Преобразователь холла

Союз Советски кСоциапистическикРеспублик оц 892382(23) Приоритет И 01 В 33/06 Ьеударствениый каиитет иа делам изобретений и аткрытийЩГ.И.Разин, Ю.В.Тарасов и А.ПЩелкинГосударственное специальное конструкторскоебюро теплофизического приборостроения(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ХОЛЛА Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к магнитным измерениям.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пре 5 образователь, который с целью повышения температурной стабильности выполнен на подложке из материала с положительным температурным коэффициентом сопротивления, соединенной с источником переменного напряжения, Улучшение температурной стабильности здесь происходит за счет того, что при увеличении или уменьшении температуры окружающей среды увеличивается или уменьшается сопротивление подложки (позистора). Это приводит к соответствующему изменению тока через подложку, в результате чего ее температура поддерживается стабильнойНедостаток таких преобразователей заключается в узости рабочего диапазона температур окружающей среды, внутри которого поддерживается стабильность преобразователя. Вызвано это тем, что при такой термостабилизации температура термостабилизирующей подложки должна быть выше температуры окружающей среды. Только в этом случае, изменяя ток через подложку, можно поддерживать ее температуру стабильной. В предельном случае, когда ток через подложку ра-. вен нулю, ее температура равна тем" пературе окружающей среды. Работа пре" образователя при повышении температуры окружающей среды приводит к уменьшению допустимого тока через него и, следовательно, к понижению чувствительности, а также характери" зуется большей нестабильностью, по сравнению с работой при пониженнойтемпературе,Цель изобретения - повышение точности в широком диапазоне температур окружающей среды.Эта цель достигается тем, что в преобразователь Холла, содержащийполупроводниковую пластину с токовыми и холловскими электродами введен источник постоянного напряженияи подключенный к нему термоохладитель из двух ветвей, одна из которыхвыполнена в виде подложки из термоэлектрического материала и типа,другая - р типа, между которымиразмещена полупроводниковая пластинаНа чертеже изображенаблок"схемаустройства, содержащего описываемыйпреобразователь.Преобразователь 1 Холла имеетобычно толщину 1 - 5 мкм и поэтомуможет быть напылен на подложку 2,Токовые электроды 3 преобразователяХолла соединяются с источником чпеременного напряжения, Электроды5 Холла соединяются с измерительнымприбором 6, ПреобразовательХолларасполагается в зоне поглощения тепла термоохладителя, который состоитиз двух ветвей, одна из которых образована подложкой 2 из термоэлектрического материала и или р типа, другая ветвь 7 иэ термоэлектрицескогоматериала р или и типа, Ветвь 7 присоединяется к свободной стороне преобразователя 1 Холла. Обе ветви термоэлектрического охладителя присоВдиняются к источнику 8 постоянного напряжения.Устройство работает следующим об"разом,При протекании тока через подлож"ку 2 и ветвь 7 термоэлемента на ихсторонах, обращенных к преобразователю 1 Холла, происходит потребление энергии, обусловленное эФФектомПельтье. Поскольку сопротивлениепреобразователя 1 в направлении про"текания тока через ветви термоохла"дителя мало и составляет примерно1.10 См что соизмеримо с сопротив"лением коммутации традиционного ох"ладителя, ветви которого соединяются перемычкой, то поглощаемая теп,лота Пельтье превышает всю теплоту,выделяемую в преобразователе 1, врезультате чего, его температура понижена и стабилизирована в желаемой 2382мере в зависимости от тока через,термоохладитель.Так как преобразователь 1 заключен между охлаждающими ветвями термоохладителя, он в значительной мере изолирован от окружающего пространства, в результате чего тепловаянагрузка на него извне сведена кминимуму, В целом вся конструкция мо"в жет быть выполнена весьма компактной,например, путем заливки эпоксиднымкомпаундом с оставлением свободны.ми торцов термоветвей,Поскольку токовые электроды преобразователя подключены к источникупеременного тока, то полезная пере"менная ЗДС,холловских электродовлегко отделяется от возможной постоянной во времени помехи иэ"за проникновения тока питания охладителяв цепи преобразователя.В описанном устройстве можноподдерживать температуру преобразователя значительно ниже температур ры окружающей среды, например ниже 0 С, цто позволяет повысить чувст.вительность преобразователя приобеспечении его стабильности,8Формула изобретенияПреобразователь Холла, содержащииполупроводниковую пластину с токовыми и холловскими электродами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це"лью повышения точности в широкомдиапазоне температур окружающей среды, в него введен истоцник постоянного напряжения и подключенный кнему термоохладитель из двух ветвей,одна из которых выполнена в виде под"ложки из термоэлектрического кате 4риала и типа, другая -. р типа, междукоторыми размещена полупроводниковаяпластина,Источники инФормациипринятые во внимание при экспертизе Ж 1, Авторское свидетельство СССР308392, кл. 6 01 В 33/06 970.892382 Составитель Е.ДанилинаТехред Л, П ек а р ь КорректорЛ. Бокщан Редактор И.Юрковецкий Заказ 11250/69 Тираж 35 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Е ВЕШЕ и Е ЮФюЮеж и ее е ЕаеЮЕ