SU741209A1 - Устройство дл измерени магнитных полей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  истинного значени  ЭДС Холла и предназначено дл  использовани  в магнитоизмерительной аппаратуре и 5 устройствах автоматики, в частности дл  построени  измерителей истинного значени  магнитной индукции и бесконтактных датчиков сигналов.

Известно устройство аналогичного. JQ назначени , которое содержит элемент Холла, два трансформатора и потенциометр 11 .

Недостатком его  вл етс  погрешность , вызванна  напр жением от неэк-|с випотенциальности припайки электродов элемента Холла.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , которое содержит элемент 20 Холла, источник питани , индикаторный прибор и двухгалетный автоматический переключатель, управл юща  цепь которого соединена с коммутаци- . онным генератором 2.25

Автоматический переключатель этого устройства с целью коррекции напр жени  от неэквипотенциальности поочередно подключет пары противоположных электродов элемента Холла к источнику питани  и индикаторному прибору. При этом контакта галет автоматического переключател  работают в существенно различных услови х. Так, через контакты галеты, св занной с источником питани  (далее именуемые токовыми контактами), коммутируетс  значительный (от сотен миллиампер до единиц ампер) ток питани  элемента Холла , а через контакты другой галеты коммутируетс  очень малый (единицы наноампер) ток. Причем дл  достижени  высокой точности измерени  ЭДС Холла необходима строго синхронна  коммутаци  сдвоенных первичных контактов обеих галет автоматического переключател . Действительно, нарушение синхронизма работы контакта (например, в результате изменени  времени срабатывани  токовых контактов) ведет к тому, что на вход индикаторного прибора попадают импульсы напр жени , длительность которых определ етс  степенью нарушени  синхронизма, а амплитуда - падением напр жени  на противоположных электродах элемента Холла от тока источника питани . Значение амплитуды этих импульсов достигает единиц вольт и на несколько

пор дков превышает величину ЭДС Холла , что снижает точность результата измерени .

Указанный недостаток устройства (снижение точности в результате нарушени  синхронности работы контактов , вызванного существенно различными услови ми их работы) сохран етс  и при замене контактов электронными ключами .

Надежность контактов определ етс  главным образом величиной коммутируемого тока, количеством циклов работы контактов и их материалом. Поэтому коммутаци  значительного тока снижает надежность работы авто матического переключател .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности устройства .

Цель достигаетс  тем, что в устроство , содержащее элемент Холла с двум  парами противоположных электродов , генератор, индикаторный прибор и св занный с ними двухгалетный автоматический переключатель, введены два понижающих трансформатора, первичные обмотки которых подключены попарно-накрест к неподвижным контактам галеты, св занным с входом устройства , а вторичные обмотки - к разHfcjM парам противоположных электродов элемента Холла.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  измерени  магнитных полей.

Устройство содержит элемент Холла 1 с двум  парами противоположных электродов 2-3 и 4-5, источник питани  б, индикаторный прибор 7, двухгалетный автоматический переключатель 8, коммутационный генератор 9, понижающие трансформаторы 10, 11.

Устройство работает следующим образом .

Автоматическими переключатель 8, управл емый коммутационным генератором 9, поочередно подключает электроды 2, 3 и 4, 5 элемента Холла 1 к индикаторному прибору 7, а первичные обмотки трансформаторов 10, 11 к источнику питани  6. При этом элемент Холла запитываетс  поочередно через электроды 2, 3 и 4, 5 током через вторичные обмотки трансформаторов . На основании свойства необратимости элемента Холла при одном положении автоматического переключател  его выходное напр жение состоит из ЭДС Холла и напр жени  от неэквипотенциальности припайки его электродов 2, 3 и 4, 5 а при другом из их разности. Индикаторный прибор 7 регистрирует среднее значение, равное ЭДС Холла, котора  пропорци овальна измер емой индукции , и не завис щее от напр жени  неэквипотенциальности . Величина тока источника питани  б, коммутируемого автоматическим переключателем 8, в J- раз меньше величины тока питани  элемента Холла, где п - коэффициент трансформации трансформаторов 10, 11, равный отношению количества витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки. Использование понижающих трансформаторов 10, 11 у которых коэффициент трансформации выбираетс  значительно меньшим единицы,позвол ет резко снизить величину коммутируемого автоматическим переключателем тока, что  вл етс  наиболее эффективной мерой защиты контактов от электрической эрозии. В результате практически полностью устран етс  причина нарушени  синхронной работы контактов автоматического переключател , благодар  чему повышаетс  точность датчика ЭДС Холла. Кроме того, уменьшение величины тока, коммутируемого через токовые контакты переключател , позвол ет повысить надежность датчика ЭДС Холла.

Использование новых элементов - понижающих трансформаторов выгодно отличает описанное устройство от прототипа , так как практически, полность исключаетс  погрешность датчика изза несинхронной работы контактов автоматического переключател . В результате повышаетс  точность датчика , а следовательно, и класс точности аппаратуры, использующей его;что устран ет необходимость разработки аппаратуры такого класса точности, который достигаетс  благодар  использованию предлагаемого датчика.

Повышение надежности датчика позволит увеличить врем  наработки на отказ и улучшить эксплуатационные параметры аппаратуры, использующей предлагаемый датчик.

Claims (2)

1.Г, Вайсе.Физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применение. М., Энерги , 1974 с. 181.

2.Авторское свидетельство СССР № 374974, кл. G 01 R 33/06, 1972.