SU828135A1 - Method of measuring hall emf - Google Patents

Method of measuring hall emf Download PDF

Info

Publication number
SU828135A1
SU828135A1 SU792790655A SU2790655A SU828135A1 SU 828135 A1 SU828135 A1 SU 828135A1 SU 792790655 A SU792790655 A SU 792790655A SU 2790655 A SU2790655 A SU 2790655A SU 828135 A1 SU828135 A1 SU 828135A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic field
hall sensor
additional
measured
magnetic
Prior art date
Application number
SU792790655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Андреевич Певко
Михаил Максимович Таран
Олег Трофимович Чигирин
Юрий Трофимович Чигирин
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5988
Институт Электродинамики Ан Украинскойсср
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 Предприятие П/Я М-5988, Институт Электродинамики Ан Украинскойсср filed Critical Предприятие П/Я М-5988
Priority to SU792790655A priority Critical patent/SU828135A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU828135A1 publication Critical patent/SU828135A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Изобретение относитс  к магнптоизмерительной технике и может быть применено в различных приборах и устройствах измерени  магнитных величин дл  устранени  температурной и временной нестабильности параметров датчиков Холла.The invention relates to a magnetic measuring technique and can be applied in various instruments and devices for measuring magnetic quantities to eliminate the temperature and time instability of the parameters of the Hall sensors.

Известны способы измерени  ЭДС Холла , основанные на формировании образцового дополнительного магнитного пол , однородного с измер емым магнитным полем; совместном действии измер емого и дополнительного магнитных полей на датчик Холла; действии только измер емого магнитного пол  на датчик Холла; преобразовании датчиком Холла входного воздействи  в электрический сигнал; определении электрического сигнала, пропорционального дополнительному магнитному полю, на выходе датчика Холла; определении электрического сигнала на выходе датчика Холла, пропорционального измер емому магнитному полю; устранении мультипликативной погрешности из результата измерени  путем делени  сигнала, пропорциопального измер емому магнитному нолю, на сигнал, пролорциональный образцовому дополнительному магнитному полю 1.Methods are known for measuring the EMF of a Hall, based on the formation of a model additional magnetic field that is uniform with the measured magnetic field; the combined effect of the measured and additional magnetic fields on the Hall sensor; acting only on the measured magnetic field on the Hall sensor; converting an input signal into an electrical signal by a Hall sensor; determining an electrical signal proportional to the additional magnetic field at the output of the Hall sensor; determining the electrical signal at the output of the Hall sensor, proportional to the measured magnetic field; elimination of the multiplicative error from the measurement result by dividing the signal, proportional to the measured magnetic zero, by a signal prolortional to the exemplary additional magnetic field 1.

Устройство, реализующее данный способ , состоит из датчика Холла, источника его питани , дополнительной катушки, вThe device implementing this method consists of a Hall sensor, its power source, an additional coil, in

поле которой находитс  датчик Холла, источника ннтани  дополннтельной катушки, делительного устройства и цифрового отсчетного устройства.the field of which contains the Hall sensor, the source of the additional coil, the dividing device and the digital reading device.

Цикл измерени  в данном устройстве состоит из двух тактов. В первом такте на датчик Холла одновременно воздействуют два носто нных магнитных пол : пзмер емое и дополнительное, создаваемое дополнптельпой катушкой, в поле которой находитс  датчик Холла. Выходной сигнал датчика Холла, пропорциональный сумме величин магнитных индукций, поступает на преобразователь «напр жение - код, откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверсивный счетчик, считающий в пр мом паправлении.The measurement cycle in this device consists of two cycles. In the first cycle, the Hall sensor is simultaneously affected by two magnetic magnetic fields: measured and additional, created by the additional coil, in which the Hall sensor is located. The output of the Hall sensor, proportional to the sum of the magnitudes of the magnetic inductions, is fed to a voltage-to-voltage converter, from which, as a sequence of pulses, is fed to a reversible counter counting in forward direction.

