Opublikowano: 31.VII.1968 55698 ki. ^j&^zgmi Z4£ 3%/o6 MKP GOlr 33/06 CZYTELNIA hMt faicmnwJ^ Lisimi Twórca wynalazku: mgr inz. Andrzej Szulce Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Sposób kompensacji wplywu temperatury na wskazania halotro- nowego miernika natezenia pola magnetycznego i Przedmiotem wynalazku jest sposób kompensacji wplywu temperatury na wskazania halotronowego miernika pola magnetycznego, wynikajacego z zalez¬ nosci od temperatury stalej Halla, opornosci halo- tronu i opornosci cewki magnetoelektrycznego ustroju pomiarowego.Znane sa mierniki halotronowe natezenia pola magnetycznego, w których wartosc pradu zasilaja¬ cego halotron nastawia sie wedlug wskazan magne¬ toelektrycznego ustroju pomiarowego, przylaczone¬ go do koncówek opornika znajdujacego sie w ob¬ wodzie zasilajacym halotron i przez który prad ten przeplywa.Jednakze mierniki te, na skutek zaleznosci stalej Halla, opornosci halotronu oraz opornosci cewki ustroju pomiarowego od temperatury odznaczaja sie niewysoka klasa dokladnosci (zazwyczaj klasa 2,5 lub gorsza, w najlepszym przypadku klasa 1,5). Sto¬ sowanie do kompensacji wplywu temperatury zna¬ nych metod polegajacych na wlaczaniu w obwód za¬ silajacy lub w obwód sem Halla oporników kom¬ pensujacych o opornosci zaleznej od temperatury, prowadzi w miernikach wielozakresowych do znacz¬ nego skomplikowania ukladu.Niniejszy wynalazek usuwa te wade umozliwia¬ jac budowe wielozakresowych halotronowych mier¬ ników natezenia pola magnetycznego o bardzo pro¬ stym ukladzie pomiarowym, w których uchyby do¬ datkowe, wynikle z wplywu temperatury na stala Halla, opornosc halotronu oraz opornosc cewki ustroju pomiarowego nie przekraczaja wartosci wy- 15 20 25 2 maganych dla klasy 1, przy wzglednie malych naj¬ nizszych podzakresach pomiarowych.Powyzszy efekt uzyskano uniezalezniajac kompen¬ sacje wplywu temperatury na stala Halla od kom¬ pensacji wplywu temperatury na opornosc halotro¬ nu i opornosc cewki ustroju pomiarowego. Miano¬ wicie, wplyw temperatury na stala Halla kompen¬ suje sie w obwodzie zasilajacym zmianami pradu zasilajacego halotron. Wplyw temperatury na opor¬ nosc halotronu i opornosc cewki przyrzadu kom¬ pensuje sie przez wprowadzenie elementów o opor¬ nosci zaleznej od temperatury do obwodu sily elek¬ tromotorycznej Halla.W celu uzyskania zmian pradu w obwodzie zasi¬ lajacym kompensujacych wplyw temperatury na stala Halla uzaleznia sie wskazania ustroju pomia¬ rowego wskazujacego wartosc tego pradu od tem¬ peratury.Poniewaz opornosc cewki ustroju pomiarowego rosnie w miare wzrostu temperatury, wiec, przy przylaczaniu tego ustroju do koncówek opornika znajdujacego sie w obwodzie pradu zasilajacego, wskazania jego beda w miare wzrostu temperatury malaly. Wlaczajac w szereg z cewka ustroju opor¬ nik szeregowy o odpowiedniej opornosci i wspól¬ czynniku temperaturowym opornosci dostatecznie malym, mozna uzyskac wzgledne zmniejszenie wskazan, spowodowane wzrostem temperatury, rów¬ ne wzglednemu zmniejszeniu wartosci stalej Halla takze spowodowanemu wzrostem temperatury. Na¬ stawiona zatem, wedlug wskazan ustroju pomia- 55 69855 6! 