FI57666B - NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT WITH HALL-EFFECT-ANORDING - Google Patents

NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT WITH HALL-EFFECT-ANORDING Download PDF

Info

Publication number
FI57666B
FI57666B FI277972A FI277972A FI57666B FI 57666 B FI57666 B FI 57666B FI 277972 A FI277972 A FI 277972A FI 277972 A FI277972 A FI 277972A FI 57666 B FI57666 B FI 57666B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
voltage
hall
converter
electromotive force
selector switch
Prior art date
Application number
FI277972A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI57666C (en
Inventor
Sergei Glebovich Taranov
Voldmir Vasilievich Braiko
Jury Trofimovich Chigirin
Vladimir Petrovich Belousov
Original Assignee
Inst Elektrodinamiki Akademii
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Elektrodinamiki Akademii filed Critical Inst Elektrodinamiki Akademii
Priority to FI277972A priority Critical patent/FI57666C/en
Publication of FI57666B publication Critical patent/FI57666B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57666C publication Critical patent/FI57666C/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

RSF^I te] (11>KUU.LUTUS,ULKA,SU 57666RSF ^ I te] (11> KUU.LUTUS, ULKA, SU 57666

1 J V ' UTLÄGGNINCSSKRIFT1 J V 'UTLÄGGININCSSKRIFT

C (45) v.y :n: tty Ί · ^ ’ (51) <v.ik.3/int.ct.3 G 01 H 33/06 SUOMI —FINLAND (21) P*w*trtl»lt*iiiu*--P*t*«t*n»6k«rti*i 2779/72 (22) Hakamltpllvt — AiwSknlngadag 09.10.72 (23) AlkupUvft — Glltighatsdag 09.10.72 (41) Tulkit julklMkil — Bllvlt offantllg 10.0^. jbC (45) vy: n: tty Ί · ^ '(51) <v.ik.3 / int.ct.3 G 01 H 33/06 FINLAND —FINLAND (21) P * w * trtl »lt * iiiu * --P * t * «t * n» 6k «rti * i 2779/72 (22) Hakamltpllvt - AiwSknlngadag 09.10.72 (23) AlkupUvft - Glltighatsdag 09.10.72 (41) Tulkit julklMkil - Bllvlt offantllg 10.0 ^. jb

Htarttl- |. rekisterihallitut wet**.*, g. ***—>Htarttl- |. registry controlled wet **. *, g. *** ->

Patent- och ragisteratyralaan Anaektn utlagd och utl.*krift*n publkerad 30.05.80 (32)(33)(31) Pyydetty ttuoikeu*—Begird prioritet (71) Institut Elektrodinamiki Akademii Nauk Ukrainskoi SSR, Brest-Litovsky prospekt 102, Kiev, USSR(SU) (72) Sergei Glebovich Taranov, Kiev, Voldmir Vasilievich Braiko, Kiev,Patent- och ragisteratyralaan Anaektn utlagd och utl. * Krift * n publkerad 30.05.80 (32) (33) (31) Requested ttuoikeu * —Begird priority (71) Institut Elektrodinamiki Akademii Nauk Ukrainskoi SSR, Brest-Litovsky Prospekt 102, Kiev, USSR (SU) (72) Sergei Glebovich Taranov, Kiev, Voldmir Vasilievich Braiko, Kiev,

Jury Trofimovich Chigirin, Kiev, Vladimir Petrovich Belousov,Jury Trofimovich Chigirin, Kiev, Vladimir Petrovich Belousov,

Kiev, USSR(SU) (7*0 0y Kolster Ah (5^) Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje -Numeriskt indikeringsinstrument för den elektromotoriska kraften av en Hall-effekt-anordningKiev, USSR (SU) (7 * 0 0y Kolster Ah (5 ^) Numerical indicating device for the electromotive force of a Hall-phenomenon device -Numerical indicating instruments for electromotive motors of the Hall effect effect

Keksinnön kohteena on Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman indikointi-koje ja aivan erikoisesti Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen in-dikointikoje, jota voidaan käyttää erilaisissa laitteissa, joissa Hall'in ilmiöitä käytetään hyväksi.The invention relates to an electromotive force indicating device for a Hall effect device and, more particularly, to a numerical indicating device for the electromotive force of a Hall effect device, which can be used in various devices in which Hall's phenomena are exploited.

Tunnetaan Hall-ilmiö-anturin sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje, jolloin Hall-sähkömotorisen voinen anturin toinen pari vastakkaista napaisuutta olevia elektrodeja on kytketty jännitelähteeseen ja toinen pari vastakkaista napaisuutta olevia elektrodeja on kytketty "jännitekoodi"-muuttajaan, joka puolestaan on yhdistetty numeeriseen indikointikojeeseen. ’Uännitekoodi"-muuttaja koodaa anturin ulostulojännitteen, joka on kehitetty yli viimeksi mainitun parin vastakkaista napaisuutta olevia elektrodeja, ja numeerinen indikointikoje ilmaisee sen.A numerical indicating device for the electromotive force of a Hall effect sensor is known, in which one pair of electrodes of the Hall electromotive power sensor of opposite polarity is connected to a voltage source and another pair of electrodes of opposite polarity is connected to a "voltage code" converter, which in turn is connected to a numerical indicator. The ‘voltage code’ converter encodes the output voltage of the sensor generated over electrodes of opposite polarity of the latter pair and is indicated by a numerical indicating device.

