FI58840C - ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FOR THE INTRODUCTION OF ICKE-EQUIVALENT PROSPECTION PAO HALL-SPAENNING - Google Patents

ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FOR THE INTRODUCTION OF ICKE-EQUIVALENT PROSPECTION PAO HALL-SPAENNING Download PDF

Info

Publication number
FI58840C
FI58840C FI263/71A FI26371A FI58840C FI 58840 C FI58840 C FI 58840C FI 263/71 A FI263/71 A FI 263/71A FI 26371 A FI26371 A FI 26371A FI 58840 C FI58840 C FI 58840C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hall
voltage
generator
electrodes
pair
Prior art date
Application number
FI263/71A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI58840B (en
Inventor
Sergei Glebovich Taranov
Voldmir Vasilievich Braiko
Anatoly Danilovich Nizhensky
Vladimir Petrovich Belousov
Dmitry Vasilievich Kovalchuk
Isaak Pavlovich Grinberg
Evgeny Evstafievich Laschuk
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
Priority claimed from SU1395344A external-priority patent/SU300108A1/en
Priority claimed from SU1469319A external-priority patent/SU328786A1/en
Application filed by Inst Elektrodinamiki Akademii filed Critical Inst Elektrodinamiki Akademii
Application granted granted Critical
Publication of FI58840B publication Critical patent/FI58840B/en
Publication of FI58840C publication Critical patent/FI58840C/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

μ-fr- I ri KUULUTUSJULKAISU CQQAnμ-fr- I ri ANNOUNCEMENT CQQAn

Wa w 11 utlAgg N I N GSSKRI FT 5884ϋ C Patentti .Tiyonnetty 10 04 1901 ” Patent meddelit >Ss (51) Kv.ik.3/h*t.a3 G 01 E 53/06 // H 01 L 43/06 SUOMI—FINLAND (») PMMttlhtkcmu* — PKMttan«ekiiln| 263/71 (22) HakamlipiM — Antttknlnpdai 01.02.71 ' ' (23) Alkupilvft — Glftlfhatsdai 01.02.71 (41) Tullut |ulkttekil — Bllvlt offwitlif 03.08.71Wa w 11 utlAgg NIN GSSKRI FT 5884ϋ C Patent .Tiyonnetty 10 04 1901 ”Patent meddelit> Ss (51) Kv.ik.3 / h * t.a3 G 01 E 53/06 // H 01 L 43/06 ENGLISH— FINLAND (») PMMttlhtkcmu * - PKMttan« ekiiln | 263/71 (22) HakamlipiM - Antttknlnpdai 01.02.71 '' (23) Alkupilvft - Glftlfhatsdai 01.02.71 (41) Tullut | outside the shield - Bllvlt offwitlif 03.08.71

Patentti- ja rekisterihallitus (44) NihUvilulp™ |. k«UL|uiic*u„ pvm. -National Board of Patents and Registration (44) NihUvilulp ™ |. k «UL | uiic * u„ pvm. -

Patent- och registerstyrelaen ' Amekan uti»jd och uti.*krift«n public·™* 31.12.80 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeui—eailrd prlorlm 02.02.70 18.08.70 USSR(SU) 13953^, 1U69319 (71) Institut Elektrodinamiki Akademii Nauk Ukrainskoi SSR, Brest-Litovsky prospekt 102, Kiev, USSR(SU) (72) Sergei Glebovich Taranov, Kiev, Voldmir Vasilievich Braiko, Kiev,Patents and Registration of Amekan uti »jd och uti. * Krift« n public · ™ * 31.12.80 (32) (33) (31) Requested «uolkeui — eailrd prlorlm 02.02.70 18.08.70 USSR (SU) 13953 ^ , 1U69319 (71) Institut Elektrodinamiki Akademii Nauk Ukrainskoi SSR, Brest-Litovsky Prospekt 102, Kiev, USSR (SU) (72) Sergei Glebovich Taranov, Kiev, Voldmir Vasilievich Braiko, Kiev,

Anatoly Danilovich Nizhensky, Kiev, Vladimir Petrovich Belousov,Anatoly Danilovich Nizhensky, Kiev, Vladimir Petrovich Belousov,

Kiev, Dmitry Vasilievich Kovalchuk, Zhitomir, Isaak Pavlovich Grinberg, Zhitomir, Evgeny Evstafievich Laschuk, Zhitomir, USSR(SU) (7M Oy Kolster Ab ($4) Menetelmä ja laite ei-tasapotentiaalijännitteen Hall'in jännitteeseen kohdistaman vaikutuksen eliminoimiseksi - Förfarande och an-ordning för eliminering av icke-ekvipotentialspänningseffekten pä Hall-spänningKiev, Dmitry Vasilievich Kovalchuk, Zhitomir, Isaak Pavlovich Grinberg, Zhitomir, Evgeny Evstafievich Laschuk, Zhitomir, USSR (SU) (7M Oy Kolster Ab ($ 4) Method and apparatus for eliminating the effect of non-DC potential voltage on Hall voltage ordning för eliminering av icke-equipotentialspänningseffekten pä Hall-spänning

Nyt kyseessä oleva keksintö kohdistuu sähköisiin mittauksiin ja erityisesti menetelmään ja laitteistoon ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksien eliminoimiseksi Hall-jännitteestä, joka menetelmä perustuu tämän Hail-generaattorin palautumattoman laatuiseen (ei resiprookkiseen) toimintaan ja jota voidaan käyttää laitteissa, jotka toiminnaltaan riippuvat Hall-ilmiöstä.The present invention relates to electrical measurements and in particular to a method and apparatus for eliminating the effects of a non-DC potential voltage from a Hall voltage, which method is based on the irreversible (non-reciprocal) operation of this Hail generator and can be used in Hall-dependent devices.

Aikaisemmin tunnetuissa tapauksissa on jo tunnettu menetelmiä tämän ei-tasapotentiaali jännitteen vaikutuksen eliminoimiseksi Hall-jännitteessä, jotka voidaan mielivaltaisesti jakaa kolmeen eri luokkaan.In previously known cases, methods are already known for eliminating the effect of this non-equipotential voltage at the Hall voltage, which can be arbitrarily divided into three different categories.

