Устройство для температурной компенсации датчиков Холла Советский патент 1982 года по МПК G01R33/07 

(54) УСТРОЙСТВО для ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА

1

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано для измерения слабых магнитных полей.

Известно устройство для температурной компенсации датчиков Холла, содержащее генератор, цепь компенсации напряжения разбаланса датчика, два усилителя, регистрирующий прибор, два оптрона, подключенные к выходу второго усилителя и два резистора, причем первый резистор соединен с входом второго усилителя, выход одного из оптрО. нов через второй резистор подключен к выходу первого усилителя, а выход другого оптрона связан с цепью компенсации напряжения разбаланса датчика 1 .

Недостатком данного устройства является значительная погрешность измерения постоянных мапгатных полей.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель, первый оптрон, цепь компенсации разбаланса датчика, датчик Холла, фильтр нижних час тот, второй и третий оптроны, высокочастотный генератор, включенный между входом

второго оптрона и выходом фильтра нижних частот, а также третий усилитель, включенный межд} выходом второго оптрона и регистрирующим прибором, четвертый усилитель, выход которого соединен с выходом фильтра частот, а вход подсоединен к выходу детектора, вход которого соединен с выходом четвертого усилителя, вход которого подсоединен к входу первого усилителя и к ТОКОВОМ} выводу датчика Холла 2.

10

Подобное устройство обладает удовлетворительной точностью компенсации только при использовании постоянного тока питания датчика. При использовании же импульсного питания устройство обладает недостаточной точ15ностью измерения постоянных магнитных полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения постоянных магнитных полей в импульсном режиме питания.

20

Поставленндя цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистратор, пере меш{ый резистор, два крайних вывода которого .подключены к источнику напряжения.

; C)Sii4i .;,В;ЧД .:.;i.;i С ;Г;ер i ЛруК шиг-; 3:.;)ao;-i Ut:;)Uoio ,ч-:ип:те;(Я-, к инвертируюшОП и/рл ; .,:ovr;;n.-;--; .;;;(ктпочгн ricpphin . г льгхоц .-ео;; ::;; yciijiiiTCJjK соеиинен с ие:;Л1 -1 BXOMOivi C-ITI-OJI;. } Ь;Ход которого спе;; нен с Rxn:io:v: гпоро о ускиителЯ; CTOr-iM вь ::;;,:ic:v: ,:к;1:;иглЛ-о к и, компеисацЛгГ разбаланс .(.атшк;; /ьолл::. состоЯ щей 113 -. орого и Tprihcro po3i;c7;.)pOTi, соедине 1иь1л ivocjicioBaierrs;;;;, пл -ол- их средняя точк;; соединена с o,pii:4;v; из xoJKJtincKTJ выводов д,К ; )Нка Xcijuia, а второй ;;оддиьский выюд Г1од,к;;н;1ен к первом входу тпетьего усидите .я, L SKC-H нход, ::оторого соедкпеп с третьим pejivciopin,;; а также

i iA-ciinx частоГ; вход хоюрото соедяде ; с дсгчЫГу Гч: нс чг:о-,;, а т(ерз:П1 вылор: сорлддед с ;|)1иерт1р И}Д ;л-; дхолом rsenвогп ycHiii-тедя -i е одДг.: ;Г5 T();coju,ix. Hliводов ХоДДЯ. ДОНОДДмТСЛЬДО ВлеДС

Hbi ui:i4,; i ;o-;:-;nyji::eiibu: : одудятор и inrreгратор. БКЛл :с 1Ь Н е, третьего усддктсля U iiXoaoM регистратора, чхид Ufflpciiso дмцудьспогч) мсдудтгтора еосдкпе;; с В10р))м в ллО;;ом ф:- 1тгга часгот.

ду омгрода i: .-: n, ;околсл.у 1 |тноду

.:.;-|Лал л ly Л:-,

:-кс1Л: -; аллорогл 1.1Л1ЛКП 2 лг-1-;дг1

BbiBorioiv г;;;пе:Л1: (() о еел-л/л.::,

ЛЕ. Вм:л;г; лержп) уечлчгслл о ia: (ул.ен НС оптрои iO. и НС .лч-. ii; ;г|,:ходе олтродл. Ш папряжедде yerii- BaKv-oji пуорь; ; ускдмтеле л И я подаегся в IIDT:;, тгохшсдса щгя ланркжсниу ра;;бс. летчика Ходл;л состодгдую лз зторогл пгглстопл II и TDGTV,его рслсстора .L

