Преобразователь перемещения в электрический сигнал

Союз Советский Социалистических Реслублик(22) Заявлено 08.12.74 (21) 2080899/18-10 1) Ч.Клг. С 011. 11/Об 011. 19/О 6 ОО 5/2 с присоединением заявки Ъе осударственный кометСовета Министров СССоо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет -публиковано 15,02.76, Бюллетень,хе 6 ата опубликования описания 19.01,77 53) УДК 531.787(088.8) 72) Авторы изобр степ и3Э. С. Мушаилов и Н, И. Киселев Институт физики им, Л. В. Киреиского(71) Заявитель т:,". ц,."; 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИ 2 жеццый в гауссахНебольшая чувс 1 мм).ительность в таком прс образователе давления( у = 5 10-связамм 5 на, в частности, с невозможностью получениябольшого градиента магнитного поля с помощью магнитов обычной конструкции.С другой стороны, применение массивногомагнита для создания неоднородного магнит- О ного поля в данном преобразователе давленияце позволяет, несмотря ца малые размеры самого датчика Холла, уменьшить габариты всего устройства.Для повышения чувствительности и 5 уменьшения габаритов в предлагаемом преобразователе каждая часть магнитопровода выполнена в виде намагниченной магнитной пленки, укрепленной на диэлектрической подложке, при этом датчик Холла выполнен плс О ночным и связан с одной из магнитных пленокмагцитопровода жестко, а с другой магнитной пленкой соединен через упругую прокладку.На чертеже изображен общий вид описываемого преобразователя, разрез.25 Преобразователь содержит пленочный датчик Холла 1, жестко связанный с магнитной пленкой 2, которая находится на плоской диэлектрической подложке 3. Упругая прокладка 4 приклеена одной поверхностью к датчц- ЗО ку Холла 1, а другой поверхностью - к магИзобретение относится к измерительной технике, предназначенной для преобразования механических смещений в электрические величины.Известны преобразователи перемещения в электрический сигнал, в которых в качестве чувствительного элемента используется датчик Холла,В таких устройствах датчик Холла механически перемещается в неоднородном магнитном поле, и э.д.с. датчика зависит от величины смещения. Датчик Холла может быть соединен механически с элементом, чувствительным к изменениям давления. Тогда датчик Холла преобразует давление в напряжение постоянного тока. В таких преобразователях давления датчик Холла обычно помещен в магнитное поле массивного магнита.Чувствительность по напряжению (выражающаяся в вольтах на миллиметр механического смещения) является одной из характеристик такого индикатора давления. Чувствительность по напряжению записывается следующим образом:т т 1 т 2где у, = " (чувствительность датчика Хол- В ла, выраженная в вольтах ца гаусс); ЛВ уг = (градиент магнитного поля, выра. ЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, Ау торре актор С. Хейфиц Заказ Ма 52 Тираж 1029вета Министров СССкрытийя наб., д. 4/5 Изд. Мц 1363Государственного комитета С по делам изобретений и о3035, Москва, Ж, Раушска о 1 и ясное НИИПИ 10 Т, Загорский филиал 3нитной пленке 5, находящейся на диэлектрической подложке б. Проволочные выводы 7 и 8 припаяны к токовым контактам датчика Холла 1.В качестве магнитных пленок 2 и 5 могут быть использованы, например, монокристаллические пленки кобальтового феррита, находящиеся на подложках из окиси магния. Датчик Холла 1 может быть изготовлен, например, из 1 пЯЬ термическим напылением в вакууме. Упругая прокладка 4 может быть изготовлена, например, из резины и подклеена к датчику Холла 1 и магнитной пленке 5.Толщина упругой прокладки 4 подбирается такой, чтобы зависимость э.д. с. датчика Холла 1 от смещения магнитных пленок 2 и 5 относительно друг друга в некотором интервале оказывалась линейной.После сборки преобразователя магнитная система (магнитопровод) должна быть намагничена в поле, не меньшем пятикратной величины коэрцитивной силы магнитных пленок 2 и 5, Направление намагничивающего поля должно совпадать с нормалью к плоско.; - ти магнитных пленок 2 и 5.Устройство работает следующим образом. Измеряемое давление вызывает параллельное механическое смещение магнитных пленок 2 и 5 относительно друг друга, что приводит к изменению магнитного поля, действующего на датчик Холла 1, и вследствие этого меняется 4величина э.д.с, датчика Холла, При снятии давления упругая прокладка 4 возвращает устройство в исходное состояние.Использование в преобразовуателе, содер жащем генератор э.д,с. датчика Холла, пленочной магнитной системы приводит, с одной стороны, к уменьшению габаритов устройства н, с другой стороны, позволяет получить градиент магнитного поля на 1 - 2 порядка выше, 10 чем это возможно сделать с помощью массивных магнитов, что позволяет увеличить чувствительность по напряжению на 1 - 2 порядка. Формула изобретения Преобразователь перемещения в электрический сигнал преимущественно для измерите лей давления, содержащий датчик Холла,размещенный между двумя частями магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов, в нем каждая часть магнитопровода 25 выполнена в виде намагниченной магнигнойпленки, укрепленной на диэлектрической подложке, при этом датчик Холла выполнен пленочным и связан с одной из магнитных пленок магнитопровода жестко, а с другой маг нитной пленкой соединен через упругую прокладку.