Erään luokan menetelmät perustuvat ei-tasapotentiaalijännitteen tasapai-noittamiseen Hall-generaattorissa kun paikalla ei ole magneettista kenttää oleellisesti ottaen samalla tavoin kuin mitä tasapainosta poikkeava jännite kompensoitaisiin nelihaaraisessa siltakytkennässä. Toisen luokan menetelmät perustuvat tämän ei-tasapotentiaalijännitteen kumoamiseen ylimääräisellä magneettisella kentällä, joka sovitetaan vaikuttamaan Hall-generaattoriin. Kolmanteen luokkaan näitä menetelmiä sisältyvät ne, jotka perustuvat tämän ei-tasapotentiaalijännitteen osuuden tasupainoittamiseen vastakkaisella jännitteellä, joka syötetään tämän 2 58840One class of methods is based on balancing a non-DC potential voltage in a Hall generator when there is no magnetic field in place, essentially in the same way as what an out-of-equilibrium voltage would be compensated for in a four-branch bridge circuit. The second class of methods is based on reversing this non-DC potential voltage by an additional magnetic field adapted to act on the Hall generator. The third category of these methods includes those based on the equalization of the proportion of this non-DC potential voltage with the opposite voltage applied to this 2,58840

Hall-generaattorin ulostulopiiriin. (Vertaa esim. kirjoitusta Mazurov M.Ye. : "Elektronisia laitteita, jotka käyttävät Hall-generaattoria ja magneettisia vastuksia", TsNIIPI, Moskovassa 1965).To the output circuit of the Hall generator. (Compare, e.g., Mazurov M.Ye., "Electronic Devices Using a Hall Generator and Magnetic Resistors," TsNIIPI, Moscow 1965).

Eräs haittapuoli aikaisemmin tunnetuissa menetelmissä on hyvin huono tarkkuus poistettaessa ei-tasapotentiaalijännitteen aiheuttamaa vaikutusta Hall-jän-nitteeseen, joka on peräisin vaihteluista siinä ei-tasapotentiaalijännitteessä, jota kulloinkin kompensoidaan, seurauksena ajan ja lämpötilan suhteen epästabiili-suudesta tässä Hall-generaattorissa ja kompensoivassa piirissä itsessään.One disadvantage of previously known methods is the very poor accuracy in removing the effect of the non-DC potential voltage on the Hall voltage due to variations in the non-DC potential voltage being compensated in each case due to time and temperature instability in this Hall generator and compensating circuit itself. .

Eräs toinen haittapuoli aikaisemmin tunnetuissa menetelmissä on, että on mahdotonta määritellä tähän Hall-generaattoriin vaikuttavan magneettisen kentän todellista suuruutta, koska useissa tapauksissa tätä ei-tasapotentiaalijännitettä ei voida erottaa varsinaisesta Hall-jännitteestä.Another disadvantage of previously known methods is that it is impossible to determine the true magnitude of the magnetic field acting on this Hall generator, because in many cases this non-DC potential voltage cannot be separated from the actual Hall voltage.

Vielä eräs haittapuoli aikaisemmissa menetelmissä on, että ne tarvitsevat paljon aikaa tämän ei-tasapotentiaalijännitteen kompensoimiseen, mikä tosiasia haittaa tai tekee täysin mahdottomaksi niiden soveltamisen mittaamiseen ja muistiinmerkitsemiseen magneettisista ja sähköisistä ominaisuuksista, jotka vaihtelevat nopeammin kuin mitä tämä ei-tasapotentiaalijännite voidaan tasapainottaa. Näin on erityisesti asianlaita kun kyseessä on Hall-generaattorit, jotka käyttävät vaihtovirtasäätöä, koska tällaisessa tapauksessa tämä ei-tasapotentiaelijännite on kompleksi suure ja sillä on tämän johdosta kaksi komponenttia toinen samavaiheisena ja toinen 90° väillesi irrolla, joista molemmista täytyy pitää huolta.Another disadvantage of previous methods is that they require a lot of time to compensate for this non-DC potential voltage, which in fact hinders or makes it completely impossible to measure and record their magnetic and electrical properties, which vary faster than this non-DC potential voltage. This is especially the case for Hall generators that use AC control, because in this case this non-DC potential voltage is a complex quantity and therefore has two components, one in phase and the other at 90 ° off, both of which must be maintained.

Vielä eräs haittapuoli aikaisemmin tunnetuissa menetelmissä on, etteivät ne salli tämän ei-tasapotentiaalijännitteen tasapainoittamisen varsinaisen menetelmän automatisointia kun tähän Hall-generaattoriin vaikuttaa magneettinen kenttä.Another disadvantage of the previously known methods is that they do not allow the automation of this actual method of balancing this non-DC potential voltage when this Hall generator is affected by a magnetic field.

Eräs haittapuoli, joka on yhteinen molemmille viimeksimainituille menetelmien luokille on, että siinä täytyy käyttää ylimääräisiä vastaavasti magneettisen ja sähköisen kentän lähteitä, niin että voitaisiin aikaansaada tasapainottava jännite. Vielä eräs haittapuoli näissä kahdessa viimemainitussa luokassa menetelmiä on, että vaihtelut tämän Hall- generaattorin säätövirrassa väistämättömästi häiritsevät tämän ei-tasapotentiaalijännitteen tasapainottamista.One disadvantage common to both of the latter classes of methods is that it requires the use of additional sources of magnetic and electric fields, respectively, in order to provide a balancing voltage. Another disadvantage of these last two classes of methods is that variations in the control current of this Hall generator inevitably interfere with the balancing of this non-DC potential voltage.

Aikaisemmin on myös tunnettu laitteita tämän ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksen eliminoimiseksi tähän Hall-jännitteeseen toteuttaen yllä lueteltuja menetelmiä. Jotta voitaisiin toteuttaa menetelmien luokista ensimmäinen käytetään erityisen yksinkertaisessa tapauksessa säädettävää vastusta, joka on sijoitettu Hall- generaattorin vierekkäisten elektrodien väliin ja jota säädetään siten, että ei-tasapotentiaalijännite täysin tasapainottuu, mikä vastaa tasapainon palauttamista siltapiiriin, joka on Hall-generaattorin vastinpiiri.Previously, devices have also been known for eliminating the effect of this non-DC potential voltage on this Hall voltage by implementing the methods listed above. In order to implement the first of the method classes, an adjustable resistor is placed in a particularly simple case, placed between the adjacent electrodes of the Hall generator and adjusted so that the non-DC potential voltage is fully balanced, which corresponds to restoring balance to the bridge circuit, which is the counter circuit of the Hall generator.

Eräs haittapuoli näissä aikaisemmin tunnetuissa laitteissa on niitten epä-stabilisuus ajan ja lämpötilan suhteen. Eräs toinen haittapuoli on, että nämä tasapainottavat osat vaativat huolellista säätöä mittauksen ja muistiinmerkinnän tapahtuessa, mikä merkitsee vielä lisää ajan hukkaa. Lopuksi mutta ei suinkaan 3 58840 pienimerkityksellisimpänä ne ovat epämukavia käsitellä, eikä niitä voida käyttää digitaalisissa mittareissa, koska ne eivät tyydytä näitten tarkkuuden ja vasteen nopeuden vaatimuksia.One disadvantage of these previously known devices is their instability in time and temperature. Another disadvantage is that these balancing parts require careful adjustment during measurement and recording, which means even more waste of time. Finally, but by no means 3,58840, they are inconvenient to handle and cannot be used in digital meters because they do not meet their requirements for accuracy and response speed.

Nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa yllämainitut haittapuolet .The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutus Hall-jännitteeseen ja aikaansaada laitteisto tämän menetelmän toteuttamiseksi, jolloin tälle menetelmälle on tunnusomaista, että Hall-generaattoria syötetään säätövirralla aina vuorotellen toisen kahdesta parista vastakkaisia elektrodeja kautta ja että ulostulomerkki otetaan toisen parin yli, jolloin Hall-jännitteen todellinen suuruus voidaan arvioida niitten jännitteiden suuruuksien aritmeettisesta keskiarvosta, joita esiintyy vähintäin kahdessa peräkkäisessä ulostulomerkis-sä.It is an object of the present invention to obviate the effect of a non-DC potential voltage on a Hall voltage and to provide an apparatus for carrying out this method, characterized in that the Hall generator is supplied with control current alternately through one of two pairs of opposite electrodes and the true magnitude of the voltage can be estimated from the arithmetic mean of the magnitudes of the voltages present in at least two consecutive output marks.

Keksinnön kohteena on myös laite, jossa Hall-generaattorin vastakkaisten elektrodien 1 pari on liitetty syöttölähteeseen ja toinen pari vastakkaisia elektrodeja on kytketty Hall-jännitteen ilmaisimeen, ja jolle on tunnusomaista, että siihen sisältyy kytkin jonka avulla vastakkaisten elektrodien parit kytketään vuorotellen Hall-jännitteen ilmaisimeen vuorotellen syöttölähteeseen.The invention also relates to a device in which a pair of opposite electrodes 1 of a Hall generator is connected to a supply source and another pair of opposite electrodes is connected to a Hall voltage detector, characterized in that it includes a switch by means of which pairs of opposite electrodes are alternately connected to the Hall voltage detector. the input source.

Keksintö voidaan paremmin ymmärtää alempana seuraavasta sen erään edullisen suoritusmuodon selityksestä, kun tämä luetaan oheisten piirustusten yhteydessä joissa piirustuksissa: kuviot 1 ja 1b edustavat Hall-generaattoria palautumattomana (epäresiprookki-sena) nelinäpä!sena (kahden piirin) kytkentänä tämän keksinnön mukaan; kuvio 2a on lohkokaavio laitteistosta ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksen eliminoimisesta Hall-jännitteestä tämän keksinnön mukaan; kuviot 2b ja 2c esittävät kahta kytkimen koskettimien järjestelyä tämän keksinnön mukaan; kuviot 3aja 3b ovat niitten virtojen ja jännitteitten aaltomuotoja, joita vaikuttaa kuvion 2a mukaiseen laitteeseen kun Hall-generaattorissa käytetään vastaavasti tasavirran ja vaihtovirran säätövirtaa tämän keksinnön mukaisesti.The invention can be better understood from the following description of a preferred embodiment thereof, read in conjunction with the accompanying drawings, in which: Figures 1 and 1b represent a Hall generator as an irreversible (non-reciprocal) four-pin (two-circuit) circuit according to the present invention; Fig. 2a is a block diagram of an apparatus for eliminating the effect of a non-DC potential voltage from a Hall voltage in accordance with the present invention; Figures 2b and 2c show two switch contact arrangements according to the present invention; Figures 3 and 3b are waveforms of the currents and voltages which affect the device of Figure 2a when a DC and AC control current is used in the Hall generator, respectively, in accordance with the present invention.

Viitaten nyt kuvioon 1a kehittyy, kun Hall-generaattori 1 saatetaan virralliseksi syöttäen siihen virta I toisen kahdesta vastakkaisten elektrodien pareista, esim. parin 2 ja 3 kautta ja kun tähän generaattoriin ei vaikuta mitään magneettista kenttää, tämän toisen parin elektrodeja k ja 5 poikki vaikuttaa jännite tämän aiheutuessa siitä tosiasiasta, että kyseiset elektrodit on kytketty potentiaaliltaan erilaisiin pisteisiin generaattorin lehdykällä I. Tätä jännitettä voidaan kutsua ei-tasapotentiaali jännitteeksi ja siitä voidaan käyttää merkintää U^. Tämän jännitteen Up suuruus riippuu tämän generaattoriaineksen ominaisvastuksesta ja se on verrannollinen säätövirran suuruuteen.Referring now to Figure 1a, when the Hall generator 1 is energized by supplying current I to one of two pairs of opposite electrodes, e.g. through pairs 2 and 3, and when this generator is not affected by any magnetic field, voltage is applied across electrodes k and 5 of this second pair. this is due to the fact that the electrodes in question are connected to points of different potentials on the generator leaf I. This voltage can be called the non-equal potential voltage and can be denoted U ^. The magnitude of this voltage Up depends on the resistivity of this generator material and is proportional to the magnitude of the control current.