УстронстК) работает е.ледсюи -;м ог рузом,

В Ki;xoeUiO;ri СОСТОЯД;й; ЛрЛ Д;;ГЛ1 Лп:10Й

тел-пературе окрулсгнгцей среды д тител л;остт к аГлп;: :.да дапря;-:-седия с/дшполлриьх лмпупъссз на выходе 1 ЛРОсдо-имг у;Д)Сног л мадудя сра j деизлаеппы и ОТрелеляются ведире 3, ilepebiM усилитед;.. 8 усиливает разДОСТЬ :Ч9ЖДу СТаб 1ИЗ;-рОВЙД1л М иаДрЯЖС-ШРГч

поступЕюшигу на иеитеогг-п--ощий пход riep

-ХЗЧ4

вого усидитедя 8 со среднего вывода пере1 -;ендоте1 реэпстора 9, и падением напряжения ;|И нервом резисторе 3. Параметры нервого -ссид1:тел.я 8, второго усиднтедя 11, а также ,- сс:горс-го резистора 12 и третЕ-,его резистора 13 вьгсираются такигу- опразом, ггoбы разви;;аемое иг третьем резисторе 13 импудьсное г:адряжет;е компенсировало остаточное на и5я:А-:е}5ие датчика 2 Холла.

п Измет С ше окружающей температуры приводит к температурному разбалансу датчика 2 Кодд к изменего ю (например, увелиде1гиго) остаючного напряжения. Одновреме п- о па лрод-л-одионадьную величину уменьгиится ток ;, сгерез датчик 2 Холла и игдение напряжения иа первом резисторе 3. что приводит к росу на входе и выходе первого ус;ип1те; я 8. выходе онтрона 10, на вььходе второго усидителя И и третьем резисторе 13. Q При температурном умепыпе1 ии оетаточ1 ого дап е ;-:сь:дя первый уеидитель 8 наст)аивается так ям образом, чтобы при уме пдиении падения данряжения на HepBor-v-; резисторе 3 .гроиеход.ддо и уменьшение выходного папря, - жения первого усидитедя 8.

В результате компенса51ии остаточного надряжедия и его температурного изменения иа иходе третьего усидитедя 5 присутствует ю.иькс) ЗДС Холда, амплитуда которой пронор:ак)п;Л; иа температурном) n3Meiiei KK) подвижл Ол.илсс этом обратно njionopUHo;о -; емлературпому изменению подвижпос;- и. еледодагелъпо, амплитуды изменяется л ; eльд lcть импульса, MTCI обеспечивает неа;..(- игсгегральпого напряжения имульс;. }{а пыхоДлС интегратора 6 от темпе;1;ллл. Фидьтр - 1 ижних частот сдужит для драклеиИ) широтпо-кмпульс)Н;1М модудятоИЛчЛСемие в стройетво длиротно-импульсноcii лСЛ.улятора I и интегратора 6 приводит к ол1 Л1сии1о точности измерений постоянных ма-нигиых ;;ол-ей в кмпудьс1{ом Х;жиivie питзиия.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Уст рои с Hi о .гтя темнсратурпой компепошии :С,итчиког: Ходда, содержащее ретистратор. перемо Д1( резистор, два крайних вывода когор.го 1 одкдючень1, к ксточ1-Ш1су напряжения, - срецпий В1,1вод соединен с неинвертиругошлм Злодо:, первого усилителя, к инвертирук п 1ему вко.ду которого по/яключен первый резисfop, а первого усидителя соединен с перЕ))м входом оптрона, выход которого соединен с входом второго усилителя своим вы пдог-.- подт лючеш1ого к непи компенсации

разбаланса датчика Холла, состоящей из второго и третьего резисторов, соединенных последовательно причем их средняя точка соединена с одним из холловских выводов датчика Холла, а второй холловский вывод подключен к первому входу третьего усилителя, второй вход которого соединен с третьим резистором, а также фильтр нижних частот, вход которого соединен с первым резистором а первый выход соединен с инвертирующим входом первого усилителя и с одним из токовых зыводов датчика Холла, отличающееся тем, что, с целью повьпления точности измерения постоянных магнитных полей в импульсном режиме питания, в устройство дополнительно введены широтно-импульсный модулятор и интегратор, включенньп 1 между выходом третьего усилителя и входом регистратора, вход ширютно-импульсного модулятора соединен с вторым выходом фшгьтра нижних частот, а два выхода подключены к второму входу оптрона и к второму токовому выводу датчика Холла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

J-C1

М)А