SE444623B - Festanordning for att pa ett kretskort fasthalla ett hallelement i ett magnetfelt - Google Patents

Description

10 15 20 25 8402562-6 F IGURF ÖR TECKNING En föredragen utföringsform av Lppfimingen skall beskrivas nedan i anslutning till en ritning där figur l visar mätning med Hallelement av magnetfält i en järnkärna, figur 2 i perspektiv visar ett känt Hallelement, figur 3 visar en tvärsektion av en fästanordning enligt uppfinningen med ett Hallelement, figur 4 schematiskt visar en magnetisk fältbild för fästanordningen vid mätning i en järnkärna och figur 5 visar en alternativ utföringsforrn av uppfinningen med en fästanordning tppbyggd pa en skiva.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Figur 1 visar en känd användning av Hallelement för mätning av elektrisk strömstyrka. En järnkärna 1 är försedd med en spole 2 vilken genomflytes av strömmen lm som man önskar mäta. En spalt 3 i järnkärnan imehaller ett Hallelement 4 genom vilket passerar ett magnetfält B, vars styrka beror av strömmen Im. En känd ström lh tillföras Hallelementet, vars utsignal Vh beror av denna ström och av magnetfältet 8. Utsignalen Vh ger därigenom ett matt pa strömmen Im.

Det är ofta ett önskemål att utsignalen Vh är stor i förhållande till den ström lm som skall mätas. Utsignalen Vh star i omvänd proportion till Hallelementets tjocklek och ett väsentligt villkor är därför att Hallelementet är tmt. Figur 2 visar ett sadant känt Hallelement 15. En skiva S av halvledarmaterial, exem- pelvis kisel eller galliumarsenid, har pa sin övre yta 6 elementets aktiva skikt 7.

Detta skikt har anslutningsytor 8 för strömmen ih och anslutningsytor 9 för att mäta utsignalen Vh. Det aktiva skíktet 7 och uwslutningsytorna 8 och 9 har astadkommits genom att ett dopningsämne har diffunderats in i grundmaterialet i skivans yta. Skiktet 7 och arislumingsytorraa, vars tjocklek är endast omkring 1 jam, har lag resistivitet jämfört med grundmaterialet i skivan 5. Amlutnings- ytorna ligger pà skivans S övne yta 6 för att amlumirugstradar med före- kommande produktionsmässiga metoder skall kunna fästas vid ytorna.

För att erhålla stor utsignal Vh är det också ett väsentligt villkor att den 10 15 20 25 30 8402562-6 magnetiska fältstyrkan vid Hallelementet är stor. Härvid maste som nämnts luftgapet vara litet och fältstyrkan kan ocksa paverkas genom att det magne- tiska fältet koncentreras vid Hallelementet. I figur 3 visas ett utföringsexempel för en fästanordning enligt uppfinningen vid vilken dessa önskemal uppfylles.

Tva polplattor 11 och 12 av ferromagnetiskt material har var sitt utsprang 13 respektive 14 vilka är belägna mitt för varandra och vars mot varandra vända ytor är parallella. Mellan utsprangen, vars ytor är väsentligt mindre än polplattornas ytor, bildas ett luftgap, i vilket det ovan beskrivna Hallelementet 15 är placerat. En ram 10 av dielektriskt material mellan polplattorna, vilken omger utsprangen, bestämmer avståndet mellan polplattorna och hârigenom även luftgapets vidd. Polplattorna är med hjälp av lim fästa vid ramen, vilken är sammansatt av en underdel 10a och en överdel 10b. Hallelementet är vid sin undre yta fäst vid utspranget lll med hjälp av exempelvis lim och har sin övre yta 6 pa ett litet avstand fran utspranget 13. Grundmaterialet i skivan 5 utgör isolerande skikt mellan det aktiva skiktet 7 och utspranget 14. Elektriska anslutningstradar 16 förbinder anslutningsytorna 8 och 9 med anslutningsytor 17 pa ramens underdel 10a. Dessa är i sin tur elektriskt förbundna med yttre anslutningsytor 18 pa ramens utsida genom ledare 19. Anslutningsytorria 17 och 18 samt ledarna 19 är genom exempelvis förfarande för tryckt ledningsdragning anbragda pa ramens underdel 10a innan ramens överdel lll: fästes pa under» delen.

Luftgapet hos den beskrivna fästanordningen kan vara litet da isolerings- material kring Hallelementet saknas och avstandet mellan utsprangen 13 och ll: _endast behöver vara sa stort att skivan S inrymmes däremellan med plats för anslutningstraderna 16. Den magnetiska fältbilden 'vid Hallelementet visas schematiskt i figur 4. Polplattorna 11 och 12 anligger med sina utat vända ytor mot polerna hos järnkärnan 1 och genom att polplattorna har sitt minsta avstand fran varandra vid utsprangen 13 och 14 koncentreras det magnetiska fältet B vid dessa.

Ramen enligt utföringsexemplet bestar av tva delar lfla och 10b men kan givetvis utföras i ett stycke med öppningar för elektriska lechingar till Hallelementet. Den i exemplet beskrivna fästanordriingeri är som framgår en kapsel som kan slutas och mycket höga krav pa täthet kan uppfyllas. Ramen 10 är härvid av diffusionstätt material, exempelvis keramik, och polplattorna är 10 8402562-6 fästa vid ramen med exempelvis glasmassa eller lödtenn. l sistnämnda fallet har ramen metallbeläggning vid polplattorna för att lödtennent skall fästa vid PHITIBFI.

Figur 5 visar en alternativ utföringsform av uppfinningen där en fästanordning 20 är uppbyggd pa en skiva 21 vilken uppbär elektriska kretsar 22 med skivan som en del av fästanordningen. Pa skivans undersida är polplattan 12 fäst med sitt utsprang 14 i ett hal i skivan. Pa skivans översida är en ramdel 24 fäst sa att den omger detta hal och polplattan 11 är fäst vid ramen med sitt utsprang 13 mitt emot utspranget 14. Hallelementet 15 pa utspranget 14 är genom anslutníngstradarna 16 och tryckta ledningar 23 pa skivans yta förbundet med de elektriska kretsarna 22 pa skivan 21.

Claims (3)

1. 8402562-6 PATENTKRAV 1 F âstanordníng för att pa ett kretskort fasthálla ett Hallelement í ett magnetfält k ä n n e t e c k n a d därav att kretskortet (21) är försett med ett genomgående hal varvid på kretskortets ena sida är fastsatt en av ferro- magnetlskt material bestående polplatta (12) med ett utspràng (14) som in- skjuter i nämnda hal och pa vars ändyta Hallelementet (15) är anordnat och att en andra polplatta (11) av ferromagnetiskt material är med hjälp av ett avstândsstycke (211) fastsatt vid kretskortets (21) andra sida mittemot hålet för, att fâ ett definierat luftgap mellan den andra polplattan (11) och ut- spranget (14) pa den första polplattan (12).
2. 2 F ästanordning enligt patentkray 1, k ä n n e t e ok n a d därav att avstândsstycket (24) är en sluten ram.
3. 3 Fästanordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav att kretskortet (21) och avstandsstycket (214) är av keramiskt material. l: F ästanordníng enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav att polplattoma (11,12) är fästa vid avstandsstycket (24) respektive kretskortet (21) med diffusionstâtt material.