11 5884011 58840

Mitä tulee ei-tasapotentiaalijännitteeseen on tämä Hall-generaattori palautuva (rsiprookkinen) piiri (sen vastinkytkentä saattaa olla muodoltaan tavanomainen nelihaarainen silta) kun taas Hall-jännitteeseen e„ nähden se ei ole palautuva.As for the non-DC potential voltage, this Hall generator is a reversible (riprocratic) circuit (its mating connection may be in the form of a conventional four-pronged bridge) while with respect to the Hall voltage e „it is not reversible.

nof

Jotta asia voitaisiin ymmärtää paremmin, tulee viitata kuvioon 1a, joka esittää neliömuotoista isotrooppista Hall-generaattoria, jossa käytetään samanlaisia elektrodeja.For a better understanding, reference should be made to Figure 1a, which shows a square isotropic Hall generator using similar electrodes.

Tähän generaattoriin syötetään virtaa säätövirran avulla vastakkaisten elektrodien 2 ja 3 kautta tämän tapahtuessa elektrodin 3 suunnasta elektrodiin 2. Katkoviiva edustaa negatiivisen varauksenkuljettajan (elektronin) kulkutietä. Edellyttäen että magneettisen induktion vektori sijaitsee tämän piirustuksen tasossa niin oikeankäden säännön mukaan tulee elektrodin U olla negatiivinen ja elektrodin 5 positiivinen (nämä vastaavat napaisuuden merkit on piirustuksessa esitetty ympyrän sisällä).This generator is supplied with current by means of a control current through opposite electrodes 2 and 3, this happening from the direction of the electrode 3 to the electrode 2. The dashed line represents the path of the negative charge carrier (electron). Provided that the vector of magnetic induction is located in the plane of this drawing, then according to the right-hand rule, the electrode U should be negative and the electrode 5 positive (these corresponding polarity signs are shown inside the circle in the drawing).

Olettakaamme nyt, että ei-tasapotentiaalijännite vaikuttaa päinvastaiseen suuntaan (sen napaisuuden merkit on esitetty pienissä neliöissä). Tämä johtuu siitä, että kuten seuraa sillan tyyppisestä vastinpiiristä tälle Hall-generaattorilie on haaran rvastus alhaisempi kuin mitä on haaran kun taas molemmissa muissa haaroissa on sama vastusarvo (γ^_^ = r^^)·Suppose now that the non-DC potential voltage acts in the opposite direction (the signs of its polarity are shown in small squares). This is because, as follows from the bridge-type equivalent circuit for this, the Hall generator flux has a lower resistance of the branch than that of the branch while both other branches have the same resistance value (γ ^ _ ^ = r ^^) ·

Olettakaamme nyt magneettisen induktion vektorin olevan samaan suuntaan kuin aikaisemminkin ja generaattorin 1 saavan säätövirtaa I elektrodien 1 ja 5 kautta tämän vaikuttaessa elektrodilta 5 elektrodille h suuntaan eli samaan suuntaan kuin mitä Hall-jännite vaikuttaa jo mainitussa tapauksessa. Tällöin tulee kuvion 1b mukaisesti Hall-jännite elektrodien 1 ja 2 yli vaikuttamaan vastakkaiseen suuntaan (napaisuuden merkit tälle Hall-ilmiölle on kuviossa esitetty ympyröiden sisällä) kuin säätövirta ensimmäisessä tapauksessa (vertaa kuviota 1a), mikä on vakuuttava todistus siitä, että Hall-generaattori ei ole palautuva piiri. Koska vastusarvois- ta on voimassa i*2-5<r2-U on ^^trodi 2 suuremmassa potentiaalissa kuin elektrodi 3 ja ei-tasapotentiaulijännite U on napaisuudeltaan sama kuin Hall-jännite e .Suppose now that the magnetic induction vector is in the same direction as before and that the generator 1 receives a control current I through the electrodes 1 and 5, this acting from the electrode 5 to the electrode in the h direction, i.e. in the same direction as the Hall voltage. In this case, according to Fig. 1b, the Hall voltage across the electrodes 1 and 2 will act in the opposite direction (polarity signs for this Hall effect are shown inside the circles in the figure) than the control current in the first case (compare Fig. 1a), which is convincing proof that the Hall generator does not no reversible circuit. Since of the resistance values i * 2-5 <r2-U is a ^ ^ trodi 2 at a higher potential than the electrode 3 and the non-equipotential overvoltage U has the same polarity as the Hall voltage e.

P HP H

Koska toisessa tapauksessa virran suunta on eri kuin mihin ei-tasapotentiaalijännite vaikuttaa ensimmäisessä tapauksessa seuraa tästä, että Hall-generaattori on palautuva piiri ei-tasapotentiaalijännitteen suhteen. Täten on ensimmäisessä tapauksessa tämän ulostulojännitteen suuruus tästä generaattorista ilmaistavissa yhtälöllä 1.Since in the second case the direction of the current is different from what the non-DC potential voltage affects in the first case, it follows that the Hall generator is a reversible circuit with respect to the non-DC potential voltage. Thus, in the first case, the magnitude of this output voltage from this generator can be expressed by Equation 1.

