahren 1st auch die Notwendigkeit, zur Schaffung der Kompensationsspannungen Hilfsquellen für magnetische bzw. elektrische Felder einzusetzen· Deren anderer Mangel besteht in einer Störung der Kompensation der Nichtäqulpotentlalspannung bei Änderung des Speisestrome des Hallgebers· Dies macht sich besonders bei einer Kaskadenschaltung der Hallgeber geltend, da die Ausgangsspannung des vorhergehenden Gebers zur Speisung des nachfolgenden Gebers dient und sich in Abhängigkeit von der Größe des zu messenden Magnetfeldes ändert*A common shortcoming of the latter two procedures There is also the need for auxiliary sources for magnetic or electrical fields to create the compensation voltages to use · Their other shortcoming is a disturbance in the compensation of the non-equivalent potential voltage when changing the Hall sensor supply currents · This is particularly useful for a cascade connection of the Hall sensors applies, since the output voltage of the previous sensor is used to feed the next Sensor and changes depending on the size of the magnetic field to be measured *
Es sind auch Einrichtungen zur Beseitigung des Einflusses der Nlchtäquipotentlalspannung auf die Hallspannung bekannt, die die obengenannten Verfahren realisieren· So wird beispielsweise zur Verwirklichung des ersten Verfahrens zwischen dieDevices for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage are also known, who realize the above procedures · For example to implement the first method between the
409883/0703409883/0703
gegenüberliegenden Hallelektroden oder die eines jedenopposing Hall electrodes or those of each
ftft
Hallgebers bei deren Kaskadenschaltung Im einfachsten Fall ein Regelwiderstand geschaltet, durch dessen Regelung eine Kompensation der Nichtäqulpotentlalspannung erreicht wird, was eine^in Ausgleich der Verstimmungsspannung bei einer äquivalenten Brückenschaltung des Hallgebers gleichkommt«Hall sensors with their cascade connection In the simplest case switched a rheostat, through its regulation a Compensation of the non-equivalent potential voltage is achieved what a ^ in compensation of the detuning voltage with an equivalent Bridge circuit of the Hall sensor equals "
Nachteil der genannten Einrichtung 1st deren beträchtliche zeitliche und Temperatur Instabilität· Der andere Nachteil besteht In der Notwendigkeit einer sorgfältigen Regelung der Kompensationθlemente im Meß- und Registriervorgang, was mit einem erheblichen Zeltverlust zusammenhängt· Außerdem sind sie fur die Arbelt schlecht geeignet und können nicht In Digitalgeräten eingesetzt werden, da sie den Anforderungen Im Hinblick auf deren Genauigkeit und Schnellwirkung bei weitem nicht entsprechen« Disadvantage of said device is its considerable temporal and temperature instability. The other disadvantage exists In the need for careful control of the compensation elements in the measuring and recording process, what with is related to a significant loss of tent · Besides, they are Badly suited for work and cannot be used in digital devices be used as they meet the requirements in terms of their accuracy and rapid action by far «
Zweck der vorliegenden Erfindung 1st es, die genannten Nachteile zu vermeiden«The purpose of the present invention is to achieve the above Avoid disadvantages «
Der Erfindung liegt die AufgaDe zugrunde, den Einfluß der Nichtäqulpotentlalspannung auf ale EMK eines Hallgebers und auf die IVK der Hallgeber in Kaskadenschaltung auszuschließen·The invention is based on the task of reducing the influence of the Non-equivalent potential voltage on ale EMF of a Hall sensor and to exclude the IVK of the hall sensors in cascade connection
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, aaß In einem auf der Auswertung der wichtumkehrbarkeIt des Hallgebers aufbauenden Verfahren zur Beseitigung des Elnilusses der aichtäquipotentialspannung auf die nailspannung aer Geber erfindungsgemäo wechselweise ubtr das eine der zwei Paare der gegenüberliegenden Elektroden gespeist und das Ausgangssignal an dem anderen Elektro-This problem is solved in a ate on the Evaluation of the reversibility of the Hall sensor building Procedure for eliminating the elnilus of the non-equipotential voltage alternately to the nail tension of the encoder according to the invention ubtr that one of the two pairs of opposing electrodes fed and the output signal at the other electrical
AC9S83/0703AC9S83 / 0703
denpaar aDgenommen und nach dem Mittelwert der absoluten Pegel von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Ausgangs Signalen über den wahren Wert der Hallspannung geurteilt wird, sowiethe pair aD taken and according to the mean of the absolute Level of at least two successive output signals is judged via the true value of the Hall voltage, as well as
dadurch, daß in dem auf der Auswertung der Nichtumkehrbarkalt des Hallgebers aufbauenden Verfahren zur Beseitigung des Einflusses der Nicht aquipo tent ialspannung auf die Hallspannung der Geber erfindungsgemäß über jedes Paar der gegenüberliegenden Elektroden durch nach dem Betrag gleiche und nach der Frequenz verschiedene Strome gespeist wird, wfcbel an denselben Elektrodenpaaren Ausgangssignale abgenommen werden, die im weiteren nach der Frequenz selektiert und gleichgerichtet werden und dann nach dem Mittelwert der absoluten Pegel der beiden umgesetzten Signale über den wahren Wert der Hallspannung geurteilt wird·in that in that on the evaluation of the irreversible cold The process that builds on the Hall sensor to eliminate the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage the encoder according to the invention over each pair of the opposite Electrodes are fed by currents that are the same in magnitude and different in frequency, wfcbel on the same electrode pairs Output signals can be picked up, which are further described in the frequency can be selected and rectified and then according to the mean value of the absolute levels of the two converted Signals are judged about the true value of the Hall voltage
Die Einrichtung zur Realisierung eines Verfahrens, bei der das eine Paar der gegenüberliegenden Hallelektroden mit der Speisequelle und das andere mit einem HallspannungsIndikator gekoppelt 1st, enthalt gemäß der Erfindung einen Umschalter, mit dessen Hilfe die genannten Elektrodenpaare wechselweise an den Hallspannungsindikator bzw. an die Speisequelle angescjjlossen werden·The device for the implementation of a method in which the one pair of opposite Hall electrodes with the Supply source and the other with a Hall voltage indicator coupled 1st, contains according to the invention a changeover switch, with the aid of which the said pairs of electrodes are alternately connected to the Hall voltage indicator or to the supply source will·
Es ist zweckmäßig, den Umschalter für die Hallelektroden bei dieser Einrichtung als elektromechanischen Umschalter mit mindestens zwei Paaren der Umschaltkontakte auszuführen, wobei die beweglichen Eontakte des einen Paares mit der Speisequelle, die beweglichen Kontakte des anderen Paares mit dem Hallspannungsindikator und jeder unbewegliche normal gesch&oäsene kontaktIt is advisable to use the switch for the Hall electrodes in this device as an electromechanical switch carry out at least two pairs of changeover contacts, the movable contacts of one pair with the supply source, the moving contacts of the other pair with the Hall voltage indicator and any immovable normally closed contact
409883/0703409883/0703
233308Q233308Q
des einen Paares mit dem entsprechenden unbeweglichen normal offenen Kontakt des anderen Paares und seinerseits mit einer der entsprechenden Hallelektroden verbunden sind, wobei der SteuerStromkreis des Umschalters an einen Steuergenerator angekoppelt Ist·of one pair with the corresponding immobile normally open contact of the other pair and in turn with one the corresponding Hall electrodes are connected, the control circuit of the switch being coupled to a control generator Is·
Die Einrichtung zur Realisierung des anderen Verfahrens, bei der das eine Paar der gegenüberliegenden flallelektroden mit der Speisequelle verbunden 1st, enthält gemäß der Erfindung eineThe facility for implementing the other procedure, in which one pair of the opposite flallel electrodes with the supply source is connected, according to the invention contains a
A . AA. A.
an das andere Paar der gegenüberliegenden Elektroden angeschaltete zusätzliche Speisequelle, deren Frequenz sich von der Frequenz der obengenannten Speisequelle um ein gerades Vielfaches unterscheidet, und zwei phasenempfindliche Gleichrichter, deren Eingange je mit den entsprechenden Paaren der gegenüberliegendenconnected to the other pair of opposing electrodes additional supply source, the frequency of which differs from the frequency the above-mentioned supply source differs by an even multiple, and two phase-sensitive rectifiers, their inputs each with the corresponding pairs of the opposite
*■ A* ■ A
Elektroden und die Ausgange dieser Gleichrichter mit dem Eingang eines an den Hallspannungsindikator angeschalteten Summators gekoppelt sind«Electrodes and the outputs of these rectifiers with the input a summator connected to the Hall voltage indicator are coupled "
Die Einrichtung kann einen zweiten Hallgeber mit zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden, einen zusatzlichen Umschalter und einen an die Speisequelle über den Umschalter fur die Elek-The device can have a second Hall sensor with two pairs the opposite electrodes, an additional switch and one to the supply source via the switch for the elec-
* A* A
troden des ersten Hallgebers angeschlossenen Speisespannungsformer fur din zweiten Hallgeber enthalten, während der Ausgang dieses Formers mit dem zusatzlichen Umschalter verbunden 1st, mit dessen Hilfe die genannten Paare der gegenüberliegenden Elektroden des zweiten Hallgebers wechselweise an den Speisespannungsformer bzw* an den mit den Ausgangen des zusätzlichen Umschalters gekoppelten Hallspannungs indikator angeschlossenTroden of the first Hall sensor connected supply voltage shaper for the second Hall sensor included, while the output This former is connected to the additional changeover switch, with the help of which the said pairs of the opposite Electrodes of the second Hall sensor alternately to the supply voltage shaper or * to the one with the outputs of the additional Switch coupled Hall voltage indicator connected
409883/0703409883/0703
werden·will·
Zweckmäßigerwelse wird bei der einen zweiten HallgeberExpedient catfish is a second Hall sensor
A-A-
mit zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden und einen zusätzlichen Speisespannungsformer fur diesen Geber enthaltenden Einrichtung jjedes Paar der gegenüberliegenden Elektroden des Gebers an den entsprechenden genannten phasenempfindlichen Gleichrichter und an den entsprechenden Ausgang des zusätzlichen Spelsespannungsformers angeschlossen, bei dem die Bingangewith two pairs of opposing electrodes and one additional supply voltage shaper for this device containing each pair of the opposing electrodes of the Encoder to the appropriate phase-sensitive mentioned Rectifier and connected to the corresponding output of the additional voltage shaper, in which the bingangles
einen Über entsprechende Frequenzselektwda mit den Paaren der gegenüberliegenden Elektroden des ersten Hallgebers und die anderen Eingänge dieses zusätzlichen Formers an die genanntenan over corresponding frequency selektwda with the pairs of opposite electrodes of the first Hall sensor and the other inputs of this additional shaper to the aforementioned
a >a>
Speisequellen geschaltet sind·Power sources are switched
Dl« Erfindung soll nachstehend an Hand eine ο Ajasfuhrungsbeispiels und belllegender Zeichnungen naher erläutert werden·The invention is intended below on the basis of an example of implementation and drawings are explained in more detail.
