SU947794A1 - Magnetometer - Google Patents

Magnetometer Download PDF

Info

Publication number
SU947794A1
SU947794A1 SU802980047A SU2980047A SU947794A1 SU 947794 A1 SU947794 A1 SU 947794A1 SU 802980047 A SU802980047 A SU 802980047A SU 2980047 A SU2980047 A SU 2980047A SU 947794 A1 SU947794 A1 SU 947794A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
amplifier
switch
contacts
inputs
Prior art date
Application number
SU802980047A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Адылхан Атаханович Мурадов
Дмитрий Иванович Чебурков
Григорий Колистратович Ягола
Original Assignee
Физико-Технический Институт Ан Туркменской 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 Физико-Технический Институт Ан Туркменской Сср filed Critical Физико-Технический Институт Ан Туркменской Сср
Priority to SU802980047A priority Critical patent/SU947794A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU947794A1 publication Critical patent/SU947794A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области магнитных измерений, а более конкрет но к магнитоизмерительным устройствам , использующим в качестве первичного преобразовател  гальваномагнитные датчики. Известно устройство, содержащее опорный и измерительный датчики Холла, последовательно соединенные с нуль-индикатором, стабилизатор тока и магнитомодул ционный датчик, подключенный через усилитель, фазовый детектор и исполнительный орган к опорному датчику Холла, и источник регулируемого тока, подключенный через переменное сопротивление К одной из обмоток магнитомодул ционного дат чика Г11 . Его недостатки св заны с погрешност ми из-за неидентичности парамет ров датчиков Холла. Известен магнитометр, содержащий датчик Холла, стабилизатор посто нного тока, операционные усилител , сумматор, собранный на третьем опера ционном усилителе, и регистрирукхций прибор Г2. Однако в этом магнитометре при из менении температугм датчика возникает температурный дрейф нулевого сигнала датчика, снижающий точность измерений , датчик подвержен воздействию синфазных помех, что также снижает точность измерений. Цепь изобретени  - повышение точности измерений параметров магнитного пол .. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в магнитометре, содержащем гальваномагнитный датчик, подсоединенный через контакты переключател  к источнику питани  к к первому и второму усилител м, выходы которых соединены через третий усилитель с регистриругадим прибором, первый и второй входы второго усилител  через контакты переключател  соответственно соединены с двум  соседними выводами датчика, его общий вход подсоединен через контакты переключател  с двум  другими соседними выводами датчика, а источник питани  выполнен в виде двух встречно включенных генераторов тока с общей точкой, подсоединенной через контакты переключател  к общему входу первого операционного усилител , а два других полюса генераторов тока соедив ены соответственно с первым и вторым входами первого усилител . На чертеже приведена структурна  схема магнитометра. Магнитометр содержит гальваномагнитный датчик 1, подсоединенный через контакты переключател  2 к источнику 3 питани , и усилителю 4 с ре- 5 гистрирующим прибором 5, операционные усилители б и 7. У операционного усилител  б первый 8 и второй 9 входы через контакты переключател  2, соответственно соединены с двум  10 соседними электродами 10 и 11 датчика 1 , и его общий вход 12 подсоединен через контакты переключател  2 Ь двум  другими соседними электродами 13 и 14 датчика 1, у операцион- 5 ного усилител  7 первый вход 15 соединен с выходом усилител  4, а второй вход 16 с выходом первого операционного усилител  6. Источник 3 питани  выполнен ,в виде двух встречно 2П включенных генераторов 17 и 18 тока с общей точкой, соедин ющей общий вход 12 операционного усилител  б, а два других полюса генераторов 17 и 18 соединены через контакты переключател  2 соответственно с первым и вторым входами- 8 и 9 операционного усилител  б, а два других полюса генераторов 17 и 18 соединены че рез контакты переключател  2 соответ-л ственно с первым и вторым входами 8 и 9 операционного усилител  6. Устройство работает следующим образом . При отсутствии магнитного пол  BsO на выходе операционного усилите- 35 л  б выходное напр жение Ugj,ivPaBHo нулю, так как на его первом и втором входах 8 и 9 действуют равные по величине и знаку напр жени , что.достигаетс  выполнением пластины датчика 1 -40 в виде квадрата, симметричного относительно продольной и поперечной осей симметрии, через электроды 10 и 11 13 и 14 которого протекают одинаковые токи 3 Э( от генераторов 45 17 и 18 тока, а также благодар  симметричному включению схемы при этом обеспечиваетс  компенсаци  нулевого сигнала и св занного с ним временного и температурного Дрейфа, которое JQ получено в результате того, что половины пластины датчика 1 наход тс  в одинаковых температурных услови х . Аналогично при воздействии однородного магнитного пол  выходное на- - пр жение операционного усилител  6 равно нулю. При воздействии неоднородного магнитного пол  , сопротивление половин пластины датчика 1 измен ютс  из-за про влени  магниторезистив- норо эффекта, однако в св зи с тем, что на половины пластин датчика i действуют магнитные пол  сопротивлени  половин пластины не раш ны между собой и на выходе усилител  жение соотн ш где А мети вите магн шени личе тока пита . след Woмм жени мер  сост К усил ют н усил отри выхо соот где по вл етс  выходное напр  определ емое следующим шением: ( ) дго1а 6, (1) Ug - напр жение, поступаемое с датчика на первый вход усилител  6; Ug - напр жение, поступаемое с датчика на второй вход усилител  б, Э - ток, протекающий через половины пластин датчика 1; RO - начальное сопротивление половины пластины при отсутствии магнитного пол ; - подвижность носителей тока Пластины датчика В - размеры ширины пластин датчика , Й- - величина магнитного пол , воздействующего на половину пластины с электродами 10 и 11 ftq - величина магнитного пол , воздействующего на другую половину пластины с электродами 13 и 14. ализиру  выражение 1 следует заь следующее: точность и чувстьность измерений к градиенту тного пол  возрастает с уменьм Р - размеров пластины, с увеием подвижности /t носителей пластины, с увеличением тока и  J ,пластины. Кроме этого ет отметить и другое, что путем тaций переключател  2 из поло I в положение П можно изь градиент другой поперечной вл ющей магнитног о пол . к было отмечено выше, с выходов телей 4 и б напр жени  поступавходы 15 и 16 операционного тел  7, охваченного глубокой ательной обратной св зью. Его ное напр жени  lFg.| описываетс  ошением „ i6 и( егасГБ; gij, - выходное напр жение операционного усилител  7; 5 - напр жение на первом входе усилител  7) U| - напр жение на втором вхо-, де усилител  7; а (Т-выходное напр жение усили/i хел  б, несущее информацию о градиенте магнитного пол } выходное напр жение усилител  4, несущее информацию о-величине воздействугещего магнитного пол .The invention relates to the field of magnetic measurements, and more specifically to magnetic measuring devices using galvanomagnetic sensors as a primary transducer. A device comprising a reference and measuring Hall sensors connected in series with a null indicator, a current stabilizer and a magnetic modulation sensor connected via an amplifier, a phase detector and an actuator to a reference Hall sensor, and a controlled current source connected via an alternating resistance are known. windings of the magnetically modulated sensor G11. Its disadvantages are associated with inaccuracies due to the non-identical parameters of the Hall sensors. A magnetometer is known that contains a Hall sensor, a DC stabilizer, an operational amplifier, an adder assembled at the third operational amplifier, and a G2 instrument