Устройство для температурной компенсации датчиков холла

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii)783730 (61) Дополнительное к авт. caид-ву (22) Заявлено 090279 (21) 27" 2747/18-21 () М л. с присоединением заявки ИВ (23) Приоритет

G 0 l 8 33/Об

Государствеииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 301180,Бюллетень И9 44

Дата опубликования описан.;-.=: 30. 11. 80 ($3) УДК б21 ° 317.44 (088. 8)

1 (72) Авторы изобретения

С.A. Азимов, N,Yi. Мирзабаев, К.Д. Потапенко и B.Ï. Кононеров

Физико-технический институт им. С.В. Стародубцева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИИ

ДАТЧИКОВ ХОЛЛА

Изобретение относится к области магнитоизмерительной техники H может быть использовано для измерения постоянных и переменных магнитных полей и неискаженной регистрации фор- 5 мы магнитных сигналов в широком диапазоне температур.

Известно устройство, которое содержит датчик Холла, генератор, цепь компенсации напряжения разбаланса fQ датчика,два усилителя, регистрирующий прибор, два оптрона, подключенныЕ к выхо у второго усилителя, и два резистора, причем первый резистор соединен с входом второго усилителя, выход одного из оптронов через второй резистор подключен к выходу первого усилителя, а выход второго оптрона связан с цепью компенсации напряжения раэбаланса датчика. 2О

В качестве источника питания в этом устройстве используется генератор напряжения, что стабилизирует в диапазоне температур величину паразитного напряжения неэквипотенциаль- 25 ности, вследствие чего кемпенсирует ся только напряжение разбаланса датчика, возникающее иэ-эа неоднородности полупроводникового материала. К нецостаткам укаэанного устройства GT j QQ з носится также большая погрешность в относительно сильных магнитных полях.

Целью изобретения является повышение точности компенсации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем регулируемый источник напряжения, усилитель, включенный параллельно генератору тока, регистрирующий прибор и оптрон, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход включен в цепь компенсации раэбаланса датчика, вход датчика непосредственно подключен к входу усилителя.

Для питания датчика Холла используется генератор тока.

Входное сопротивление усилителя выбирается намного больше входного сопротивления датчика. При этом вследствие температурного изменения сопротивления датчика происходит изменение падения напряжения на входе датчика, которое используется для компенсации температурного изменения остаточного .апряжения. Значение

ЗДС Холла с эгенением температуры не н=-меняется, так как его величина от;=.е:.;еляется в этом случае коэффициен.=.:.м Холла, который в области температур, больших температуры истоще783730 ния легирующих примесей и меньших температуры наступления собственной проводимости, не изменен во всех полупроводниках. Изменение напряжения температурного разбаланса устраняется за счет использования однородного полупроводникового материала. Так

3 как изменения с температурой другой составляющей остаточного напряженияНапряжения неэквипотенциальности и падения напряжения на входе датчика обусловлены одной и той же причиной изменением удельного сопротивления полупроводника, то это обуславливает высокую точность компенсации.

Погрешность измерения индукции устройством описывается формулой 33 ЕжЪь, +ho где g 0 — величина температурного изменения напряжения неэкви- р потенциальности, погрешность, вносимая электронной схемой компенсации

h Онэ

На чертеже представлена функциональная схема описываемого устройства.

Устройство для температурной компенсации датчиков Холла содержит арсенидогаллиевый датчик 1 Холла, генератор тока 2, регистрирующий прибор,3, усилитель 4, вход которого подключен параллельно датчику 1, а нагрузкой его служит вход оптрона 5. Регулируемый источник б напряжения нагружен на делитель, содержащий резистор 7 Ю и выходное сопротивление оптрона 5, причем выход делителя включен последовательно в выходную цепь датчика.

Работает устройство следующим

Образом. 40

При начальной температуре ТО датчика 1 и рабочем токе ЗО генератора тока 2 на выходе усилителя 4 существует сигнал, величина которого выбором режима работы усилителя 4 уста- 4 навливается таким образом, чтобы рабочая точка оптрона 5 находилась на линейном участке передаточной характеристики. Изменяя напряжение регулируемого ивточника 6 можно добиться, чтобы падение напряжения на резисторе 7 было равно по величине и противоположно по знаку паразитному нулевому напряжению неэквипотенциальности датчика.

Компенсация температурного изменения напряжения неэквипотенциальности происходит следующим образом.

При отклонении температуры от Т изменение электрического сопротивления датчика 1 последовательно изменяет падение напряжения на самом датчике 1, выходное сопротивление оптрона 5 и величину компенсирующего напряжения на резисторе 7.

Использование устройства выгодно отличает его от указанного прототипа при измерении относительно сильных магнитных полей. Так при использовании прецизионного регистрирующего прибора и датчика Холла иэ.арсенида галлия в магнитных полях порядка 3.000 rc и диапазоне температур от 20 до 150ОС. Применение описываемого устройства позволило достичь погрешности измерения не хуже 0,01%.

При использовании устройства, взятого в качестве прототипа, погрешность составляла около 0,2%.

Формула изобретения

Устройство для температурной компенсации датчиков Холла, содержащее регулируемый источник напряжения, усилитель, включенный параллельно генератору тока, регистрирующий прибор и оптрон, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход включен в цепь компенсации разбаланса датчика, отличающееся тем, что, с .целью повышения точности компенсации, вход датчика непосредственно подключен к входу усилителя.

783730

Составитель E. Данилина техред С. Мигунова Корректор М. шароши

Редактор Н. Суханова

Эакав 8543/49 Тирам 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ултород, ул. Пректная, 4

Устройство для температурной компенсации датчиков холла Устройство для температурной компенсации датчиков холла Устройство для температурной компенсации датчиков холла 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям магнитной индукции

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для уменьшения систематических погрешностей абсолютных измерений индукции магнитного поля магнитометром с четырехконтактным датчиком Холла

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов и может быть использовано для целей определения расстояния, пройденного внутритрубным снарядом-дефектоскопом

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к тонкопленочным датчикам на основе экстраординарного эффекта Холла, и может быть использовано в микроэлектронике при измерении и регистрации локальных магнитных полей и величин электрического тока, а также при разработке микроэлектронных устройств нового поколения

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности к устройствам для внутритрубной диагностики

Изобретение относится к области электронных датчиков магнитного поля, а более конкретно к магниточувствительным интегральным схемам (МЧИС)
Наверх