A AA A
Es zeigt:It shows:
Fig. 1a und Flg· 1b - schematisch einen bei der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäquipotential- Fig. 1a and Fig.1b - schematically one in the device for eliminating the influence of the non-equipotential
spannung auf die Hallspannung verwendeten Hallgeber als nichtumkehrbarer Vierpol gemäß der Erfindung;voltage to the Hall voltage used Hall sensors as irreversible Quadrupole according to the invention;
Fig. 2a - ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Nlchtäqulpotentialspannung auf dieFig. 2a - a block diagram of the device for elimination the influence of the equilibrium potential voltage on the
Hallspannung gemäß der Erfindung;Hall voltage according to the invention;
Fig. 2b und 2c - zwei mögliche Schaltungsvarianten fur dieFig. 2b and 2c - two possible circuit variants for the
A a A a
Kontakte des Umschalters bei der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäquipotentlalspannung auf die Hall-Contacts of the changeover switch in the establishment for elimination the influence of the non-equipotential voltage on the Hall
spannung gemäß der Erfindung;voltage according to the invention;
409883/07Ü3409883 / 07Ü3
Fig· 3 - ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Nlchtäquipotentialspannung auf die Hallspannung mit einer Frequenzselektion der Ausgangssignale gemäß der Erfindung;Figure 3 is a block diagram of the elimination device the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage with a frequency selection of the output signals according to the invention;
Fig. 4 - ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der ITichtäqulpotentlalspannung auf die EMK der Hallgeber in Kaskadenschaltung gemäß der Erfindung}Fig. 4 is a block diagram of the elimination device the influence of the IT non-equivalent potential voltage on the EMF the Hall sensor in cascade circuit according to the invention}
Flg. 5 - ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der N lchtäqulpo tent IaI spannung auf die EMKFlg. 5 - a block diagram of the device for elimination the influence of the non-equilibrium potential IaI voltage on the EMF
der Hallgeber in Kaskadenschaltung mit einer Frequenzselektion der Ausgangssignale gemäß der Erfindung; Fig, 6a und 6b - Strom- und Spannungskurven für die Ein-the Hall sensor in cascade connection with a frequency selection of the output signals according to the invention; Fig, 6a and 6b - current and voltage curves for the input
richtung nach Flg. 2 bei der Speisung des Hallgebers mit einem Gleich- bzw· Wechselstrom gemäß der Erfindung·direction to Flg. 2 when feeding the Hall sensor with a Direct or alternating current according to the invention
Bei der Speisung des Hallgebers 1 mit dem Strom I über das eine der zwei Paare der gegenüberliegenden Elektroden, belsplels-When Hall sensor 1 is supplied with current I via the one of the two pairs of opposing electrodes, belsplels-
weise 2 und 3 (Fig. 1a), und in Abwesenheit eines auf den Hallgeber 1 einwirkenden Magnetfeldes^ entsteht an dem anderen Paar der Elektroden 4 und 5 eine Spannung, die durch Anlegen der genannten Elektroden an nicht äquipotentiale Punkte der Platte des Gebers 1 bedingt ist· Es 1st üblich, diese Spannung als eine EFlchtäqulpotentlalspannung U zu bezeichnen· Die Größe derway 2 and 3 (Fig. 1a), and in the absence of one on the Hall sensor 1 acting magnetic field ^ arises on the other pair of the electrodes 4 and 5, a voltage that is generated by applying said Electrodes at non-equipotential points on the plate of the Encoder 1 is conditional · It is customary to designate this voltage as an EFlchtäqulpotentlalspannung U · The size of the
Nlchtaquipotentialspannung; U 1st vom spezifischen Widerstand des Materials des Gebers 1 abhängig und dem Wert des Speisestroms proportional·Non-equipotential voltage; U 1st of the specific resistance of the material of the encoder 1 and proportional to the value of the supply current
Bezüglich der Nichtäqulpotentlalspannung 1st der HallgeberWith regard to the non-equivalent potential voltage, the Hall sensor is
* A* A
409883/0703409883/0703
ein umkehrbares Element (dessen Ersatzschaltung In Form einer gewöhnlichen Wheatston-Brücke dargestellt werden kann) und be-a reversible element (its equivalent circuit in the form of a ordinary Wheatston bridge can be represented) and
ßk Jkßk Jk
züglich der Hallspannung β - ein nicht umkehrbares !Element· Das Verfahren zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäqulpotentlalspannung auf die Hallspannung wird nachfolgend an Hand der Flg. 1a erläutert, In der schematisch ein quadratischer Isotroper Hallgeber mit gleichen Elektroden und eine Folge nachstehender Operationen wiedergegeben sind»plus the Hall voltage β - a non-reversible! element · Das Procedure for eliminating the influence of the non-equivalent potential voltage on the Hall voltage is below on the basis of Flg. 1a explains, in the schematically a square isotropic Hall sensors with the same electrodes and a series of the following operations are shown »
Der Geber wird mit dem Strom I über die gegenüberliegendenThe encoder is with the current I over the opposite
A AA A
Elektroden 2 - 3 in Richtung von der dritten zur zweiten gespeist. Gestrichelt ist die Laufbahn der negativen Ladung (des Elektrons) eingezeichnet· Wenn man sich vorstellt, daß der Flußdichtevektor durch die Zeichnungsebene tritt, so wird die Elektrode 4 gemäß der Sechte-Hand-Regel negativ und die Elektrode 5 positiv (die Vorzeichen sind In Kreisen angegeben)·Electrodes 2-3 fed in the direction from the third to the second. The trajectory of the negative charge (of the electron) is drawn in dashed lines · If one imagines that the flux density vector passes through the plane of the drawing, so becomes the electrode 4 negative according to the sixth-hand rule and the electrode 5 positive (the signs are given in circles)
Nehmen wir an, daß die Nichtäquipotent ialspannung U eine entgegengesetzte Richtung (die Polarität der Nichtäquipotential-Let us assume that the non-equipotential voltage U a opposite direction (the polarity of the non-equipotential
Λ A Λ A
spannung 1st in Quadraten angegeben) aufweist· Dies wird dadurch erklärt, daß auf Grund einer äquivalenten Brückenschaltung des Hallgebers der Widerstand des Bruckenzwelges *2 - 5 ^9*" Qlae* Gleichheit der Widerstände der anderen BrUckenzweige (^3.4 = Γ3_ς) kleiner als der Widerstand des Brückenzweiges r2 ^. 1st«voltage 1st in squares stated) comprises · This is explained by that, due to an equivalent bridge circuit of the Hall sensor, the resistance of Bruckenzwelges * 2 - 5 ^ 9 * "QLAE * equality smaller than the resistances of the other Bruck branches (^ 3.4 = Γ 3_ς) the resistance of the bridge branch r 2 ^. 1st «
Nun stellen wir uns vor, daß bei derselben Richtung des Fluß·· dichtevektors der Geber 1 mit dem Strom I Über die Elektroden 4 - 5 in Richtung von der fünften zur vierten, d.h· in RichtungNow imagine that with the same direction of the river density vector of the transmitter 1 with the current I over the electrodes 4-5 in the direction from the fifth to the fourth, i.e. in the direction
der Wirkung der Hallspannung Im ersten Fall, gespeist wird· Dannthe effect of the Hall voltage In the first case, it is fed · Then
409883/0703409883/0703
233308Q - ίο -233308Q - ίο -
ist gemäß Fig· 1b die Richtung der Wirkung der Seilspannung anaccording to FIG. 1b, the direction of the effect of the rope tension is on
den Elektroden 2-3 (in Fig· ist die Polarität der Hallspannung in Kreisen angegeben) der Richtung des Speisestrome im ersten Fall (s# Fig. 1a) entgegengesetzt, was die Nicht umkehr bar ke it des Hallgebers veranschaulicht· Da *2-5 ^ r2-4 ist> lst ^&s Potential der Elektrode 2 höher als das der Elektrode 31 undthe electrodes 2-3 (in Fig. the polarity of the Hall voltage is indicated in circles) opposite the direction of the supply current in the first case (see Fig. 1a), which illustrates that the Hall sensor cannot be reversed. Da * 2 -5 ^ r 2-4 is> lst ^ & s potential of electrode 2 higher than that of electrode 31 and
die Polarität der Nicht äqulpot ent ialspannung U fällt mit derthe polarity of the non-equivalent potential voltage U coincides with the
Polarität der Hallspannung e zusammen· Angesichts dessen, daßPolarity of the Hall voltage e together · Given that
die Stromrichtung im zweiten Fall mit der Richtung der Wirkung der Nlchtäqulpotentialspannung im ersten Fall nicht zusammenfällt, ergibt sich aus dem vorstehend Erwähnten die Umkehrbar-the direction of the current in the second case does not coincide with the direction of the effect of the non-equivalent potential voltage in the first case, results from the above-mentioned the reversible
A AA A
kelt des Hallgebers in Bezug auf die Nichtäquipotentlalspannung· Der absolute Wert der Ausgangsspannung / U^ / des Gebers ist also im ersten Fall gleich / U1 / = / βχ - Up / ·.. (1) und im zweiten - / U2 / = / βχ + U/ ··· (2)kelt of the Hall sensor in relation to the non-equipotential voltage · The absolute value of the output voltage / U ^ / of the sensor is therefore in the first case / U 1 / = / β χ - U p / · .. (1) and in the second - / U 2 / = / β χ + U / ··· (2)
Wenn man nun diese beiden Spannungen summiert, fco bekommt man eine Gesamtspannung, deren Mittelwert nur der Hallspannung proportional und von der ITichtäquipotentialspannung unter der Bedingung, daß / βχ /^ / U / ist, unabhängig ist· Gemäß der Regel fur algebraische Operationen mit ^etrpgen unter der Bedingung, daß / βχ /{/ U / ist, wird der Mittelwert der Gesamtspannung von der Summe der zwei genannten Signale nicht der Hall-, sondern der Nichtäquipotentlalspannung proportionalIf one now adds up these two voltages, fco one obtains a total voltage, the mean value of which is only proportional to the Hall voltage and independent of the I non-equipotential voltage under the condition that / β χ / ^ / U / According to the rule for algebraic operations with ^ Under the condition that / β χ / {/ U /, the mean value of the total voltage of the sum of the two signals mentioned is proportional not to the Hall voltage but to the non-equipotential voltage
sein, d.h.be, i.e.