UI | = I eH - Up I (I) ja toisessa tapauksessa u21 *! «h + up I ^ (2>UI | = I eH - Up I (I) and in the second case u21 *! «H + up I ^ (2>

Laskettaessa yhteen nämä kaksi jännitettä saadaan tuloksena jännite, jonka keskiarvo on verrannollinen yksinomaan Hall-jännitteeseen ja joka on riippumaton ei- 5 58840 tasapotentiaalijännitteestä edellyttäen, että |e^ j ^ | |. Algebraallisten yhteenlasku- sääntöjen mukaan, jos e S U I, pitäisi näitten kahden merkin summan keskiarvonAdding these two voltages together results in a voltage whose average is proportional to the Hall voltage alone and which is independent of the non-5 58840 DC potential voltage, provided that | e ^ j ^ | |. According to algebraic summation rules, if e S U I, the average of the sum of these two characters should

1 π I x I p I1 π I x I p I

olla verrannollinen ei-tasapotentiaalijännitteeseen sen sijaan, että se olisi verrannollinen Hall-jännitteeseen, eli: uiH \\ 2 Κ-"ρΙ*Κ*^. (3) 2 -1 eH i - i i * i --1 uJ=ube proportional to the non-DC potential voltage instead of being proportional to the Hall voltage, i.e.: uiH \\ 2 Κ- "ρΙ * Κ * ^. (3) 2 -1 eH i - i i * i --1 uJ = u

- ^ 2- P- ^ 2- P

Tämän takia kun tilanne on JeHJ^ju^| tulisi ulostulojännitteitten absoluuttiset suuruudet vähentää toisistaan.Because of this when the situation is JeHJ ^ ju ^ | the absolute values of the output voltages should be subtracted from each other.

Teoreettiset ja kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että isotrooppiselle Hall-generaattorille ovat e„ ja U identtisesti yhtä suuria molemmissa H p yllä tarkastelluissa tapauksissa ja että vaihe-ero näitten välillä on joko nol-la tai 180 astetta (vertaa esimerkiksi kirjoitusta Wick R.F. : Ratkaisu Sähköisen Hall-kenttään germaanium gyraattorissa, Journ Appi. Phys. voi 25» n:o 25, 195*0 Kun Hall-generaattoria virroitetaan vaihtovirran säätövirralla tietyllä kiinteällä jaksoluvulla pitää kaikki ylläsanottu paikkansa hetkellisille jännitteille ja virroille. Tämän Hall-generaattorin palautuvasta (resiprookkisesta) poikkeava luonne aiheuttaa sen tosiasian, että kun vastakkaisten elektrodien parit vuorotellen vaihtavat paikkojaan vaihe tämän Hall-jännitteen ja ei-tasapotentiaali-jännitteen välillä vaihtuu 180° vaihe-eroin. Mikäli näiden elektrodien ensimmäisessä asennossa tämän generaattorin jännite minä tahansa tiettynä hetkenä on määrältään U1 = (EH " V siniJot (U) niin vastaavasti toisessa asennossa on u„ = (E + U ) sinoJ t (5)Theoretical and experimental studies have shown that for an isotropic Hall generator, e „and U are identical in both cases H p above and that the phase difference between them is either zero-la or 180 degrees (compare, for example, Wick RF: Solution for Electronic To the Hall field in a germanium gyrator, Journ Appl., Phys. nature causes the fact that when the pairs of opposite electrodes alternately change the phase between this Hall voltage and the non-DC potential, the phase differences change by 180 ° .If in the first position of these electrodes the voltage of this generator at any given moment is U1 = (EH "V siniJot (U) so respectively to position is u „= (E + U) sinoJ t (5)

d n p Od n p O

jossa merkinnät E ja U ovat Hall-jännitteen ja vastaavasti ei-tasapotentiaali-H p jännitteen huippuarvot jaWQ on säätövirran kulmat aa j uus .where E and U are the peak values of the Hall voltage and the non-DC potential H p voltage, respectively, and WQ is the control current angles aa j new.

Mikäli E, >U on näitten merkkien suuruuksien aritmeettinen keskiarvo verran-h p nollinen yksinomaan Hall-jännitteeseen.If E,> U is the arithmetic mean of the magnitudes of these signs equal to-h p zero for the Hall voltage alone.

Täten voidaan ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutus tähän Hall-jännitteeseen täysin poistaa erottelemalla generaattorin näiden kahden vastakkaisen elektrodiparin ulostulomerkit ajan avulla.Thus, the effect of the non-DC potential voltage on this Hall voltage can be completely eliminated by separating the output signals of the two opposite electrode pairs of the generator by time.

Eräässä sovellutusmuodossa laite, joka toteuttaa yllämainitun menetelmän tämän ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksen eliminoimiseksi Hall-jännitteestä, sisältää 6 58840In one embodiment, the device implementing the above method for eliminating the effect of this non-DC potential voltage from the Hall voltage includes 6,58840

Hall-generaattorin 1 (kuvio 2a) kaksi paria vastakkaisia elektrodeja 2 ja 3 sekä U ja 5, näiden ollessa kytketty syöttölähteeseen 6 ja Hall-jännitteen ilmaisimeen 7 kytkimen 8 kautta.The two pairs of opposite electrodes 2 and 3 and U and 5 of the Hall generator 1 (Fig. 2a), these are connected to the supply source 6 and the Hall voltage detector 7 via the switch 8.