Tunnetaan myös analogisia laitteita Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman mittaamiseksi, joissa on eliminoitu ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutus Hai 1-ilmiö-Mtteen sähkömotoriseen voimaan. Nämä mittauslaitteet käsittävät Hall-ilmiö-laitteen, jossa oil kalesi paria vastakkaista napaisuutta olevia elektrodeja, jolloin toinen pari on kytketty valitsijakytkimen kautta jännitelähteeseen ja toinen pari 2 57666 on kytketty valitsijakytkimen kautta Hall-ilmiö-anturin sähköiiiotorisen voiman in-dikointikojeeseen. Valitsijakytkimen tarkoituksena on aikaansaada vuorotteleva yhteys Hall-ilmiö-anturin kahden elektrodiparin ja jännitelähteen vast, sälikömotori-sen voiman indikointikojeen välillä. Kun toinen elektrodipari siten on yhdistetty jännitelähteeseen, on toinen pari yhdistetty indikointikojeeseen ja päinvastoin.Analog devices for measuring the electromotive force of a Hall phenomenon device are also known, in which the effect of a non-DC potential voltage on the electromotive force of the Hai 1 phenomenon is eliminated. These measuring devices comprise a Hall effect device in which an oil pair of electrodes of opposite polarity is connected, one pair being connected via a selector switch to a voltage source and the other pair 2 56666 being connected via a selector switch to an electrode force indicating device of a Hall effect sensor. The purpose of the selector switch is to provide an alternating connection between the two electrode pairs of the Hall effect sensor and the voltage source resistance device of the voltage source. Thus, when the second pair of electrodes is connected to the voltage source, the second pair is connected to the indicating device and vice versa.

Kun anturi on palautumaton Hall-sähkömotorisen voiman suhteen ja palautuva ei-tasapotentiaalijännitteen suhteen, niin anturin ulostulojännite, joka on kehitetty vuorotellen mainitun kahden elektrodiparin yli, edustaa valitsijakytkimen toiminnan parittoman jakson aikana Hall-sähkömotorisen voiman ja ei-tasapotentiaali-jännitteen summaa ja kytkimen toiminnan parillisen jakson aikana niiden välistä erotusta .When the sensor is irreversible with respect to the Hall electromotive force and reversible with respect to the non-DC potential voltage, the sensor output voltage generated alternately over said two electrode pairs represents the sum of the Hall electromotive force and the non-DC potential voltage pair during the odd cycle of selector switch operation. the difference between them during the period.

Kali-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman indikointikojeen osoittimen kulma-siirtymä on verrannoilinen kunkin elektrodiparin yli kehitettyjen ulostulosignaalien absoluuttisten tasojen keskiarvoon, so. Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman arvoon, eikä siten riipu ei-tasapotentiaalijännitteestä.The angular displacement of the pointer of the electromotive force indicating device of the Kali phenomenon device is proportional to the average of the absolute levels of the output signals generated over each pair of electrodes, i. The value of the electromotive force of the Hall effect device, and thus does not depend on the non-DC potential voltage.

Siten edellä kuvatun laitteen toiminta perustuu kahden elektrodiparin vuorotelevaan kytkemiseen ja laitteeseen kuuluu indikointikoje Hall-ilmiö-laitteen ulostulosignaalien absoluuttisten tasojen keskiarvojen ilmaisemiseksi ja suhteellisen suurella aikavakiolla.Thus, the operation of the device described above is based on the alternating connection of two pairs of electrodes and the device includes an indicating device for indicating the averages of the absolute levels of the output signals of the Hall effect device and with a relatively large time constant.

Kuitenkin Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman tunnetussa numeerisessa indikoir.tikojeessa on joukko epäkohtia.However, the known numerical indicating device for the electromotive force of the Hall effect device has a number of drawbacks.

Ensiksi mittaustarkkuus on suhteellisen huono, kun Hall-ilmiö-laitteesta tulevat signaalit ovat heikkoja, mikä johtuu anturin ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksesta, joka siitä huolimatta, että sitä korjataan tai kompensoidaan on epästabiili ajan suhteen ja on altis ympäristön lämpötilan vaikutukselle.First, the measurement accuracy is relatively poor when the signals from the Hall effect device are weak due to the effect of the non-DC potential voltage of the sensor, which, despite being corrected or compensated, is unstable with time and exposed to ambient temperature.

Toiseksi tunnetut indikointikojeet ovat käytännöllisesti katsoen kykenemättömiä mittaamaan hall-sähkömotorisen voiman todellista arvoa niissä tapauksissa, kun ei-tasapotenuiaalijännitettä ei ole helposti erotettavissa anturin sähkömoto-risesta voimasta, so. kun nämä kaksi signaalia ovat samankaltaisia.Second, the known indicating devices are practically incapable of measuring the true value of the hall-electromotive force in cases where the non-DC potential voltage is not easily distinguishable from the sensor electromotive force, i. when the two signals are similar.

Kolmanneksi on mittausaika suhteellisen pitkä, mikä johtuu siitä, että on pakko käsin palauttaa koje nollaan ennen mittausta. Tämä seikka joka monimutkaistaa tunnetun indikointikojeen käyttöä Hall-ilmiö-anturin sähkömotorisen voiman mittaamisen, kun viimemainitun kestoaika on lyhyempi kuin nollaan palauttamiseen välttämättä kuluva aika, tai tekee tällaisen tunnetun indikointikojeen käytön kokonaan mahdottomaksi.Third, the measurement time is relatively long, which is due to the fact that it is forced to manually reset the instrument to zero before measurement. This fact, which complicates the use of a known indicating device for measuring the electromotive force of a Hall effect sensor when the duration of the latter is shorter than the time necessarily required to reset to zero, or makes the use of such a known indicating device completely impossible.

lisäksi on tunnetun indikointikojeen yhteydessä vaikeata aikaansaada täysin automaattinen Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman mittaus ja ilmaisu.in addition, with the known indicating device, it is difficult to achieve a fully automatic measurement and detection of the electromotive force of the Hall effect device.

Toisaalta myös edellä kuvatussa analogialaitteessa Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman indikoimiseksi on epäkohtia.On the other hand, the analog device described above for indicating the electromotive force of the Hall effect device also has drawbacks.

3 576663 57666

Ensiksi Hall-sähkömotorisen voiman mittaustarkkuus ei ole riittävä, mikä johtuu kytkentäinterferenssin vaikutuksesta.First, the measurement accuracy of the Hall electromotive force is not sufficient due to the effect of coupling interference.