/ U1 / + / U2 / = / ex - Up / + / θχ + Up / = 2 2 / U 1 / + / U 2 / = / e x - U p / + / θ χ + U p / = 2 2
409883/0703409883/0703
* υρ * υ ρ
2 ■■.-.. Im Zusammenhang damit 1st es unter der Bedingung, daß2 ■■ .- .. In connection with this, it is subject to the condition that
U^ / lst» notwendig, die Absolutwerte der Ausgangsspanx ρU ^ / lst »necessary, the absolute values of the output span ρ
nungen voneinander abzuziehen·deductions from each other
Aus Jtheor θ tischen und experimentellen Forschungen folgt, daß fur einen isotropen Geber die Module / βχ / und / U / in den beiden betrachteten Fällen genau gleich sind und die Phasenverschiebung zwischen Ihnen 0° oder 180° (s. beispielsweise Wick R. F. "Die Losung der Aufgabe über das elektrische Hallfeld in einem Gernanlumgyrator ", J. Appl· Phys., vol. 25, H» 25, 1954·). be tragt.From Jtheor θ follows tables and experimental research that for an isotropic donor, the modules / β χ / and / V / are exactly the same in the two cases considered and the phase shift between you 0 ° or 180 ° (see. For example, Wick RF "The Solution to the problem using the electric Hall field in a Gernanlum gyrator ", J. Appl · Phys., Vol. 25, H» 25, 1954 ·). amounts to.
Wenn die Hallgeber in Kaskadenschaltung zwei Geber vom Typ des obengenannten darstellen, so 1st im ersten Fall der Absolutwert der Ausgangsspannung der Kaskadenschaltung gleich / U1 / » / ( βχ ~ Up1) Bk1 - Up2 / » /( θχ1 - Up3) k - Up2/...(4) und im zweiten Fall - /U11/ & /( e^ + U_/J)k + U2 / ·.· (5X wobei βχ1 - Hallspannung des ersten Gebers,If the Hall sensors in cascade connection represent two sensors of the type mentioned above, then in the first case the absolute value of the output voltage of the cascade connection is equal to / U 1 / »/ (β χ ~ Up 1 ) Bk 1 - Up 2 /» / (θ χ1 - U p3 ) k - Up 2 /...(4) and in the second case - / U 11 / & / (e ^ + U_ / J ) k + U 2 / ·. · (5X where β χ1 - Hall voltage of the first Giver,
Up1f U2 - Nichtäqu|.potentlalspannungen des ersten und des zweiten Gebers, U p1 f U 2 - non-equivalent potential voltages of the first and second encoder,
B-zu messende magnetische Induktion,B-magnetic induction to be measured,
k/]- Transformationskoeffizient des zweiten Gebers (k = &.B) bedeuten«k /] - transformation coefficient of the second encoder (k = & .B) mean"
Wenn man nun diese beiden Spannungen summiert, ao bekommt man eine Ge samt spannung, deren Mittelwert nur der Hallspannung proportional und von den Nichtäqulpotentlalspannungen der GeberIf you add these two voltages together, you get ao a total voltage, the mean value of which is only the Hall voltage proportional and from the non-equivalent potential voltages of the encoder
409883/0703409883/0703
In Kaskadenschaltung unter der Bedingung, daß / βχ1 /x^/U - /
und / ex2 / = /( θχ1 + üp1) k />/ üp2 / 1st,
wo e-p "* Hallspannung des zweiten Gebers 1st, unabhängig 1st»
Gemäß der Regel für algebraische Operationen mit BeträgenIn cascade connection under the condition that / β χ1 / x ^ / U - / and / e x2 / = / (θ χ1 + ü p1 ) k /> / ü p2 / 1st,
where ep "* Hall voltage of the second encoder 1st, independent 1st» According to the rule for algebraic operations with absolute values
* 4» * 4 »
unter der Bedingung, daßunder the condition that
θχ2 /</ V / s / θχ1 /^ Up1 / «n* / θχ2 /^/ Up2 7 lst» θ χ2 / </ V / s / θ χ1 / ^ U p1 / «n * / θ χ2 / ^ / U p2 7 lst »
wird der Mittelwert der Gesamtspannung von der Summe der zwei genannten Signale der Hallspannung proportional sein· Für drei verschiedene Fälle erhalten wirbecomes the mean of the total stress of the sum of the two called signals to be proportional to the Hall voltage · For three we get different cases
k + /Up1/ k2
k + / U p1 / k
ϊχ1 - Up1)k2
ϊ χ1 - Up 1 ) k
x1~ pi2
x1 ~ pi
} k+U λ/ ss } k + U λ / ss
Im Zusammenhang damit sind unter der Bedingung, daft Ze1 / U1/ und / βχ2 / > / U2 / ist, die Absolutwerte der Aus gangsspannungen dee ersten Gebers voneinander zu subtrahieren und die Absolutwerte der Ausganffspannungen des »weiten Gebers zueinander zu addieren, unter der Bedingung, daß / βχ1 In connection with this, under the condition that Ze 1 / U 1 / and / β χ2 /> / U 2 /, the absolute values of the output voltages of the first encoder are to be subtracted from one another and the absolute values of the output voltages of the »second encoder to be added to one another , with the condition that / β χ1
409883/0703409883/0703
und / βχο /^/ Up / 1st, die Absolutwerte der Ausgangs spannungen des ersten Gebers zueinander zu addieren und die Absolutwerte der Ausgangsspannungen des zweiten Gebers voneinander zu subtrahieren, unter der Bedingung, daß / θχ,, /<V U^ / und / θχ2 /K. / Up2 / is*» dle Absolutwerte der Ausgangs spannungen des ersten Gebers und die Absolutwerte der Ausgangsspannungen des zweiten Gebers jeweils voneinander zu subtrahieren©and / β χ ο / ^ / Up / 1st to add the absolute values of the output voltages of the first encoder to each other and to subtract the absolute values of the output voltages of the second encoder from each other, under the condition that / θ χ ,, / <VU ^ / and / θ χ2 / K. / U p2 / is * » The absolute values of the output voltages of the first encoder and the absolute values of the output voltages of the second encoder must be subtracted from each other ©
Bei der Speisung des Hallgebers mit einem Wechselstrom konstanter Frequenz gilt alles vorstehend Erwähnte fur die
Momentanwerte von Strömen und Spannungen, Die H loht umkehr barkeit
des Hallgebers fuhrt dazu, daß sich die Phase zwischen der Hall- und der Nichtaquipotentlalspannung bei einem Wechsel der Paare
der gegenüberliegenden Elektroden um 180° ändert» Wenn in der ersten Stellung die Ausgangsspannung des Gebers zu einem beliebigen
Zeitpunkt gleich U1 = (Εχ - 7 )sln*)*t ... (9)
1st, so ist sie in der zweiten Stellung Ug= (Sx+ V )sin6^t ···
gleich, wo Εχ und U Maximalwerte der Hall- und Nichtäqulpotentialspannung,
Uq - Kreisfrequenz des Speisestroms
bedeuten·When the Hall sensor is supplied with an alternating current of constant frequency, all of the above applies to the instantaneous values of currents and voltages Electrode changes by 180 ° »If in the first position the output voltage of the transmitter is equal to U 1 = (Ε χ - 7) sln *) * t ... (9) 1st, it is in the second position Ug = (S x + V) sin6 ^ t ··· equal, where Ε χ and U maximum values of the Hall and non-equivalent potential voltage,
Uq - angular frequency of the supply current
mean·
Der Mittelwert der absoluten Pegel dieser Signale 1st bei Εχ ^ "V15 nur der Hallspannung proportional.The mean value of the absolute level of these signals is only proportional to the Hall voltage at Ε χ ^ "V 15.
