ДАТЧИК ХОЛЛА С ОДНОРОДНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКА ПРИ НАЛИЧИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Советский патент 1970 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится ,к области )ма:гнит,ных измерений. Известны датчики Холла, имеющие прямоугольную форму И. содержащие чувствительлый 1ПОлу,П|ровлДН:Иковый элемент и, электроды. Однако в подобных датчиках с увеличением И1ндук;ци.и магнитного поля линии тока искажаются, и происходит кондентращия тока в области двух -углов датчика, (ра.оположенных по дИагонали, что приводит к обгоранию у лов датчика. Целью изобретения является устранение Обгора«ия углов датчика Холла, являющегося следствием концентрации тока и сохранение ра-ботоспособности датчика в сильном магнит,ном поле, а также улучшение теллового режима датчиков, повышение допуствмой рассеиваемой мощности в датчике и тем самым увеличение чувствительности устройств с датчика.ми Холла. Для этого датч,ик Холла изготовляется не в форме прямоугольника, как обычно, а в форме параллелограмма, причем входные электроды расположены вдоль противоположных сторон параллелограмма, а выходные электооды - в аквипотенциальнык точках при отсутствии магнитйого поля. гУгол в определяется соотношением в arctg(), гдеВ - составляющая вектора индукции магнитного поля, перпендикулярная плоскости датчика; Y и jRi,-соответственно удельная элект)ропроводим10|Сть и постоянная Холла материала датчика в магнитном поле с индукцией В. Входные (или токовые) электроды / и 2 располагаются вдоль двух противоположных сторон параллелограМма, а выходные (ил холловские) электроды 3 и 4 - в эквипотенциальных точках при отсутствии магнитного поля. Магнитное поле при указанном на чертеже направлении тока быть направлено за плоскость чертежа, если датчик Холла изготовлен из материала с электронным типом нроводимости, и к наблюдателю, если применен материал с дырочньим типом проводимости. Описываемый датчик Холла по своил свойствам как элемента электрической цепи и, в частности, по величине получаемого напряжения на выходе идентичен определенному прямоугольному датчику. Это ВЗаимосоответствие

конфо1р,м.нО|га ото1браже И Я параллелотрам1ма на прямоугольник. В то же время электрические лоля в пластиике трялюугольного датчика и IB .пластинке датчика , фю.р:му па,раллелолра|М1ма, совершенно различны.

Эффект Холла проявляется в том, что налравление тока и направление градиента потвн1циала в naacTMHiKe не сов1па|дают, а образуют угол в aTctg(yRaB). Поэтому линии тока должны вводить в электроды и выходить из них оод углОМ в в нормали ,к этим эле«тр01да|М -независимо от формы датчика. Как результат в датчике Холла, имеющем форму параллелограмма с острыми углами 90°, линии тока параллельны CTOpo«avM датчика и раопределены равномерно то всей тлаютине.

Датчик в форме параллелограмма, равномерно нагревающийся -в Магнитной лоле с индукцией, примерно равной средней индукции рабочего диапазона, находится в лучшем тепловом режиме, чем прямоугольный датчик.

так угловые области нагреваются меньше, а при изменении йндумции от .средней величины попеременно .нагреваются все угловые .области. Прямоугольный .датчик находится в таких условиях лишь когда средняя индукция равна нулю.

Предмет изобретения

Датчик Холла с однородным распределением тока лри наличии магнитного ооля, содержащий чувствительный полупроводниковый элемент и электроды, отличающийся тем, что, С целью устранения терегрева и обгорания углов датчика при наличии сильного магнитного .поля, O.H выполнен в виде параллелограмма, причем входные электро.ды расположены вдоль противоположных сторон параллелограмма, а выходные электроды - в эювипотенциальных точках при отсутствии магнитного .поля.