Toiseksi on kojeen toimintanopeus riittämätön, koska anturin ulostulojänni-te on perusteellisesti suodatettava.Secondly, the operating speed of the instrument is insufficient because the output voltage of the sensor must be thoroughly filtered.

Kolmanneksi ei laite ole riittävän luotettava, mikä johtuu valitsijakytkimen toistuvista kytkentäjaksoista.Third, the device is not reliable enough due to the repeated switching cycles of the selector switch.

On kuitenkin mahdotonta suoraan käyttää edellä kuvattua Hall-ilmiö-laitetta, jossa elektrodit kytketään selitetyllä tavalla, Hall-ilmiö-laitteen sähkömotori-sen voiman tunnetussa numeerisessä indikointikojeessa, koska numeerisen indikointi-kojeen "jännitekoodi"-muuttajan toiminnan jokaisen peräkkäisen jakson aikana ulos-- tulojännitteen arvoa edellisen jakson aikana edustava informaatio on menetetty.However, it is impossible to directly use the Hall effect device described above, in which the electrodes are connected as described, in a known numerical indicating device of the electric motor power of the Hall effect device, because during each successive period of operation of the "voltage code" converter of the numerical indicating device-- information representing the value of the input voltage during the previous period is lost.

Keksinnön tarkoituksena on välttää nämä epäkohdat.The object of the invention is to avoid these drawbacks.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada Hall-ilmiö-laitteen sähkömotoriser. voi-^ man numeerinen indikointikoje, jonka yhteydessä ei ole välttämätöntä suorittaa aset telua nollaa ennen mittausta.The object of the invention is to provide an electric motor for a Hall effect device. a numerical force indicating device in which it is not necessary to perform the setting to zero before the measurement.

Tämä päämäärä saavutetaan Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerisen indikointikojeen avulla, jossa vastakkaista napaisuutta olevat elektrodiparit vuorotellen valitsijakytkimen avulla kytketään jännitelähteeseen ja "jännitekoodi"-muuttajaan, joka on liitetty numeeriseen indikointikojeeseen, jolle keksinnön mukaisesti on tunnusomaista se, että siinä edelleen on elin, joka määrää koodausj&kson päättymishetken, jolloin mainitun elimen sisäänmeno on kytketty mainittuun "jännite-koodi "-muutta jaan ja sen ulostulo on kytketty mainittuun valitsijakytkimeen sekä myös mainittuun muuttajaan.This object is achieved by means of a numerical indicating device for the electromotive force of the Hall effect device, in which pairs of electrodes of opposite polarity are alternately connected by a selector switch to a voltage source and a "voltage code" converter connected to a numerical indicating device further characterized by which determines the end time of the coding period, wherein the input of said element is connected to said "voltage code" switch and its output is connected to said selector switch as well as to said converter.

On suotavaa, että keksinnön mukainen Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje edelleen sisältää vaiheherkän elimen, joka on sovitettu synnyttämään ohjaussignaali, joka vaikuttaa mainittuun "jännitekoodi"-muuttajaan, kun mainitun Hall-ilmiö-laitteen ei-tasapotentiaalijännitteen arvo nousee laitteen sähkömotorista arvoa suuremmaksi, jolloin mainitun vaiheherkän elimen toinen sisäänmeno on yhdistetty mainitun valitsijakytkimen ulostuloon toisen sisäänmenon ollessa " yhdistetty mainituun jännitelähteeseen ja ulostulon ollessa yhdistetty mainittuun "jännitekoodi"-muuttaj aan.It is desirable that the numerical indicating device for the electromotive force of the Hall effect device according to the invention further includes a phase sensitive means adapted to generate a control signal acting on said "voltage code" converter when the value of the non-DC potential voltage of said Hall effect device rises larger, wherein the second input of said phase sensitive member is connected to the output of said selector switch, the second input being "connected to said voltage source and the output being connected to said" voltage code "converter.

Keksinnön mukainen Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje eliminoi täysin ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksen sähkömotorisen voiman arvoon, joka tulee ilmaistuksi, jolloin kojeen tarkkuus, herkkyys ja toiminta-nopeus on saatu paremmiksi.The numerical indicating device of the electromotive force of the Hall effect device according to the invention completely eliminates the effect of the non-DC potential voltage on the value of the electromotive force, which becomes expressed, whereby the accuracy, sensitivity and operating speed of the instrument are improved.

Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisesti keksinnön erästä suoritusmuotoa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää Hall-ilimiö-laitteen sähkömotorisen voiman keksinnön mukaisen numeerisen indikointikojeen lohkokaaviota, kuvio 2aesittää diagrammia, josta näkyy Hall-smv-laitteeseen vaikuttavan kes-tomagneettisen induktion vaihtelu ajan suhteen, kuvio 2b esittää diagrammia, josta näkyy Hall-smv-laitteen syöttövirran sekä vertailujännitteen vaihtelu ajan suhteen, * 57666 kuvio 2c esittää diagrammia, josta näkyy Hall-smv-laitteen kokonaisulostulo-jännitteen vaihtelu ajan suhteen, kuvio 2d esittää vertailua Hall-smv-laitteen ulostulojännitteen absoluuttista arvoa ajan suhteen esittävän diagrammin ja lineaarisesti muuttuvaa kompensaatio-jännitettä esittävän diagrammin välillä, kuvio 2e esittää diagrammin, josta näkyy Hall-smv-laitteen ulostulojännit-teenkoodauksen suorittavan "jännitekoodi"-muuttajan koodin ajallinen vaihtelu, kuvio 2f esittää diagrammia, josta näkyy "jännitekoodi"-muuttajan ulostulossa esiintyvän pulssisignaalin ajallinen vaihtelu, kuvio 2g esittää diagrammia, josta näkyy koodauksen päättymishetken määräävän elimen ulostulojännitteen ajallinen vaihtelu, kuvio 2h esittää diagrammia, josta näkyy vaiheherkän elimen ulostulojännitteen ajallinen vaihtelu, kuvio 2j esittää diagrammia, josta näkyy keksinnön mukaisen numeerisen indi-kointikojeen ilmaisun ajallinen vaihtelu.An embodiment of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a block diagram of a numerical indicating device for the electromotive force of a Hall phenomenon device according to the invention, Figure 2a shows a diagram showing the variation of permanent magnet induction 2 with respect to time; a diagram showing the variation of the supply current of the Hall smv device and the reference voltage with time, * 57666 Fig. 2c shows a diagram showing the variation of the total output voltage of the Hall smv device with time, Fig. 2d shows a comparison of the absolute value of the output voltage of the Hall smv device with time Fig. 2e shows a diagram showing the time variation of the code of the "voltage code" converter performing the output voltage-coding of the Hall-smv device, Fig. 2f shows a diagram showing the "voltage code", and a diagram showing the "voltage code" the time variation of the pulse signal at the output of the "ode" converter, Fig. 2g shows a diagram showing the time variation of the output voltage of the determining element at the end of coding, Fig. 2h shows a diagram showing the time variation of the output voltage of the phase sensitive element, Fig. 2j shows a diagram temporal variation in the expression of the instrument.