3 rowego, wartosc pradu zasilajacego bedzie zwiek¬ szona w takim stosunku, w jakim zmniejszona jest stala Halla, co w efekcie zapewnia zadana kompen¬ sacje wplywu temperatury na stala Halla, przy czym dokladnosc kompensacji nie zalezy ani od 5 opornosci obwodu sily elektromotorycznej Halla ani od opornosci obwodu zasilajacego.W celu skompensowania wplywu temperatury na opornosc halotronu w obwodzie sily elektromoto¬ rycznej Halla oraz na opornosc cewki ustroju po- 10 miarowego wlaczonego w obwód sily elektromoto¬ rycznej Halla, zastosowano uklad kompensacyjny, którego podstawowym elementem jest opornik o opornosci zaleznej ód temperatury.X ¦ *' ¦ . . _'• f Na rysunku przedstawiony jest przyklad ukladu 15 pomiarowego halotropowego miernika pola magne¬ tycznego, :vfc;którgjiwJ^plyw temperatury skompenso- wany jest^sposottfent wedlug wynalazku.Uklad sklada sie z halotronu HN, obwodu zasila¬ jacego halotron, obwodu sily elektromotorycznej M Halla oraz z magnetoelektrycznego* ustroju pomia¬ rowego UP o opornosci cewki Rp. W sklad obwodu zasilajacego wchodzi zródlo napiecia zasilajacego . Uzt opornik Rr do nastawiania wartosci pradu za¬ silajacego I i opornik RB, sluzacy do kontroli tej M wartosci."——- .„,...,.,.,......__.,_., W sklad obwodu sily elektromotorycznej Halla, przylaczonego do koncówek halotronu na których wystepuje sila elektromotoryczna Halla EH wchodzi zestaw oporników Rdi — Rdn do zmiany zakresu 10 pomiarowego, przelaczanych za pomoca przelaczni¬ ka PZ oraz opornik RT 9 ujemnym wspólczynniku temperaturowym np< termistor, bocznikowany opornikiem Rb. Ustrój pomiarowy UP wlaczany jest za pomoca przelacznika P na czas nastawiania 35 pradu I na zaciski opornika Rb, pozycja k—k, i wówczas z cewka ustroju polaczony jest szeregowo opornik Rs.Na czas pomiaru ustrój pomiarowy UP wlacza sie w obwód sily elektromotorycznej Halla, pozycja *o p — p, która jest proporcjonalna do wartosci mie¬ rzonego natezenia pola H.Wszystkie oporniki ukladu, z wyjatkiem opornika RT wykonane sa z materialu o malym wspólczyn¬ niku temperaturowym opornosci np. z manganianu 45 lub konstantami.Przy ustroju pomiarowym przylaczonym do kon¬ cówek opornika Rb wymagana' zaleznosc wskazan ustroju od temperatury otoczenia uzyskuje sie przez dobór opornosci opornika Rs, wykonanego z ma¬ terialu o malym wspólczynniku temperaturowym 50 opornosci, która powinna wynosic: (a cu) — (fi) 0U We wzorze powyzszym aCu oznacza wspólczynnik temperaturowy opornosci miedzi, fi — wspólczynnik temperaturowy stalej Halla, RP — opornosc cewki ustroju pomiarowego.Przy ustroju pomiarowym wlaczonym w obwód 60 wzbudzanej pod wplywem mierzonego pola magne¬ tycznego, sjjy elektromotorycznej, Halla, wymaga¬ na niezaleznosc opornosci obwodu od temperatury uzyskuje sie za pomoca opornika o ujemnym wspólczynniku temperaturowym, termistora Rr. 65 4 Opornik ten bocznikowany jest opornikiem wy¬ konanym z materialu o malym wspólczynniku tem¬ peraturowym opornosci, o tak dobranej wartosci, azeby, w celu kompensacji wplywu temperatury na opornosc r halotronu w obwodzie sily elektromoto¬ rycznej Halla i opornosc Rp cewki ustroju pomiaro¬ wego, spelniona byla zaleznosc: Rb Rt Opornosc oporników Rdi — Rdn wlaczonych w ce¬ lu zmiany zakresu pomiarowego nie ma wplywu na warunki kompensacji, poniewaz sa one wykona¬ ne z materialu o malym wspólczynniku temperatu¬ rowym opornosci, w wyniku czego wplyw, tem¬ peratury na ich opornosc mozna pominac. Walory sposobu wedlug wynalazku wystepuja szczególnie wydatnie przy zastosowaniu go w ukladach zawie¬ rajacych malogabarytowe halotrony germanowe, które odznaczaja sie stosunkowo znacznym wspól¬ czynnikiem temperaturowym stalej Halla w po¬ równaniu z innymi halotronami np. arsenko-indo- wymi, lecz wymagaja znacznie mniejszego pradu za¬ silajacego, co w przypadku przyrzadów zasilanych ze zródel wewnetrznych jest zaleta niezmiernie „cenna, PL