На втором такте на датчик Холла действует только измер емое магнитное поле. Выходной сигнал датчика Холла, пропорциональный измер емой магнитной индукции , поступает па преобразователь «напр жение - код, откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверспвпый счетчик, считаюш;ий в обратном направлении .In the second cycle, only the measured magnetic field acts on the Hall sensor. The output of the Hall sensor, proportional to the measured magnetic induction, is supplied by a voltage-to-voltage converter — a code, from which, as a sequence of pulses, is output to a reversible counter, I count it in the opposite direction.

После двух тактов измерени  на входы делительного устройства поступают сигналы с выходного регистра преобразовател  «напр лсение- код и с реверсивного счетчика . Результат делени  не будет зависеть от удельной чувствительности датчика Холла к индукции, его тока и коэффициента передачи схемы. Если значение индукции донолнительного магнитного нол  прин ть за единицу измер емой величины, результат делени  будет нропорционален измер емой магнитной индукции.After two measurement cycles, the signals from the output register of the voltage-code converter and from the reversible counter are fed to the inputs of the separating device. The result of the division will not depend on the specific sensitivity of the Hall sensor to induction, its current and the transmission coefficient of the circuit. If the inductive value of the additional magnetic field is taken as the unit of the measured value, the result of the division will be proportional to the measured magnetic induction.

Недостатком данного снособа  вл етс  зависимость результатов измерени  от направлени  посто нного магнитного пол  относительно датчика Холла и недостоверность результатов измерени  при несовпадающих по направлению магнитных пол х, а также при превышении уровнем донолнительного магнитного пол  уровн  измер емого магнитного пол .The disadvantage of this method is the dependence of the measurement results on the direction of the constant magnetic field relative to the Hall sensor and the unreliability of the measurement results when the magnetic fields do not match in direction, as well as when the level of the additional magnetic field exceeds the level of the magnetic field.

Целью данного изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The purpose of this invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что измерении ЭДС Холла, сиособом осноBaiHHbiM на формировании образцового дополнптельиого магнитного 1пол , однородного с 1измер емым магнитным полем, .совместном действии на датчик Холла измер емого л образцового дополнительного магнит 1ых полей, действии на датчик Холла только измер емого магнитного иол , преобразо1вании датчиком Холла входного воздействи  в электрический сигнал, делении сигнала, пронорциоиального измер емому магнитному нолю, на сигнал, аронорциональный образцовому дополнительному магнитному полю, определ ют направление .допол.пнтельпого магнитпого пол , иаиравлеиие измер емого магнитного пол  относительно направлени  дополнительно образцового магнитного пол , измер ют нанравлена1е дополнительного образцового магнитного пол  до совпадени  с направлением пзмер емого магнитного пол .The goal is achieved by measuring the EMF of the Hall, using the method of BaiHHbiM to form an exemplary additional magnetic magnetic field uniform with a measured magnetic field, combined with the Hall sensor of the measured L exemplary additional magnet of the first fields, acting on the Hall sensor of the measured magnetic field alone. , conversion by the Hall sensor of the input action into an electrical signal, dividing the signal, pronounced magnetic zero, on the signal, aronortional exemplary th magnetic field direction determined .dopol.pntelpogo magnitpogo floor iairavleiie the measured magnetic field with respect to the direction of further exemplary magnetic field measured nanravlena1e additional exemplary magnetic field to coincide with the direction pzmer emogo magnetic field.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.The drawing shows the block diagram of the device that implements this method.