registered. However, in this magnetometer, as the sensor temperature changes, a temperature drift of the sensor zero signal decreases, the measurement accuracy decreases, and the sensor is subject to common mode noise, which also reduces the measurement accuracy. The circuit of the invention is an increase in the accuracy of measurements of magnetic field parameters. The goal is achieved by the fact that in a magnetometer containing a galvanomagnetic sensor connected through the switch contacts to a power source to the first and second amplifiers, the outputs of which are connected through a third amplifier to a registrar device, the first and the second inputs of the second amplifier through the contacts of the switch, respectively, are connected to two adjacent terminals of the sensor, its common input is connected through the contacts of the switch with two Other adjacent sensor leads, and the power supply are made in the form of two countercurrent current generators with a common point connected through the switch contacts to the common input of the first operational amplifier, and the other two poles of the current generators are connected respectively to the first and second inputs of the first amplifier. The drawing shows the structural scheme of the magnetometer. The magnetometer contains a galvanomagnetic sensor 1 connected through the contacts of switch 2 to the power supply 3 and an amplifier 4 with a recording device 5, operational amplifiers b and 7. In the operational amplifier b, the first 8 and second 9 inputs are connected through the contacts of the switch 2, respectively with two 10 neighboring electrodes 10 and 11 of sensor 1, and its common input 12 is connected through the contacts of switch 2 b with two other neighboring electrodes 13 and 14 of sensor 1, for operational amplifier 5, 7, the first input 15 is connected to the output of amplifier 4, and The second input 16 with the output of the first operational amplifier 6. The power supply 3 is made in the form of two opposite 2P switched on generators 17 and 18 of the current with a common point connecting the common input 12 of the operational amplifier b, and the other two poles of the generators 17 and 18 are connected via contacts switch 2, respectively, with the first and second inputs 8 and 9 of the operational amplifier b, and the other two poles of the generators 17 and 18 are connected via the contacts of switch 2, respectively, with the first and second inputs 8 and 9 of the operational amplifier 6. The device works conductive manner. In the absence of a magnetic field BsO at the output of the operating amplitude, 35 lb, the output voltage Ugj, ivPaBHo is zero, since its first and second inputs 8 and 9 are equal in magnitude and sign to the voltage that is achieved by performing a plate of the sensor 1-40 in the form of a square symmetrical with respect to the longitudinal and transverse axes of symmetry, the same 3 E currents flow through the electrodes 10 and 11 13 and 14 (from the generators 45 17 and 18 of the current, as well as due to the symmetrical switching on of the circuit, this ensures the compensation of the zero signal and the associated with n The temporal and temperature drift, which JQ is obtained as a result of the fact that half of the plate of the sensor 1 is under the same temperature conditions. Similarly, when a uniform magnetic field is applied, the output voltage of the operational amplifier 6 is zero.When applied by a non-uniform magnetic field, the resistance of the halves of the sensor plate 1 varies due to the appearance of a magnetoresistive-noro effect, however, due to the fact that the half of the plates of sensor i are affected by magnetic fields of the resistance of the halves of the plate between each other and at the output, the amplification ratio is where A is the mark of the magnet of the current of the pit. The next step is to increase the amplitude of the voltage to the amplifier where the output voltage is determined by the following value: () 22, (1) Ug is the voltage supplied from the sensor to the first input of the amplifier 6; Ug is the voltage supplied from the sensor to the second input of the amplifier b, E is the current flowing through the half plates of the sensor 1; RO is the initial resistance of half the plate in the absence of a magnetic field; - mobility of current carriers Sensor plates B - dimensions of the sensor plates width, J- - magnetic field acting on the half plate with electrodes 10 and 11 ftq - magnetic field acting on the other half of the plate with electrodes 13 and 14. Alizir expression 1 follows The following: the accuracy and sensitivity of measurements to the gradient floor increases with decreasing P - plate size, with increasing mobility / t plate carriers, with increasing current and J, plate. In addition, it is worth noting another thing: by tacii switch 2 from polo I to position P, it is possible to change the gradient of another transverse one that is magnetic. K was noted above, from the outputs of tele 4 and b voltage, the inputs 15 and 16 of the operating body 7, covered by deep feedback. Its current voltage is lFg. | is described by the “i6” and (egasGB; gij, - output voltage of the operational amplifier 7; 5 - the voltage at the first input of the amplifier 7) U | - voltage at the second input, de amplifier 7; a (T-output voltage of effort / i hel b, carrying information about the gradient of the magnetic field} output voltage of the amplifier 4, carrying information about the value of the acting magnetic field.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Магнитометр, содержащий гальваномагнитный датчик, подсоединенный через контакты переключателя к источнику питания и к первому и второму усилителям, выходы которых соединены через третий усилитель с регистрирующим прибором, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений параметров магнитного поля, первый и второй входы второго усилителя через контакты переключателя соответственно соединены с двумя соседними выводами датчика, его общий вход подсоединен через контакты переключателя с двумя другими соседними выводами датчика, а источник питания выполнен в виде двух встречно включенных генераторов тока с общей точкой, подсоединенной чёрез контакты переключателя к общему входу первого операционного усилителя, а два других полюса генератов тока соединены соответственно с первым и вторым входами первого усилителя .A magnetometer containing a galvanomagnetic sensor connected through a switch to a power source and to the first and second amplifiers, the outputs of which are connected through a third amplifier to a recording device, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring the magnetic field parameters, the first and second inputs of the second the amplifier through the contacts of the switch respectively connected to two adjacent terminals of the sensor, its common input is connected through the contacts of the switch with two other adjacent terminals of the sensor and the power source is made in the form of two counter-switched current generators with a common point connected through switch contacts to the common input of the first operational amplifier, and the other two poles of the current generators are connected respectively to the first and second inputs of the first amplifier.
SU802980047A 1980-08-27 1980-08-27 Magnetometer SU947794A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802980047A SU947794A1 (en) 1980-08-27 1980-08-27 Magnetometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802980047A SU947794A1 (en) 1980-08-27 1980-08-27 Magnetometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU947794A1 true SU947794A1 (en) 1982-07-30