Tämä kytkin 8 on tarkoitettu elektrodien 2 ja 3 sekä H ja 5 parien kytkemiseksi tästä Hall-generaattorista syöttölähteeseen 6 ja vuorostaan taas Hall-jäänitteen ilmaisimeen 7· Tämä kytkin 8 saattaa olla mikä tahansa liikkuva tai staattinen kytkentälaite, ollen mekaaninen, sähkömekaaninen, elektroninen jne. Esimerkkinä esitetään kuvioissa 2b ja 2c kaksi järjestelyä sähkömekaanisen relekytkimen 8 koskettimille tämän sisältäessä kaksi paria siirtymäkoskettimia, joita on merkitty I-1I sekä III-IV näitten ollessa järjestettynä siten, että liikkuvat koskettimet 9 ja 10 parista I-II on kytketty syöttölähteeseen 6 ja liikkuvat koskettimet 11 ja 12 parista III-IV on kytketty Hall-jännitteen ilmaisimeen 7 kunkin kiinteän, normaalisti suljetun koskettimen 13, 1^, 15 tai 16 kummastakin pareista I-II ja III-IV ollessa kytketty vastaavaan kiinteään, normaalisti avoimeen koskettimeen 17, 18, 19 tai 20 näissä samoissa pareissa ja taas puolestaan yhteen Hall-generaattorin 1 vastaavista elektro- . deista 2, 3, U tai 5 kun taas säätökäämi 21 releestä 8 on kytketty säätögeneraat-toriin 22.This switch 8 is intended for connecting pairs of electrodes 2 and 3 and H and 5 from this Hall generator to the supply source 6 and in turn to the Hall residual detector 7 · This switch 8 can be any mobile or static switching device, being mechanical, electromechanical, electronic, etc. As an example, Figures 2b and 2c show two arrangements for the contacts of the electromechanical relay switch 8, which includes two pairs of transition contacts labeled I-1I and III-IV, each arranged so that the movable contacts 9 and 10 of the pairs I-II are connected to the supply source 6 and the movable contacts 11 and 12 of pairs III-IV are connected to a Hall voltage detector 7, each of the fixed, normally closed contacts 13, 1, 15 or 16 of each pair I-II and III-IV being connected to a corresponding fixed, normally open contact 17, 18, 19 or 20 in these same pairs and again in turn to one of the corresponding electro- 2, 3, U or 5 while the control coil 21 from the relay 8 is connected to the control generator 22.

Kuvion 2b mukainen järjestely, jossa normaalisti suljettuna oleva kosketin 13 ja normaalisti avoinna oleva kiinteä kosketin 17 tästä yliheittokytkimestä I on liitetty normaalisti avoimeen koskettimeen 19 yliheittokoskettimista III ja normaalisti suljetut koskettimet 1U ja 18 yliheittokoskettimista II on kytketty normaalisti avoimeen koskettimeen 20 yliheittokoskettimessa IV ja normaalisti suljettuun koskettimeen 15 yliheittokoskettimessa III tarjoaa mahdollisuuden ulostulon merkin tästä Hall-gene-raattorista kääntämiseksi kun generaattorin elektrodien vaihtaminen siinä tapahtuu.An arrangement according to Figure 2b in which a normally closed contact 13 and a normally open fixed contact 17 of this override switch I are connected to a normally open contact 19 of override contacts III and normally closed contacts 1U and 18 of override contacts II are connected to normally open contact 20 over normally open contact 20 15 in the overshoot contact III provides the possibility of inverting the output signal from this Hall generator when the generator electrodes are exchanged therein.

Kuvion 2c mukainen järjestely, jossa yliheittokoskettimien I ja II kiinteät koskettimet 13, 17 sekä 1^ ja 18 on kytketty vastaavasti ristiin yliheittokoskettimien III ja IV kiinteisiin koskettimiin 15, 19 sekä 16 ja 20, ei puolestaan käännä tämän Hall-generaattorin ulostulojännitettä kun sen elektrodit vaihtavat paikkaa.The arrangement according to Fig. 2c, in which the fixed contacts 13, 17 and 1 and 18 of the overshoot contacts I and II are cross-connected to the fixed contacts 15, 19 and 16 and 20 of the overshoot contacts III and IV, respectively, does not invert the output voltage of this Hall generator when its electrodes change seats.

Tässä yhteydessä esitetty laite toimii seuraavalla tavalla:The device shown in this context works as follows:

Kun Hall-generaattori 1 saa tasavirtaa I yhden parin vastakkaisia elektrodeja 2 ja 3 kautta, jotka kytkimen 8 (vertaa kuviota 2b) alkuasennossa ovat kytkettyinä johtimien 9, 13 sekä 10 ja 1¼ kautta syöttölähteeseen 6 ja kun se on alttiina muuttumattomalle magneettiselle induktiolle kehittyy elektrodien ^ ja 5 toisen parin poikkiWhen the Hall generator 1 receives a direct current I through one pair of opposite electrodes 2 and 3, which in the initial position of the switch 8 (cf. Fig. 2b) are connected via conductors 9, 13 and 10 and 1¼ to the supply source 6 and when subjected to constant magnetic induction and 5 across the second pair

Hall-jännite eu ja ei-tasapotentiaalijännite U . Olettakaamme nyt, että nämä kaksi H p jännitettä ovat napaisuudeltaan samoja. Hall-jännitteen ilmaisin 7 kytkettynä koskettamien 11 ja 15 sekä 12 ja 16 kautta elektrodeihin U ja 5 tässä generaattorissa 1 on tasavirtaa mittaava laite ja se lukee ulostulojännitteen arvoksi = e^ + U^.Hall voltage eu and non-DC potential voltage U. Suppose now that these two H p voltages have the same polarity. The hall voltage detector 7 connected via the contacts 11 and 15 and 12 and 16 to the electrodes U and 5 in this generator 1 has a direct current measuring device and reads the value of the output voltage = e ^ + U ^.

Kun releen 8 koskettimet kytketään säätömerkin U avulla joka merkki saatiin säätögeneraattorista 22 tulevat Hall-generaattorin 1 elektrodit k ja 5 kytketyiksi T 58840 koskettimien 9 ja 17 sekä 10 ja 18 kautta syöttölähteeseen 6 ja elektrodit 2 ja 3 Hall-jännitteen ilmaisimeen 7* Koska tämä Hall-generaattori 1 on Hall-jännitteen eWhen the contacts of the relay 8 are connected by means of the control signal U, each signal was obtained from the control generator 22, the electrodes k and 5 of the Hall generator 1 are connected via the T 58840 contacts 9 and 17 and 10 and 18 to the supply source 6 and the electrodes 2 and 3 to the Hall voltage detector 7 * generator 1 is the Hall voltage e

HB

suhteen palautumaton (ei resiprookkinen) ja ei-tasapotentiaalijännitteen suhteen palautuva on generaattoriin elektrodien 2 ja 3 poikki kehitetty ulostulojännite suuruudeltaan nyt U = -e + U . Koska releen 8 (vertaa kuviota 2b) koskettimet on 2 n p liitetty siten, että ne invertoivat jännitteen ilmaisee nyt Hall-jännitteen osoitin ulostulojännitteen U'2 = e^ - U^.with respect to irreversible (non-reciprocal) and reversible with respect to non-DC potential is the output voltage generated in the generator across electrodes 2 and 3 now of magnitude U = -e + U. Since the contacts of the relay 8 (compare Fig. 2b) are connected 2 n p so that they invert the voltage, the Hall voltage indicator now indicates the output voltage U'2 = e ^ - U ^.