Способ измерени  ЭДС Холла включает следующие операции: формироварп е образцового донолнительного магнитного пол , однородного с измер емым, совместное действие на датчик Холла измер емого и дополнительного образцового магнитных нолей , действие на датчик Холла только измер емого магнитного иол , преобразование датчиком Холла входного воздействи  в электрический сигнал, определение электрического сигнала, пропорционального образцовому дополнительному магнитному нолю, на выходе датчика Холла, определение электрического сигнала на выходе датчика Холла, пропорционального измер емому магнитному нолю, устранение мультипликативной погрешности из результата измерени  путем делени  сигнала, пропорционального измер емому магнитному полю , на сигнал, пропорциональный образцовому дополрп-п-ельному магнитному полю; 01 ределение направленн  донолнительного образцового магнитного пол , определение наатравлени  измер емого магнитного нол  относительно направлени  донолнительного образцового магнитного нол , изменени  направлени  донолиительного магнитного ьол  таким образом, чтобы оно совпадало с направлением измер емого магнитногоThe method of measuring the EMF of the Hall includes the following operations: formating an exemplary additional magnetic field, homogeneous with the measured, combined effect on the Hall sensor of the measured and additional exemplary magnetic fields, effect on the Hall sensor of the measured magnetic iol only, converting the input effect to the Hall sensor signal, determination of an electrical signal proportional to an exemplary additional magnetic zero at the output of the Hall sensor, determination of an electrical signal and the output of the Hall sensor, which is proportional to the magnetic emomu measured zero, the elimination of the multiplicative error from the result of measurement by dividing the signal proportional to the measured magnetic field emomu on signal proportional exemplary dopolrp p-Yelnia magnetic field; 01 determine the direction of the additional sample magnetic field, determine the direction of the measured magnetic zero relative to the direction of the additional standard magnetic zero, change the direction of the coarse magnetic field so that it coincides with the direction of the measured magnetic field.

иол .iol

Устройство, реализующее способ измерсгпш ЭДС, состоит из датчика Холла }, источника нитани  2, дополнительной катущки 3, в поле которой находитс  датчикA device that implements the method of measuring the emf consists of a Hall sensor}, a source of filament 2, an additional coil 3, in which there is a sensor

/(олла 1, источника питани  дополнительной катушки 4, определител  нанравлени  дополнительного магнитного пол  5, определител  иаправленн  измер емого магнитного пол  6, автоматического переключател / (oll 1, power source of the additional coil 4, determinant of the additional magnetic field 5, determinant and direction of the measured magnetic field 6, automatic switch

7, )ормировател  синфазности 8, преобразовател  «иаир жение - код 9, реверсивного счетчика 10, делительного устройства /., циоЬрового отсчетиого устройства 12 и устройства управлени  13.7,) synchronizer 8, transmitter, ia code - 9, reversible counter 10, dividing device /., Digital counting device 12 and control device 13.

Работает устройство следующим образом .The device works as follows.

Сигналом начальной установки, поступающим из устройства управлени  13, схеi ;a устанавливаетс  в исходное состо ние.The initial setup signal from control unit 13, schemei; a, is reset.

В первый такт измерени  на датчик Холла / действует только измер емое магнитное поле. В этот момент времени определитель г:аправлени  измер емого магнитного нол  6 определ ет направление измер емого магнитного нол ..During the first measurement cycle, only the measured magnetic field acts on the Hall sensor. At this point in time, the determinant g: the direction of the measured magnetic zero 6 determines the direction of the measured magnetic zero.

Во втором такте на датчик Холла воздействуют два носто нных магнитных нол  и дополнительное, создаваемое дополнительной катушкой 3, в поле которой находнтс  датчик Холла /. По обмотке дополнительной катущки протекает ток от источника посто нного тока 4, который во второй такт включаетс  по сигналу устройстра управлени  13. Определитель направлеИ1   дополнительного пол  5 находит направление дополнительного магнитного пол  и в зависимости от этого направлени  выдает определенный командный сигнал на формирователь синфазности 8. При несовпадающих тао направлению измер емом и дополнительном магнипных пол х формирователь синфазности 8 коммутирует переключатель 7. При этом измен етс  направление тока, протекающего по донолнительной катущке 3, что приводит к изменению направлени  дополнительного магнитного пол , т. е. оно будет совпадать по направлению с измер емым магнитным полем. В третий такт выходной сигнал датчикаIn the second cycle, the Hall sensor is affected by two nostow magnetic zeros and an additional one created by the additional coil 3, in which the Hall sensor is located. A current from the DC source 4 flows through the winding of the additional coil, which is switched on by the signal of the control device 13 in the second cycle. The determinant of the direction of the additional field 5 finds the direction of the additional magnetic field and, depending on this direction, gives a certain command signal to the in-phase driver 8. At mismatch between the direction of the measured and the additional magnet fields, the in-phase former 8 switches the switch 7. This changes the direction of the current, flowing through the additional roller 3, which leads to a change in the direction of the additional magnetic field, i.e. it will coincide in direction with the measured magnetic field. In the third cycle the sensor output signal