Family

ID=20917008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802980047A SU947794A1 (en) 1980-08-27 1980-08-27 Magnetometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU947794A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008513762A (en) Continuous calibration magnetic field sensor
FI885966A (en) WATER MACHINE ELLER WATTMETER INNEFATTANDE EN HALL-AVKAENNARE.
SU947794A1 (en) Magnetometer
JP4464517B2 (en) Position detection device
JPH0211022B2 (en)
RU2199754C2 (en) Device for transforming inertial data
SU958991A1 (en) Method and device for measuring magnetic field (its versions)
SU741208A1 (en) Device for measuring stationary magnetic fields
JP2000055930A (en) Acceleration sensor
SU1507015A1 (en) Device for measuring pressure
JPS5587021A (en) Gas pressure sensor
SU445002A1 (en) Method of compensating the residual voltage of the hall sensor
SU941915A1 (en) Device for measuring energy losses in super-conducting magnets
SU152028A1 (en) Compensation Coercimeter
JPH0211023B2 (en)
SU1112316A1 (en) Device for measuring concentration of charge carriers in conductive materials
SU1307407A1 (en) Device for measuring parameters of barkhausen effect
SU1190275A1 (en) Method of measuring density of current in current conductor and apparatus for accomplishment of same
SU702324A1 (en) Magnetomodulation sensor
SU800894A1 (en) Current sensor
SU667903A1 (en) Dc measuring device
SU617742A1 (en) Detachable magnetic modulator
SU739554A1 (en) Multiplier
SU779954A1 (en) Magnetic field induction gradient measuring device
SU1012164A1 (en) Ferromagnetic material magnetic permeability measuring device