Bei einer Kaskadenschaltung der Hallgeber vom 5Eyp des obengenannten 1st die Ausgangs spannung der Kaskadenschaltung In der ersten Stellung fur einen beliebigen Zeltpunkt gleich U1 =: (Εχ1 - 7p1) k sin ^ ο t - Vp2 sin iJ o t ... (11),In the case of a cascade connection of the Hall sensors of the above-mentioned type, the output voltage of the cascade connection is U 1 =: (Ε χ1 - 7 p1 ) k sin ^ ο t - Vp 2 sin iJ ot ... ( 11),
409883/0703409883/0703
in der zweiten - U11= (Εχ1 + V 2) k sin & Qt + V 2sinii ot...(i2),in the second - U 11 = (Ε χ1 + V 2 ) k sin & Q t + V 2 sinii o t ... (i2),
wo Ex^i Εχ2, V1, V2 - Maximalwerte der Hall- and der Nichtaquipotentialspannung des ersten und des zweiten Gebers sind e*2 » C Ex1 ± V P1} k sin 6) ot = Ex2 sind) o t.where E x ^ i Ε χ2 , V 1 , V 2 - maximum values of the Hall and the non-equipotential voltage of the first and second encoder are e * 2 »C E x1 ± V P 1 } k sin 6) o t = E x2 ) o t.
Der Mittelwert der absoluten Pegel dieser Signale ist bei Ex^Vp1 und E22^" V2 nur der Hallspannung proportional*The mean value of the absolute level of these signals is only proportional to the Hall voltage at E x ^ V p1 and E 22 ^ "V 2 *
Bei der Speisung des Sebers 1 über Jedes Paar der gegenüberliegenden Elektroden ( 2-3 und 4-5) mit nach dem Betrag gleichen and nach der Frequenz verschiedenen Wechselströmen folgt aus dem vorstehend Erwähnten, daß die an dem einen Paar der gegenüberliegenden Elektroden abgenommene Spannung gleich U1 a (Ex - V) sin6J1t + V'sin6>2 t ... (15)When the Sebers 1 is fed via each pair of the opposite electrodes (2-3 and 4-5) with alternating currents equal in magnitude and different in frequency, it follows from the above that the voltage taken off at one pair of the opposite electrodes is equal U 1 a (E x - V) sin6J 1 t + V'sin6> 2 t ... (15)
und die an dem anderen Paar der gegenüberliegenden Elektroden abgenommene Spannung gleichand the voltage drawn across the other pair of the opposing electrodes is equal to
U2 β (Ex + V_) sin 6) 2 t + 7"SIn^1 t ... (14)U 2 β (E x + V_) sin 6) 2 t + 7 "SIn ^ 1 t ... (14)
istι woistι where
V'und V*# -yetr^ge der am Geber abfallenden, an jedem Paar der gegenüberliegenden Elektroden bei Strömen mit einer Kreisfrequenz von 6) 1 und d) 2 abzunehmenden Spannung sind· Eine Frequenzselektion dieser Spannungen (der ersten nach der Frequenz von (Jb und αθ1? zweiten nach der Frequenz von ^ 2)V 'and V * # -yetr ^ ge of the voltage dropping at the encoder, at each pair of the opposite electrodes for currents with an angular frequency of 6) 1 and d) 2 are a frequency selection of these voltages (the first according to the frequency of ( Jb and α θ1? Second after the frequency of ^ 2 )
1
sowie eine anschließende Gleichrichtung gestatten es, nach dem1
as well as a subsequent rectification allow it, after
Mittelwert der absoluten Pegel der beiden umgeformten Signale den wahren Wert der Hallspannung bei Ex ^V zu beurteilen· Bei der Kaskadenschaltung der Hallgeber vom Typ desAverage value of the absolute level of the two transformed signals to assess the true value of the Hall voltage at E x ^ V
obengenannten 1st die dem einen Paar der gegenüberliegendenabove is the one pair of the opposite
409883/0703409883/0703
- 15 Elektroden des zweiten Hallgebers entnommene Spannung gleich.- The voltage taken from 15 electrodes of the second Hall sensor is the same.
U1 = (Ex1 - Vp1)k sin 6^1 t ~ Vp2 sin αλ,ΐ + V2 sin cd^i ...(15) und die dem anderen Paar der gegenüberliegenden Elektroden des zweiten Hallgebers entnommene Spannung gleichU 1 = (E x1 - V p1 ) k sin 6 ^ 1 t ~ V p2 sin αλ, ΐ + V 2 sin cd ^ i ... (15) and the voltage taken from the other pair of opposite electrodes of the second Hall sensor is the same
Vp1)k sin 6O2 t + Vp2sin dc>2t + V"slnC^ t ...(16), wo V2 und V2* - Beträge der über dem zweiten Geber abfallenden, an jedem Paar der gegenüberliegenden Elektroden des zweitenV p1 ) k sin 6O 2 t + V p2 sin dc> 2 t + V "slnC ^ t ... (16), where V 2 and V 2 * - amounts of the falling over the second encoder, at each pair of the opposite Electrodes of the second
jaYes
Gebers bei Strömen mit einer Kreisfrequenz von i*)2 und ^J1 abzunehmenden Spannung sind« Hierbei werden die Ausgangsspannungen U,. und U2 vom ersten und zweiten Paar der gegenüber liegenden Elektroden des ersten Hallgebers, woIn the case of currents with an angular frequency of i *) 2 and ^ J 1 the voltage to be taken off are «Here the output voltages U,. and U 2 from the first and second pair of opposing electrodes of the first Hall sensor, where
U1 = (Ex1 - Vp1)sin601t + VjJ sin^2 t ... (17),U 1 = (E x1 - V p1 ) sin60 1 t + VjJ sin ^ 2 t ... (17),
U2 = (Ex1+ Vp1) sin<02t + V1'sin 6^t ... (18)U 2 = (E x1 + V p1 ) sin <0 2 t + V 1 'sin 6 ^ t ... (18)
sind, nach der Frequenz C^ 1 bzw. (£ 2 selektiert und speisen die gegenüberliegenden Paare der Elektroden des zweiten Hallgebers, wo V1 und V2* - Betr-Hgeder am ersten Hallgeber abfallenden, an jedem Paar der gegenüberliegenden Elektroden des ersten Gebers bei Strömen mit einer Kreisfrequenz von Ct) 2 und ΰύ 1 abzunehmenden Spannung sind·are selected according to the frequency C ^ 1 or (£ 2 and feed the opposing pairs of electrodes of the second Hall sensor, where V 1 and V 2 * - Betr-Hgeder falling on the first Hall sensor, on each pair of the opposing electrodes of the first sensor for currents with an angular frequency of Ct) 2 and ΰύ 1 the voltage to be decreased is
Die Frequenzselektion der Ausgangsspannungen des zweiten Gebers (der ersten nach der Frequenz Cm 1 und der zweiten nach der Frequenz G^ 2) sowie die anschließende Gleichrichtung gestatten es, nach dem Hittelwert der absoluten Pegel der beiden umgeformten Signale über den wahren Wert der SHK der Hallgeber in Kaskadenschaltung unter der Bedingung, daß E^1 ^ V1 undThe frequency selection of the output voltages of the second transmitter (the first after the frequency Cm 1 and the second after the frequency G ^ 2 ) as well as the subsequent rectification make it possible to use the mean value of the absolute level of the two converted signals above the true value of the SHK of the Hall transmitter in cascade connection under the condition that E ^ 1 ^ V 1 and
409883/0703409883/0703
indem man also die Ausgangssignale von den zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden des Hallgebers und eines jeden Hallgebers bei deren Kaskadenschaltung nach der Zeit oder Frequenz abtrennt, kann man den Einfluß der Nichtäqulpotentlalspannung auf die EMK eines Gebers und auf die EMK der Hallgeber in Kaskadenschaltung völlig ausschließen·so by taking the output signals from the two pairs of the opposite electrodes of the Hall sensor and each Hall sensor with their cascade connection according to the time or frequency separates, one can see the influence of the non-equivalent potential voltage completely exclude the emf of a sender and the emf of the Hall sender in cascade connection
Eine der Einrichtungen zur Verwirklichung des Verfahrens zur Beseitigung des Einflusses der NichtäquipotentlalspannungOne of the devices for realizing the method of eliminating the influence of non-equipotential voltage
auf die Hallspannung enthält einen Hallgeber I (Flg· 2a) mit zwei Paaren gegenüberliegender mit einer Speisequelle 6 und einem Hallspannungsindikator 7 des Hallgebers I über den Umschalter 8 gekoppelten Elektroden 2-3 und 4-5·on the Hall voltage contains a Hall sensor I (Flg · 2a) two opposite pairs with a supply source 6 and a Hall voltage indicator 7 of the Hall sensor I via the switch 8 coupled electrodes 2-3 and 4-5
