Способ измерения эдс холла

 

Изобретение относится к магнитоиэмерительной технике. Может быть использовано для измерения магнитных величин Цель из обреете ния - повышение точности измерения ЭДС Холла - достигается тем, что исключается зависимость измерений ЭДС Холла от направлеш1й магнитной индукции и снижается мультипликативная погреншость,обусловленная временной нестабильностью датчика,а также путем формирования управляющего Сигнала в момент возникновения противо-- фазности между напряжением переменного тока питания датчика и промодулированным измеренным сигналом. Устройство, реализующее способ , содержит датчик Холла 1, усилитель 2, источник питания 3, избирательные усилители 4 и 5, амплитудный детектор 6, сумматор 7, модулятор 8, делитель 9, вычитаю1ций блок 10, синхронный детектор 11, преобразователь напряжение-код 12, цифровой индикатор 13| оггределитель синфазности 14, коммутатор 15. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения . 2 ил. с S. (Л в 13 оо со 4

СОЮЭ СОВЕТСКИХ РЕСПУБЛИК

А1

„.SU„,12347 4 (51) 4 6 О1 R 33 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,1, с.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3644281/24-21 (22) 08.07 ° 83 (46) 30.05.86. Бюп. В 20 (72) А.Н. Фойда, Н.Ф. Воллернер, О.Т. Чигирин, N.Ò. Чигирин и И.П. Смирнов (53),621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 344371 ° кл. G О1 R 33/06, 1970.

1 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭДС ХОЛЛА (57) Изобретение относится к магнитоиэмерительной технике. Иожет быть использовано для измерения магнитных величин. Цель изобретения — повыщение точности измерения ЭДС Холла - достигается тем, что исключа: ется зависимость измерений ЭДС Холла от направлений магнитной индукции и снижается мультиппикативная погрещность,обусловленная временной нестабильностью датчика,а также путем формирования управляющего сигнала в момент возникновения противофазности между напряжением переменного тока питаний датчика и промодулированным измеренным сигналам.

Устройство, реализующее данный способ, содержит датчик Холла 1, усилитель 2, источник питания 3, избирательные усилители 4 и 5, амплитудный детектор 6, сумматор 7, модулятор 8, делитель 9, вычитающий блок

10, синхронный детектор 11, преобразователь напряжение-код 12, цифровой индикатор 13, определитель синфаэности 14, коммутатор 15. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил.

1 234794

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано для измерения магнит- ных величин.

Целью изобретения является tloBbl шение точности измерения ЭДС Холла эа счет исключения зависимости измерений ЭДС Холла от направления магнитной индукций, снижения мультипликативной погрешности, обусловленной временной нестабильностью датчика, формирования управляющего сигнала в момент. возникновения йротивофазности между напряжением переменного тока питания датчика и промодулированным измеренным сигналам и изменения фазы тока питания датчика на 180 .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ, на фиг.2 — временные диаграммы блоков устройства.

Устройство содержит датчик Холла 1 усилитель Z истОчник 3 пи тания,. избирательные усилители 4 и

5, амплитудный детектор 6, сумматор

7, модулятор 8, делитель 9, вычитающий блок 10, синхронный детектор 11, преобразователь 12 напряжение-код, цифровой индикатор 13, определитель 14 синфазности, выполненный в виде двух элементов И, под». ключенных к .триггеру, и коммутатор !5.

Выход датчика Холла 1 соединен через усилитель 2 входом избирательного усилителя 4 и вторым входом вычитающего блока 10. Вход датчика

Холла 1 (токовые электроды) подключен к выходу коммутатора 15 и к первому входу определителя 14 синфазности. Второй выход источника 3 питания соединен с первым входом коммутатора 15, второй вход которого подключен к выходу определителя 14 синф@зности второй вхОд Определи теля 14 синфазности связан с первым выхоцом источника 3 питания и первыми входами синхронного детектора 11 и модулятора -8, а третий вход — с выходом избирательного усилителя

4 и входом амплитудного детектора

6, выход которого подключен к первому входу сумматора 7. Второй вход сумматора 7 соединен с выходом синхронного детектора 11, а выход подключен к входу преобразователя 12 напряжение-код и второму входу мо55

45 дулятора 8, выход которого через делитель 9 соединен с первым входом вычитающего блока 10. Вход вычитающего блока 10 через избирательный усилитель 5 соединен с вторым входом синхронного детектора 11.

