Способ термостабилизации гальваномагнитных датчиков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республии (ii)871106 с (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 10. 10. 78 (21) 2673357/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)NL. Кл, С 01 К 33/06

1оеуйерстеапв и комитет

СССР, по делен изебретеиий и етерити11

Опубликовано 07.10-81 ° Бюллетень М 37

Дата опубликования описания07 ° 10 81 (53) УДК621.317. .44(088.8) (72) Автор изобретения

А.А.Мурадов

Физико-технический институт АН Туркменской ССР ! (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫХ

ДАТЧИКОВ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании точных магнитометров с гальвано-магнитными датчиками.

Известен способ термостабилизации датчика Холла, основанный на измерении его температуры по изменению напряжения между токовыми выводами датчика и использовании результата измерения для поддержания температуры датчика постоянной (1).

Недостатки способа: — отбор части мощности измерительной схемы в схему измерения температуры;

1S — влияние на точность работы схемы измерения температуры температурных изменений сопротивления соединительных проводов, сравнимого с сопротивлением датчика Холла.

Наиболее близок к предлагаемому способ термостабилиэации гальваномагнитных датчиков (2 ).

При этом способе термостабилизации датчика на параметр датчика (управляющий ток) воздействуют магнитным полем заданной величины, в результате чего выделяют напряжение с комбинационной частотой управляющего тока и воздействующего магнитного поля (напряжение модуляции), по значению которого измеряют и поддерживают температуру датчика постоянной.

Для создания эталонного холловского напряжения необходимо иметь дополнительное магнитное поле, создаваемое специальной катушкой, наличие которой сводит на нет одно из главных преимуществ датчиков Холла— воэможность производить измерения в малых объемах и узких зазорах. Кроме того, катушка, создающая дополнительное магнитное поле, подвергается воздействию окружающих ферромагнитных сред, в результате которого изменяется величина дополнительного маг871106

50

Формула изобретения

55 нитного поля, а следовательно, снижается точность схемы термостабилизации»

С целью повьппения точности, для термостабилизации гальваномагнитных датчиков способом, при котором из выходного напряжения выделяют напряжение с комбинационной частотой управ ляющего тока и напряжения модуляции, через датчик пропускают дополнительный ток, изменяют величину сопротивления датчика с частотой модуляции, а по амплитуде напряжения с комбинационной частотой судят о величине последующего изменения значения дополнительного тока.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предложенный способ. 20

В качестве гальваномагнитного дат" чика использованы магниторезистор 1. с выводами 2, 3 и управляемый аттенюатор 4, соединенный с генератором

5, включенные в одно из плеч мосто- 25 вой схемы, образованной резисторами

6-8. К одной диагонали подключен генератор тока 9, к другой подсоединены фазочувствительный избирательный тракт

10 и регистрирующий прибор 11 основной измерительной схемы. Избирательный усилитель 12 соединен с одним из входов сравнивающего устройства 13 через линейный детектор 14, а к другому входу сравнивающего устройства 13 . 35 подключен резистор 15. К выходу сравнивающего устройства подсоединен усилитель постоянного тока 16, соединенный через резистор 17 с магниторезистором 1.

Способ осуществляется следующим образом, Мостовая схема, в одно из плеч которой включен магниторезистор поочередно разбалансируется за счет изменения сопротйвления управляемого аттенюатора 4, значение которого изме45 няет ". от к экВ о+ @эквд экв=Ро 1 кв где ) > — начальное сопротивление магниторезистора 1; — приращение эквивалентного сопротивления в результате модуляции с частотой Я

В результате такого процесса нулевой сигнал магниторезистора 1, определяемый начальным сопротивлением модулируется с частотой Я-и поэтому частота нулевого сигнала магниторезистора отлична от частоты (И напряжения магниторезисторного эффек4 та, возникающего под воздействием измеряемого магнитного поля.

Благодаря тому, что к другой диагонали мостовой схемы подключены основная измерительная схема, состоящая из фазочувствительного избирательного тракта 10, настроенного на частоту (Р, и регистрирующего прибора

11, отфильтровывается составляющая выходного напряжения моста, несущая информацию об измеряемом магнитном поле, а составляющая выходного напряжения с частотой Ж + 9, несущая информацию о температуре магниторезистора 1 отфильтровывается, усиливатся избирательным усилителем 12 на1 строенным на одну из частот UO + Q., выпрямляется линейным детектором 14, выход которого подсоединен к одному из входов сравнивающего устройства

13, на другой вход которого поступает напряжение уставки с резистора 15, определяющее заданную температуру магниторезистора 1. В случае отклонения температуры от ее установленного значения на выходе сравнивающего устройства 13 появляется выходное напряжение, определяющее величину выходного тока усилителя постоянного тока 16, который поддерживает заданную температуру датчика.

Резистор 17 предназначен для развязки цепей генераторов 5 и 9 от выходной цепи усилителя постоянного тока 16.

Модуляцию сопротивления гальваномагнитного датчика можно осуществить также, воздействуя на него световым потоком или электрическим полем.

В результате осуществления предложенного способа повьппается точность измерения благодаря повышению точности термостабилизации. Кроме того, появляется возможность производить измерения вблизи ферромагнитных тел и в узких зазорах без снижения точности термостабилизации.

Способ термостабилизации гальваномагнитных датчиков, .при котором из выходного напряжения вьщеляют напряжение с комбинационняй частотой управляющего тока и напряжения модуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, 871106

Составитель В.Новожилов

Техред T,Ìàòî÷êà Корректор С.Шекмар

Редактор 5.Федотов

Заказ 8430/18 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, пропускают через датчик дополнительный ток, изменяют величину сопротивления датчика с частотой модуляции, а по амплитуде напряжения с комбинационной частотой судят о величине последующего изменения значения дополнительного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 469106, кл. G 01 R 33/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2565722/18-21, кл. G 01 R 33/06, 1978 (прототип).