Устройство для измерения магнитного поля

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 01 й,33/02 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявите ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНПОЛЯ 54) УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных полей при помощи датчиков Холла.Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее гене" ратор возбуждения, датчик Холла, регулирующие резисторы в цепи возбуждения, измерительную схему, регистрирующее устройство 1. В цепь возбуждения датчика Холла последо- вательно с регулирующими резисторами включены ключевые элементы, цепи управления которых соединены с соответствующими пороговыми элементами на различные пброги срабатывания, соединенные с выходом измерительной схемы.Однако данное устройство не обеспечивает однозначности измерения в точке срабатывания порогового элемента. Это объясняется скачкообразным изменением чувствительности датчика Холла. Изменение чувствительности датчика Холла компенсируется в цепи 25 возбуждения, что представляет значительные трудности с ростом измеряемого поля. Это объясняется падением чувствительности датчика Холла в сильных поляМ,и для линеариэации Его характеристики требуется увеличение тока возбуждения, который Ограничен конструкцией датчика.С целью повышения точности иэмЕрения в устройство для измерения магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, датчик Холла и измерительныйусилитель, введены операционныйусилитель, в и. ицепи, состоящиеиз последовательно соединенных коммутирующих диодов,.резисторов и источников компенсирующих напряжений,а также резистор обратной связи;неинвертирующий вход операционногоусилителя соединен с выходом измерительного усилителя, инвертирующийвход - с коммутирующими диодами ви и цепей, а выход операционногоусилителя через резистор обратной связи - с его инвертирующим входом.На фиг. 1 показана структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - градуировочная кривая датчика Холла.Устройство содержит генератор возбуждения 1, датчик Холла 2, измерительный усилитель 3, операционный усилитель 4, коммутирующие диолы 5 щ.,51,ц, 58 .5, резисторы б б(,и, б б , источники положительных компенсирующих напряж".иий 7,672571 Формула изобретения ставитель Ф.Тернопольская.хредЛ, Алферова Корректор Е.Па Редактор Б.федотов 2/45 ЦНИИПИ по д 3035, Подписное тета СССР ытий наб., д. 4/5 ираж 1089дарственного козобретений и отЖ, Раушска ак ос м Москв илиал ППП 1 Патент. г,ужгород, ул, Проектная 37"источникиотрицательных компенсирующих напряжений 77 зп резистор обратной связи 8. Выход операционного усилителя 4 является выходом устройства.Точность измерительного устройства магнитного поля в значительной мере зависит от градуировочной кривой датчика Холла. В предлагаемом устройстве коррекция нелинейности преобразования Холла происходит автоматически, для чего градуировочную кри вую разбивают точками 11 1 п2 2 п на ряд участков 1 М, И для положительных и отрицательных значений измеряемого поля соответственно. Число участков определяется требуемой точностью и величиной измеряемого поля.Устройство работает следующимобразом.Токовые электроды датчика Холла 2 2 О питаются от генератора возбуждения 1. С потенциальных электродов датчика Холла снимается сигнал на линейный измерительный усилитель 3. На линей.Ном участке 1 выходное напряжение25 устройства равно напряжению с выхода измерительного усилителя 3. Как только напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 4 превысит напряжение источника компенсирующего напряжения 71, что соответствует точке 1 на фиг. 2, открывается диод 51, и через реэистор б течет ток компенсации. в результате чего происходит компенсация уменыаения чувствительности датчика Холла в сильных магнитных полях.С ростом значения измеряемого поля к инвертирующему входу операционного усилителя 4 псдключаются через соответствующие коммутирующие диоды 55 и резисторы б бщ источники положительных компенсирующих напряжений 7 7 для положительных значений поля и через коммутирующие диоды 5 5 резисторы б 1,:.б- источникй отрицательных компейсирующих напряжений 72 7о для отрицательных значений измеряемого поля,устройство для измерения магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, датчик Холла и измерительный усилитель, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены операционный усилитель, в и и цепи, состоящие из последовательно соединенных коммутирующих диодов, резисторов и источников компенсирующих напряжений, а также резистор обратной связи, при этом неинвертирунщий вход операционного усилителя соединен с выходом измерительного усилителя, инвертирующий вход - с коммутирующими диодами ш и и цепей, а выход операцион,ного усилителя через резистор обратной связи - с его инвертирующим входом. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 458791, 6 01 В 33/06, 30.01.75.