Способ компенсации индуктивной намотки в цепях датчика холла Советский патент 1979 года по МПК G01R33/07 

1

Изобретениеотносится к магнитным измерениям и может использоваться при измерении индукцииперемен- . ных магнитных полей с помощью датчиков Холла...

Известен способ компенсации индукционной наводки в цепях датчика Холла, основанный на изменении потокосцепления датчика с магнитным полем путем подсоединения к датчику элементов компенсации, например дополнительного витка с переменным резистором. Этот способ наиболее близок по своей технической сущности к предлагаемому.

Цель изобретения повышение точности компенсации. .Это достигается тем, что способ компенсации индукционной наводки в цепях датчика Холла, основанный на изменении потокосцепления датчика с магнитным полем и регистрации наводок в его цепях дополняется тем,что в окружающую датчик среду вводят ферромагнитное тело, напримерферритовый стержень, и изменяют его местоположение относит-ельно магнитной оси датчика до достижения минимального значения регистрируемой наводки.

На фиг, 1 изображена.эквивалентная по индукционной наводке схема цепи одной пары выводов датчика Холла; на фиг. 2 - примеры реализации способа применительно к зонду на датчике Холла.

Эквивалентная схема цепи выводов датчика учитывает ЭДС S г наведенную непосредственно на выводах дат0чика Холла, и ЭДС,- наводимые в пластине датчика, которые вызывают в ней вихюевые токи. Для наглядности количество этих ЭДС сведено до минимума,

т.е. на схеме замещения воздействие 5 ЭДС , распределенных в полупроводниковой пластине датчика, на его выходную цепь учтено двумя лока.лизированными источниками:

(1)

t

V--|r 2

V где Sj и S 2 - площади левой и правой половины полупроводниковой пластины 30датчика; BS и BSj- индукция магнитного поля, действующая на указанных участках . датчика. Резисторы R, R2., R учитывают в схеме замещения распределенные сопротивления пластины, т.е. .позволяют учесть не только геометрические размеры датчика, но и состав и неоднородность его полупроводниковой плас тины. Исходя из приведенной эквивалент ной схемы, индукционную наводку, пр сутствующую на выходе датчика Холла можно представить следующим выражен ем: UBbix-.V49, ч--R Ti2 -R| K , .. .,., Приведенные выражения (1) и (2) ляются доказательством реализуемост предлагаемого способа компенсации индукционной наводки. Действительно, условие компенсации индукционной наводки на выходе датчика Холла может быть записано в виде . (3) Поскольку при данном способе вар ации величинамиBS-( и BSg приводит к изменению ЭДС , б и б(см. выражение 1) , то легко заметить, что ус ловив (3) компенсации может быть достигнуто. Зонд (фиг. 2) содержит магнитный концентратор, собранный из двух .Фэр ритовых стержней 1 и 2, и сменяемый датчик Холла 3, закрепленный на тор це стержня 2. В этой конструкции зонда создание неоднородного магнитного поля и последующее его перераспределение по поверхности датчика достигается обработкой торца подвижного стержня Д концентратора, а также егоСмещением. На чертеже стрелками с буквенными индексами (а, б, в) обозначены элементарные перемещения подвижного стержня 1, посредством может достигаться, компенсация индукционной наводки В цепях датчика Холла: а)поворот стержня 1 относительно его продольной оси X. В этом случае использовался стержень, торцу которого был придан скос в 15° до половиТ1Ы сечения стержня; б)наклон продольного подвижного стержня концентратора относительно магнитной оси датчика Холла (ось X) ; в)смещение центра торца стержня относительно центра датчика Холла. Все перечисленные перемещения могут осуществляться при помощи . микровинтов и позволяют достигнуть компенсации индукционной наводки до порога чувствительности измерительного тракта (1 мкВ). Формула изобретения Способ компенсации индукционной наводки в цепях датчика Холла, основанный на изменении потокосцепления датчика с магнитным полем, и регистрации наводок в его цепях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности компенсации, в окружающую датчик среду вводят ферромагнитное тело, например ферритовый стержень, и изменяют его местоположение относительно магнитной оси датчий-а до достижения минимального значения регистрируемой наводки.

V

ttix

/V ,

i4

Х

iput,i