Keksinnön mukainen Hall-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointi-koje käsittää Hall-laitteen (kuvio 1), jossa on kaksi paria vastakkaista napaisuutta olevia elektrodeja 2, 3 vast. 4, 5, jotka valitsijakytkimen 6 kautta on yhdistetty jännitelähteeseen 7 ja "jännitekoodi"-muuttajan 8, joka on liitetty numeeriseen indikointikojeeseen 9. Tähän laitteistoon kuuluu lisäksi elin 10 koodaustoi-minnan päättymishetken määräämiseksi, jolloin elimen 10 sisäänmeno on yhdistetty muuttajaan 8 ja sen ulostulo on yhdistetty valitsijakytkimeen 6 ja samaan muuttajaan 8.The numerical indicating device for the electromotive force of a Hall device according to the invention comprises a Hall device (Fig. 1) with two pairs of electrodes 2, 3, respectively, of opposite polarity. 4, 5, which are connected via a selector switch 6 to a voltage source 7 and a "voltage code" converter 8 connected to a numerical indicating device 9. This apparatus further comprises means 10 for determining the end of coding operation, the input of the element 10 being connected to the converter 8 and its output is connected to selector switch 6 and the same converter 8.

Valitsijakytkimen 6 tehtävänä on vuorotellen kytkeä elektrodiparit, siis ensin Kali-laitteen 1 toinen elektrodipari, esim. elektrodit 2 ja 3, lähteeseen 7, kun taas toinen pari, siis elektrodit 4 ja 5, tällöin on kytketty "jännitekoodi"-muuttajaan 8, ja tämän jälkeen kytkemisjärjestys vaihtuu päinvastaiseksi.The function of the selector switch 6 is to alternately connect the electrode pairs, i.e. first the second electrode pair of the Kali device 1, e.g. electrodes 2 and 3, to the source 7, while the second pair, i.e. the electrodes 4 and 5, is then connected to the "voltage code" converter 8, and then the switching order is reversed.

"Jännitekoodi"-muuttaj a 8 voi olla aikapulssityyppiä tai taajuuspulssityyp-piä tai jotain muuta koodipulssityyppiä.The "voltage code" converter 8 may be a time pulse type or a frequency pulse type or some other code pulse type.

Elin 10 koodaustoiminnan päättymishetken määräämiseksi on tarkoitettu määräämään se hetki, jolloin muuttaja 8 päättää Hall-laitteen 1 ulostulojännitteen koodaustoiminnan ja sen jälkeen muodostamaan valitsijakytkimeen 6 ja muuttajaan 8 vaikuttava ohjaussignaali. Mainittu elin 10 aikaansaa Hall-laitteen sähkömotorisen voiman mittauksen vähintään kahden jakson ajaksi. Numeerisen indikointikojeeseen voi myös kuultoa vaiheherkkä elin 11, jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty valitsijakytkimen 6 ulostuloon ja jonka toinen sisäänmeno on yhdistetty jännitelähteeseen 7 sekä jonka ulostulo on yhdistetty "jännitekoodi"-muuttajaan 8.The means 10 for determining the end time of the coding operation is intended to determine the moment when the converter 8 terminates the coding operation of the output voltage of the Hall device 1 and then to generate a control signal acting on the selector switch 6 and the converter 8. Said member 10 provides a measurement of the electromotive force of the Hall device for at least two periods. The numerical indicating device can also be heard by a phase-sensitive element 11, the second input of which is connected to the output of the selector switch 6 and the second input of which is connected to the voltage source 7 and the output of which is connected to the "voltage code" converter 8.

Keksinnön mukainen laite toimii seuraavaan tapaan:The device according to the invention operates in the following way:

Ennen Hall-laitteen sähkömotorisen voiman mittausta suoritetaan valitsija-kytkimen 6 (kuvio 1) "jännitekoodi"-muuttajan 8 ja koodaustoiminnan päättymishet- s 57666 ken määräävän elimen 10 alkuasettelu.Before measuring the electromotive force of the Hall device, the initial setting of the "voltage code" converter 8 of the selector switch 6 (Fig. 1) and the determining element 57666 at the end of the coding operation is performed.

Kun Hall-laitteeseen 1 (kuvio 1) vaikutetaan, esimerkiksi kestcmagneettisen induktion "B" (kuvio 2a) avulla ja kun siihen syötetään esim. sinimuotoinen vaihtovirta "i" (kuvio 2b) vastakkaista napaisuutta olevien elektrodien 2, 3 (kuvio 1) kautta, jotka valitsijakytkimen 6 ollessa alkuasennossaan on kytketty jännitelähteeseen 7, esiintyy jännite "u^" (kuvio 2c) toisen elektrodiparin 4, 5 yli, jolloin jännitteen "u^" muodostavat yhdessä Hall-sähkömotorinen voima "εχ" ja ei-tasapoten-tiaalijännite Mu M.When the Hall device 1 (Fig. 1) is actuated, for example by means of a permanent magnetic induction "B" (Fig. 2a) and when, for example, a sinusoidal alternating current "i" (Fig. 2b) is supplied via electrodes 2, 3 (Fig. 1) of opposite polarity, which, when the selector switch 6 is in its initial position connected to the voltage source 7, a voltage "u ^" (Fig. 2c) occurs over the second pair of electrodes 4, 5, the voltage "u ^" being formed together by the Hall electromotive force "εχ" and the non-equipotential voltage Mu M .

