SU691790A1 - Компенсационный магнитометр холла - Google Patents

Компенсационный магнитометр холла

Info

Publication number
SU691790A1
SU691790A1 SU772516131A SU2516131A SU691790A1 SU 691790 A1 SU691790 A1 SU 691790A1 SU 772516131 A SU772516131 A SU 772516131A SU 2516131 A SU2516131 A SU 2516131A SU 691790 A1 SU691790 A1 SU 691790A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
divider
sensor
compensation
resistors
hall
Prior art date
Application number
SU772516131A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Алексеевич Воронин
Игорь Александрович Кулик
Леонид Гаврилович Оранский
Александр Иванович Охрименко
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Донецкого Физико-Технического Института Ан Украинской Сср
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 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Донецкого Физико-Технического Института Ан Украинской Сср filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Донецкого Физико-Технического Института Ан Украинской Сср
Priority to SU772516131A priority Critical patent/SU691790A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU691790A1 publication Critical patent/SU691790A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

(54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР КОЛЛА

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к области измерени  магнитных полей, в частности сильных магнитных полей сверхпровод щих соленоидов. Существуют различные способы и . устройства дл  линеаризации и стабилизации характеристик датчиков Хол ла. Известны устройства дл  измерени магнитной индукции, содержащие датчи Холла с регулирующими резисторами в цепи питани , источник питани , создающий ток через датчик, измерительную схему/ пороговые элементы,-пой ключенные к выходу измерительной схе мы, и управл емые этими элементами к.гаочи, коммутирунадие резисторы на выходе датчика так, что в процессе измерений автоматически корректируетс  . - крутизна характеристики преобразовани  1 . К недостаткам устройства следует отнести неудачно выбранный метод регулировани  чувствительности преобразовани  путем шунтировани  питающей цепи, датчика, что вносит дополнительную существенную погрешность ввиду нескс 1пенсированного вли ни  измен ющегос  мйгнитосопротивлени  датчика. . Наибо.пее близким устройством  вл етс  линейныймагнитометр Холла, содержа ций датчик Холла, источник, его питани , компенсационный потенциометр и регулирующие компенсирующее напр жение резисторы, подключенные между источником опорного напр жени  и потенциометром и св занные с движком потенциометра, подключённые через нуль- индикатор к потенциаль ным электродам датчика Холла 2. Недостатком этрго устройства  вл етс  возможность удовлетворительной .линеаризации только в редком случае, когда характеристика датчика следует тому же закону, что и напр жение на выход компенсационного потенциометра. В то же врем  серийно выпускаемые датчики Холла (даже одной серии) имеют большой разброс, и различный, прОизво.Льный закон изменени . Например, характеристика датчика может иметь несколько чередующихс  участков идеальной линейности и резко выраженной нелинейности. Поскольку, как показали расчеты, характеристика компенсационного потенциометра с корректируквдйми резисторами имеет плавный, монотонный, квадратичный вид,на участках,где характеристика датчика строго линейна,этот потенциометр будет вносить значительную погрешность.Кроме того примен емый компенсационный потенциометр с плавной линеаризацией характеристик преобразовани  обладает сложной настрой кой и регулировкой,что затрудн ет эксплуатацию таких магнитометров при смене датчиков Холла. Наконец, непос то нство выходного сопротивлени  по тенциометра также вносит свою погрешность в показани  измерительного прибора в процессе компенсации. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и разрешающей способ ности магнитометра путем тногоступенчатой дискретной линеаризации ха рактеристики преобразовани . Дл  этого вкомпенсационном магнитометре Холла, содержащем датчик холла, источник опорного напр жени  компенсационный потенциометр, нульиндикатор и св занные с переключающ элементом потенциометра регулирующие резисторы компенсационный поте циометр выполнен в виде декадного тетрадно- дес тичного резистивного делител  опорного напр жени , собранного на переключател хпо числ декад, и с регулирующими резисторам набранными по числу ступеней дискретной линеаризации и подключенными посредством контактов свободного пол  переключател  старшей декады параллельно выходу делител , а сопротивлени  этих резисторов определены по формуле Т-1 wax У где m - число ступеней дискретной линеаризации; п - пор дковый номер ступени; Втаи верхний предел измер емого Огол ; ) крутизна характеристики датчика на первом и п-м участках линеаризации; - коэффициент передачи дели тел  при введении единицы старшего разр да делител  ( ДJ 0,1) ; выходное сопротивление делитед , На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема компенсационно магнитометра Холла, а на фиг. 2 схема компенсационнрго делител . Компенсационный магнитометр Хол содержит источник 1 опорного напр жени  (Ер), декадный тетрадно- дес тичный резистивный компенсационный делитель 2 опорного напр жени , измерительный -прибор 3 (нуль- индикатор ) , датчик Холла 4, переключающий элемент 5 компенсационного делител  и регулирую г1ие резисторы 6. Компенсационный делитель 2 питаетс  от источника 1 опорного напр жени  Е, . Напр жение с выхода делител  2 используетс  дл  компенсации датчика Холла. В зависимости от. положени  переключающего