Датчик градиента магнитного поля

и 86651 5 ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстнческихреснубликпо делам изобретеиий и открытий1) Заявит НТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ) ДАТЧИК ГР Изобретение относится к магнитным мерениям и может быть использовано я измерений индукции, а также градиенв индукции неоднородных магнитных полей,Известен датчик градиента магнитноо поля, содержаший две измерительныекатушки, укрепленные на определенномрасстоянии друг от друга Ы.Недостатком этого датчика являетсясложность изготовления катушек достаточно малого диаметра, а также невысокаяразрешающая способность,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчикградиента магнитного поля, выполненныйв виде двух установленных рядом, на неименном расстоянии, полупроводниковых чувствительных,элементов 23.Однако известный датчик обладает сравнительно невысокой чувствительностью,низкой разрешаюшей способностью и точностью измерения. Невысокая чувствительность определяется собственно низкой маг г ниточувствительностью таких элементов как магниторезисторы и датчики Холла, Низкая разрешающая способность связана со значительной .величиной основания градиентометров на основе магниторезисторов и датчиков Холла. Невысокая точность измерения градиента обусловлена собственным разбросом параметров отдельных магниточувствительных элементов, который всегда имеет место, поскольку трудно попдобрать элементы с совершенно одинаковыми магнитными и температурными характеристиками.Бель изобретения - повышение точности.Бель достигается тем, что в датчикеградиента магнитного поля, содержащем два магниточувИтвительных элемента, магниточувствитепьные элементы выполнены в одной полупроводниковой пласгйне в виде пленарных двухколлекторных магнито- транзисторов с обшей базой, с двумя базовыми электродами и обшим эмиттером, при этом коллекторные переходы магни 3 8668 тотранзисторов расположены попарно сим метрично относительно эмиттера, между эмиттером и соответствующим базовым электродом.На чертеже схематично представлен5 датчик градиента магнитного поля, общий вид.На поверхности полупроводниковой пластины 1, например кремниевой и типа, по планарной технологии изготовлено пять ,областей противоположного типа проводимостей 2,3,4,5,6 и два омических контакта 7 и 8, которые являются базовыми электродами.Общая для двух полученных магнитотранзисторов область 4 является эмиттером.Каждый магнитотранзистор имеет по два коллектора, соответственно области 2,3,4 и 5.Внешней схемой питания (не показа - нд) на электронно-дырочный переход-область 4, выполняющую функцию эмиттера, подается прямое смешение, а на электронно-дырочные переходы - облас и 2,3,4,5 25 и 6, выполняющие функцию коллекторов - обратное смещение. Омические контакты 7 и 8 служат базовыми электродами, на них подаются одинаковые относительно области 4 эмиттера, ускоряющие иржек 30 тированные носители.Датчик градиента магнитного поля работает следующим образом. ;+В пространственно-однородном магнитном поле, направленным перпендикулярно к поверхности пластины 1, инжектированные областю 4 эмиттера носители движутся к омическим контактам 7 и 8 и создают в измерительных цепях областей 2,3, 4,5,6 равные токи. При дифференциальном включении областей 3 и 5 и 2 и 6 эти 18 4токи образуют нулевой сигнал, В неоднородном магнитном поле, имеющем пространственнуюнеоднородность вдоль оси в измерительных цепях дифференциально включенных областей 3-5 и 2-6 образует- ся сигнал, пропорциональный значению градиента. Изменяя ориентацию пластины 1 по максимуму сигнала можно найти величину и направление градиента индукции магнитного поля.Положительный эффект состоит в повышении чувствительности, разрешающей способности и точности измерения градиентов магнитных полей.формула изобретенияДатчик градиента магнитного поля,содержащий два магниточувствительныхэлемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения точности, магниточувствительные элементы выполненыв одной полупроводниковой пластине в виде планарных двухколлекторных магнитотранзисторов с обшей базой, с двумя базовыми электродами и общим эмиттером,при этом коллекторные переходы магнитотранзисторов расположены попарно сим,метрично относительно эмиттера, междуэмиттером и соответствующим базовымэлектродом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чучурина Е. Н. Приборы для измефрения магнитных величин. М., "Энергия",1969, с, 27,2. Афанасьев Ю. В., Студенцов Н. В.и Щелкин А. П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, МСоставитель В. НовожиловРедактор Г. Волкова Техред А. Савка Корректор Л, БокшанЗаказ 8073/69 Тираж 735 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4