Ei-tasapotentiaalijännite "u^" syntyy Hall-laitteen elektrodien 2, 3 (kuvio 1) läpi kulkevan virran "i" vaikutuksesta ja on aikaisemmin mainittujen, Hall-^ laitteen 1 levyn ei-tasapotentiaalipisteisiin yhdistettyjen elektrodien 4, 5 aiheuttama. Ei-tasapotentiaalijännitteen "Up" arvo on riippuvainen Hall-laitteen ominaisvastuksesta ja on verrannollinen syöttövirran arvoon.The non-DC potential voltage "u" is generated by the current "i" passing through the electrodes 2, 3 of the Hall device (Fig. 1) and is caused by the previously mentioned electrodes 4, 5 connected to the non-equal potential points of the plate of the Hall device 1. The value of the non-DC potential voltage "Up" depends on the resistivity of the Hall device and is proportional to the value of the supply current.

Olettakaamme, että Hall-sähkömotorinen voima "e " ja ei-tasapotentiaalijän- " λ nite "Up" ovat samanvaiheiset (kuvio 2c), jolloin elektrodien 4, 5 (kuvio 1) yli kehitetyn ulostulojännitteen hetkellisarvo saadaan lauseesta U/i = (e^ + u) s in UT t 1 xm pm o jossa e^ ja u^ ovat Hall-sähkömotorisen voiman ja ei-tasapotentiaalijännitteen maksimiarvot ja on syöttövirran Mi" kulmanopeus.Assume that the Hall electromotive force "e" and the non-DC potential "λ nite" Up "are in phase (Fig. 2c), whereby the instantaneous value of the output voltage generated over the electrodes 4, 5 (Fig. 1) is obtained from the theorem U / i = (e ^ + u) s in UT t 1 xm pm o where e ^ and u ^ are the maximum values of the Hall electromotive force and the non-DC potential voltage and is the angular velocity of the supply current Mi ".

Mittauksen alkuhetkenä "t " (kuvio 2d)"jännitekoodi',-muuttaja 8 (kuvio 1), joka on esim. aikapulssityyppiä, ja joka on valitsijakytkimen 6 kautta yhdistetty elektrodeihin 4, 5, aikaansaa Hall-laitteen 1 (kuvio 1) ulostulojännitteen absoluuttisen arvon /u-j/ (kuvio 2d) koodauksen vertaamalla sitä esimerkiksi lineaarisesti muuttuvan vertailujännitteeseen "u " (kuvio 2d). Koodausoperaation tulos, siis arvo "h^" (kuvio 2e) varastoidaan numeerisena staattisena koodina "H " "jän-nitekoodi,,-muuttajan 8 muistiin (kuvio 1).At the beginning of the measurement "t" (Fig. 2d), the "voltage code", the converter 8 (Fig. 1), e.g. of the time pulse type and connected to the electrodes 4, 5 via the selector switch 6, provides the absolute output voltage of the Hall device 1 (Fig. 1). encoding the value / uj / (Fig. 2d) by comparing it, for example, with a linearly varying reference voltage "u" (Fig. 2d) The result of the coding operation, i.e. the value "h ^" (Fig. 2e) is stored as a numeric static code "H" "voltage code ,, to the memory of converter 8 (Figure 1).

Jos muuttaja 8 on koodipulssityyppiä, on olennaista, että Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje palautuvan laskurin lisäksi, joka yleensä sisältyy tämäntyyppisiin muuttajiin "jännitekoodi"-muuttajan 8 ja numeerisen indikointikojeen 9 välissä, sisältää palautuvan apulaskurin (ei esitetty piirustuksessa), joka samoin on sijoitettu muuttajan 8 ja indikointikojeen 9 väliin, jolloin apulaskurin tarkoituksena on varastoida Hall-laitteen ulostulojännitteen "u>|" koodauksen tulos.If the converter 8 is of the code pulse type, it is essential that the numerical indicating device of the electromotive force of the Hall effect device, in addition to the reversible counter normally included in these types of converters between the "voltage code converter 8" and the numerical indicating device 9, include a reversible auxiliary counter (not shown). is also placed between the converter 8 and the indicating device 9, the purpose of the auxiliary counter being to store the output voltage "u> |" of the Hall device. the result of the coding.

Hetken "t^" (kuvio 2d), jolloin Hall-laitteen 1 (kuvio 1) ulostulojännitteen absoluuttisen arvon "u^" koodaus päättyy ja joka muodostaa ensimmäisen mittausjakson "I" (kuvio 2d) päättymishetken, määrää elin 10 (kuvio 1), ja sinä hetkenä lähetetään pulssisignaali "Ug" (kuvio 2f) muuttajasta 8 elimeen 10 (kuvio 1). Koodauksen päättymishetken määräävä elin 10 kehittää ohjaussignaalin "u^" (kuvio 2g), jo- 6 57666 ka vaikuttaa "jannitekoodi"-muuttajaan 8 (kuvio 1) ja valitsijakytkimeen 6.The moment "t ^" (Fig. 2d) at which the coding of the absolute value "u ^" of the output voltage of the Hall device 1 (Fig. 1) ends and which forms the end time of the first measurement period "I" (Fig. 2d) is determined by the member 10 (Fig. 1), and at that moment a pulse signal "Ug" (Fig. 2f) is transmitted from the converter 8 to the element 10 (Fig. 1). The encoding end determining element 10 generates a control signal "u ^" (Fig. 2g), which acts on the "voltage code" converter 8 (Fig. 1) and the selector switch 6.