элемента 5 к выходу делител  2 подключаетс  один из шунтирующих (регулирующих) резисторов б, количество которых соответствует числу делений старших разр дов делител  2. Источник опорного напр жени  1 подключен ко входу делител  2, а выход этого делител , шунтированный регулирующими резисторами 6, соединен с последовательно включенными нуль- индикатором 3 и потенциальной целью датчика 4. Компенсационный делитель содержит декады делител  7...11, декадные резисторы 12...15, пол  галетного переключател  старшей декады 16...20 и регулирующие резисторы 21...30. Устройство работает следующим образом. При помещении в измер емое поле датчика 4, через электроды которого течет посто нный ток возбуждени , напр жение, возникающее на потенциальных электродах датчика, вызовет отклонение стрелки прибора 3 от нулевого делени  . Переключа  ( вручную или автоматически) делитель 2 и св занные с делителем через ключевые .элементы 5 регулирукщие резисторы 6, добиваютс  полной компенсации выходного напр жени  датчика 4 (стрелка прибора.устанавливаетс  на нулевую отметку). При этом автоматически производитс  коррекци  нелинейности выходной характеристики преобразовани  в соответствии с характером нелинейности датчикаХолла. В компенсационном магнитометре Холла применён п тидекадный тетрадно- дес тичный резистивный делитель с посто нным выходным сопротивлением, обеспечиваю1;(ий до 10 градаций. Если этот делитель применить в магнитометре с линейным датчиком Холла, относительна  точность измерени  составит 0,1 тТ. При нелинейности, п{5еобразовани  10% во всем диапазоне нелинейность с помощью такого делител  может быть уменьшена до 1 %, если при достижениииндукции определенной величины подключить параллельно выходу делител  дополнительный регулирующий резистор, увеличивающий (или уменьшакщий) напр жение компенсационного делител  и тем самым компенсирующий увеличение (или уменьшение) крутизны характеристики датчика. Величина скорректированного напр жени  на выходе. делител  дл  каждого участка линеа ризованной характеристики определ етс  по формуле кМ-ц Е„. , где и - компенсирующее выходное напр жение делител ; Нц, - резистор, включенный парал лельно выходу делител  . Rni.,r выходное сопротивление не шунтированного делител , не завис щее от и и посто нное во всем диапазоне; ЕО - опорное (делимое) напр жен компенсации; JU - коэффициент передачи делит л  . Из формулы видно, что и ц можно измен ть, мен   . Согласно женному решению R нужно мен ть по закону XliEoht „ --J Т-1 где m - число ступеней дискретной линеаризации; В - верхний предел измер емог ПОЛЯ; крутизна характеристики датчика на первом и т участках линеаризации; jti, - коэффициент передачи дели тел  при введенной единице разр да делител , со ветствующей первой ступени линеаризации п - пор дковый номер ступени линеаризации. Практически удобно иметь р д резисторов с сопротивлением, рассчита ным дл  соответствугацего участка ( с учетом величины 7 ) по приведенной формуле. Такое выполнение за вл емого маг нитометра обеспечивает получение следующего положительного эффекта. Обеспечиваетс  возможность линеа ризации характеристик, измен ющихс  по любому закону с точностью, определ емой дробью 2- , где сУ - погреш ность нелинеаризованного датчика, тп - число ступеней дискретизации Повышаетс  точность линеаризации и измерений, например, до 1% при исходной нелинейности датчика в 10% и 10 участках дискретизации характе ристики. Без изменени  параметров осйовны элементов схемы обеспечиваетс  быст ра  настройка и наладка магнитометр в случае замены Датчика Холла ;атчиком с любым произвольные законом изменени  характеристики (в том числе с чередованием участков линейности и нелинеЛности) достаточно произвести расчет по выьеприведенной формуле дл  R; рег лирующих резисторов и их замену в магнитометре. Данный компенсационный магнитометр Холла позвол ет решить задачу измерени  полей в широком диапазоне, в том числе и сверхпровод щих соленоидов с высокой дл  практики точностью и простыми средствами. Формула изобретени  Компенсационный магнитометр Холла, содержащий датчик Холла, источник опорного напр жени , компенсационный потенциометр, нуль- индикатор и св занные с переключающим элементом потенциометра регулирующие резисторы , отличающийс  тем, что, с иелью повыиени  точности и разрешающей способности магнитометра путем . многоступенчатой дискретной линеаризации характеристики преобразовани , в нем компенсационный потенциометр выполнен в виде декадного тетрадно- дес тичного резистивного делител  опорного напр жени , собранного на переключател х по числу декад, и с регулирующими резисторами, набранньми по числу ступеней дискретной линеаризации и подключенными посредством контактов свободного пол  переключател  старшей декады параллельно выходу делител , а сопротивлени  этих резисторов определены по формуле -)- TiBmoX где m - число ступеней дискретной линеаризации; п - пор дковый номер ступени; hax верхний предел измер емого Ti,Tn крутизна характеристи1{и датчика на первом и п-м участках линеаризации; . Е. - опорное напр жение; - - коэффициент передачи делител  при введении единицы старшего разр да делили (,«4 0,1) ; R - выходное сопротивление делител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР 458791, G 01 R 33/06, 1971.
  2. 2. Авторское свидетельство СССР № 431475, G 01 R 33/06, 1971.
    IL
    о
    0
    ipui.i
SU772516131A 1977-08-08 1977-08-08 Компенсационный магнитометр холла SU691790A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772516131A SU691790A1 (ru) 1977-08-08 1977-08-08 Компенсационный магнитометр холла