Der Umschalter 8 1st zur wechselweisen Anschaltung der Elektrodenpaare 2-3 und 4-5 des Hallgebers I an die Speisequelle 6 bzw. den Hallspannungsindikator 7 des Hallgebers I vorgesehen· Als Umschalter δ kommen verschiedene Kontakt- und kontaktlose Umschalteinrichtungen: mechanische, elektromechanlsehe, elektronische u»ä. in Frage·The changeover switch 8 is used to switch on the Electrode pairs 2-3 and 4-5 of Hall sensor I to the supply source 6 or the Hall voltage indicator 7 of the Hall sensor I are provided · Various contact and contactless switching devices: mechanical, electromechanical, electronic etc. in question
. So/sind zum Beispiel in Fig. 2b und 2c zwei Varianten der. So / are for example in Fig. 2b and 2c two variants of the
Kontakt schaltung in einem elektromechanischen Umschalter δ vom Relaistyp wiedergegeben, der zwei Paare I-II und III-IV Umschaltkontakte enthalt, wobei die beweglichen Kontakte 9, des Paares I-II mit der Speisequelle 6, die beweglichen Kontakte 11,12 des Paares III-IV mit dem HallspannungsindikatorContact circuit in an electromechanical switch δ from Relay type reproduced, the two pairs I-II and III-IV Contains changeover contacts, the movable contacts 9, the pair I-II with the supply source 6, the movable contacts 11.12 of the pair III-IV with the Hall voltage indicator
409883/0703409883/0703
7 des Gebers und jeder unbewegliche noioaal geschlossene Kontakt 17, 14, 15» 16 der beiden Paare I-II und IH-IV mit dem entsprechenden unbeweglichen normal offenen Kontakt 17» 18, 19§ 20 derselben Paare und seinerseits mit einer der entsprechenden Elektroden 2-5» 4-5 des Hallgebers I gekoppelt- sind, wobei die üteuerwicklung 21 des Relais 8 an einen Steuergenerator 22 angeschlossen ist,7 of the giver and any immobile noioaal closed contact 17, 14, 15 »16 of the two pairs I-II and IH-IV with the corresponding immobile normally open contact 17 »18, 19§ 20 of the same pairs and in turn with one of the corresponding Electrodes 2-5 »4-5 of the Hall sensor I are coupled, with the Control winding 21 of relay 8 is connected to a control generator 22 is,
Die in ü'lg. 2b dargestellte Variante aer Kontaktschaltung» bei der der unbewegliche normal geschlossene Kontakt 13 und der unbewegliche normal offene Kontakt 17 des Umschalt kontakt es I ζ ereile mit dem normal offenen Kontakt 19The in ü'lg. Variant illustrated 2b aer contact circuit "in which the normally closed stationary contact 13 and the normally open stationary contact 17 of the changeover contact is I ζ overtake with the normally open contact 19
des Umschaltkontaktes III una aem normal geschlossenen Kontakt 16 des Umschaltkontaktes IV und die unbeweglichen Kontakte 14, 18 des Umschaltkontaktes II mit dem normal offenen Kontakt 20 des Ümschaltkontaktes jlV und dem normal geschlossenen Kontakt 15 des Umschaltkontaktes III gekoppelt sind, ermöglicht es,of the changeover contact III to a normally closed contact 16 of the changeover contact IV and the immovable contacts 14, 18 of the switchover contact II with the normally open contact 20 of the switchover contact jlV and the normally closed contact 15 of the changeover contact III are coupled, allows
bei der Umschaltung der Elektroden (2-3, 4-5) des Gebers I das Ausgangssignal des üallgebers zu invertieren·when switching the electrodes (2-3, 4-5) of the sender I that To invert the output signal of the universal encoder
Die in 2?lg· 2c dargestellte Variante der Kontaktschaltung, bei der die unbeweglichen Kontakte 13» 17 und 14, 18 der Umschaltkontakte 1 und II mit den unbeweglichen Kontakten 15» 19 bzw· 16, 20 der Umschaltkontakte III und IV kreuzartig verbunden sind, fuhrt keine Operation der Invertierung der Aus-The variant of the contact circuit shown in FIG. 2? 1 and II with the immovable contacts 15 »19 and 16, 20 of the changeover contacts III and IV cross-connected does not perform any operation to invert the output
gangsspannung des Gebers I bei der Umschaltung seiner Elektroden (2-3, 4-5) aus·output voltage of the encoder I when switching its electrodes (2-3, 4-5) from
409883/0703409883/0703
EXne weitere Variante der Einrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens zur Beseitigung des Einflusses der JNichtäquipotentialspannung auf die Hallspannung kann an den Hallgeber I (Fig. 3) mit zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden 2-3 und 4-5 angeschaltete Wechselstromquellen 23 und 24 mit einer Frequenz von CÖ und 2n tb, wo η - eine ganze Zahl ist, und zwei phasenempfindliche Gleichrichter 25, 26, deren Ausgänge mit einem an einen Hallspannungsindikator 28 des Hallgebers geschalteten Summator 27 gekoppelt sind, aufweisen.EXne another variant of the device for implementing the method for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage can be connected to the Hall sensor I (Fig. 3) with two pairs of opposing electrodes 2-3 and 4-5 alternating current sources 23 and 24 with a frequency of CÖ and 2n tb, where η - is an integer, and two phase-sensitive rectifiers 25, 26, the outputs of which are coupled to a summator 27 connected to a Hall voltage indicator 28 of the Hall sensor.
Die phasenempfindlichen GIe lehr loht er 25 und 26 sind zur Frequenzselektiv von an den zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden (2-31 4-5) des Gebers I abzunehmenden Signalen und deren Gleichrichtung vorgesehen, um im weiteren nach dem mittels Summators 27 erhaltenen Mittelwert der absoluten Pegel der beiden umgeformten Signale über den wahren Wert der Hallspannung zu urteilen·The phase-sensitive GIe teaches 25 and 26 are for Frequency selective from on the two pairs of the opposite one Electrodes (2-31 4-5) of the encoder I signals to be picked up and their rectification is provided, in order to follow the mean value obtained by means of the summator 27 of the absolute level of the two transformed signals to judge the true value of the Hall voltage
Eine der Einrichtungen zur Verwirklichung des Verfahrens zur Beseitigung des Einflusses der Nichtäquipotentialspannung auf die EMK der Hallgeber in Kaskadenschaltung enthält einen ersten Hallgeber I (Flg. 4) mit zwei Paaren der gegenüber liegenden Elektroden (2-3, 4-5), die über den Umschalter 8 mit der Speisequelle 6 und einem Speisespannungsformer 29 für einen zweiten an die Speisequelle 6 angeschalteten Hallgeber 3O1 verbunden sind, einen zweiten Hallgeber 3° m^ zwei Paaren der gegenüberliegenden, mit dem Speisespannungsformer 29 und demOne of the devices for implementing the method for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the EMF of the Hall sensors in cascade connection contains a first Hall sensor I (Flg. 4) with two pairs of opposing electrodes (2-3, 4-5), which over the Changeover switch 8 are connected to the supply source 6 and a supply voltage shaper 29 for a second Hall sensor 3O 1 connected to the supply source 6, a second Hall sensor 3 ° m ^ two pairs of the opposite one, with the supply voltage shaper 29 and the
409883/0703409883/0703
Hallspannungsindikator 7 des zweiten Hallgebers 30 über einen zusätzlichen Umschalter 31 gekoppelten Elektroden (2'-3\ 4*'- 5').Hall voltage indicator 7 of the second Hall sensor 30 over an additional switch 31 coupled electrodes (2'-3 \ 4 * '- 5').
