Датчик магнитного поля

(71) Особое конструкторское бюро пр ратовском заводе "Тантал"72) Л.И Рабинович и Ю.Д.Биле)Ко (56) Зарубежная электроника, 1989, гл 12, с,13, рис.8.Зарубех;ная элекгоонная техник ), ,963,(64) ДАТ " . УАГНИТНОГ г 1 О.1 й ,57) Примэн-.ние: датчик и е 1 наз ячен для использования в электронной и э"ектротех-и.е,кой .парэ гуре различноо:" аче:ия Су:н: ос ь изобреения: при в эдейстьии на датчик магнигного ггзля на 4 зобретение предназначено для ис пользования в электронной и электротехнической аппаратуре различного назначения, в том числе в бесколлекторных электродвигателях, в измерительной и контрольной аппаратуре.Целью изобретения являе 1 ся уменьц,ение мощносги питания датчик-. при соранении высокой чувств.гельнос и.Пос авленн;- )ль достигается те,.:, что в датчике магнитного поля, содеркащем элемент Холла и два транзистора, управляющие выводы которых соединены с потенциальными выводами элемента, общие выводы соединены между собой, в качестве транзисторов использованы полевые транзисторы, а общие выводы соединены с одним из токовых выводов элемента Холла,пряжения Холла, возникающ е между потенциальными выводами элемента Холла приводит к разбалансу токов транзистора Т 1 и Т 2, Вместе с нагрузочными резисторами В 1 и Я 2 транзисторы образуют схему дифференциального усилителя, выходной сигнал которого снимается с выводов 1 и 2 и является выходным сигналом датчика, При одинаковы характерис тиках транзисторов и небольшой величина сигнала суммарный тьк тр".,нзис-оров не меняется, Это аэначае;, что ток пигания элдменга Холла не менявел, л ледоватсльно, н;-; г тняется и его увствит;льность к магнитному полю. При достаточно малых полях сыход",ой сигнал ;,агчик;, линейно: висит ст поля. 2 ил. при этом второй токовый вывод соединен с общеи шиной.Новизна предлагаемого решения см.фиг.1) заключается в подключении соединенных общих выводов транзисторов не к самостоятельному выводу датчика, а к од,ому из токовых выводов элемента Холла. Благодаря этому суммарный ток транзисторов является, одновременно, и током питания элемента, При этол элемент Холла, выполняя функцию магниточувствительной части датчика, определяет в то же время и рабочую точку транзисторов. Таким образом при использовании датчика в аппаратуре (см.фиг.2) из схемы исключается резистор автосмещения, а следовательно, и рассеяние на нем избыточной питающей мощно ти.1824659 ставитель Л. Рабиновичхред М.Моргентал Корректор С, Шекм дактор С. Кулакова акаэ 2227 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. ужгород. ул,Глгари Чувствительность датчика к магниномуполю Кв при использовании его согласнофиг,2 определяется какКв - О КвВ/Т,1где Кв - чувствительность элемента ХолНла, а 6 - усиление дифференциального каскада, выражаемое через величинурезисторов й(в предположении Н 1 =: й 2 = 83)и крутизну транзисторов о какО-й,10Таким образом, ясно, что выбирая транзисторы с большой о и увеличивая В, можнополучить высокую чувствительность Ввв даже при малой величине Кв,малом токеНпитания или малой постоянной Холла испольэованного элемента),Наилучшим вариантом исполненияпредложенного датчика является изготовление его в виде интегральной схемы, таккак при этом легко обеспечивается совпадение характеристик транэисгоров, а следовательно минимальное остаточноенапряжение. На фиг.1 показана схема датчика, а на фиг.2 одна их схем его примене 2 гния, При использовании согласно схема ф иг,2 с резисторами 10 кОм чувствительность датчика была более 200 В/Тл при по-требляемом токе не более 3 мА,Предложенное техническое решение выгодно отличается от схемы прототипа, по- ,кольку приводит к уменьшению потребляемой датчиком мощности. Это особенно важно для аппаратуры с жесткими ограничениями на энергопотребление и габаритно-весовыо параметры, например, переносной или бортовой. Формула изобретения Датчик магнитного поля, содержащий элемент Холла и два транзистора, управляющие выводы которых соединены с потенциальными выводами эпемента, общие выводы соединены между собой, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения мощности питания при сохранении высокой чувствительности, в качсстве транзисторов использованы полевые транзисгоры, а общие выводы соединены с одним из токовых выводов элемента Холла, при этом второй токовый вывод соединен с общей шиной.