Холла /, пропорциональный сумме величин магнитных индукций, поступает на преобразователь «напр жение - код 9, откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверсианый счетчик ,10, считающий в пр мом направлении.Hall, proportional to the sum of the magnitudes of the magnetic inductions, is fed to the voltage converter — code 9, from which it is output to a reversing counter, 10, counting in the forward direction as a sequence of pulses.

/У, 5Г„й(5.,з., + бд„„)./ У, 5Г „й (5., з., + БД„ „).

В четвертом такте на датчик Холла 1 . действует только измер емое магнитное поле, поскольку источник нитанн  дополнительной катушки 4 отключаетс  сигналом устройства управлени  13. Выходной сигнал датчика Холла /, пропорциональный измер емой магнитной индукции, поступает на преобразователь «напр жение - кодIn the fourth cycle on the Hall sensor 1. only the measured magnetic field is in effect, since the source of the nitanes of the additional coil 4 is turned off by the signal of the control device 13. The output signal of the Hall sensor /, proportional to the measured magnetic induction, is fed to the voltage-to-code converter

9,откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверсивный счетчик9, from where, as a sequence of pulses, is output to a reversible counter

10,считающий в обратном направлении.10, counting in the opposite direction.

В результате носле четвертого такта реверсивный счетч1ик 10 фиксирует число импульсов , пропорциональное донолнительному магнитному полюAs a result, during the fourth cycle, the reversible counter 10 records the number of pulses proportional to the additional magnetic field.

Л/2 5,(/п(оизм Ь-Одоп) Ьк/пО,I3M---.;пОдопПосле четырех тактов на выходы дополр нтельного устройства 11 поступают числа 5к/п5.зм с выходного регистра иреобразовател  «наир жение - код 9 и Л2 - с реверсивного счетчика 10. После поступлени  уиравл ющего сигнала от устройства 13 делительное зстройство // совершает операцию делени  числа на Л2Результат делени  не зависит от удельной чувствительности датчика Холла к индукциИ , его тока питани  и коэффициента передачи схемы. Если значение индукции дополнительного магнитного пол  прин ть за единицу измер емой величины, результат делени  будет проиорционален измер емой магнитиой индукции.L / 2 5, (/ p (oizm L-Odop) Lk / pO, I3M ---; podopOp four strokes to the outputs of the additional device 11, the numbers 5k / p5 are received from the output register of the transducer “tilt - code 9 and L2 - from the reversible counter 10. After the arrival of the contraction signal from the device 13, the dividing device // performs the operation of dividing the number by L2. The result of dividing does not depend on the specific sensitivity of the Hall sensor to the induction, its power supply current and the circuit transfer coefficient. floor take per unit measure of the magnitude of the magnitude, the result of dividing will be the measured magnetic induction.

