(54) ДАТЧИК ГРАДИЕНТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Магниточувствительный элемент | 1974 |
|
SU505219A1 |
| Магниточувствительный элемент | 1974 |
|
SU529435A1 |
| Магниточувствительный прибор | 1981 |
|
SU966797A1 |
| Датчик магнитного поля | 1985 |
|
SU1307410A1 |
| Магниточувствительный элемент | 1979 |
|
SU855557A1 |
| Датчик магнитного поля Вальтаса И.А. | 1979 |
|
SU928269A1 |
| Источник электромагнитного излучения | 1981 |
|
SU1023676A1 |
| Зонд для измерения напряженности магнитного поля | 1978 |
|
SU789937A1 |
| Способ измерения неоднородности напряженности магнитного поля магнитоградиентным гальваномагниторекомбинационным датчиком | 1986 |
|
SU1318946A1 |
| Способ измерения одноосного давления | 1987 |
|
SU1500885A1 |
1
Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для измерения градиентов магнитных полей.
Известны датчики градиента магнитного поля, содержащие прямоугольную полупроводниковую пластину с омическими контактами на торцах, например датчик Холла с двумя парами контактов ЭДС Холла.
Известные холловские полупроводниковые датчики градиента магнитного поля состоят ив двух преобразователей напряженности магнитного поля (иногда выполненных на одной пластине), соединенных между собой и с выходным прибором так, что выходной сигнал является дифференциальным от двух сигналов, пропорциональных зн ачениям напряженности магнитного поля в местах расположения (размещения) преобразователей. Разность этих значений .напрял ениостей, разделенная на расстояние меноду преобразователями (базу градиентометра), и принимается за меру величины градиента.
Недостатки таких датчиков: неидентичность градуировочных кривых и других параметров двзх преобразователей напряженности и наличие погрешности измерения напряженности каждым преобразователем. Эти недостатки особенно сильно сказываются на TOi4HOCTH измерения слабых градиентов напряженности в области средних и сильных
полей при большой разрешающей способности (пространственной), т. е. при малой базе градиентометра.
Цель изобретения - повышение точности
и чувствительности измерения.
Это достигается тем, что в предлагаемом датчике градиента магнитного поля две противоположные граня пластины выполнены с равными скоростями поверхностной рекомбинации носителей тока, а к одной из граней, перпендикулярной указаиным двум противоположным граням, через слой диэлектрика приложен металлический электрод, кроме того, скорости поверхностной рекомбинации носителей тока выбираются из соотношения
- 3
где Si, 82-скорости поверхностной рекомбинации носителей тока первой и второй граней соответственно;
SKP-критическая скорость поверхностной рекомбинации носителей тока.
На чертел е 1показан предлагаемый датчИК. Прямоугольная полупроводниковая пластина 1 на противоположных гранях 2, 3 имеет большие скорости поверхностной рекомбинации, чем на гранях 4, 5.
К грани 6 через слой диэлектрика 7 приложен металлический электрод- 8. На торцах пластины имеются омические контакты 9, 10.
При помещении датчика в магнитное поле, направление которого перпендикулярно к боковой грани 6 с электродом 8, и пропускании через полупроводниковую пластину 1 электрического тока (через контакты 9, 10) в.озникает перпендикулярная граням 4, 5 сила Лоренца, вследствие чего вдоль пластины 1 происходит перераспределение концентр-ации пар носителей тока. В однородном магнитном поле это перераспределение симметричное относительно середины пластины и поэтому изменение средней проводимости датчика отсутствует. При наличии прадиента магнитного поля симметричность нарушается и проводимость пластины датчику изменяется. Большие скорости иоверхностбй рекомбинации на гранях обеспечивают линейную зависимость изменения сопротивления пластины датчика от величины градиента магнитного поля. Наличие металлического электрода обеспечивает модулЯцию скорости поверхностной рекомбинации на грапц б, от величины которой зависит концентрация неравновесных носителей тока, возникающих в градиентном магнитном поле. Это по.зволяет
2 17
управлять величи1нои изменения сопротивления и увеличить точность измерения.
Формула изобретения
Датчик градиента магнитного поля, содержащий прямоугольную полупроводниковую пластину с омическими контактами на торцах, отличающийся тем, что, ,с целью повыщения чувствительности и точности измерения, две противоположные грани пластины выполнены с равными скоростями поверхностной рекомбинации носителей тока, а к одной из граней, перпендижулярной указанным двум противоположным граням, через слой днэлекорика приложен металлнческий электрод.
- 1 - 2
где Si, Sz - скорости поверхностной рекомбиндции носителей тока первой и второй граней соответственно;
5кр - критическая скорость поверхностной рекомбинации носителей тока.
