Датчик холла

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл. Н 0129/82 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Н.И. Павлов и Ю.И, Якунин Горьковский исследовательский физико-технический институт при Горьковском государственном университете им. Н.И. Лобачевского(54) ДАТЧИК ХОЛЛА Изобретение относится к устройст вам, использующим гальваномагнитные эффекты, а именно вторичный эффект Холла, и может быть применено для измерения характеристик .электромагнитных полей, параметров полупроводниковых материалов, в различных счетно-решающих устройствах, а также в качестве элемента радиоэлектронных и регулирующих цепей. Возникновение ЭДС вторичного эффекта Холла обусловлено действием внешнего магнитного поля на вихревые холловские токи, которые образуются 15 в проводящей среде в результате такого же действия внешнего магнитного поля на основной электрический ток-. Поэтому величина ЭДС вторичного эффекта Холла пропорциональна 20 второй степени индукции внешнего магнитного поля 1 . Вторичная ЭДС Холла всегда направлена против напряжения, поддерживающего основной ток в среде, вызывая тем самым кажущее ся увеличение сопротивления среды, т.е. ее магнитосопротивления.Известен также датчик Холла, выполненный на основе полупроводникового диска с двумя точечными токовыми 30 щи двумя потенциальными электродами 2 .Недостатки данного устройства связаны прежде всего с невозможностью непосредственного измерения с его помощью ЭДС вторичного эффекта Холла, что обусловлено необходимостью измерять гадение напряжения на сопротивлении как в магнитном поле,так и без него.Цель изобретейия - упрощение устройства при измерении вторичного эффекта Холла и повышение точности измерения.Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что электроды расположены на одном диаметре, причем один из токовых электродов установлен на периферии диска, другой - на расстоянии а от него, потенциальные электроды расположены соответственно на расстояниях в и с от первого токового электрода, которые определены условием2 ай2,ГУд+,зД.) Ь а,асСа 2 Р (,) где Р - радиус круга.Суть изобретения поясняется чертежом, на котором изображен датчик785910 8856/55 ИИПИ филиал ППППатен вторичного эффекта Холла, представляющий собой полупроводниковую пластину 1, например круглой формы, на поверхности которой определенным обра;ом.установлены четыре точечных электрода, Токовые электроды 2 и 3 используются для пропускания тока 3 через пластину, а потенциальные электроды 4 и 5 для измерения разности потенциалов О. Датчик помещают . во внешнее одяородное магнитное по- . ле, направленное нормально к плос" ности пластины. Токовые и потенциальные электроды располагают таким образом, чтобы напряжение между потенциальными электродами в отсутст - вии внешнего магнитного поля и ЭДС первичного эФфекта Холла при включении магнитного поля были бы равными нулю,При получении максимальной ЭДС вторичного эффекта Холла выполнение этих требований приводит к тому, что для датчика все четыре электрода следует устанавливать на одном из диаметров пластины, Причем, электроды 2 и 5 располагают на границе круга, а электроды 3 и 4 на расстоянии 0,0864 8 от его центра. При этом снимается разность потенциалов с электродов 4 и 5 оказывается равнойгде- удельное сопротивление,О - подвижность носителей зарядад - толщина пластины.,Для датчиков вторичного эффектаХолла, имеющих иную форму пластины,точки для установки токовых и потевциальных электродов находят путемконформного отображения круга на поверхность пластины заданной формы.Таким образом, предложенный датчик Холла позволяет непосредственнобез дополнительных устройств, измерять вторичный эффект Холла.1 О Формула изобретенияДатчик Холла, выполненный на основе полупроводникового диска с двумя точечными токовыми и двумя потенциальнымиэлектродами, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства при измерении вторичного эффекта Холла и повышения точ-,ности измерения, электроды располо.жены на одном диаметре, причем одиниз токовых электродов установлен наО периферии диска, другой - на расстоянии а от него, потенциальные электроды расположены соответственно нарасстояниях в и с от первого токово.гЬ электрода, которые определены ус 25 ловием:2 ай+,Ь а,а с с, 2 й,где К - радиус круга30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Серков В.В. Об одной задаче поэффекту Холла. УФН, 1964, т. 82,Р 1, с. 161-163.32. Викулин И.М. и Стафеев В.И,