Магнитометр

ОП ИСАНИЕ 488168ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) 1950993/26 Ог 33,06 06.08.73 (2 с присоединением заявя асударстеенныи комитетСоеета Министрае СССРпо делам изобретений 3) Г 1 р нор цте 53)ЧК 61 317.44(088.8 15.10,75. Бюллетень Хе 38 пя 02.06.76 Опуолпковацо Чата опублпк открыти анпя оппс 2) Авторы изобретен П. А. Назаров(71) Заявптел физико-т нический институт АН Туркменской ССР 54) МАГН ИТОМЕ гнитомет Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магнитометрии для измерения постоянных магнитных полей.Известен магнитометр, содержащий измерительный,зонд с датчиком Холла, балансировочные резисторы, источник переменного напряжения, усилитель и регистрирующий прибор. Однако в известном,магнитометре вследствие температурного и,временного дрейфа паразитной резистивной составляющей остаточного напряжения возможен уход нуля, что нарушает точность,Цель изобретения - повышение точности магнитометра.Предлагаемый магнитометр в отличие от известного снаожен последовательно соединенными узкополосным усилителем, блоком управления и регулируемым источником напряжениявыход которого подключен к входным электродам датчика Холла, а вход узкополосного усилителя - к соответствующим выходным электродам датчика Холла. Датчик Холла может быть выполнен с пятью электродами: двумя входнымирасположенными на торцах пластины, и тремя выходными, расположенными в середине пластины на ее боковых гранях, благодаря чему могут быть уменьшены размеры, измерительного зонда. Электрическая схема ма ра изображена на чертеже.Магнитометр содержит измерительныйзонд 1 с датчиком Холла 2, представляющим5 собой полупроводниковую пластину с двумявходными 3 и тремя выходными 4 и 5 электродами. Входные электроды датчика Холларасположены на торцах пластины, а выходные электроды - ,в середине пластины ца ее10 боковых гранях. К входным электродам подключается регулируемый источник б переменного напряжения. Выходные электроды 4 подключаются к входу регистрирующего прибора 7 через усилитель 8 с регулируемым ко 5 эффициентом усиления. Регулирование коэффициента усиления усилителя 8 производитсяпри помощи цепи 9 обратной связи, коэффициент обратной связи которой изменяется припомощи сигнала, снимаемого с шунта 10,20 Для выравнивания потенциалов электродов 4 при отсутствии магнитного поля используется балапсировочный резистор 11, для выравнивания потенциалов электродов 4 и 5 .балансировочный резистор 12,25 С целью регулирования тока управления взависимости от температуры окружающейсреды, в предлагаемом магнптометре предусматривается звено регулирования, состоящееиз узкополосного усилителя 13 с болышв козо эффициентом усиления и блока управленияУ = /гР 1,./г,с В,где Й - коэффициент пропорциональности;Л, - постоянная Холла;1 р - ток управления датчика Холла;: - коэффициент усиления усилителяизмерительного тракта;В - индукция измеряемого магнитногополя.Из равенства (1) следует, что условием пропорциональности выходного сигнала усилителя 8 только индукция измеряемого магнитного поля является 1 ч, Й = сопИ.(2) Для выполнения условия (2) в цепь регулирования коэффициента усиления усилителя 8 подводится напряжение, пропорциональное току управления датчика Холла,При изменении температуры окружающей среды вследствие температурной зависимости физических параметров, датчика Холла происходит перераспределение потенциалов на электродах датчика Холла, что сопровождается появлением разности потенциалов на электродах 4 и 5. На вход усилителя 13 пода 314, выходной сигнал с которого подается в цепь управления регулируемого источника 6 переменного напряжения, При подключении измерительного зонда к источнику переменного напряжения через датчик Холла протекает ток управления.При отсутствии магнитного поля и фиксированной температуре окружающей среды при помощи балансировочных резисторов 11 и 12,производится первоначальное выравнивание потенциалов электродов 4 и 5. Через измерительный зонд протекает ток управления 1. и устанавливается определенная температура Т, датчика Холла.Измерительный зонд вносится в магнитное поле, индукцию которого необходимо измерить. На выходных электродах 4 датчика Холла появляется напряжение, пропорциональное измеряемой индукции магнитного поля, которое усиливается и подается на вход регистрирующего прибора 7. Это напряжение может быть представлено выражением:ется сигнал, усиливается этим усилителем и через блок управления 14,поступает в цепь управления регулируемого источника 6 переменного напряжения. Величина и полярность ь выходного сигнала блока управления 14 зависит от величины и направления изменения температуры, датчика Холла от первоначального значения То. Выходной сигнал блока управления управляет источником переменного 1 О напряжения. В результате этого ток управления датчика Холла увеличивается или уменьшается в зависимости от знака отклонения температуры элемента от первоначального значения Т,. Процесс изменения тока управ ления продолжается до тех пор, пока температура датчика Холла не достигнет своего первоначального значения То.Поскольку температура То датчика Холладостигается при токе управления, отличном 20 от тока 1,рто для в 1.полнения условия (2)необходимо изменить коэффициент усиления усилителя 8 в сторону, противоположную изменению тока управления. Для этой цели с шупта 10, включенного в цепь управления 25 измерительного зонда, снимается сигнал,пропорциональный току управления, и подается в цепь 9 обратной связи усилителя 8. Формула изобретения 30 1. Магнитометр, содержащий измерительный зонд с датчиком Холла, балансировочные резисторы, источник переменного напряжез 5 ния, усилитель и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными узкополосным усилителем, блоком управления и регулируемым источником напряжения, выход которого подключен к входным электродам датчика Холла, а вход узко.полосного усилителя - к соответствующимвыходным электродам, датчика Холла.2. Магнитометр по п. 1, отличающийся 45 тем, что, с целью уменьшения размеров измерительного зонда, датчик Холла выполнен с пятью электродами: двумя входнымирасположенными на торцах пластины, и тремя,выходными, расположенными в середине пла стины на ее боковых гранях.Составитель Н. БлннковаРедактор Л. Жаворонкова Тскред 3. Тараненко Корректор М. ЛейзерманЗаказ 562 Изд.1907 Тцраж 902 Г 1 одн ил юг ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская,наб., д. 4/5 МОТ, Загорский филиал