Устройство для измерения магнитных полей Советский патент 1981 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может использоваться для измерения магнитных полей при изменении температуры окружающей среды.

Известен зонд для измере1шя магнитных полей, выполненный в виде двух аксиально расположенных трубок и содержащий датчики магнитного поля и температуры, калорифер с нагревателями и электронную систему термоотатирования 1 .

Однако этот зонд имеет сложную конструкцию и большие габаритные размеры измерительного элемента, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является магнитометр, содержащий, измерительный зонд с датчиком Холла, балансировочные резисторы, источник переменного напряжения, регистрирующий прибор, узкополосный усилитель, блок управления и регулируемый источник напряжения 2.

Недостатками этого устройства являются необходимость использования сложного в изготовлении и не находящего массового применения пятиэлектродного датчика Холла, а также невысокая точность измерения, обусловленная изменением рабочего тока датчика при изменении температуры окружающей среды.

Цель изобретения - повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для измерения магнитных полей, содержащее датчик Холла, к токовым

10 электродам которого подключен источник управляющего тока, а к холловским электродам - регистрирующий блок, а также управляющий блок, введены два управляемые резистора, блок сравнения и два масштабных

15 усилителя, входы которых соединены с противоположными парами электродов датчика Холла, в которых один электрод токовый, а другой холло.вский, а выходы соединены со входами блока, сравнения, вход управляю20щего блока подключен к выходу блока сравне1шя, а выход соединен со входами двух управляемых резисторов, .каждый из которых включен между одним из холловских электродов и одним, и тем же токовым электродом датчика Холла. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство состоит- из четырехэлектродного датчика 1 Холла, источника 2 управляющего тока, соединенного с токовыми выводами а и с датчика 1, регистрирующего блока 3, подключенного к холлов ским выводам b и d датчика 1 Холла, двух масштабных усилителей 4-1 и 4-2, подключенных к противоположным парам выводов датчика 1, блока 5 сравнения, входы которого соединены с выходами масштабных усилителей, а выход подключен к управляющему блоку 6, выход последнего соединен с управляемыми резисторами 7 и 8, каждый из которых включен между одним и тем же токовым с и одним из холловских Ь, d выводов датчика 1 Холла Устройство работает следующим образом. Источник 2 управляющего тока создает в датчике 1 Холла рабочий ток, а с холловских вьшодов b и d сигнал, равный сумме напряжения Холла и остаточного напряжения, поступает на регистрирующий блок 3. При изменении температуры окружающей среды, вследствие температурной зависимости физических параметров датчика Холла, происходит перераспределение потенциалов на его электро дах, изменяющее остаточное напряжение. Сигна рассогласования в противоположных плечах аЬ и cd датчика 1 через масштабные усилители 4-1 и 4-2 выделяется на выходе блока 5 сравнения и подается на вход управляющего блока 6, который изменяет сопротивление резисторов 7 и 8 до восстановления равновесного состояния датчика 1 Холла. Таким образом, устройство обеспечивает автоматическую компенсацию температурного дрейфа остаточного напряжения датчика Холла в широком диапазоне изменения температуры без изменения его магнитной чувствительности. Формула изобретения Устройство для измерения магнитных полей, содержащее датчик Холла, к токовым злектродам которого подключен источник управляющего тока, а к холловским электродам регистрирующий блок, а также управляющий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два управляемых резистора, блок сравнения и два масщтабных усилителя, входы которых соединены с противоположными парами электродов датчиков Холла, в которых один электрод токовый, а другой холловский, а выходы соединены со входами блока сравнения, вход управляющего блока подключен к выходу блока сравнения, а выход соединен со входами двух управляемых резисторов, каждый из которых включен между одним из холловских электродов и одним и тем же токовым электродом датчика Холла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 245896, л. G 01 R 33/06, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 488168, л. G 01 R 33/06, 1973.