Eine weitere Variante der Einrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens zur Beseitigung des Einflusses der Uichtaquipotentialspannung auf die EMK der Hallgeber In Kaskadenschaltung snthältzwel an einen zusatzlichen Speieespannungsformer 32 für den zweiten Hallgeber 3° (Fig· 5) und an den ersten Hallgeber I mit zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden (2-3, 4-5) angeschaltete Wechselstromquellen 23 und 24 mit einer Frequenz von tD und 2n t*> , zwei FrequenzselektftJBan 33» 34, die mit dem zusatzlichen Speisespannungsformer 32 für den zweiten Hallgeber 30 verbunden sind, dessen Ausgange an den zweiten Hallgeber mit zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden (2*- 3'und 4*- 5*) geschaltet sind, und zwei phasenempflndllche Gleichrichter 25, 26, deren Ausgange mit dem an den Hallspannungslndlkafccr 28 des zweiten Hallgebers 30 angeschlossenen Summator und Eingänge mit den entsprechenden Ausgängen der Speisequellen 23, 24 und des zusatzlichen Speisespannungsformers 32 des zweiten Hallgebers 30 verbunden sind. Die Frequenzselektoren 33 und. 34 sind zur Frequenzselektiv ,von an den zwei PaarenAnother variant of the device for implementing the method for eliminating the influence of the Uichtaquipotentialspannung on the EMF of the Hall sensors In cascade connection snthaltzwel to an additional supply voltage shaper 32 for the second Hall sensor 3 ° (Fig. 5) and to the first Hall sensor I with two pairs of opposite Electrodes (2-3, 4-5) connected alternating current sources 23 and 24 with a frequency of tD and 2n t *> , two frequency selektftJBan 33 »34, which are connected to the additional supply voltage shaper 32 for the second Hall sensor 30, whose outputs to the second Hall sensor with two pairs of opposing electrodes (2 * - 3 'and 4 * - 5 *) are connected, and two phase-sensitive rectifiers 25, 26, the outputs of which with the summator connected to the Hall voltage terminal 28 of the second Hall sensor 30 and inputs with the corresponding outputs of the supply sources 23, 24 and the additional supply voltage shaper 32 of the second Hall encoder 30 are connected. The frequency selectors 33 and. 34 are frequency selective, from on the two pairs
der gegenüberliegenden Elektroden (2-3 und 4-5) des Gebers I abgenommenen Signalen vorgesehen· Die phasenempflndllchen GIeich·- riehter 25 und 26 sind zur Frequenzselekttdn von an den zwei Paaren der gegenüberliegenden Elektroden (2'- 3*» 4*- 5#) desThe signals received from the opposite electrodes (2-3 and 4-5) of the transmitter I are provided # ) des
409883/0703409883/0703
zweiten Gebers 30 abgenommenen Signalen und deren Gleichrichtung vorgesehen, um im weiteren nach dem mittels Summator 27 erhaltenen Mittelwert der absoluten Pegel der beiden umgeformten Signale über den wahren Wert der EMK der Hallgeber in Λ-askadenschaltung au urteilen·second encoder 30 picked up signals and their rectification provided, in addition to the mean value obtained by means of the summator 27, of the absolute level of the two converted Signals about the true value of the EMF of the Hall sensors in a Λ-acade connection judge
Die Einrichtung arbeitet wie folgt» Bei der Speisung des Hallgebers I mit Gleichstrom I überThe device works as follows »When the Hall sensor I is supplied with direct current I over
das Paar der gegenüberliegenden im Ausgangszustand des Umschalters 8 (s· Fig· 2b) mit der Speisequelle 6 über die Kontakte 9, 13 und 10, 14 verbundenen Elektroden 2-5 und bei der Einwir** k'ong auf diesen einer konstanten magnetischen Induktion entstehen an dem anderen Elektrodenpaar 4-5 eine Hallspannung e_. und eine N&chtäquipotentialspannung U · Nehmen wir an, daß die Polar it at ext der letzteren zusammenfallen· Der über die Kon-the pair of opposite ones in the initial state of the switch 8 (s * Fig * 2b) with the supply source 6 via the contacts 9, 13 and 10, 14 connected electrodes 2-5 and at the Einwir ** k'ong arise on these of a constant magnetic induction a Hall voltage e_ at the other pair of electrodes 4-5. and a non-equipotential voltage U · Let us assume that the polar it at ext of the latter coincide
Jk. A- Jk. A-
takte 11, 15 und 12, 16 mit den Elektroden 4-5 des Gebers I verbundene und einen Gleichstrommesser darstellende Hallspannungs^- indikator 7 dös Gebers I mißt die Ausgangs spannung IJL = e„ + Uclocks 11, 15 and 12, 16 with electrodes 4-5 of encoder I. connected and a DC ammeter representing Hall voltage ^ - indicator 7 of encoder I measures the output voltage IJL = e „+ U
I JL JPI JL JP
Bei der Umschaltung der Kontakte des Relais 8 unter der Wirkung eines Steuersignals U vom Steuergenerator 22 werden die Elektroden 4-5 des Hallgebers I über die Kontakte 9, 17When the contacts of the relay 8 are switched over under the effect of a control signal U from the control generator 22 the electrodes 4-5 of the Hall sensor I via the contacts 9, 17
und 10, 13 an die Speisequelle 6 und die Elektroden 2-5 an den Hallspannungsindikator 7 des Gebers 1 angeschaltet* Infolge der Nicht umkehr barkeit des Gebers I bezüglich der Hallspannung e^ und dessen Umkehrbarkelt bezüglich der Nichtaquipotentialspan-and 10, 13 to the supply source 6 and the electrodes 2-5 to the Hall voltage indicator 7 of sender 1 switched on * As a result of Not reversibility of the encoder I with respect to the Hall voltage e ^ and its reversibility with respect to the non-equipotential
Λ A Λ A
nung U ist die den Elektroden 2-3 entnommene Ausgangsspannung des Gebers I gleich TJ __ ~βχ + U , Da bei der Kontakt schaltungvoltage U is the output voltage of the sensor I taken from the electrodes 2-3 equal to TJ __ ~ β χ + U, as in the case of the contact circuit
409883/.0 703409883 / .0 703
des Äelais 8 ( s. Fig. 2b) eine Invertierung der Spannung U2 angenommen wird, mißt der Hallspannungsindikator 7 des Gebers I die Ausgangsspannung U2 a βχ - U ·of the relay 8 (see Fig. 2b) an inversion of the voltage U 2 is assumed, the Hall voltage indicator 7 of the transmitter I measures the output voltage U 2 a β χ - U ·
Wenn sich die Spannung U des Steuergenerators 22 mit einer bestimmten Frequenz ändert, wird die an den beiden Elektrodenpaaren 2-3 und 4-5 abgenommene Ausgangsspannung U^des Gebers I einen in Flg. 6a dargestellten Verlauf aufweisen. Falls die Spannung U2 invertiert wird, weist das Summen-Ausgangssignai U^ einen der Hallspannung θχ proportionalen GIeichänteil und einen der Hichtäquipotentialspannung U proportionalenIf the voltage U of the control generator 22 changes with a certain frequency, the output voltage U ^ of the transmitter I picked up at the two pairs of electrodes 2-3 and 4-5 is shown in FIG. 6a have the course shown. If the voltage U 2 is inverted, the sum output signal U ^ has an equal part proportional to the Hall voltage θ χ and one proportional to the higher equipotential voltage U
Wechselanteil auf. Falls die Spannung U2 nicht invertiert wird, wird die Eontaktschaltung des Relais 8 nach Fig. 2c ausgenutzt. Das Summen-Ausgangssignal Ug des Gebers I weist einen der Hall— spannung ex proportionalen Wechselanteil und einen der Hlchtäquipotentialspannung U proportionalen Gleichanteil auf. In Abhängigkeit von der Anwendung der jeweiligen Kontaktschaltung des Relais 8 muß der Indikator 7 entweder ein Gleichstrom- (im Falle einer Invertierung der Spannung U2) oder ein Wechselstromgerät (im Falle keiner Invertierung der Spannung U2) sein.Change share on. If the voltage U 2 is not inverted, the contact circuit of the relay 8 according to FIG. 2c is used. The total output signal Ug of the transmitter I has an alternating component proportional to the Hall voltage e x and a direct component proportional to the true equipotential voltage U. Depending on the application of the respective contact circuit of the relay 8, the indicator 7 must either be a direct current device (in the case of an inversion of the voltage U 2 ) or an alternating current device (in the case of no inversion of the voltage U 2 ).
Bei der Speisung des Hallgebers I mit einem WechselstromWhen the Hall sender I is supplied with an alternating current
fester Frequenz von der Speisequelle 6 (Fig. 2a) stellt die Summen-Ausgangsspannung U^ im Schaltbetrieb der Elektroden 2-3 und 4-5 auf Grund des vorstehend Erwähnten und der Gleichung gen ein amplitudenmoduliertes Signal (Fig« 6b) dar, dessen Nutzinformation abgetrennt und mittels Indikator 7 fur Mittel-fixed frequency from the supply source 6 (Fig. 2a) represents the total output voltage U ^ in the switching mode of the electrodes 2-3 and 4-5 represent an amplitude-modulated signal (Fig. 6b) on the basis of the above and the equation Useful information and separated by means of indicator 7 for medium
409883/0703409883/0703
werte (In Fig. 6b die Spannung U ^ am Ausgang des Amplitudendetektors) gemessen werden kann«values (in Fig. 6b the voltage U ^ at the output of the amplitude detector) can be measured «
Die Zeigerabweichung beim Hallspannungsindikator 7 des Hallgebers um einen Winkel ^l 1st aleo in den betrachteten Fallen dem Mittelwert der absoluten Pegel der an jedem Paar der gegenüberliegenden Elektroden abgenommenen Ausgangssignale, d»h. der Große der Hallspannung e_f proportional und von der Uichtaqliipotentialspannung U unabhängig·The pointer deviation in the Hall voltage indicator 7 of the Hall sensor by an angle ^ l is aleo in the cases under consideration the mean value of the absolute level of the output signals picked up at each pair of the opposing electrodes, ie. the size of the Hall voltage e_ f proportional and independent of the Uichtaqliipotential voltage U
Bei der Kaskadenschaltung der Hallgeber (Fig. 4) ist die Arbeitsweise des ersten von der Stromquelle 6 über den Umschalter 8 gespeisten Hallgebers I der obenbeschriebenen Arbeitsweise eines Hallgebers mit demselben Umschalter ähnlich· Das an den Paaren der gegenüberliegenden Elektroden 2-3 und 4-5 des Hallgebers I abgenommene Ausgangssignal Urf* dient zur Speisung des zweiten Hallgebers 3° über den zusätzlichen Umschal·When cascading the Hall sensor (Fig. 4) is the Mode of operation of the first Hall sensor I of the mode of operation described above, fed by the current source 6 via the changeover switch 8 of a Hall sensor with the same switch is similar · The one on the pairs of opposing electrodes 2-3 and 4-5 output signal Urf * taken from Hall sender I is used for Supply of the second Hall sensor 3 ° via the additional switchover