Mikäli säätögeneraattorin 22 käyttämä jännite U vaihtelee tietyllä jaksoluvul- y la tulee ulostulojännite U£tästägeneraattorista 1, joka kehitetään molempien elektro- ; deista 2 ja 3 sekä U ja 5 parien yli olemaan kuviossa 3 esitetyn kaltainen aaltomuodoltaan. Mikäli invertoidaan tulee tuloksena olevalla ulostulomerkillä U£ olemaan ; tasavirran komponentti, joka on verrannollinen Hall-jännitteeseen e ja vaihtojännit-teen komponentti, joka on verrannollinen ei-tasapotentiaalijännitteeseen U^. Mikäli taas suuretta ei invertoida täytyy tällöin käyttää kuviossa 2c esitettyä kosketin- i järjestelyä. Näin tuloksena oleva generaattorin 1 ulostulomerkki omaa vaihtokompo- nentin, joka on verrannollinen Hall-jännitteeseen e ja tasajännitekomponentin, joka nIf the voltage U used by the control generator 22 varies by a certain period, the output voltage U £ will come from this generator 1, which is generated by both electro-; of the 2 and 3 and U and 5 pairs to have a waveform similar to that shown in Fig. 3. If inverted, the resulting output signal will have U £; a DC component proportional to the Hall voltage e and an AC voltage component proportional to the non-DC potential voltage U 1. If, on the other hand, the quantity is not inverted, the contact arrangement shown in Fig. 2c must be used. The resulting output signal of the generator 1 thus has an alternating component proportional to the Hall voltage e and a direct voltage component which n

on verrannollinen ei-tasapotentiaalijännitteeseen U . Riippuen nyt näitten relekosket- ; timien käytetystä järjestelystä tulee ilmaisimen 7 olla joko tasajännitemittari (kun suure U2 invertoidaan) tai sen tulee olla vaihtovirtamittari (kun U2 ei invertoida). j Kun Hall-generaattori 1 saatetaan virran kohteeksi käyttäen vaihtovirtaa I tie- i tyllä kiinteällä jaksoluvulla tämän tapahtuessa syöttölähteestä 6 (kuvio 2a) seuraa edellä olevan perusteella ja myös yhtälöistä U ja 5> että elektrodien 2 ja 3 sekä U ja 5 vaihtaminen aikaansaa tuloksena olevan ulostulojännitteen Ui, joka on amplitudil- ! taan moduloitu merkki (Järviö 3b), joka voidaan ilmaista niin että siitä saadaan tarvit- ; tava tieto ja se mitata käyttäen keskiarvon mittaria 7 (kuviossa 3b oleva ulostulomerkki on amplitudi-ilmaisimen ulostulomerkki). Iis proportional to the non-DC potential voltage U. Depending now on these relay contacts; Depending on the arrangement used, the detector 7 should be either a DC voltage meter (when U2 is inverted) or an AC meter (when U2 is not inverted). j When the Hall generator 1 is energized using the alternating current I at a certain fixed period number from the supply source 6 (Fig. 2a), it follows from the above and also from equations U and 5> that the exchange of electrodes 2 and 3 and U and 5 an output voltage Ui of amplitude! modulated signal (Lake 3b), which can be expressed to make it necessary; and measured using an average meter 7 (the output signal in Figure 3b is the output signal of the amplitude detector). I

i Täten Hall-jännitteen osoittimen 7 poikkeaminen kulman verran ylläesitetyissä j tapauksissa on verrannollinen ulostulomerkkien suuruuksien keskimääräiseen arvoon, mit-; kä esiintyvät kummankin vastakkaisista elektrodeista parin yli , se tahtoo sanoa Hall-jännitteen e^ suureeseen ja se on riippumaton ei-tasapotentiaalijännitteestä U .i Thus, the deviation of the Hall voltage indicator 7 by an angle in the above j cases is proportional to the average value of the magnitudes of the output marks, mit-; and occur across a pair of opposite electrodes, it wants to say the Hall voltage e ^ and is independent of the non-equipotential voltage U.

Täten verrattaessa nyt esitettyä keksintöä aikaisemmin tunnettuihin laitteisiin voidaan tällä täydelleen poistaa ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutukset tähän Hall-jännitteeseen sillä seurauksella, että aika, joka on tarpeen mittaamista tai muistiin-merkintää varten pienenee ratkaisevasti, että laitteitten tarkkuus ja herkkyys kun laitteisiin sisältyy Hall-generaattoreita lisääntyy ja lisäksi aikaansaadaan keinot magneettisen induktion absoluuttisen arvon määräämiseksi tietyssä tilassa, jolloin ne toimenpiteet, jotka ovat tarpeen mitattaessa tai muistiinmerkittäessä voidaan automati- i soida ja Hall-generaattoria voidaan onnistuneesti käyttää digitaalisissa mittareissa.Thus, when comparing the present invention to previously known devices, the effects of the non-DC potential voltage on this Hall voltage can be completely eliminated, with the consequence that the time required for measurement or recording is decisively reduced, and further providing means for determining the absolute value of the magnetic induction in a given state, whereby the operations required for measuring or recording can be automated and the Hall generator can be successfully used in digital meters.

ii

Claims (3)