Vastaanotettuaan tämän ohjaussignaalin "jännitekoodi"-muuttaja 8 on valmis koodaamaan Hall-laitteen 1 ulostulojännitteen seuraavan arvon ilman ensimmäisen jakson "I" koodauksen lopputuloksen "H,," (kuvio 2e) nollausta. Ohjaussignaali käyttää kytkintä 6 elektrodien 4 ja 5 yhdistämiseksi lähteeseen 7 ja samanaikaisesti elektrodien 2 ja 3 yhdistämiseksi muuttajaan 8. Tällä tavalla aloittaa keksinnön mukainen laite Kali-laitteen ulostulojännitteen toisen mittausjakson "II" (kuvio 2d).Upon receiving this control signal, the "voltage code" converter 8 is ready to encode the next value of the output voltage of the Hall device 1 without resetting the coding result "H ,," of the first period "I" (Fig. 2e). The control signal uses a switch 6 to connect the electrodes 4 and 5 to the source 7 and at the same time to connect the electrodes 2 and 3 to the transducer 8. In this way, the device according to the invention starts the second measuring cycle "II" of the Kali device (Fig. 2d).

Seurauksena Hall-laitteen sähkömotorisen voiman "ex" palautumattomuudesta ja saman laitteen ei-tasapotentiaalijännitteen "u^" palautuvuudesta on toisen mittaus-jakson "II" aikana Hall-laitteen 1 (kuvio 1) elektrodien 2 ja 3 yli kehitetyn jännitteen "U2" hetkellisarvo (kuvio 2c) (kun huomioidaan jännitteen inversio, joka on varmistettu välitsijakytkimen 6 koskettamien vastaavan kytkemisen avulla): u„ = (e - u ) sin «vt 2 xm pm oAs a result of the irreversibility of the electromotive force "ex" of the Hall device and the reversibility of the non-DC potential voltage "u ^" of the same device, the instantaneous value of the voltage "U2" generated over the electrodes 2 and 3 of the Hall device 1 (Fig. 1) Fig. 2c) (taking into account the inversion of the voltage ensured by the corresponding connection of the contacts of the intermediate switch 6): u „= (e - u) sin« vt 2 xm pm o

Kall-ilmiö-laitteelle ominainen palautumattomuus aikaansaa siten 180° suuruisen vaihesiirron Hall-sähkömotorisen voiman ja ei-tasapotentiaalijännitteen välillä, kun vaihdetaan elektrodiparista 2, 3 pariin 4· ja 5.The irreversibility inherent in the Kall phenomenon device thus provides a phase shift of 180 ° between the Hall electromotive force and the non-DC potential voltage when switching from electrode pair 2, 3 to pair 4 · and 5.

Tiedetään sekä teoreettisista että käytännön tutkimuksista, että isotrooppisen Hall-laitteen tapauksessa ovat "e ":n ja "u ":n arvot samat molemuilla edel- xm J pm 00 lä selitetyillä mittausjaksoilla, jolloin niiden vaihe-ero on joko 0° tai 180° (vrt. esim. R.F. Wick: "Solution of the problem of a Hall electric field in a germanium girator", Journal of Applied Physics, Vol. 25, No. 6, 1954).It is known from both theoretical and practical studies that, in the case of an isotropic Hall device, the values of "e" and "u" are the same for both measurement periods described above, with a phase difference of either 0 ° or 180 °. (cf. e.g., RF Wick, "Solution of the Problem of a Hall Electric Field in a Germanic Gyrator," Journal of Applied Physics, Vol. 25, No. 6, 1954).

Toisen mittausjakson "II" aikana "jännitckocdi"-muuttaja 8, jonka sisäänmeno on yhdistetty elektrodeihin 2 ja 3 valitsijakytkimen 6 kautta, koodaa Hall-laitteen 1 (kuvio 1) ulos tulo jännitteen absoluuttisen arvon A^/ (kuvio 2d) ja lisää ajankohtaisen koodin (kuvio 2e) varastoituun koodiin "H^". Hall-laitteen 1 (kuvio 1) ulostulojännitteen "U2" (kuvio 2c) koodauksen päättymishetken (kuvio 2d) mää rää elin 10, joka lähettää ohjaussignaalin mittaustoiminnan keskeyttämiseksi (kytkentä, jonka kautta viimeksi mainittu ohjaussignaali vaikuttaa "jännitekoodi"- muuttajaan 8 on paremman havainnollisuuden vuoksi jätetty pois kuviosta 1).During the second measuring period "II", the "voltage cc" converter 8, the input of which is connected to the electrodes 2 and 3 via the selector switch 6, encodes the output of the Hall device 1 (Fig. 1) with the absolute value of the voltage A ^ / (Fig. 2d) and adds the current code (Fig. 2e) to the stored code "H 2". The end time (Fig. 2d) of the coding of the output voltage "U2" (Fig. 2c) of the Hall device 1 (Fig. 1) is determined by a member 10 which sends a control signal to interrupt the measurement operation (switching through which the latter control signal acts on the "voltage code" converter 8 for better clarity. therefore omitted from Figure 1).

Siten tässä selitetty laite suaittaa täyden mittaustoiminnan kahden peräkkäisen jakson aikana. Kun keksinnön mukainen numeerinen indikointikoje toimii automaattisesti tämä toiminta toistuu monta kertaa.Thus, the device described herein allows full measurement operation during two consecutive cycles. When the numerical indicating device according to the invention operates automatically, this operation is repeated many times.