Использование способа измерени  УДС Холла обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:Using the method of measuring the UDS Hall provides, in comparison with the known methods, the following advantages:

1) Возможность полностью автоматизировать измерительный процесс, так как не требуетс  измен ть положение датчика в зависимости от направлени  магнитного пол . При этом существенно увеличиваетс  производительность труда. Когда в процессе Измерени  измен етс  направление магнитного пол , действующего на датчик Холла, процесс измерени  сокращаетс  на врем , равное (T + t), где Т - врем  изменени  положени  датчика, t - врем  измереии  при одном положении датчика. Таким образом, применение данного способа позвол ет уменьшить врем  измерени . Если T t, врем  измерени  умеиьшаетс  в 3 раза.1) The ability to fully automate the measurement process, since it does not need to change the position of the sensor depending on the direction of the magnetic field. This significantly increases labor productivity. When the direction of the magnetic field acting on the Hall sensor changes in the measurement process, the measurement process is shortened by a time equal to (T + t), where T is the time for the sensor to change position, t is the measurement time for one sensor position. Thus, the application of this method allows to reduce the measurement time. If T t, the measurement time is reduced by 3 times.

2) Возможность точного измерени  независимо от наиравлени  магнитного пол  относительно датчика Холла, где другие методы измерени  не могут быть ирименены из-за сиецифических условий работы датчика Холла, поскольку они не учитывают направление магнитного пол , действующего «а датч1ик Холла.2) The ability to measure accurately regardless of the magnetic field relative to the Hall sensor, where other measurement methods cannot be used due to the unique operating conditions of the Hall sensor, since they do not take into account the direction of the magnetic field acting on the Hall sensor.

Claims (1)

1. Авторское СБИдительство СССР ° 347704, G 01 R 33/06, 1972 (прототип).1. Author's designation of the USSR ° 347704, G 01 R 33/06, 1972 (prototype).
SU792790655A 1979-06-12 1979-06-12 Method of measuring hall emf SU828135A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792790655A SU828135A1 (en) 1979-06-12 1979-06-12 Method of measuring hall emf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792790655A SU828135A1 (en) 1979-06-12 1979-06-12 Method of measuring hall emf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU828135A1 true SU828135A1 (en) 1981-05-07

Family

ID=20838208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792790655A SU828135A1 (en) 1979-06-12 1979-06-12 Method of measuring hall emf

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU828135A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0737904A3 (en) * 1991-04-09 1997-05-02 Crown Equip Corp Method and apparatus for monitoring the proper operation of a sensor used in detecting buried magnets in a control system for materials handling vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0737904A3 (en) * 1991-04-09 1997-05-02 Crown Equip Corp Method and apparatus for monitoring the proper operation of a sensor used in detecting buried magnets in a control system for materials handling vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3812428A (en) Method of and apparatus for the measuring of direct current
SE503015C2 (en) Method for operation identification of a measurement value converter in magnetic-inductive flow measurement and magnetic-inductive flow meter for carrying out the method
SU828135A1 (en) Method of measuring hall emf
US4236590A (en) Balance with compensated loading and reference systems
JPH0663723B2 (en) Valve displacement detector
US4546441A (en) Method and apparatus for time based measurement of impedance
SU832504A1 (en) Digital magnetic induction meter
SU746358A2 (en) Magnetic induction digital meter
SU1023264A1 (en) Ferromagnetic material static magnetic characteristic determination device
SU577464A1 (en) Dc voltmeter
SU901850A1 (en) Device for measuring temperature of rotating object
SU957140A1 (en) Device for measuring soft magnetic material magnetic properties
SU748305A2 (en) Magnetic induction digital meter
SU885941A2 (en) Device for measuring alternating magnetic induction
SU1665220A1 (en) Displacement-to-electrical signal transducer
EP0885373A1 (en) Method for high resolution measurement of a time period
SU983603A1 (en) Device for measuring variable magnetic field induction device for measuring variable magnetic induction
RU1830135C (en) Electromagnetic flowmeter
SU462989A1 (en) Angle transducer
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU853436A1 (en) Device for measuring shaft torque
SU788061A2 (en) Device for testing permanent magnet asymmetry
SU1657982A1 (en) Torque meter
SU491025A1 (en) Device for measuring strain
SU842648A1 (en) Digital magnetic field meter