Датчик для считывания информации Советский патент 1990 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и являет-. ся усовершенствованием датчика по авт.св. № 1406546.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения регистрации световой информации.

На фиг,1 приведен датчик для считывания информации; на фиг.2 - кривые зависимости ЭДС Холла от величины тока; на фиг.З - временные диаграммы работы датчика.

Датчик содержит полупроводниковый кристалл 1 р-типа проводимости, на поверхности которого расположен инверсионный слой 2 n-типа проводимости. На слое 2 размещена пара контактов 3 и 4 и пара прозрачных для светового излучения контактов 5 и 6.

Датчик работает следующим образом.

Через контакты 3 и 4 пропускается электрический ток, а на контактах 5 i

и 6 измеряется ЭДС Холла. На фиг.2 представлена зависимость ЭДС Холла от тока при индукции магнитного поля 0,24 Тл. Рассматривается указанная зависимость при отсутствии освещения контактов 5 и 6. До тех пор, пока падение напряжения на переходе между - слоями 1 и 2 не превзойдет порогового напряжения электрического пробоя, электрический ток будет протекать по поверхностному слою кристалла 2 и измеряемая на контактах 5 и 6 ЭДС пропорциональна току и индукции магнитного поля. Увеличение тока приводит к возрастанию падения напряжения на n-p-переходе. При достижении в области контакта 3 напряжения электрического пробоя ток начинает течь и через слой 1. Однако высокое сопротивление перехода между слоями 1 и 2 в области контактов 5 и 6 приводит к тому, что основной вклад в измеряемую ЭДС дает составляющая

сл

00

оэ

00

ел

слоя 2. Дальнейшее возрастание тока вызывает распространение фронта области электрического пробоя от контакта 3 в направлении контакта 4. При этом составляющая тока через слой 2 сохраняется постоянной, что приводит к постоянству измеряемой ЭДС Холла при постоянстве магнитного поля.

Из кривой (фиг.2) зависимости ЭДС от тока при освещении контактов 5 и 6 (плотность мощности излучения в плоскости контактов 5 и 6 Вт/см , освещаемая площадь 0,3x0,1 см2) видно, что освещение контактов 5 и 6 приводит к уменьшению их сопротивления. При пропускании через контакты 3 и 4 тока при пробое перехода основная его часть ответвляется в слой I. В результате происходит инверсия ЭДС Холла.

На фиг.З показаны временные диаграммы зависимости выходного сигнала датчика от магнитного и оптического сигналов. Величина тока, питающего датчик, временная диаграмма которого представлена эпюрой а, задает -режим регистрации датчиком оптическог сигнала. Так, при величине тока- 6 х ;х 0-4Ав течение времени действия -

0

5

0

5

0

сигнала светового канала датчик не регистрирует магнитного поля. При токе 3,2-10 А датчик преобразует сигнал магнитного канала в ЭДС Холла, причем при освещении контактов 5 и 6 полярность напряжения противоположна полярности ЭДС при отсутствии светового сигнала. I

Таким образом, в дополнение к возможности измерять магнитное поле предлагаемый датчик обладает возможностью независимой регистрации оптических сигналов, а также выборочного считывания магнитной информации по управляющим световым сигналам.

Формула изобретения

Датчик для считывания информации,, содержащий прямоугольную полупроводниковую пластину с токовыми и холлов скими контактами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регистрации световой информации, контакты, предназначенные для съема ЭДС Холла, выполнены из материала, прозрачного для светового излучения.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регистрации световой информации - достигается тем, что контакты, предназначенные для съема ЭДС Холла, выполнены из материала, прозрачного для светового излучения. Датчик обладает также возможностью независимой регистрации оптических сигналов, а также выборочного считывания магнитной информации по управляющим световым сигналам. 3 ил.