Kunkin peräkkäisen mittaustoimenpiteen päätyttyä voidaan Hall-laitteen 1 sähkömotorisen voiman mittaustulos "N " lukea "jännitekoodi"-muuttajaan 8 liitetystä λ numeerisesta indikaattorista 9. Tähän tulokseen ei ei-tasapotentiaalijännite "u^" ole vaikuttanut, sillä kahden mittausjakson "I" ja "II" aikana on muuttajaan 8 varastoitu Hall-laitteen 1 (kuvio 1) kokonaisulostulojännitettä "u^" edustava informaatio (kuvio 2c), jolloin "u^":n absoluuttiselle arvolle pätee'1: 7 57666 /ut 1 /u1/ * 'V = 2 exmAt the end of each successive measurement operation, the electromotive force measurement result "N" of the Hall device 1 can be read from the numerical indicator 9 connected to the "voltage code" converter 8. This result is not affected by the non-DC potential voltage "u ^" because the two measurement periods "I" and "II "information representing the total output voltage" u ^ "of the Hall device 1 (Fig. 1) is stored in the converter 8 (Fig. 2c), whereby the absolute value of" u ^ "applies to '1: 7 57666 / ut 1 / u1 / *' V = 2 exm

Mainittakoon, että edellä esitetty tulos on oikea vain sillä edellytyksellä, ett "e^" on suurempi kuin "u^ ". Absoluuttisten arvojen käsittelysääntöjen mukaan, jos "e^" olisi pienempi kuin ''upm" 5 niin kokonais jännitteen absoluuttinen arvo ei olisi verrannollinen Hall-sähkömotoriseen voimaan vaan ei-tasapotentiaalijännitteeseen, siis /u/=/e + u/ + /e - u / = £ xm pm xm pm e +u - e + u = 2u.It should be noted that the above result is correct only on the condition that "e ^" is greater than "u ^". According to the rules for processing absolute values, if "e ^" were less than "upm" 5 then the absolute value of the total voltage would not be proportional to the Hall electromotive force but to the non-DC potential voltage, i.e. / u / = / e + u / + / e - u / = £ xm pm xm pm e + u - e + u = 2u.

xm pm xm pm pmxm pm xm pm pm

Vastaavasti, kun e „on pienempi kuin u, voidaan saavuttaa oikea tulos vä-’ xm * * pm’ hentämällä Hall-laitteen ulostulojännitteiden absoluuttiarvot, siis /u, / = /e + u/ -/e - u / = 2 e £ xm pm xm pm xmCorrespondingly, when e „is less than u, the correct result can be obtained by subtracting the absolute values of the output voltages of the Hall device, i.e. / u, / = / e + u / - / e - u / = 2 e £ xm pm xm pm xm

Sen tilanteen havaitsemiseksi, kun Hall-laitteen ei-tasapotentiaalijännite nousee sen sähkömotorista voimaa suuremmaksi, on tässä selitettyyn laitteistoon sovitettu vaiheherkkä elin 11 (kuvio 1).To detect the situation when the non-DC potential voltage of the Hall device rises above its electric motor force, a phase-sensitive member 11 is arranged in the apparatus described herein (Fig. 1).

Vaiheherkkä elin 11 toimii seuraavaan tapaan:The phase sensitive member 11 operates as follows:

Jos mittaustoiminnan kummankin jakson "I" ja "II" aikana jännitelähteestä 7 (kuvio 1) vaiheherkän elimen 11 toiseen sisäänmenoon menevä vertailusignaali "uo" (kuvio 2b) ja elektrodiparien 4, 5 ja 2, 3 yli kehitetyt ulostulosignaalit "u^" ja "u " (kuvio 2c) ovat samanvaiheiset e :n ollessa suurempi kuin u_, niin mikäli 2 xm pm e^in arvo olisi pienempi kuin u^m arvo , olisivat ensimmäisen jakson "I" aikana signaalit "uQ" ja "u^" (kuviot 2b ja 2c) samanvaiheiset ja toisen jakson "II" aikana olisivat signaalit "u0" ja "U2" (kuviot 2b ja 2c) vastakkaisvaiheiset. Tätä tilannetta ylläpidetään invertoimalla Hall-laitteen ulostulojännite "U2" (kuvio 2c) toisen jakson "II" aikana. "uo":n ja "^'-'in välistä muutosta vaiheen suhteen koskevaa informaatiota, kun e on pienempi kuin u , ilmaisee vaiheherkkä elin 11.If, during both cycles "I" and "II" of the measurement operation, the reference signal "uo" (Fig. 2b) going from the voltage source 7 (Fig. 1) to the second input of the phase-sensitive member 11 and the output signals "u ^" and "generated over the electrode pairs 4, 5 and 2, 3 u "(Fig. 2c) are in phase with e being greater than u_, so if the value of 2 xm pm e ^ in were less than the value of u ^ m, the signals" uQ "and" u ^ "would be during the first period" I "( Figures 2b and 2c) would be in phase and during the second period "II" the signals "u0" and "U2" (Figures 2b and 2c) would be in opposite phases. This situation is maintained by inverting the output voltage "U2" of the Hall device (Fig. 2c) during the second period "II". The phase change information between "uo" and "^ '-' when e is less than u is indicated by the phase sensitive member 11.

xm r c pmxm r c pm

Vaiheherkän elimen 11 ulostulosignaalia "u^" (kuvio 2h) käytetään muuttajan 8 palauttamiseen, niin että tämä tässä tapauksessa suorittaa ensinmäisen ja toisen jakson ulostulojen "H^" ja "H2" vähentämisen (kuvio 2e).The output signal "u ^" of the phase-sensitive element 11 (Fig. 2h) is used to reset the converter 8, so that in this case it performs the subtraction of the outputs "H ^" and "H2" of the first and second cycles (Fig. 2e).

