Датчик холла

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М 824 086 Сею в СоветскихСоциалистическихРеспублик(53)М. Кд. с нрисоединением заявки РЙ(23)Приоритет . -6 01 В 33/06 ЭВХАэрственай кеиитет СССР вв авлзн вэфвретеник в вткритв 11(71) Заявитель 54 ДАТ ЛЛА азования из-з проводникового м пол м уп й ду телом пол рови соленоидно обмнительно большая р ая связь.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.Указанная цель достигается тем, что.датчик Холла, содержащий полупроводниковый элемент с двумя токовыми и двумя холловскими электродами и соленоидную обмотку, снабжен согласующим трансформатором в виде сердечника с двумя обмотками, одна из которых и соленоидная обмотка выполнены в виде объемного витка, внутри которого расположен полупроводниковый элемент, выполненный в виде кольца радиального прямоугольного сечения, токовые электроды .которого расположены на торцовых поверхностях кольца, а два холловских электрода расположетв иИзобретение относится к электронике, вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для преобразования двух входных электри" ческих величин в выходное напряжение,5 пропорциональное их произведению, с использованием эффекта Холла, в частности в перемножителях и в других преобразователях.Известны датчики Холла, которые представляют собой пластины, выполненные из полупроводникового материалаи снабженные токовыми и холловск ми электродами (1,.Недостатком датчика является низкая чувствительность.Известен также датчик Холла, содержащий полупроводниковый элемент в виде пластины с токовыми и холловскими электродами и соленоидную обмотку (2.Однако указанный датчик Холла обладает следующими недостатками: срав- кительнО небольшим коэффициентом премалого объема полу емента, находящегос и, кроме того, меж одникового элемента откой имеется сравпа азитная емкостины соответственно на внутренней и наружной поверхностях кольца.Кроме того, объемный виток выполнен в виде тороида иэ двух коаксиально расположенных токопроводящнх цилиндров, соединенных с обоих торцовметаллическими пластинами, а полупроводниковый элемент и сердечник согласующего трансформатора установленыиа внутреннем цилиндре объемноговитка,Яа фиг. 1 изображен предлагаемыйдатчик Холла, общий вид; на фиг. 2 -полупроводыиковый элемент этого датчика,10 15 Датчик Холла содержит полупроводниковый элемент 1, выполненный в форме кольца. Кольцо в радиальном сечении имеет прямоугольную форму. На торцовых поверхностях .этого кольца расположены токопроводящие слои 2 и 3 с выводами 4 и 5, являющиеся токовыми электродами. На внутренней и внешней поверхностях укаэанного полупроводникового элемента 1 (кольца) расположены токопроводящие слои 6 и 7 с выводами 8 и 9, являющиеся холловскими электродами.Полупроводниковый элемент 1 и торондальный согласующий трансформатор с сердечником 10 и намотанной на него обмогкой 11 с выводами 12 и 13 размещены между стенками двух коаксиально расположенных цилиндров 4 и 15. Цилиндры 14 и 15 замкнуты между собой с обоих торцов металлическими пластинами 16 и 17, образуя замкнутый объемный виток. Причем, полупроводниковый элемент 1 и сердечник 1040 тороидального трансформатора надеты на внутренний цилиндр 4 указанного объемного витка. В стенке внешнего цилиндра 15 и в торцовой пластине 16 имеются отверстия для выводов 12 и 13 обмотки 11 и для выводов 4 и 5, 8 и 9 полупроводникового элемента 1. Между полупроводниковым элементом 1 и сердечником 10 тороидального трансформатора расположена дисковая токопрово"50 дящая пластина 18, контактирующая с внешним цилиндром 15. Токопроводящие слои 2 и 3 покрывают собой торцовые ф поверхности полупроводникового элемента 1 (кольца), а токопроводящие слои 6 и 7 покрывают собой его внутареннюю н внешнюю поверхности.Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал, подлежащий преобразованию, подается на многовитковую обмотку 11 согласующего трансформатора и возбуждает в его сердечнике 1 О переменное магнитное поле, В результате этого на концах внутреннего цилиндра 14 возникает ЭДС, которая вызывает электрический ток в объемном виткй, образованном стенкой данного цилиндра 14, пластиной 16, стенкой цилиндра 15 и пластиной 17. Укаэанный объемный виток коротко замкнут, и ток, протекая по нему, возбуждает внутри данного объема переменное магнитное поле. Это поле воздействует на полупроводниковый элемент 1 датчика, и при подаче напряжения на его токовые электроды вызывает появление ЭДС на холловских электродах, Таким образом, указанный объемный виток является вторичной короткозамкнутой обмоткой согласующего трансформатора и соленоидной обмотки источника магнитного поля, воздействующего на полупроводниковый элемент 1Формула изобретенияДатчик Холла, содержащий полупроводниковый элемент с двумя токовыми и двумя холловскими электродами и соленоидную обмотку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, он снабжен согласующим трансформатором, в виде сердечника с двумя обмотками, одна из которых и соленоидная обмотка выполнены в виде объемного витка внутри которого расположен полупроводниковый элемент, выполненный в виде кольца радиального прямоугольного сечения, токовые электроды которого расположены на торцовых поверхностях кольца, а два холловскнх электрода расположены соответственно на внутренней и наружной поверхностях кольца.2. Датчик Холла по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что объемный виток выполнен в виде тороида из двух коаксиально расположенных токопроводящих цилиндров, соединенных с обоих торцов металлическими пластинами, а полупроводниковый элемент и сердечник согласующего трансформатора установлены на внутреннем цилиндре объемного витка.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Хомерики О. К. Гальваномагнит-. ные элементы и устройства автоматики.и вычислительной техники. М., "Энер- гия", 1975.2. Авторское свидетельства СССРУ 140099, кл. Н 03 В 19/02, 1959.1польск орректо СоставителТехред М,ГТираж 732рственногозобретенийЖ, Рауш ф. Тарлинка ко Редактор каз 2101/653 НИИПИ Госудпо делам113035 Москва Подписноекомитета СССР открытая наб. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 рош