58840 8 .58840 8. 1. Menetelmä ei-tasapotentiaalijännitteen vaikutuksien eliminoimiseksi Hall-jännitteessä joka menetelmä perustuu tämän Hall-generaattorin palautumattoman laatuiseen (ei resiprookkiseen)toimintaan, tunnettu siitä, että Hall-generaattoria syötetään säätövirralla aina vuorotellen toisen kahdesta parista vastakkaisia elektrodeja kautta ja että ulostulomerkki otetaan toisen parin yli, jolloin Hall-jännitteen todellinen suuruus voidaan arvioida niitten jännitteiden suuruuksien aritmeettisesta keskiarvosta, joita esiintyy vähintäin kahdessa peräkkäisessä ulostulomerkissä.A method for eliminating the effects of a non-DC potential voltage at a Hall voltage, which method is based on the irreversible (non-reciprocal) operation of this Hall generator, characterized in that the Hall generator is supplied alternately with alternating current through one of two pairs of opposite electrodes , whereby the true magnitude of the Hall voltage can be estimated from the arithmetic mean of the magnitudes of the voltages present in at least two consecutive output signals. 2. Laitteisto patenttivaatimuksessa 1 esitetyn menetelmän toteuttamiseksi, jossa Hall-generaattorin (1) vastakkaisten elektrodien 1 pari (2 ja 3) on liitetty syöttölähteeseen (6) ja toinen pari vastakkaisia elektrodeja (U ja 5) on kytketty Hall-jännitteen ilmaisimeen (7), tunnettu siitä, että siihen sisältyy kytkin (8) jonka avulla vastakkaisten elektrodien (2 ja 3 sekä ä ja 5) parit kytketään vuorotellen Hall-jännitteen ilmaisimeen ja vuorotellen syöttölähteeseen.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein a pair (2 and 3) of opposite electrodes 1 of the Hall generator (1) is connected to the supply source (6) and another pair of opposite electrodes (U and 5) is connected to the Hall voltage detector (7) , characterized in that it comprises a switch (8) by means of which the pairs of opposite electrodes (2 and 3 and ä and 5) are alternately connected to the Hall voltage detector and alternately to the supply source. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kytkin (8) näitä Hall-generaattorin elektrodeja varten on sähkömekaanista tyyppiä, jossa vähintäin on kaksi paria (I-II ja III-IV) yliheittokoskettimia järjestettynä siten, että liikkuvat koskettimet (9 je 10) toisesta parista (I-LI) or kytketty syöttölähteeseen (6) ja toisen parin (ilf-IV) liikkuvat koskettimet ("M ja 12) on kytketty Hall-jännitteen ilmaisimeen (7) kunkin kiinteän, normaalisti suljetun koskettimen (13,17,1^ ja 18) toisesta parista (i-Il) ollessa liitetty vastaavaan kiinteään, normaalisti avoimeen koskettimeen (19, 16, 20 ja 15) vastakkaisessa parissa (III-IV) ja toiseen vastaavista elektrodeista (2, 3, ^ ja 5) tässä Hall-generaat-torissa (1) kun taas tämän kytkimen (8) säätöpiiri (21) on kytketty säätögene-raattoriin (22).Device according to Claim 2, characterized in that the switch (8) for these Hall generator electrodes is of the electromechanical type, having at least two pairs (I-II and III-IV) of override contacts arranged so that the movable contacts (9 and 10) ) from the second pair (I-LI) or connected to the supply source (6) and the movable contacts ("M and 12") of the second pair (ilf-IV) are connected to the Hall voltage detector (7) of each fixed, normally closed contact (13,17, 1 ^ and 18) of the second pair (i-Il) being connected to the corresponding fixed, normally open contact (19, 16, 20 and 15) in the opposite pair (III-IV) and to one of the respective electrodes (2, 3, ^ and 5) here In the Hall generator (1) while the control circuit (21) of this switch (8) is connected to the control generator (22).
FI263/71A 1970-02-02 1971-02-01 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FOR THE INTRODUCTION OF ICKE-EQUIVALENT PROSPECTION PAO HALL-SPAENNING FI58840C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1395344 1970-02-02
SU1395344A SU300108A1 (en) 1970-02-02 1970-02-02 Hall voltage sensor
SU1469319A SU328786A1 (en) 1970-08-18 1970-08-18 Method of compensating for the non-equipotential hall sensor
SU1469319 1970-08-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI58840B FI58840B (en) 1980-12-31
FI58840C true FI58840C (en) 1981-04-10

Family

ID=26665382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI263/71A FI58840C (en) 1970-02-02 1971-02-01 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FOR THE INTRODUCTION OF ICKE-EQUIVALENT PROSPECTION PAO HALL-SPAENNING

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS165656B1 (en)
FI (1) FI58840C (en)
YU (1) YU34567B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS165656B1 (en) 1975-12-22
YU19171A (en) 1979-02-28
FI58840B (en) 1980-12-31
YU34567B (en) 1979-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4037150A (en) Method of and apparatus for eliminating the effect of non-equipotentiality voltage on the hall voltage
US2464807A (en) Hall effect converter
US2498103A (en) Differential detector
US2607223A (en) Apparatus for measuring rate of fluid flow
US4464629A (en) Hall element device
US3757205A (en) Conductivity measuring apparatus
US1249530A (en) Electromagnetic ship&#39;s log.
US1985095A (en) Differential electrical measuring appliance
US3003698A (en) Ratio computing apparatus
FI58840C (en) ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FOR THE INTRODUCTION OF ICKE-EQUIVALENT PROSPECTION PAO HALL-SPAENNING
US3642334A (en) Electrostatic support system
US2798198A (en) Method and apparatus for comparing voltages
US1655276A (en) Electric measuring system
US3131381A (en) Hall-effect memory device
Frater Synchronous integrator and demodulator
SU849082A1 (en) Compensating device for measuring complex electrical circuit element parameters
US858335A (en) Apparatus for measuring electrical resistances.
US3418643A (en) Memory device in conjunction with a magnetically variable electric signal generator
SU371530A1 (en) ALL-UNION
US2866159A (en) Apparatus responsive to the product of voltage and current of electrical circuits
US3090006A (en) Inphase load current measuring apparatus
US1832969A (en) Testing system
JPS6324268B2 (en)
SU789938A1 (en) Three-component ferroprobe magnetometer
US3218554A (en) Power measuring rectifier bridge circuit including exponential impedance means in the bridge diagonal