Tässä selitetyllä Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerisella in-dikointikojeella, johon kuuluu myös vaiheherkkä elin 11, saavutetaan olennaisesti parempi kokonaisherkkyys, koska on mahdollista mitata Hall-laitteen sähkömotorinen voima, joka on pienempi kuin ei-tasapotentiaalijännite. Lisäksi, kun mitään magneettikenttää ei ole, siis e =0, indikointikoje osoittaa nollalukemaa, koska vai-he-ero ei-tasapotentiaalijännitteen "u " ja vertailusignaalin "uo" välillä muuttuuThe numerically indicating device of the electromotive force of the Hall effect device described here, which also includes the phase-sensitive member 11, achieves a substantially better overall sensitivity because it is possible to measure the electromotive force of the Hall device less than the non-DC potential voltage. In addition, when there is no magnetic field, i.e., e = 0, the indicating device indicates a zero reading because the phase difference between the non-DC potential voltage "u" and the reference signal "uo" changes

Claims (2)

8 57666 jaksosta "I" jaksoon "II" 180° verran (kuviot 2b ja 2c) ja sentähden vähennetään kahden jakson aikana suoritetun koodauksen yhtä suuret ulostulot (H^ = toisistaan, jolloin tulokseksi saadaan nolla (H^ - H2 = 0). Aikaisemmin tunnettuihin Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman tämäntapaisiin indikointikojeisiin verrattuna keksinnön mukaisen numeerisen indikointiko-jeen etuina ovat suurempi tarkkuus, parempi herkkyys ja toimintanopeus, sen avulla voidaan mitata Kali-sähkömotorisen voiman todellinen arvo ja mittaustoiminta on kokonaisuudessaan automaattinen.8 57666 from period "I" to period "II" by 180 ° (Figs. 2b and 2c) and therefore the equal outputs of the coding performed during the two periods are subtracted (H ^ = from each other, resulting in zero (H ^ - H2 = 0). The advantages of the numerical indicating device according to the invention compared to the known electrometric force indicating devices of the Hall effect device are higher accuracy, better sensitivity and operating speed, it makes it possible to measure the actual value of the Kali electromotive force and the measuring operation is entirely automatic. 1. Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje, jossa vastakkaista napaisuutta olevien elektrodien muodostamat parit valitsijakytkimen (6) avulla vuorotellen kytketään jännitelähteeseen (7) ja "jännitekoodi"-muuttajaan (8), joka on liitetty numeeriseen indikointikojeeseen, tunnettu siitä, että siinä edelleen on elin (10), joka määrää koodausjakson päättymishetken, jolloin mainitun elimien (10) sisäänmeno on kytketty mainittuun "jännitekoodi"-muuttajaan ja sen ulostulo on kytketty mainittuun valitsijakytkimeen (6) sekä myös mainittuun muuttaj aan (8).A numerical indicating device for the electromotive force of a Hall effect device, wherein pairs of electrodes of opposite polarity are alternately connected by a selector switch (6) to a voltage source (7) and a "voltage code" converter (8) connected to the numerical indicating device, characterized in that it further comprises means (10) for determining the end time of the coding period, the input of said means (10) being connected to said "voltage code" converter and its output being connected to said selector switch (6) as well as to said converter (8). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen Hall-ilmiö-laitteen sähkömotorisen voiman numeerinen indikointikoje, tunnettu siitä, että siinä edelleen on vaihe-herkkä elin (11), joka on sovitettu synnyttämään mainittuun "jännitekoodi"-muutta-jaan (8) vaikuttava ohjaussignaali, kun mainitun Hall-laitteen ei-tasapotentiaali-jannitteen arvo nousee laitteen sähkömotorisen voiman arvoa suuremmaksi, jolloin mainitun vaiheherkän elimen (11) toinen sisäänmeno on kytketty mainitun valitsija-kytkimen (6) ulostuloon, toinen sisäänmeno on kytketty mainittuun jännitelähteeseen (7) ja sen ulostulo on yhdistetty mainittuun "jännitekoodi"-muuttajaan (8).A numerical indicating device for the electromotive force of a Hall effect device according to claim 1, characterized in that it further comprises a phase-sensitive element (11) adapted to generate a control signal acting on said "voltage code" transducer (8) when said The value of the non-DC potential voltage of the Hall device rises above the value of the electromotive force of the device, the second input of said phase-sensitive member (11) being connected to the output of said selector switch (6), the second input being connected to said voltage source (7) and its output connected to said "voltage code" converter (8).
FI277972A 1972-10-09 1972-10-09 NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT IN EN HALL-EFFECT-ANORDING FI57666C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI277972A FI57666C (en) 1972-10-09 1972-10-09 NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT IN EN HALL-EFFECT-ANORDING

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI277972A FI57666C (en) 1972-10-09 1972-10-09 NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT IN EN HALL-EFFECT-ANORDING
FI277972 1972-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI57666B true FI57666B (en) 1980-05-30
FI57666C FI57666C (en) 1980-09-10

Family

ID=8507579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI277972A FI57666C (en) 1972-10-09 1972-10-09 NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT IN EN HALL-EFFECT-ANORDING

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI57666C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI57666C (en) 1980-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3886446A (en) Digital indicator of the electromotive force of a hall-effect device which eliminates the influence of the non equipotential voltage
FI57666B (en) NUMBER OF INDICATOR INSTRUMENTS FOR ELECTRIC MOTOR CRAFT WITH HALL-EFFECT-ANORDING
US3512085A (en) Cumulative phase meter using whole cycle and partial cycle comparison
SU441534A1 (en) Hall Voltage Meter
SU922534A1 (en) Digital temperature meter
SU746655A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
RU2087906C1 (en) Method and device for determining proportion of analyzed medium components
SU1709257A1 (en) Digital meter of magnetic induction
RU2008625C1 (en) Resistor level gauge
SU1712912A2 (en) Magnetic induction digital meter
SU464781A1 (en) The converter of small displacements in the duty cycle
SU367794A1 (en)
SU1406500A1 (en) Digital a.c. voltmeter
SU1679181A1 (en) Device for deformation measuring
SU615427A1 (en) Phase measuring device
SU1390584A1 (en) Magnetic induction digital meter
SU657285A1 (en) Pressure gauge
SU761961A1 (en) Digital milliteslameter
RU2250561C2 (en) Shaft angle-of-turn-to-code converter
SU1449913A1 (en) Apparatus for measuring signals of bridge-type transducers
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU497539A1 (en) Device for measuring magnetic fields
SU1112316A1 (en) Device for measuring concentration of charge carriers in conductive materials
SU881802A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1232962A1 (en) Digital thermometer