Способ измерения эдс холла

СОВ:ТСНИХШМЛЮИЕИИК спуБлин 51) 4 6 01 К 3 ОЕТ СССР ений и ои Рнйгосуда стюнн по дглдм изоБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН орО,бра ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 344371кл. С 01 К 33/06, 970.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭДС ХОЛЛА(57) Изобретение относится к магни"тоиэмерительной технике, Иожет бытьиспользовано для измерения магнитных величин, Цель изобретения - повьпаение точности измерения ЭДС Холла - достигается тем, что исключа: ется зависимость измерений ЭДС Холла от направлений магнитной индукции и снижается мультиппикативная,8012342 погреаность,обусловленная временнойнестабильностью датчика,а также путем формирования управляющего сигнала в момент возникновения противофазности между напряжением переменного тока питаний датчика и промодулированным измеренным сигналам.Устройство, реализующее данный способ, содержит датчик Холла 1, усилитель 2, источник питания 3, избирательные усилители 4 и 5, амплитудный детектор 6, сумматор 7, модулят 8, делитель 9, вычитающий блок1 синхронный детектор 11, прео зователь напряжение-код 12,цифровой индикатор 13; "определительсинфаэности 14, коммутатор 15. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил,Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано для измерения магнит- ных величин.Целью изобретения является повышение точности измерения ЭДС Холла эа счет исключения зависимости измерений ЭДС Холла от направления магнитной индукций, снижения мультипликативкой погрешности, обусловленной временной нестабильностью датчика, формирования управляющего сигнала в момент возникновения йротивофазности между напряжением переменного тока питания датчика и промодулированным измеренным сигналом и изменения Фазы тока питания датчика на 180.На Фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ, на фиг.2 - временные диаграммы блоков устройства.Устройство содержит датчик Холла 1, усилитель 2, источник 3 питания,. избирательные усилители 4 и 5, амплитудный детектор 6, сумматормодулятор 8, делитель 9, вычитающий блок 10, синхронный детектор 11, преобразователь 12 напряжение-код, цифровой индикатор 13, определитель 14 синфазности, выполненный в виде двух элементов И, под". ключенных к .триггеру, и коммутатор 5.Выход датчика Холла 1 соединен через усилитель 2 входом избиратель" ного усилителя 4 и вторым входом вычитающего блока 10. Вход датчика Холла 1 (токовые электроды) подключен к выходу коммутатора 15 и к первому входу определителя 14 синфазности. Второй выход источника 3 питания соединен с первым входом коммутатора 15, второй вход которого подключен к выходу определителя 14 синфазности второй вход определи теля 14 синфазности связан с первым выхоцом источника 3 питания и первыми входами синхронного детектора 11 и модулятора 8, а третий вход - с выходом избирательного усилителя 4 и входом амплитудного детектора 6, выход которого подключен к первому входу сумматора 7. Второй вход сумматора 7 соединен с выходом синхронного детектора 11, а выход подключен к входу преобразователя 12 напряжение-код и второму входу мо 55 510155545 дулятора 8, выход которого через делитель 9 соединен с первым входом вычитающего блока 10. Вход вычитающего блока 10 через избирательный усилитель 5 соединен с вторымвходом синхронного детектора 11,Выход преобразователя 12 напряжение.-код соединен с цифровым индикатором 13,Способ осуществляется следующимобразом.Датчик Холла помещают в магнитное поле и подают ток питания на токовые электроды датчика, На выходедатчика (холловских электродах) наводится напряжение переменного то.ка, его усиливают усилителем 2, выделяют избирательным усилителем 4 и,преобразовав его в сигнал постоянного тока амплитудным детектором 6, подают на сумматор 7, На выходе сумматора Формируется измеритель-, ный сигнал, который поступает на преобразователь 12 напряжение-код. Кроме того, .выходной сигнал сумматора (измерительный сигнал) после преобразования модулятором 8 в переменный сигнал с частотой токапитания датчика через делитель 9поступает на вычитающий блок 10. На второй вход вычитающего блока 10 подают напряжение переменного тока, усиленное широкополосным усилителем 2. Сигналы, поступающие надва входа вычитающего устройства,должны быть синфазными. Раэностныйсигнал с.выхода вычитающего блока1.0 выделяется избирательным усилителем 5 и преобразуется в сигналпостоянного тока синхронным детектором 11, опорным сигналом которогоявляется .сигнал с источника 3 питания. Сигнал с выхода синхронногодетектора 11 поступает на второй вход сумматора 7 и является. управляющим вПри изменении коэффициента передачи измерительного тракта, состоящего из избирательного усилителя 4 и амплитудного детектора 6, от номинального значения вследствие временной и температурной нестабильности параметров схемы на выходе вычйтающего блока 10 появляется сигнал.рассогласования определенного знака,который после усиления иэбирательньж усилителем 5 и детектированиясинхронным детектором 11 преобразу1234 Формула изобретения и,.,ставитель А. Дивеевхред В.Кадар Корректор Л. Пилипенк Веселовская едакт каэ 2981/ Тираж 28 ВНИЮИ Государственного ко по делам изобретений и а 3035, Москва, Ж, РаушскаПодписноетета СССРрытийнаб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ктн ется в сигнал постоянного тока, суммируется с сигналом амплитудного . детектора 6 либо вычитается из него в сумматоре . Таким образом, восстанавливается номинальное значение коэффициента передачи измерительного тракта, состоящего иэ избирательного усилителя 4 .и амплитудного детектора 6,При изменении фазы напряжения пе О ременного тока на электродах датчика ввиду изменения расположения датчика Холла относительна вектора магнитной индукции срабатывает определитель 14 синфазности в момент 15 наступления противофазности между напряжением на выходе датчика иисточником питания 3. Сигнал с выхода определителя синфазности меняет состояние коммутатора 15. В резуль тате меняется направление тока питания датчика Холла 1, что приводит к первоначальному соответствию фаз тока питания и измеряемого сигнала. Таким образом, на входы вычитающего 25 блока будут поступать синфаэные сигналы.При изменении направления вектора магнитной индукции относительно расположения датчика измеритель 14 синфазиости переключает коммутатор 94 415 и вновь восстанавливает совпадение фаз измеренного сигнала и ис- . точника питания.Устройство, реализующее способ, изготавливается полностью из стандартных блоков. Способ измерения ЭДС Холла, содержащий подачу переменного тока питания на токовые электроды датчика, формирование измерительного сигнала путем изменения уровня детектированного напряжения переменного тока под управляющим воздействием, последующую модуляцию измерительного, сигнала, причем управляющее воздействие является разиостным сигналом. между напряжением переменного тока и нромодулированным измерительным сигналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в момент возникновения противофаэкости между напря-.жением переменного тока и прамодулированным измерительным сигналом формируют управляющий сигнал и из-. меняют на 180 фазу тока питания, датчика.