Выход преобразователя 12 напряжение-код соединен с цифровым индикатором 13.

Способ осуществляется следующим образом.

Датчик Холла помещают в магнитное поле и подают ток питания на токовые электроды датчика. Иа выходе датчика (холловских электродах) наводится напряжение переменного то.ка, его усиливают усилителем 2, выделяют избирательным усилителем 4 и, преобразовав его в сигнал постоянного тока амплитудным детектором

6, подают на сумматор 7. На выходе сумматора формируется измеритель-, ный сигнал, который поступает на преобразователь 12 напряжение-код.

Кроме того, .выходной сигнал сумматора (измерительный сигнал) после преобразования модулятором 8 в переменный сигнал с частотой тока питания датчика через делитель 9 поступает на вычитающий блок 10.

На второй вход вычитающего блока

10 подают напряжение переменного тока, усиленное широкополосным усилителем 2. Сигналы, поступающие на два входа вычитающего устройства, должны быть синфазными. Раэностный сигнал с.выхода вычитающего блока

1.0 выделяется избирательным усилителем 5 и преобразуется в сигнал постоянного тока синхронным детектором 11, опорным сигналом которого является .Сйгнал с источника 3 питания. Сигнал с выхода синхронного детектора 11 поступает на второй вход сумматора 7 и является- управляющим.

При изменении коэффициента передачи измерительного тракта, состоящего из избирательного усилителя 4 и амплитудного детектора 6, от номинального значения вследствие временной и температурной нестабильности параметров схемы на выходе вычйтающего блока 10 появляется сигнал рассогласования определенного знака, который после усиления иэбирательньж усилителем 5 и детектирования синхронным детектором 11 преобразуI 2347

Формула изобретения и,,„ и, Составитель А. Дивеев

Техред В.Кадар Корректор Л ° Пилипенко

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2981/49 Тираж 728 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 ется в сигнал постоянного тока, суммируется с сигналом амплитудного . детектора 6 либо вычитается из него в сумматоре 7. Таким образом, восстанавливается номинальное значение коэффициента передачи измерительного тракта, состоящего иэ избирательного усилителя 4 .н амплитудного детектора 6.

При изменении фазы напряжения пе- to ременного тока на электродах датчика ввиду изменения расположения датчика Холла относительно вектора магнитной индукции срабатывает определитель 14 синфазности в момент 15 наступления противофазности между напряжением на выходе датчика и источником питания 3. Сигнал с выхода определителя синфазности меняет состояние коммутатора 15. В резуль- рб тате меняется направление тока питания датчика Холла 1, что приводит к первоначальному соответствию фаз тока питания и измеряемого сигнала.

Таким образом, на входы вычитающего 2s блока будут поступать синфаэные сигналы.

При изменении направления вектора магнитной индукции относительно расположения датчика измеритель 14 синфазиости переключает коммутатор

94 4

15 и вновь восстанавливает совпадение фаз измеренного сигнала и ис-точника питания.

Устройство, реализующее способ, изготавливается полностью из стандартных блоков.

Способ измерения ЭДС Холла, содержащий подачу переменного тока питания на токовые электроды датчика, формирование измерительного сигнала путем изменения уровня детектированного напряжения переменного тока под управляющим воздействием, Iloc ледующую модуляцию иэмерительиого, сигнала, причем управляющее воздействие является разиостным сигналоммежду напряжением переменного тока и нромодулированным измерительным сигналом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в момент возникновения противофаэкости между напря-. жением переменного тока и промодулированным измерительным сигналом формируют управляющий сигнал и из-. меняют на 180 фазу тока питания . датчика.