"A Λ "A Λ
ter 311 wobei die Arbelt der letzteren der des Gebers I mit dem Umschalter 8 ähnelt« UIe Umschalter 8 und 31 werden durch den Kommutierungsgenerator 22 gesteuert· Der Indikator 7 mißt die Ausgangsspannung des zweiten Hallgebers 30*ter 311 where the work of the latter is that of the giver I. with the toggle switch 8 is similar to «UIe toggle switches 8 and 31 controlled by the commutation generator 22 The indicator 7 measures the output voltage of the second Hall sensor 30 *
Bei der Speisung des ersten Hallgebers A mit einem Gleichstrom I und bei der Einwirkung der magnetischen Induktion 1st das Ausgangssignal U< . des ersten Hallgebers 1 im Falle einer Invertierung der Ausgangsspannung des ersten Hallgebers % gleich TJ^1 S ex1 + Up1. ·.· (19)When the first Hall sensor A is supplied with a direct current I and when the magnetic induction acts, the output signal U <. of the first Hall sensor 1 in the case of an inversion of the output voltage of the first Hall sensor % equals TJ ^ 1 S e x1 + U p1 . ·. · (19)
und bei keiner Invertierung der Ausgangsspannung des ersten Hallgebers 1 bei der Umschaltung der Elektroden des Hallgebersand with no inversion of the output voltage of the first Hall sender 1 when switching over the electrodes of the Hall sender
409883/0703409883/0703
11^I=Vl1 θχ1 — (20) 11 ^ I = Vl 1 θ χ1 - (20)
Im ersten Fall wird der zweite Hallgeber 30 durch den Gleichanteil der Summen—Ausgangsspannung U^,. des ersten Hallgebers 1 und im zweiten Fall durch den Wechselanteil der Summen-Ausgangsspannung UV ,- des ersten Hallgebers 1» die der Hallspannung θχ1 ^es e2?s*en Geyers 1 proportional slndt gespeist» Die Ausgangsspannung \5< ο des zweiten Hallgebers 30 ist gleich Ug- 2= kex/j ± U2 im Falle einer Invertierung der AusgangssparSing des zweiten Hallgebers 30 und gleich U^ 2 = U2 + kex^ im Falle keiner Invertierung der Ausgangsspannung des zweiten Hallgebers 30 bei der Umschaltung seiner Elektroden· Im ersten Fall weist das Summen-Ausgangssignal Vg 2 einen der Hallspannung βχ2 = ^χΊ ^-es zweiten Gebers JO proportionalen GlelchantBil und einen der NlchtSqulpotentialspannung U2 des zweiten Gebers 30 proportionalen Wechselanteil auf. Im zweiten tfall weist das Summen-Ausgangsignal U^g 2 einen der Hallspannung θχ2 des zweiten GeDers 30 proportionale Y/echselanteil und einen der llichtäquipotentlalspannung U2 des zweiten Gebers 3Q proportionalen Gleichanteii auf· In Abhängigkeit von der Anwendung der jeweiligen Kontaktschaltung oeim zusätzlichen Umschalter 31 muß der Indikator 7 ein Gleichstromgerät (im tfalle einer Invertierung der Spannung des zweiten Gebers 30 bei der Umschöxtuug uer Kontakte des zusätzlichen Umschalters 31) oder ein Wechselstromgerät (im Falle keiner Invertierung der Spannung des zweiten Gebers 30 bei der Umschaltung der Kontakte des zusätzlichen Umschalters 31) sein·In the first case, the second Hall sensor 30 is generated by the direct component of the sum output voltage U ^,. the first Hall sensor 1 and in the second case by the AC component of the sum output voltage UV, - the first Hall sensor 1 "the θ of the Hall voltage χ1 ^ it e2 s * s Geyer 1 proportional slnd t fed" The output voltage \ 5 <ο the second Hall sensor 30 is equal to Ug- 2 = ke x / j ± U 2 in the case of an inversion of the output saving of the second Hall sensor 30 and equal to U ^ 2 = U 2 + ke x ^ in the case of no inversion of the output voltage of the second Hall sensor 30 when switching Its electrodes · In the first case, the sum output signal Vg 2 has a GlelchantBil proportional to the Hall voltage β χ2 = ^ χΊ ^ - es second transmitter JO and an alternating component proportional to the no-voltage potential voltage U 2 of the second transmitter 30. In the second case, the sum output signal U ^ g 2 has a Y / echsel component proportional to the Hall voltage θ χ2 of the second encoder 30 and an equal component proportional to the light equipotential voltage U 2 of the second transmitter 3Q depending on the application of the respective contact circuit oe in the additional switch 31, the indicator 7 must be a direct current device (in the event that the voltage of the second transmitter 30 is inverted when the contacts of the additional changeover switch 31 are changed) or an AC device (in the event that the voltage of the second transmitter 30 is not inverted when the contacts of the additional changeover switch are changed over) 31) to be
409883/0703409883/0703
Bei der Speisung des Gebers 1 mit einem Wechselstrom fester Frequenz von der Quelle 6 (Fig. 4) stellt die Summen-Ausgangs spannung des zweiten Hallgebers JO im Schaltbetrieb der Elektroden der Hallgeber 1,30 auf Grund des vorstehend Gesagten und der Gleichungen (9, 10) ein amplitudenmoduliertes Signal dar, dessen Nut ζ information abgeschieden und durch den Indikator 7 fur Mittelwerte gemessen werden kann*When supplying encoder 1 with an alternating current fixed frequency from the source 6 (Fig. 4) represents the total output voltage of the second Hall sensor JO in the switching mode of the Electrodes of Hall sensors 1, 30 based on what has been said above and equations (9, 10) an amplitude-modulated signal represents whose groove ζ information is deposited and through the indicator 7 can be measured for mean values *
Die Zeigerabweichung des HallspannungsIndikators 7 der Hallgeber 1 und 350 in Kaskadenschaltung um einen Winkel O^ ist also in den betrachteten Fällen dem Mittelwert der absoluten Pegel der an federn Paar der gegenüberliegenden Elektroden des zweiten Hallgebers 30 abgenommenen Signale, d.h· der Hallspannung ex2» Pr°P0i*3L01ial und von den Nlchtaquipotentlalspannungen Up1 und U2 unabhängig·The pointer deviation of the Hall voltage indicator 7 of the Hall sensors 1 and 350 in cascade connection by an angle O ^ is therefore the mean value of the absolute level of the signals picked up at the spring pair of the opposing electrodes of the second Hall sensor 30, i.e. the Hall voltage e x2 »P r ° P 0i * 3L 01ia l and independent of the non-equipotential voltages Up 1 and U 2
Bei der Speisung des Hallgebers 1 von den zwei Wechselstromquellen 23 und 24, deren Frequenzen sich um ein gerades Vielfaches unterscheiden, und bei der Einwirkung einer konstanten magnetischen Induktion entstehen an jedem Paar der gegenüber liegenden Elektroden 2-3 und 4-5 des Gebers 1 Spannungen IL und Ug, die je zwei Komponenten verschiedener Frequenz aufweisen: die '.:.:-When feeding the Hall sensor 1 from the two alternating current sources 23 and 24, the frequencies of which are even multiples differ, and under the action of a constant magnetic induction arise at each pair of the opposite Electrodes 2-3 and 4-5 of the encoder 1 voltages IL and Ug, which each have two components of different frequencies: the '.:.: -
eine Komponente 1st durch das Vorhandensein der Hall spannung e_- und der Nichtaquipotentlalspannung U und die andere durch einen Spannungsabfall über dem Geber 1 infolge des Durchganges eines Speisestroms bedingt. Die Elektroden 2-3 des Hallgebers sind mit der Stromquelle 23 der Frequenz u)und die Elektrodenone component is due to the presence of the Hall voltage e_- and the non-equipotential voltage U and the other due to a voltage drop across the encoder 1 as a result of the passage of a supply current. The electrodes 2-3 of the Hall sensor are connected to the power source 23 of the frequency u) and the electrodes
409883/0703409883/0703
4-5 mi* der Stromquelle 24 der Frequenz 2n&3 verbunden. Die an den Elektroden 2-3 abgenommene Spannung IL gelangt auf den Eingang des phasenempfindlichen Gleichrichters 25· Als Bezugsspannung wird die Spannung von der Stromquelle 24 ausgenutzt* Die arv&en Elektroden 4-5 abgenommene Spannung Up gelangt auf den Eingang des phasenempfindlichen Gleichrichters 2,6, als dessen Bezugsspannung die Spannung der Stromquelle 23 ausgenutzt wird. Dank der Selektivität der phasenempfindlichen Gleichrichter 25 und 26 hangen die Werte der Gleichspannungen IU und Uk an deren Ausgängen vom Spannungsabfall über dem Geber 1 infolge des Durchganges der Speiseströme I^ und ig nicht ab» Angesichts dessen, daß bezüglich der Hallspannung e~ der Geber 1 ein nichtumkehrbares und bezuglich der Nichtaquipotentialspannung U ein umkehrbares Element ist, ist die Größe des Gleichanteils der Spannung am Ausgang des phasenempfindlichen Gleichrichters 25 einer Summe der Hallspannung e_ und der Hlchtäqulpotentlalspannung U und am Ausgang des phasenempfindlichen Gleichrichters 26 deren Differenz proportional. Dann ist bei einer Gleichheit von ttbertragungsfaktoren der beiden phasenempfindlichen Gleichrichter die Spannung U,- am Ausgang des Summators 2? der Hallspannung βχ proportional und von der Nichtaquipotentialspannung unabhängig· Der Indikator 28 registriert den wahren Wert der Hallspannung·4-5 mi * of power source 24 of frequency 2n & 3 connected. The voltage IL picked up at the electrodes 2-3 is applied to the input of the phase-sensitive rectifier 25 the voltage of the current source 23 is used as its reference voltage. Thanks to the selectivity of the phase-sensitive rectifiers 25 and 26, the values of the DC voltages IU and Uk at their outputs do not depend on the voltage drop across the encoder 1 as a result of the passage of the supply currents I ^ and ig is a non-reversible and with respect to the non-equipotential voltage U a reversible element, the size of the direct component of the voltage at the output of the phase-sensitive rectifier 25 is proportional to a sum of the Hall voltage e_ and the Hlchtäqulpotentlalspannung U and at the output of the phase-sensitive rectifier 26 their difference is proportional. Then, if the transfer factors of the two phase-sensitive rectifiers are equal, the voltage U, - is at the output of the summator 2? proportional to the Hall voltage β χ and independent of the non-equipotential voltage The indicator 28 registers the true value of the Hall voltage
