Устройство для измерения слабых магнитных полей Советский патент 1982 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может использоваться для измерения магнитных полей в широком диапазоне измерения температуры окружающей среды.

Известен магнитометр, содержащий датчик Холла включенный в плечо моста, другие плечи которого составлены из активных сопротивлений, регистрирующее устройство, а также последовательно включенные в диагональ моста фильтр нижних частот, широтно-импульсный модулятор, и однополупериодный выпрямитель, выход которого подключен к другой диагонали моста 1,

Однако точность его измерения при изменении температуры окружающей среды в широком диапазоне недостаточна.

Известно устройство для температурной компенсации датчика Холла, принцип действия которого основан на компенсации напряжения разбаланса датчика 2.

Однако его точность при измерении слабых магнитных полей также недостаточна.

Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне изменения температура окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения слабых магнитных полей,содержащее датчик Холла ,выпрямитель,блоки сравнения,задающий и регулирования, регулируемый и балансный резисторы и регистрирующий прибор, подключенный к холповским электродам датчика Холла, дрполни ельно. введены конденсатор и искро10вой разрядник закрытого исполнения, причем к выходу выпрямителя через , регулируемый резистор подключен конденсатор, параллельно которому подключена цепь из последовательно coe-j

t5 диненных искрового разрядника, датчика Холла и балансного резистора, а выход задающего блока и токовые электроды датчика Холла подключены к входам блока сравнения выход которого

20 через блок регулирования подключен к подвижному контакту регулируемого резистора. .

На чертеже представлена электрическая блок-схема устройства для из25мерения слабых магнитных полей.

Устройство состоит из выпрямителя 1, к выходу которого через регулируемый резистор 2 подключается конденсатор 3. Параллельно конденсатору 3

30 подключается последовательно соединенная цепь из искрового разрядника 4, датчика Холла 5 и балансного резистора б. Токовые электроды датчика Холла 5 и выход задающего блока 7 подключаются на входы блока 8 сравнения, ВЫХОДкоторого через блок регулирования 9 подключается к подвижному контакту регулируемого резисто а 2, Холловские электроды датчика Холла 5 включаются к входу .регистрирующего прибора 10. Работа устройства заключается в следующем. При изменении температуры окружающей среды изменяется сопротивление датчика Холла 5, что вызывает изменение падения напряжения на датчике Холла. Измененное падение напряжения на датчике Холла 5 сравнивается с заданным напряжением задающего блока 7 в блоке сравнения 8. Выходной сигнал с блока сравнения 8 подается на вход блока регулирования 9, который производит изменение сопротивления регулируемого резистора 2. Изменение сопротивления резистора 2 вызовет изменение периода между разрядами конденсатора или периода между импульсами тока питания датчика Холла, увеличивая частоту импульсов тока. При этом период между импульсами будет зависеть от сопротивления резистора 2, которое определяетсясопротивление регулируемого резистора 2; емкость конденсатора 3; напряжение на выходе выпря мителя 1; . напряжение пробоя разрядника 4. Импульсный ток с большей частотой проходя через-датчик Холла 5, будет нагревать его до тех пор, пока падение напряжения на датчике Холла 5 не станет равно напряжению задающего блока 7, Так как искровой разрядник 4 выполнен закрытым, амплитуда напряжения пробоя постояннаТ, и следовательно, постоянна амплитуда импульсного тока питания датчика Холла 5, Регулирующий прибор 10 измеряет только амплитудное значение ЭДС Холла с датчика Холла 5, поэтому изменение частоты импульсного тока питания датчика Холла не влияет на показание прибора 10. Балансный резистор 6 выбирается таким, чтобы обеспечить нужное время разряда конденсатора 3 или длительность импульса тока питания датчика Холла 5. Таким образом, изменение температуры окружающей среды не вносит погрешность при измерениях, и следовательно, повышается точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения слабых магнитных полей, содержащее датчик Холла, выпрямитель, блоки сравнения, задающий и регулирования, регулируемый и балансный резистоЕжл и регистрирующий прибор, подключенный к холловским электродам датчика Холла, отличающееся .тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды, в него дополнительно введены конденсатор и искровой разрядник закрытого исполнения, причем к выходу выпрямителя через регулируемый резистор подключен конденсатор, параллельно которому подключена цепь из последовательно соединенных искройого разрядника, датчика Холла и балансного резистора, а выход задающего блока и токовые электроды датчика Холла подключены к входам блока сравнения, выход которого через блок регулирования подключен к подвижному контакту регулируемого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №.411401, кл. G 01 R 33/06, 1974. . 2. Авторское свидетельство СССР 783730, кл. G 01 R 33/06, 1980.