SU883754A1 - Измеритель электрического тока в проводнике - Google Patents

Description

( ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ПРОВОДНИКЕ

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  при измерени х тока в услови х воздействи  магнитных полей, например в проволочных детекторах элементарных частиц.

Известно устройство дл  измерени  электрического тока в проводнике , содержащее надеваемый на проводник магнитопровод с помещённым в его зазоре магниточувствительным элементом из двух полупроводниковых триодов, образующих плечи измерительного моста l .

Недостатки известного устройства св заны с малой чувствительностью определ емой выбранной схемной реализацией моста и низкой точностью обуславливаемой подверженностью к воздействи м внешних магнитных, полей,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель электрического тока в проводнике, содержащий чувствительный к магнитному полю контролируемого тока измерительный мост, два плеча которого образованы сформированными на общей полупроводниковой подложке МДП-транзисторами с

изолированными затворами, подключенными к источнику напр жени  смещени , и с каналом св зи, регистрирующий прибор, включенный в диагональ моста 2 .

Известное устройство также характеризуетс  недостаточным нижним уровнем диапазона контрол  и сущестт венными погрешност ми измерени . Как

10 и ранее, на технические показатели измерител  отрицательное вли ние оказывают как собственное контролируемое построение, в частности несовершенна  реализаци  моста, так

15 и посторонние факторы, из которых в первую очередь следует выделить воздействи  внешних магнитных полей,

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности подоб20 ного измерительного устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерителе электрического тока в проводнике, содержащем чувствительный к магнитному полю

25 контролируемого, тока измерительный мост, два плеча которого образованы сформированными на общей полупроводниковой подложке МДП-транзисторами с изолированными затворами,

30 подключенными к источнику напр жени  смещени , и с каналом св зи, регистрирующий прибор, включенный в диагональ моста, другие два плеча моста образованы дополнительными МДП-транзисторами, причем диагональ с регистрирующим прибором расположена вдоль проводника с контролируeMJM током, а каналы св зи выполнены между каждой парой МДП-транзисторов размещенных по одну и ту же сторону от данной диагонали.

На чертеже схематично изображена конструкци  предложенного измерител электрического тока в проводнике.

Проводник 1 с контролируемым током окружен изолирующим слоем 2 и пропущен через полупроводниковую подложку 3, на поверхности которой сформированы МДП-транзисторы, включающие в себ  области истоков 4-7, стоков 8-11 и изолированных зат-. воров 12-15. МДП-транзисторы образуют измерительный мост, в котором между общими точками 16, 17 истоков 4, 5 и стоков 10, 11 подключен источник 18 питани , а между шинами 19, 20, соедин ющими сток 8 с штоком 7. и сток 9 с истоком б установлен регистрирующий прибор 21. Источник 22 напр жени  смещени  включен между.общей точкой всех затворов 23 и шиной 24 нулевого потенциала, ,с которой соединены также источник 18 питани  и подложка 3. Помимо четырех рабочих каналов, образованных истоками и стоками МДП-транзисторов , в устройстве предусмотрены каналы св зи 25, 26 между парами МДП-транзисторов, размещенных по одну и ту же сторону от диагонали моста с регистрирующим прибором 21. На чертеже условно показано также круговое магнитное поле 27 контролируемого тока.

Устройство работает следующим образом .

С подачей напр жени  смещени  от источника 22 к затворам 12-15 в МДП-транзисторах образуютс  рабочие каналы, по которым протекает ток источника 18 в напр жени х, показанных на чертеже сплошными стрелками , без утечки через каналы св зи 25, 26.

При пропускании через проводник 1 тока или импульса тока возникает магнитное поле 27, направленное вокруг проводника 1. Это поле, обусловлива  токи через рабочие каналы МДП-транзисторов В направлени х, отмеченных на чертеже сплошными стрелками , вызывает также токи утечки через каналысв зи 25, 26 в направлени х , показанных пунктирными стрелками . Электроны из канала исток 4с -сток 8, уменьша  проводимость

исходного МДП-транзистора, переход т в канал исток Т-сток 11, увеличива  проводимость смежного МДП-транзистора , и одновременно создают

Q утечку через канал св зи 25. Аналогично при переходе электронов из канала исток 5-сток 9 в канал исток 6 - сток 10 наводитс  утечка и в кансше 26 св зи. В результате подобного изменени  сопротивлений

5 рабочих кангшов измерительного моста в регистрирующем приборе 21 по вл етс  сигнал повышенной чувствительности .

При воздействии на измерительный

0 мост внешнего магнитного пол  рассогласовани  мостовой схемы, как нетрудно убедитьс , не возникает. В св зи с этим точность предложенного устройства оказываетс  высокой.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР 161413, кл. G 01 R19/00, 1963.

2. Патент США 3714523, кл. 317235 , 1971 .