Способ измерения напряжения холла

.ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1795391 РЕСПУБЛИК 1)5 6 01 Б 33/06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ьскии инстит апов, О.Т,Чигирин ство06, 19ИЯ Н РЯЖЕНИЯ тся кдназнличи, Цельзмере магнитоизмеачено для изв широком изобретения ния, Эта цель-2 ИЛИ 15, регистрстора 17.происходит следую группы элементов 216 и переменного реРабота устройстщим образом.Сначала предваркоэффициент компенв регистре 16.Коэффициент ком тельно определяется ации и запоминается нсации равен Ото яжение на токовых электродаа; 1ряжение неэквипотенциально где От - напрдатчика ХоллОэ- напсти.Напряж можно опре в экран и изм ние неэквипотенциальности лить, поместив датчик Холла рив сигнал датчика Холл при ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4813137/21 (22) 27.02,90 (46) 15.02,93, Бюл. М. 6 (71) Н ауч но-и ссл едо ва"Квант" (72) И,П.Смирнов, А,А.Ос и Ю.Т,Чигирин (56) Авторское свидетел 1 ч. 326786, кл. 0 01 й 33/ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕН ХОЛЛА (57) Изобретение относи рительной технике и пре мерения магнитных ве диапазоне их изменения - повышение точности и Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть применено в различных приборах и устройствах для прецизионного измерения магнитных величин в широком диапазоне их изменения.Целью изобретения является повышение точности измерения напряжения Холла.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующая данный способ измерения напряжения Холла.Устройство, реализующее способ измерения напряжения Холла состоит из датчика Холла 1, стабилизатора 2 тока, коммутаторов 3, 4, трансформаторов 5, 6, синхронного детектора 7, блока управления 8, преобразователя напряжение-код 9, делительного устройства 10, элемента ИЛИ 11, реверсивного счетчика 12, двоична-десятичного дешифратора 13, цифрового индикатора 14,достигается предварительным определением и запоминанием коэффициента компенсации, равного отношению напряжения на токовых электродах датчика Холла к его напряжению неэквивалентности, определением переменного калибровочного сигнала в текущий момент времени. равного отношению части напряжения на токовых электродах датчика Холла и коэффициенту компенсации, кодированием выходного сигнала датчика Холла и вычитанием переменного калибровочного сигнала выходного сигнала датчика Холла, В способе также осуществляется преобразование датчиком Холла магнитной индукции в электрический сигнал и усиление его выходного сигнала. 1 ил.отсутствии магнитного поля. При отсутствии экрана напряжение неэквипотенциальности можно определить следующим образом с применением данного устройства. Для этого датчик Холла 1 помещается в магнитное поле, выключатель 18 устанавливается положение "калибровка", При этом триггер 19 устанавливается в такое положение, что выдает разрешающий сигнал на элемент И 20 и запрещающий сигнал на элемент И 21, Кроме того, при этом коммутатор 4 находится в исходном состоянии. Нажатием выключателя 22 обнуляется устройство и устанавливается в исходное состояние, При этом в нулевое состояние устанавливаются счетчики 23, 24, При поступлении счетного импульса с генератора импульсов 25 срабатывает элемент И 20, Сигнал элемента И 20 через элемент ИЛИ 26 поступает на счетный вход счетчика 23, Дешифратор 27 вырабатывает сигнал, который обнуляет реверсивный счетчик 12, дели- тельное устройство 10,При поступлении второго счетного импульса на счетчик 23 дешифратор 27 вырабатывает сигнал запуска преобразователя напрякение - код 9.В первый такт измерения при одном положении датчика Холла 1 относительно направления магнитной индукции анализируемого магнитного поля, например, положительном "+". В выходной сигнал датчика Холла через коммутатор 3, трансформатор 6 и синхронный детектор 7 поступает на преобразователь напряжение - код 9, Счетные импульсы, пропорционально выходному сигналу датчика Холла 1, с преобразователя 9 через схему ИЛИ 11 поступают на реверсивный счетчик 12, считающий в прямом направлении. В реверсивном счетчике после первого такта будет код Кт, равныйМ=КЯ 1 иВ КОн,где 5 - чувствительность датчика Холла к индукции;1 и - ток питания;В - измеряемая магнитная индукция; К 1 - коэффициент преобразования измерительной схемы;Онэ - напряжение неквипотенциальности,В конце первого такта измерения дешифратор 27 выдает запрещающий потенциал на элемент И 20 и запрещает прохождение счетных импульсов с генератора импульсов на вход счетчика 23,Во второй такт измерения изменяется положение датчика Холла относигельно на правления магнитной индукции. В этом случае и на датчик Холла будет действоватьотрицательная магнитная индукция " в " В,При нажатии выключателя 28 на входсчетчика 23 поступает счетный импульс, ко 5 торый изменяет его состояние. Дешифратор27 выдает разрешающий сигнал на элементИ 20 и через него начинают поступать счетные импульсы от генератора импульсов 25на вход счетчика 23. Начинается второй такт10 измерения,Выходной сигнал датчика Холла 1 черезкоммутатор 3, трансформатор 6 и синхронный детектор 7 поступает на преобразователь напряжение - код 9, Счетные импульсы15 с преобразователя 9 через схему ИЛИ 11поступают на реверсивный счетчик 12, считающий в обратном направлении.После второго такта измерения в реверсивном счетчике 12 установится код М 2, рав 20 ный11=11 т - (1 Ю В - 1 М )=11 В+ 1(1 Онэ 1151 иВ+11 Онэ=211 Онз 25В третий такт измерения сигнал с токовых электродов датчика Холла 1 через коммутаторы 3, 4, трансформатор 5,переменный резистор 17, трансформатор 630 и синхронный детектор 7 поступает на преобразователь напряжение - код 9, где преобразуется в код Мз=2 кт 1 игд, где гдсопротивление датчика Холла,Затем в делительном устройстве произ 35 водится деление кода Мз, поступающего напервый вход делительного устройства, накод М 2, поступающий с реверсивного счетчика 12 через группу схем И 15 на второйвход делительного устройства 10.402 1(1 1 и гд 1 и гд 2 Онэ 1(1 ОнэЗатем значение коэффициента компен 45 сацииК йд1 и гОнэзапоминается в регистре 16,После этого выключатель 18 устанавливается в положение "измерение", При этомтриггер 19 выдает запрещающий потенциална элемент И 20 и разрешающий потенциал55на элемент И 21, Алгоритм работы устройства в режиме циклического измерения формирует счетчик 24 и дешифратор 27 припоступлении счетных импульсов от генератора импульсов 25 на счетчик 24,1795391 25 Работа устройства происходит следующим образом,Сигналом начальной установки реверсивный счетчик 21 устанавливается в нулевое состояние. В нулевое состояние устанавливается делительное устройство 10.В первый такт измерения через коммутатор 3 выходной сигнал датчика Холла 1, трансформатор 6 и синхронный детектор 7 поступает на преобразователь напряжение - код 9, Счетные импульсы с преобразователя 9 через схему ИЛИ 11 поступают на реверсивный счетчик 12, считывающий в прямом направлении.М 5 = к 1 ЯпВ + к 10 нэВо второй такт измерения по сигналу блока управления 8 сигнал с токовых электродов датчика Холла (через коммутатор 3, трансформатор 5, переменный резистор 17,Формула изобретения Способ измерения напряжения Холла, основанный на преобразовании датчиком Холла магнитной индукции в электрический сигнал, усилении и измерении выходного сигнала датчика Холла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют напряжение на токотрансформатор 6 и синхронный детектор 7 поступает на преобразователь "напряжение - код 9, где преобразуется в код, равныйН 8 = 1101 =- 11 гдОп5 В третий такт в делительном устройстве10 производится деление кода И 8 на код М 4.находящийся в регистре 16, В делительном устройстве 10 установится код М 1 О М 8 К 1 ЬгдМ 4,К 1 1 и гдМОнэРезультат деления Й 7 из устройства деления 10 в виде счетных импульсов поступа ет на реверсивный счетчик 12, считывающийв обратном направлении. В реверсивном счетчике 12 установится код М 8, равный 1 ч 8 = Й 5 1 ч 7 = к 134 В + "10 нэ20 - 3(10 нэ = Ь РпВ вых электродах датчика Холла, запоминают его отношение к напряжению неэквипотенциальности, определяют переменный калибровочный сигнал в текущий момент времени, равный отношению части напряжения на токовых электродах датчика Холла к коэффициенту компенсации, вычитают переменный калибровочный сигнал из выходного сигнала датчика Холла.1795391 оставитель Л,Устиновхред М,Моргентал Редактор Г,Бельская арректор Н,Милюкова Пр водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро га каз 428 ВНИИПИ Госуд Тираж енного комит 13035, Москв Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