Измеритель эдс холла

и 441534 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18,05.72 (21) 1786424/18-10 1) М. Кл. 6 01 г 33 исоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР(32) Приоритет -Опубликовано 30,08.74. БюллетеньДата опубликования описания 27.05,75) Заявител Институт элек намики АН Украинской ССР 54) ИЗМЕРИТ Изобретение относится к области электро- измерительной техники и предназначено для измерения истинного значения э.д,с. Холла.В известных датчиках коррекция напряжения неэквипотенциальности достигается за 5 счет поочередного подключения противоположных пар электродов элемента Холла к источнику питания и индикаторному прибору с помощью переключателя. Поскольку элемент Холла является необратимым по отношению к 10 э,д.с, Холла еи взаимным по отношению к напряжению неэквипотенциальности У, его выходное напряжение при одном положении переключателя состоит из суммы ех+ с,т а при другом - разности е - Ун. Индикаторный 15 прибор регистрирует среднее значение результирующего сигнала элемента Холла, которое пропорционально э,д.с, Холла и не зависит от напряжения неэквипотенциальностп.Однако для такого датчика э.д.с. Холла 20 характерны наличие погрешностей, обусловленных коммутационными всплесками, нестабильностью времени пролета подвижных контактов переключателя и термоэлектрическими явлениями, а также низкие чувствительность 25 и быстродействие.Предлагаемыйснабжен умножиным входом к иск управляющей ц 30 вход которого соедругой - с источнииндикаторным придетектором, оди ереключателем, ия, а выход -измеритель э.д.с. Холла телем частоты, подключенточнику питания, а выходом епи переключателя, и синхронным ндинен с пком питан сбором,Благодаря этому повышается точность измерителя.На фиг. 1 показана блок-схема измерителя,где 1 - датчик Холла с двумя парами противоположных электродов 2, 3 и 4, 5, 6 - автоматический переключатель, 7 - источник питания, 8 - умножитель частоты, 9 - синхронный детектор и 10 - индикаторный прибор.Измеритель работает следующим образом.При запитывании датчика 1 Холла переменным током т через пару противоположныхэлектродов 2 и 3, которые связаны в исходном состоянии переключателя 6 с источником7 питания, и действия на него постоянной магнитной индукции на другой паре электродов4 и 5, возникает э.д.с. Холла еи напряжениенеэквипотенциальности У. Предположим, чтополярности последних совпадают, т. е. выходное напряжение датчика составляетУ, = е+У (1)При изменении состояния переключателя 6под действием управляющего сигнала Уу, частоту которого выбирают в четное число разбольше частоты тока питания 1, электроды 4,5 подключаются к источнику 7 питания. Приэтом выходное напряжение У датчика, снимаемое с электродов 2, 3 вследствие свойства необратимости датчика по отношению к э,д.с, Холла е,. и свойства его обратимости по отношению к напряжению неэквипотенциальности С равноУ,= - е +У (2) (если в схеме переключателя не предусмотрено инвертирование напряжения С 7), или7 а - ех н (3) (если инвертирование напряжения 1.) предусмотрено в схеме переключателя).В зависимости от целесообразности различие в частотах токапитания датчика и управляющего сигнала У переключателя может быть достигнуто либо умножением частоты тока питания с помощью умножителя частоты, либо делением частоты управляющего сигнала в четное число раз.В случае инвертирования выходного напряжения датчика во второй такт раооты переключателя результирующее напряжение, снимаемое с пар электродов 2, 3 и 4, 5, при многократной коммутации переключателя с частотой, например, в два раза большей частоты токапитания имеет вид, представленный на фиг. 2. Как следует из формул (1) и (3) и графиков, по отношению к частоте тока питания суммарная э.д.с. Холла изменяется с той же частотой, а суммарное напряжение неэквипотенциальности - с двойной частотой.Предусмотренный в схеме измерителя синхронный детектор 9, один вход которого соединен с переключателем б, другой - с источником 7 питания, а выход с индикаторным прибором 10, позволяет благодаря отличию по частоте в четное число раз двух сигналов исключить влияние напряжения неэквипотенциальности на показания прибора, Кроме того, использование синхронного относительно 5 тока питания детектирования дает возмож.ность устранить в измерителе погрешность, обусловленную остаточными параметрами переключателя, наводками частоты управляющего сигнала переключателя и комутацион ными всплесками, поскольку частота отмеченных сигналов в четное число раз превышает частоту тока питания (см. фиг. 2, где Ую - остаточное напряжение, обусловленное остаточными параметрами переключателя, У - 15 напряжение наводки от управляющего сигнала, Ь - напряжение коммутационных всплесков, Уд и е - напряжение на выходе синхронного детектора и его постоянная составляющая, пропорциональная только э.д.с.20 Холла,а - показание прибора).На основании изложенного в качествепереключателя могут быть применены как контактные, так и бесконтактные ключевые элементы.25Предмет изобретенияИзмеритель э,д.с, Холла, содержащий датчик Холла с двумя парами противоположных электродов, переключатель, источник питания 30 и индикаторный прибор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности, он снабжен умножителем частоты, подключенным входом к источнику питания, а выходом к управляющей цепи переключателя, и син хронным детектором, один вход которого соединен с переключателем, другой - с источником питания, а выход - с индикаторным прибором,б 7/5 ЦНИИП ак сное СССР ипография, пр. Сапунова,Изд.1208сударственного комитетпо делам изобретенийМосква, Ж, Раушска Тираж 678Совета Миниоткрытийнаб д. 4/5