SU441534A1 - Измеритель эдс холла - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и предназначено дл  измерени  истинного значени  э.д.с. Холла.

В известных датчиках коррекци  напр жени  неэквиПотенциальности достигаетс  за счет поочередного подключени  противоположных пар электродов элемента Холла к источнику питани  и индикаторному прибору с помощью переключател . Поскольку элемент Холла  вл етс  необратимым по отношению к э.д.с. Холла вх и взаимным по отношению к напр жению неэквипотенциальности {7в его выходное напр жение при одном положении переключател  состоит из суммы t/ш а при другом - разности вх-Un. Индикаторный прибор регистрирует -среднее значение результирующего сигнала элемента Холла, которое пропорционально э.д.с. Холла и не зависит от напр жени  неэквипотенциальностп.

Однако дл  такого датчика э.д.с. Холла характерны наличие погрешностей, обусловленных коммутационными всплесками, нестабильностью времени пролета подвижных контактов переключател    термоэлектрическими  влени ми, а также низкие чувствительность и быстродействие.

Предлагаемый измеритель э.д.с. Холла снабжен умножителем частоты, подключенным входом к источнику питани , а выходом к управл ющей цепи переключател , и синхронным детектором, один вход которого соединен с переключателем, другой - с источником питани , а выход - с индикаторным прибором .

Благодар  этому повышаетс  точность измерител .

На фпг. 1 показана блок-схема измерител , где 1 - датчик Холла с двум  парами противоположных электродов 2, 3 и 4, 5, 6 - автоматический переключатель, 7 - источник питани , 8 - умножитель частоты, 9 - синхронный детектор и 10 - индикаторный прибор.

Измеритель работает следующим образом.

При запитывании датчика 1 Холла переменным током i через пару противоположных электродов 2 и 3, которые св заны в исходном состо нии переключател  6 с источником 7 питани , и действи  на него посто нной магнитной индукции на другой паре электродов

4и 5, возникает э.д.с. Холла вх и напр жение неэквипотенциальности f/н. Предположим, что пол рности последних совпадают, т. е. выходное напр жение датчика составл ет

. e, + t/H(1)

При изменении состо ни  переключател  б под действием управл ющего сигнала U-y, частоту которого выбирают в четное число раз больше частоты тока питани  i, электроды 4,

5подключаютс  к источнику 7 питани . При этом выходное напр жение Uz датчика, снимаемое с электродов 2, 3 вследствие свойства необратимости датчика по отношению к э.д.с. Холла вх и свойства его обратимости по отношению к напр жению неэквипотенциальности /н равно и, -е, + и„(2) (если в схеме переключател  не предусмотрено Инвертирование напр жени  Uz), или и, е, - и„ ( если инвертирование напр жени  U2 предусмотрено в схеме переключател ). В зависимости от целесообразности различие в частотах тока i питани  датчика и управл юш,его сигнала Uy переключател  может быть достигнуто либо умножением частоты тока питани  с помош,ью умножител  частоты , либо делением частоты управл юш,его сигнала в четное ч-исло раз. В случае инвертироваии  выходного напр жени  датчика во второй такт работы переключател  результирующее напр жение, снимаемое с пар электродов 2, 3 и 4, 5, при многократной коммутации переключател  с частотой , например, в два раза большей частоты тока i питани  имеет вид, представленный иа фиг. 2. Как следует из формул (1) и (3) и графиков, по отношению к частоте тока питани  суммарна  э.д.с. Холла измен етс  с той же частотой, а суммарное напр жение неэквипотенциальности - с двойной частотой. Предусмотренный в схеме измерител  синхронный детектор 9, один вход которого соединен с переключателем 6, другой - с источником 7 питани , а выход с индикаторным пр-ибором 10, позвол ет благодар  отличию по частоте в четное число раз двух сигналов исключить вли ние «апр жени  неэквипотенциальности на показани  прибора. Кроме того , использование синхронного относительно тока питани  детектировани  дает возможность устранить в измерителе погрешность, обусловленную остаточными параметрами переключател , наводками частоты управл юш ,его сигнала переключател  и комутационными всплесками, поскольку частота отмеченных сигналов в четное число раз превышает частоту тока питани  (см. фиг. 2, где Uo - остаточное напр жение, обусловленное остаточными параметрами переключател , С/н - напр жение наводки от управл ющего сигнала , UK - напр жение коммутационных всплесков, и e,v, -напр жение на выходе синхронного детектора и его посто нна  составл юща , пропорциональна  только э.д.с. Холла, а - показание прибора). На основании изложенного в качестве переключател  могут быть применены как контактные , так и бесконтактные ключевые элементы . Предмет изобретени  Измеритель э.д.с. Холла, содержащий дат чик Холла с двум  парами противоположных электродов, переключатель, источник питани  и индикаторный прибор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен умножителем частоты, подключенным входом к источнику питани , а выходом к управл ющей цепи переключател , .и синхронным детектором, один вход которого соединен с переключателем, другой - с источником питани , а выход - с индикаторным прибором.

Ю ,

(Раг.

oC

t

Рйг.2