Способ измерения напряженности постоянных магнитных полей Советский патент 1983 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано на предприятиях, изготавливаю1аих высок точности магнитометры постоянных магнитных полей. Известен способ измерения напряхсенности постоянных магнитных полей пут.ем пропускания переменного тока чбфез магниторезистивный датчик, подключения его в плечо измерительного моста, предварительной бал.анси ровки измерительного моста и последующего помещения датчика в измери.тельное магнитное поле 1. Однако из-за малой чувствительности магниторезистивных датчиков данный способ является малочувствительным, что особенно существенно проявляется при измерении слабых магнитных полей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущност является сп соб. измерения напряженности постоян ных магнитных полей путем пропускания постоянного и переменного токов через магниточувствительный датчик; с различными скоростями поверхносте рекомбинации (СПР), включенный в плечо измерительного моста, и пред.варительной балансировки измеритель ного МОСТа на частоте переменного тока питания, а также последующего помещения датчика в измеряемое пос тоянное магнитное поле и регистраци измерительным прибором в диагонали моста сигнала счастотой тока пита 1ШЯ 2J. Однако, известный способ харак.те ризуется недостаточно широким дина мическим диапазоном измерения в об ласти более сильных магнитных полей . Цель изобретения - расширение диапазона величин измеряемых напряженностей и повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения напряженности постоянных магнитных полей путем воздействия на магниточувствительный датчик постоянным и переменньпч напряжениями и пос:этедующим воздействием магнитного поля после воздействия магнитного поля н датчик воздействуют, напряжением постоянного тока, увеличивающимся до наступления момента равенства ко центраций , носителей тока в обедненном к обогащенном носителями слоях магниточувствительного датчика, о величине напряженности магнитного поля судят по величине напряжения постоянного тока в момент равенства концентраций. На фиг. 1 показана зависимость относительного изменения сопротивле ния датчика от напряженности магнит ного поля; на фиг, 2 - распределение концентрации носителей тока по сеченню датчика при отклонении носителей к грани с скоростью поверхностной рекомбинации в случае слабых и сильных полей; на фиг. 3 схема уст,ройства, реализующего способ. Изменение сопротивления, магниточувствительного датчика с увеличением напряженности магнитногополя при отклонении носителей к грани с большой СПР увеличивается (фиг. 1, кривая 1). При противоположном направлении магнитного поля, когда носители тока отклоняются к грани с малой СПР, в области слабых магнитный полей относительное изменение сопротивления отрицательно (фиг. 1, кривая 2 ). С увеличением напряженности магнитного поля в области более сильных магнитных полей (Н 0,5 -Т) относительное изменение сопротивления меняет знак, становится положительным, как и в случае отклонения носителей к грани с большой скоростью рекомбинации, что связано с появлением в сильном поле обедненного носителям1И слоя (фиг. 2) и его доминирующей ролью в изменении средней концентрации. Величина Магнитного поля , при которой относительное изменение сопротивления меняет свой знак (концентрации носителей в обедненном и обогащенном слоях равны), определяется отношением U| со swt где U -HJ jjCosut, - приложенно напряжение к датчику, причем и Q U ; --- - отношение скорос тей поверхностной рекомбинации на противоположных , гранях; d - толщина датчика; К - коэффициент, зависящий ОТ параметров полупроводникового материала, ш - циклическая част.ота. Как видно из (1), чем больше напря кенность магнитного поля, тем еньшее должно быть приложено элекрическое напряжение для достижеия равенства концентраций носитеей тока в обедненном и обогащ.енном носителями слоях. На датчик подают постоянное U переменное U. электрические напряения (причем Uj.,), Перед начаом измерения осуществляют балансиовку моста. Далее помещают датчик измеряемое магнитное поле. Менят величину постоянного напряжения итания до значения, при котором ус

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ путем воздействия на магниточувствительный датчик постоянным и переменным напряжениями и последующим воздействием «Магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона величин измеряемых напряженностей и повышения точности измерения, после воздействия магнитного поля на датчик воздействуют напряжением постоянного тока, увеяичивакхцимся до наступления момента равенства концентраций носителей тока в обеднепнс и обогащенном носителями слоях магниточувствительного датчика, о величине напряженности магнитного поля судят по величине напряжения постоянного тока в момент равенства концентраций. D1 30