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772516131A SU691790A1 (ru) 1977-08-08 1977-08-08 Компенсационный магнитометр холла

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU691790A1 true SU691790A1 (ru) 1979-10-15

Family

ID=20721538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772516131A SU691790A1 (ru) 1977-08-08 1977-08-08 Компенсационный магнитометр холла

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU691790A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0110898B1 (en) Transducer calibration system
GB1572088A (en) Method of and apparatus for automatic measurement of impedance and other parameters with microprocessor calculation techniques
EP0073217A1 (en) Bridge circuit compensation for environmental effects
US4060715A (en) Linearized bridge circuitry
US3284709A (en) Precision voltmeter using selectable series connected, digitally related resistors which are calibrated to read the value of input signal
JPH02136754A (ja) 微小電気信号を測定する方法と装置
US3906796A (en) Electronic temperature measuring apparatus
US4196382A (en) Physical quantities electric transducers temperature compensation circuit
US3697871A (en) Single element adjustment for span and gain
Hoge Comparison of circuits for linearizing the temperature indications of thermistors
SU691790A1 (ru) Компенсационный магнитометр холла
EP0414667B1 (en) Transmitter with an improved span adjustment
Filatov et al. Prospects of Using a Modified Null Method for Temperature Measurement with Resistance Sensors
GB2267967A (en) Apparatus for temperature measurement
US2993377A (en) Direct reading resistance thermometer
JPH0421219B2 (ru)
US3495169A (en) Modified kelvin bridge with yoke circuit resistance for residual resistance compensation
US3087337A (en) Direct reading resistance thermometer
JPH0810121B2 (ja) ひずみ測定器における較正装置
US3292081A (en) Apparatus for measuring the negative ratio of voltage
SU834631A1 (ru) Устройство дл измерени магнитногопОл
GB2120481A (en) Improvements in or relating to analogue to digital converters
SU743188A1 (ru) Цифровой измерительный прибор
SU859933A1 (ru) Цифровой вольтметр
US3356943A (en) Method and apparatus for measuring voltage and current