Устройство для стабилизации параметров приборов,основанных на использовании эффекта холла

 

О „,М"С"-:А„ Н И Е

И ИЯ (ii) 469l06

Союз Советских

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.73 (21) 1977532/18-10 (51) М. Кл. G 01г 33/06 с присоединением заявки «¹

Государственный комнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.75. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 31.07.75 (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. И. Бергер, В. П. Дранков, Л. Н. Веселова и Н. А. Карелина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ

ПРИБОРОВ, ОСНОВАННЪ|Х НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ЭФФЕКТА ХОЛЛА

Изобретение относится к области измерения магнитных полей и может быть использовано в измерителях индукции магнитного поля в качестве первичного преобразователя, в которых используются полупроводниковые датчики Холла.

Поскольку чувствительность датчика Холла существенно зависит от температуры окружающей среды, температуру датчика Холла при измерениях стабилизируют.

В известных устройствах термостабилизируемый датчик Холла помещают в теплозащитный кожух, температура внутри кожуха поддерживается на определенном уровне посредством электрического нагревателя, расположенного внутри кожуха, а отклонения ее от заданного значения контролируются измерителем температуры (термопарой, термометром сопротивления), размещаемым внутри кожуха, вблизи датчика Холла. Сигнал изменения температуры поступает от измерителя через цепь обратной связи на источник питания электрического нагревателя и меняет режим работы нагревателя для восстановления температуры датчика Холла.

Однако такие устройства недостаточно точны.

Цель изобретения — повышение точности измерения, уменьшение рабочего объема первичного преобразователя и использование датчика Холла в качестве регистратора изменения внешних воздействий, например температуры.

Это достигается тем, что предлагаемое уст5 ройство снабжено цепью, состоящей из резистора, конденсатора, управляющего элемента — транзистора и источника постоянного то«а, и мостовой схемой, включенной параллельно цепи и составленной из емкостных и

10 активных сопротивлений с малыми по сравнению с датчиком Холла температурными коэффициентами, в одно плечо которой включен токовыми контактами датчик Холла, в одну диагональ — источник переменного тока, а в

15 другую диагональ — усилитель переменного тока, выход которого через фазовый детектор подключен к базе транзистора в цепи, параллельной плечу мостовой схемы, содержащей датчик Холла.

20 На чертеже показана схема устройства.

Датчик Холла 1 в теплоизолирующем кожухе 2 подключен токовыми электродами 3 в одно из плеч мостовой схемы, содержащей конденсаторы 4, 5 и резистор 6 с малым тем25 пературным коэффициентом (по сравнению с датчиком Холла). Параллельно плечу моста, в которое входит датчик Холла, подключена цепь, содержащая резистор 7, конденсатор 8, транзистор 9 и источник 10 постоянного тока.

30 Мостовая схема питается от источника 11 пе469106 ременого тока, включенного в одну диагональ моста через переходный конденсатор 12. В другую диагональ моста включается усилитель 13, выход которого соединен с входом фазового детектора 14, а выход фазового детектора подключен к базовой цепи транзистора 9.

Холловские электроды 15 подсоединены к измерителю 16 э.д.с. Холла.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от источника переменного тока, питающего мостовую схему, поступает на одну диагональ моста, с другой диагонали снимается сигнал рассогласования, обусловленный изменением сопротивления датчика в результате изменения температуры окружающей среды.

Для того, чтобы напряжение переменного тока, питающего мостовую схему, не поступало на транзистор 9 и источник постоянного тока, использован фильтр, состоящий из резистораа 7 и конденсатора 8.

Сигнал, вызванный разбалансом моста, усиливается усилителем 13, детектируется фазовым детектором 14, знак сигнала с которого характеризует отклонение температуры датчика от заданной, а величина сигнала определяется степенью рассогласования и поступает на управляющий элемент — транзистор 9.

Нагрузкой транзистора 9 служит сопротивление 7 и датчик Холла 1. Транзистор регулирует величину постоянного тока, проходящего через сопротивление 7 и датчик Холла.

Изменение величин постоянного тока приводит к изменению количества тепла, выделяемого в датчике Холла и к соответствующему изменению температуры датчика.

Таким образом, в выносной рабочей головке измерителя магнитной индукции содержит4 ся только один, элемент — датчик Холла, выполняю111ий-одновременно роль термостабилизирующего объекта, датчика температуры и нагревателя, В результате термостабильность

5 датчика Холла, определяющая его чувствительность, приближается к максимально возможной, а рабочий объем, занимаемый датчиком, будет определяться только размерами датчика Холла и защитного кожуха.

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации параметров

15 приборов, основанных на использовании эффекта Холла, содержащее датчик Холла в теплоизолирующем кожухе, усилитель переменного тока, источники питания постоянного и переменного токов, фазовый детектор и ин20 дикатор, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, уменьшения рабочего объема первичного преобразователя и использования датчика Холла в качестве регистратора изменения внешних воздействий, 25 например температуры, оно снабжено цепью из резистора, конденсатора, управляющего элемента — транзистора и источника постоянного тока, и мостовой схемой, включенной параллельно цепи и составленной из емкостЗ0 ных и активных сопротивлений с малыми по сравнению с датчиком Холла температурными коэффициентами, в одно плечо которой включен токовыми контактами датчик Холла, в одну диагональ — источник переменного то35 ка, а в другую диагональ — усилитель переменного тока, выход которого через фазовый детектор подключен к базе транзистора в цепи, параллельной плечу мостовой схемы, содержащей датчик Холла.

469106

Составитель Н. Данилин

Редактор Т. Рыбалова Текред О. Гуменюк Корректор А. Степанова

Заказ 1853/15 Изд. No 1408 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2