Устройство для измерения индукции магнитного поля

 

г:, -

"- - - - ЗНДУ1

11АТЕ11 Ц,:0 - -,„..

1 ЧЕСРЛ11 библиотеки„ < опислние

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

298905

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1а

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

МПК G OIr 33/02

Заявлено 22.1Х,1969 (№ 1364042/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 16.111.1971. Бюллетень № 11

Номитет по делам изаоретеиий и открытий при Совете йоинистрав

СССР

УДК 621.317.421 (088.8) Дата опубликования описания 10Х.1971

Авторы изобретения

Г. И. Рекалова, T. В, Персианова и А. А. Шахов

Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при решении ряда задач, связанных с изучением топографии магнитных полей, для чего оказывается .необходимым измерять индукцию магнитного поля на участках малых протяженностей (1 — 5 якн).

Известны полупроводниковые датчики магнитных полей, основа нные на эффекте Холла и магниторезистивном эффекте. Однако они обладают большим и, чем 1 — 5 лен линейными размерами и не имеют поэтому достаточной разрешающей споcooHocти, давая лишь усредненные значен1ия индукции магнитного ноля, Предлагаемое устройство лишено указанных .недостатков и отличается от из вестных тем, что ia нем чувствительный элемент вьн1олнен IB виде униполя рного полевого транзистора с затвором,:предста вляющ им собой один плоскостной электронно-дырочный переход, и расположен так, что II;IocKOlcTb электронно-дырочного перехода параллельна, а токопроводящий канал перпендикулярен линиям индукции измеряемого магии пного поля. Это позволяет noBbtcHTb чувствительность, проcTp BHcI .BeHIHук) разрешающую способность и острую на правленность при сохранеяи и температурной стабильности.

На чертеже предста влена конструкция устройства.

Устройство состоит из истока 1, стока 2, затвора 8 и канала 4.

Устройство содержит чувствительный элемент, представляющий собой мо нокристалл с

5 концентрацией доноров, близ кой к coocTIBeHной; области полуп роводника, прилегающие к токовым контактам, легированы несколько сильнее. На верхней стороне пластинки путем вплавления введена примесь р-типа, т. е, соз10 дан плоскостной р-и-переход. Измеряемое магнитное поле направляется параллельно плоскости этого перехода. Выходная цепь содержит источник .питания и сопротивление нагрузки.

В цепь смещения входят сопротивление смещения и батарея смещения.

Устройство .работает следующим образом.

На р-и-переход кристалла подается отрицательное смещение. Область объемного заряда, обедненная но" нтелями, рас пространяется внутрь и-области на значительную часть ее толщ|ины, оставляя для прохождения электроион, дрейфующих от истока к стоку, тонкий проводящий канал 4. его толщина определяется величиной отрицательного смещения затво:ра 8 и напряжением выходной цепи и может регулироваться в достаточно широких пределах (от нуля до 20 — 25 лкл), При наложении измеряемого маг нитного поля на электроньг, дрейфующие вдоль проводящего канала, действует сила Лоренца, отклоняющая их перпен298905 ская проницаемость Е= 16.

Предмет изобретеiния

Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор H. Г. Михайлова Техред Н. И. Наумова Корректор В. И, Жолудева

Заказ !08/457 Изд. № 340 Тираж 473 Подписи. е

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35 Раушская наб., д 4 5

Тип, Харьк. Фил. пред. «Патент> дикулярно направлению скорости дрейфа 17 и ли и и ям инду:кои и.

Воз и икающая прои этом э. д. с. Холла изменяет величину объемного заряда затвора, а

"ледовательно, сопротивление,проводящего 5 канала и ток выходной цепи. Таким образом, дей стви е э. д. с. Холла а н алогично,подач е входного напряжен ия сигнала.

Вследствие из менения тока íà со противлении выхода изменяется падение напряжения 10 величина которого определяется индукцией измеряемого магнитного поля. Устройство имеет повышенную чувствительность при измерении индукции и переменных магнитных полей.

Ориентировочно;параметры и режим ipaoo- 15 ты устройства при измерении индукции магн итного поля порядка 10 — 4 тл11гс) составляют: длина проводящего канала 5 10 вл4, ширина

5. 10 — 4л, высота 2 10 вм. Ко нцентрация ««осителей,в базовом кристалле германия 20

N =4 . 10 а —.. Относительная диэлектричем"

Устройство для измерения индукции магнитного .поля, содержащее чувствительный элемент, вы полненный в виде транзистора, iHaпряжение на нагр узочном сопроти влени и которого изменяется в cGOTlâåIIcòâHH с величиной индукции измеряемого магнитного поля, oIлачающееся тем, что, с целью по вышения чувствительности,,прolc ðàícòâåííoé разрешающей способности и острой на праврленности,при сохранен ни температурной стабильности, в нем чу вств ительный элемент выполнен в виде униполяр ного полевого транзистора с затвором, представляющим собой од ин плоскостной электронно-дырочный переход, и расположен так, что плоскость электронно-дырочного перехода параллельна, а токопроводящий канал перпендикулярен линиям .индукции измеряемого»aIнитного поля,