Преобразователь магнитного поля

(53) 621.317.44(08 ж- ри политехническ рджоникидзеС.Журавлева8) ух АТЕЛЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ е относится к электроехнике и может быть качестве первичного для измерения вектоектора и градиентов ра магнитной индукции, магнитного поля (ПМП) номагнитные датчики енные на гранях куб 15, при этом одина С: ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ПРЕОБРАЗО (57) Изобретен измерительной использовано в преобразовател ра, компонент компонент вект Преобразовател содержит гальв (ГМД), располо ческой подложк ковые ГМД установлены попарно на кадой грани кубической подложки 15, тбоковые стороны каждого ГМД примыкают к ребрам кубической подложки15, направления токов в каждой пареГМД совпадают, а направления токовГМД, расположенных на противоположнгранях, взаимно ортогональны. ГМД вполнену в виде монокристаллическйхпластин, наклееннУх на грани куба,или в виде пленок, полученных эпитасией или осаждением в вакууме. ПМПпозволяет производить измерения безего механических перемещений, чтоувеличивает достоверность измеренийи сокращает время, а также улучшаетвозможность автоматизации измерений с использованием средств вучислителной техники. 2 ил.Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано в качестве первичного преобразователя для измерения вектора,5 компонент вектора и градиентов компонент вектора магнитной индукции, при этом преобразователь содержит от 3-х до 24 гальваномагнитных датчиковЦель изобретения - расширение функционапьнык возможностей за счет преобразования вектора, компонент вектора и градиентов компонент вектора магнитной индукции.На фиг. 1 показан предлагаемый 15 преобразователь магнитного поля (в ка- честве гальваномагнитных датчиков рассматриваются датчики Холла); нафиг2 - направления векторов индукции. 20Датчики 1-12 Холла, имеющие каждый по два токовых 13 и два холловских 14 электрода, размещены на подложке 15 кубической формы малых размеров, из,готовленной из изоляционного немагнитного материала, например керамики, полупроводника и других материалов с высокой точностью размеров и плоскопараллельности граней. Размер ребра куба Е может быть порядка 1-5 мм.Элементы Холла выполнены в виде моно- кристаллических пластин, наклеенных на грани куба, или в виде пленок, полученных эпитаксией или осаждением в вакууме, сформированы в самой под 35 ложке или другими методами.Размеры всех элементов Холла одинаковы, Элементы Холла, расположенные на каждой грани куба, смещены относительно друг друга на одинаковое известное расстояние 1,Три датчика Холла, токовые электроды которых сходятся в углах куба а и Ь, образуют трехкоординатную систему х, у, начало которой помещено в угол куба, и используются для измерения модуля и направления вектора магнитной индукции в точках а и Ь. Пары датчиков Холла, расположенные на противоположных гранях куба, 50 используются для измерения градиентов компонент вектора магнитной индукции.Пары датчиков Холла, расположен ные на одной грани куба, используются также для измерения градиента компонент вектора магнитной индукции. Измерение магнитной индукции и ее градиентов производится следующим образом.Для измерения модуля и направления вектора магнитной индукции в точке а (фиг, 1) поочередно подключаются в измерительную схему датчики 1 3 Холла и измеряются координатные составляющие магнитной индукции, соответственно В , В , В . Затем вычисляется модуль векто а магнитной индукции В=1 В 1= Вг+В+В НаправлениеХ У гвектора магнитной индукции определяется с помощью соотношенийВЫ =агссое(- х)Вр=агссоеВВг:агссое( в ),ВИзмерение магнитной индукции и ее компонент производится при установке куба для восьми начал координат, совмещенных с углами куба.Для измерения градиентов компонент вектора магнитной индукции, представляющих собой производные от координатных составляющих вектора магнитной индукции в направлении, перпендикулярном этим составляющим, производится поочередно измерение координатных составляющих с помощью датчиков Холла, расположенных на одной грани куба, находится их разность и делится на расстояние между элементами, НаЙВгпример, для измерения -- измеряютдупоочередно В датчиками 9 и 10 Холла, определяют разность измеренных значений и делят на расстояние 1.Для измерения градиентов компонент вектора магнитной индукции, представ" ляющих собой производные от координатных составляющих вектора магнитной индукции в направлении этих составляющих, производится поочередное измерение координатных составляющих вектора магнитной индукции с помощью датчиков Холла, расположенных на одной грани куба, измеренные значения суммируются, аналогично измеряются и суммируются значения координатных составляющих вектора магнитной индукции с помощью датчиков Холла, расположенных на противоположной грани куба.пользованием средств вычислительнои техники.Формула изобретения Составитель В,ЗюбинТехред Л.Сердюкова Корректор И.Мус едактор С.Пе Заказ 2267/ 72 Т дпис Государственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 п 03роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 139786Затем иэ первой суммы вычитается вторая и результат делится на расстояние между гранями куба. Например, с помощью датчиков 7 и 8 Холла пооче 5 редно измеряется составляющая индукции В, измеренные значения суммируются, С помощью датчиков 3 и 6 Холла поочередно измеряется составляющая индукция В, измеренные значения сум О мируются. Из первой суммы вычитается вторая, и результат делится на Е,Таким образом с помощью предлагаемого преобразователя можно измерить вектор, компоненты вектора и градиен ты компонент вектора магнитной индукции без механических перемещений преобразователя при одной его установке.Это увеличивает достоверность измерений и сокращает время проведения измерений, а также улучшает воэможности автоматизации измерений с исПреобразователь магнитного поля, содержащий гальваномагнитные датчики, расположенные на гранях кубической подложки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет преобразования вектора, компонент вектора и градиентов компонент вектора магнитной индукции, одинаковые гальваномагнитные датчики установлены попарно на каждой грани кубической подложки, при этом три боковые стороны каждого датчика примыкают к ребрам кубической подложки, направления токов в каждой паре датчиков совпадают, а направления токов датчиков, расположенных на противоположнык гранях, взаимно ортогоиальны.