Zu einer vollkommeneren Selektion der Ausgangsignale des Gebers 1 können zwischen den phasenempfindlichen GleichrichternFor a more complete selection of the output signals from the encoder 1, you can choose between the phase-sensitive rectifiers
409883/0703409883/0703
25 und 26 und den Paaren der gegenüberliegenden Elektroden 2-3 bzw· 4-5 des Gebers 1 Selektivverstärker (in Fig· 3 nicht25 and 26 and the pairs of opposing electrodes 2-3 or 4-5 of the encoder 1 selective amplifier (not in Fig. 3
gezeigt) geschaltet werden·shown) are switched
Bei der Kaskadenschaltung der zwei Hallgeber (Fig· 5)» falls der erste Hallgeber 1 von den zwei Wechselstromquellen 23 und 24 gespeist wird, deren Frequenzen sich um ein gerades Vielfaches unterscheiden, entstehen an jjedem Paar der gegenüberliegenden Elektroden Spannungen, die je zwei Komponenten verschiedener Frequenz aufweisen» Die von den Speiseströmen I^ und i2 unabhängigen Komponenten jedes Paares der Elektroden 2-3, 4-5 des Gebers 1 werden durch die Frequenzselektoren 33* 34 ausgeschieden und gelangen in den zusätzlichen Speise spannungs-former 32 für den zweiten Geber 3°· die. Arbeit des Teiles der Einrichtung, der sich aus dem zweiten Hallgeber 30» der von dem genannten Speisespannungsformer 32 durch zwei Ströme gespeist wird» deren Frequenzen sich um ein gerades Vielfaches unterscheiden, den phasenempfindlichen Gleichrichtern 25, 26, dem Summator 27 zusammensetzt, unterscheidet sich keinesfalls von der obenbeschrigbenen Arbeit der Einrichtung (nach Fig· 3) mit einem Hallgeber 1. Die Spannung am Ausgang des Summators 27 ist der Hallspannung βχ2 a.es zweiten Gebers proportional und von den Nichtaquipotentialspannungen U^ und U2 der Geber unabhängig· Der Indikator 28 registriert den wahren Wert der Hallspannung des zweiten Gebers»With the cascade connection of the two Hall sensors (Fig. 5), if the first Hall sensor 1 is fed by the two alternating current sources 23 and 24, the frequencies of which differ by an even multiple, voltages arise at each pair of the opposing electrodes, each having two different components Have frequency »The independent of the supply currents I ^ and i 2 components of each pair of electrodes 2-3, 4-5 of the transmitter 1 are separated by the frequency selectors 33 * 34 and get into the additional supply voltage shaper 32 for the second transmitter 3 ° · the. Work of the part of the device, which is composed of the second Hall sensor 30 "which is fed by the aforementioned supply voltage shaper 32 by two currents" whose frequencies differ by an even multiple, the phase-sensitive rectifiers 25, 26, the summator 27, does not differ in any way of the above-described work of the device (according to FIG. 3) with a Hall sensor 1. The voltage at the output of the summator 27 is the Hall voltage β χ2 a. it is proportional to the second encoder and independent of the non-equipotential voltages U ^ and U 2 of the encoder · The indicator 28 registers the true value of the Hall voltage of the second encoder »
409883/0703409883/0703
Dle vorliegende Erfindung gestattet es also im Vergleich zu den bekannten, den Einfluß der Nichtäquipotentialspannung auf die EMK eines Hallgebers und auf die EMK der Hallgeber in Kaskadenschaltung vollkommen auszuschließen, was die Möglichkeit gibt, die Meß- oder Registrier*eIt sprunghaft herabzusetzen,The present invention thus allows it in comparison to the well-known, the influence of the non-equipotential voltage to completely exclude the EMF of a Hall sensor and the EMF of the Hall sensor in cascade connection, which is the possibility there is to reduce the measurement or registration speed by leaps and bounds,
die Genauigkeit und Empfindlichkeit der Einrichtungen mit den Hallgebern zu erhohen, Absolutwert der magnetischen Induktion im gegebenen Volumen des Raumes zu bestimmen, den überwachungs-Vorgang zu automatisieren, die Hallgeber in Digitalgeraten er-to increase the accuracy and sensitivity of the devices with the Hall sensors, absolute value of magnetic induction to determine the monitoring process in the given volume of the room to automate the hall sensors in digital devices
folgreich einzusetzen·to use successfully
A09883/0703A09883 / 0703
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732333080 DE2333080C3 (en) | 1973-06-29 | Process for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage and means for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732333080 DE2333080C3 (en) | 1973-06-29 | Process for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage and means for its realization |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2333080A1 true DE2333080A1 (en) | 1975-01-16 |
DE2333080B2 DE2333080B2 (en) | 1976-04-22 |
DE2333080C3 DE2333080C3 (en) | 1976-12-09 |
Family
ID=
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0052981A1 (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hall element circuit arranged to eliminate in-phase voltage |
EP0548391A1 (en) * | 1991-12-21 | 1993-06-30 | Deutsche ITT Industries GmbH | Offset compensated Hall-sensor |
WO1993015413A1 (en) * | 1992-01-28 | 1993-08-05 | El-Mos Elektronik In Mos-Technologie Gmbh | Process and device for offset-compensated magnetic field measurement by means of a hall element |
US7005915B2 (en) | 2004-02-27 | 2006-02-28 | Honeywell International Inc. | Series bridge circuit with amplifiers |
US7015557B2 (en) | 2004-04-16 | 2006-03-21 | Honeywell International Inc. | Hall element with segmented field plate |
US7061311B2 (en) | 2004-07-23 | 2006-06-13 | Honeywell International Inc. | Differential amplifier for dual bridge transducer |
DE102008025409A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Ooo "Innovacionniy Dom "Radiofizika" | Magnetometer has four contact hall sensor, current source, switching system, call unit and storage unit, where hall sensor is formed symmetrically to current lines that pass through four contacts |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0052981A1 (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hall element circuit arranged to eliminate in-phase voltage |
EP0548391A1 (en) * | 1991-12-21 | 1993-06-30 | Deutsche ITT Industries GmbH | Offset compensated Hall-sensor |
US5406202A (en) * | 1991-12-21 | 1995-04-11 | Deutsche Itt Industries Gmbh | Offset-compensated hall sensor having plural hall detectors having different geometrical orientations and having switchable directions |
WO1993015413A1 (en) * | 1992-01-28 | 1993-08-05 | El-Mos Elektronik In Mos-Technologie Gmbh | Process and device for offset-compensated magnetic field measurement by means of a hall element |
US7005915B2 (en) | 2004-02-27 | 2006-02-28 | Honeywell International Inc. | Series bridge circuit with amplifiers |
US7015557B2 (en) | 2004-04-16 | 2006-03-21 | Honeywell International Inc. | Hall element with segmented field plate |
US7061311B2 (en) | 2004-07-23 | 2006-06-13 | Honeywell International Inc. | Differential amplifier for dual bridge transducer |
DE102008025409A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Ooo "Innovacionniy Dom "Radiofizika" | Magnetometer has four contact hall sensor, current source, switching system, call unit and storage unit, where hall sensor is formed symmetrically to current lines that pass through four contacts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2333080B2 (en) | 1976-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0152739B1 (en) | Method for the determination of the instant of the reclosure of a power circuit breaker, and apparatus to carrying out this method | |
DE1202830B (en) | Electronic switching device, consisting of two transistors whose emitter-collector paths are connected in series in opposite directions | |
DE2749763C2 (en) | ||
DE1043479B (en) | Electrical relay protection system | |
DE3423076C2 (en) | ||
DE69014416T2 (en) | Control device for an electromagnetic switch. | |
DE3139975C2 (en) | Device for calibrating detection channels of a mass spectrometer | |
DE2454522A1 (en) | MAGNETORESISTIVE ELEMENT | |
DE1154281B (en) | Device for forming the reciprocal value of currents, voltages or magnetic fluxes | |
DE2333080A1 (en) | Electronic measuring appts. using Hall voltage - has device removing effect of non-equipotential voltage on Hall voltage based on evaluation of irreversibility of Hall transmitter | |
EP0686850A1 (en) | DC current measuring circuit with voltage isolation between current path and measuring circuit | |
DE3323961C2 (en) | ||
EP0208847B1 (en) | Moment feedback value formation device for a threephase synchronous machine with current block supply | |
DE2333080C3 (en) | Process for eliminating the influence of the non-equipotential voltage on the Hall voltage and means for its realization | |
DE1025983B (en) | Measuring device in which an alternating voltage is modulated according to a changing size | |
DE1513510C3 (en) | Circuit arrangement for earth fault monitoring | |
DE822275C (en) | Methods and devices for regulating or displaying the current distribution to the electrodes of an electrolytic cell | |
DE2102981C3 (en) | Circuit arrangement for converting an angle of rotation into a proportional DC voltage | |
DE2529943B2 (en) | Electronic circuit arrangement for connecting alternating current networks in parallel | |
DE2124921C3 (en) | ||
DE1917567C3 (en) | Computing device for solving the equations that determine the operating behavior of an n-phase induction machine | |
DE928662C (en) | Method for deriving a direct current from two alternating voltages of the same frequency | |
DE933114C (en) | Device for measuring the ratio of two speeds | |
DE2520160C3 (en) | Static meter for measuring the power or work in an alternating current network | |
DE2014089A1 (en) | Circuit for generating an output signal leading the zero crossing of an alternating current by a constant time |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |