Устройство для контроля параметров датчика холла

 

Изобретение относится к электронной измерительной технике и может быть использовано при производстве и контроле датчиков Холла. Цель - повышение достоверности контроля. Устройство содержит источник 1 переменного тока, однополупериодный выпрямитель 2, электромагнит 3, резисторы 4, 8, компараторы 5, 6, 16, 17, источник 7 постоянного напряжения, клеммы 9-11, регуляторы 12-15 уровня, элементы 2 ИЛИ-НЕ 18 и 19, триггеры 20-23, блок 24 отображения информации. Устройство за счет использования допускового измерителя уровней напряжения на выходе датчика Холла, выполненного на основе двух компараторов и двух регуляторов уровня, изменения условий стробирования первых двух триггеров, введения еще двух триггеров и двух логических элементов ИЛИ-НЕ позволяет проверять переключение датчика Холла при достижении на его выходе соответствующих уровней напряжения и обеспечить контроль удержания этих уровней при соответствующих уровнях напряженности магнитного поля, в котором находится проверяемый датчик. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 33/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автовсноМ СвидктеЛьСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278814/24-21 (22) 06.0?.87 (46) 30.08.89. Бнл. В 32 (71) Черновицкое производственное объединение "Электр онмаш" (72) В.В.Баканов (53) 6 21 . 31 7.44 (088. 8) (56) Патент CIHA Р 4514687, кл. G 01 R 33/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ДАТЧИКА ХОЛЛА (57) Изобретение .относится к электронной измерительной технике и может быть использовано при производстве и контроле датчиков Холла. Цель — повышение достоверности контроля. Устройство содержит источник 1 переменного тока, однополупериодный выпрямитель 2, электромагнит 3, резисторы

4, 8, компараторы 5, 6, 16, 17, исто пик 7 постоянного напряжения, клеммы 9-11, регуляторы 12-15 уровИЛИ НЕ 18 и 19, тригге3 150463 ры 20-23, блок 24 отображения инфор" мации. Устройство за счет использова" ния допускового измерителя уровней напряжения на выходе датчика Холла, 1 выполненного на основе двух компара торов и двух регуляторов уровня, из-.

:; менения условий стробирования первых двух триггеров, введения еще двух триггеров и двух логических элемен- 10 !

7 4 тов ИЛИ-НЕ позволяет проверять переключение датчика Холла при достижении на его выходе соответствующих уровней напряжения и обеспечить контроль удержания этих уровней при соответствующих уровнях напряженности маг" нитного поля, в котором находится проверяемый датчик. 3 ил.

Изобретение относится к электрон ной технике, в частности к технике измерения параметров полупроводниковых магниточувствительных приборов, преимущественно датчиков Холла, и может быть использовано при их про- изводстве и при входном контроле.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит источник 1 пе" ременного тока, к выходам которого подключены последовательно соединенныещ однополупериодный выпрямитель 2, электромагнит 3, первый резистор 4, один из выводов которого подключен к общему проводу устройства, а к второму его выводу подключены перый и второй компараторы 5 H 6, источник

7 постоянного напряжения, к выходу которого. подключен второй резистор

8 и первая клемма 9, вторая клемма

10 подключена к второму выводу вто- 40 рого резистора 8, а третья клемма

11 и второй выход источника 7 постоянного напряжения соединены с общей шиной устройства, четыре регуля« тора 12-15 уровня, выходы которых подключены соответственно к входам первого 5, второго б, третьего 16, четвертого 17 компараторов, выходы третьего 16 и четвертого 17 компараторов подключены к входам первого и второго элементов ИЛИ-HE 18 и 19, выход первого компаратора 5 соединен с 9-входом первого триггера 20, а выход второго компаратора 6 - с

D-входом второго триггера 21, выход первого элемента ИЛИ-HE 18 соединен с установочным входом третьего триггера 22, а выход второго элемента

ИЛИ-НЕ 19 — с установочным входом четвертого триггера 2"., D-входы третьего и четвертого триггеров 22 и 23 соединены с общей шинсй устройства, а стробирующий вход третьего триггера 22 подключен к выходу первого компаратора 5 и второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ 19, стробирующий вход четвертого триггера 23 подключен к выходу второго компаратора б и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ

18, выходы всех четырех триггеров

20-23 подключены к блоку 24 отображения информации.

Блок 24 отображения информации содержит элемент 4И 25, входы которого соединены с прямыми выходами триггеров 20 и 21 и с инверсными выходами триггеров 22 и 23, последовательно соединенные токоограничительные рези-сторы 26-30 и светодиодные индикаторы 3,1-35, подключенные между общей шиной устройства и соответственно инверсными выходами триггеров 20, 21, прямыми выходами триггеров 22 и 23 и выходом элемента 4И 25.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 переменного тока через однополупериодный выпрямитель 2 обеспечивает создание электромагнитом

3 пульсирующего магнитного поля, в котором находится проверяемый датчик

Холла, величина тока„протекающего через первый резистор 4, однозначно определяет величину напряженности магнитного поля в области, в которой находится проверяемый датчик Холла.

Форма падения напряжения на первом резисторе 4 представлена на фиг. 2.

При достижении падением напряжения величины, установленной вторым регулятором 13 уровня, срабатывает второй компаратор 6, что соответствует точкам А и А на фиг. 2.

150463 7

При дальнейшем увеличении напряженности магнитного поля и достижении им уровней, отмеченных точками

В-В, срабатывает первый компаратор

5, так как падение напряжения ча ре5 зисторе 4 превьппает уровень, установленный регулятором 12. При положительном перепаде сигнала на выходе второго компаратора 6 четвертый триг-10 гер 23 устанавливается в исходное нулевое состояние.

Контроль уровней напряжения на выходе датчика Холла, подключенного к клеммам 9, 10, 11 и находящегося в магнитном поле, созданном электромагнитом 3, осуществляется компараторами 16 и 17, причем уровень высокого напряжения задается регулятором 14, а уровень низкого напряжения — регу- 20 лятором 15.

При достижении напряжением на выходе датчика Холла уровня, отмеченного точкой С на фиг. 2 и заданного ре гулятором 14, срабатывает компаратор 25

17; по положительному перепаду на его выходе триггером 20 оценивается состояние первого компаратора 5.

Если в момент достижения на выходе датчика Холла низкого уровня напряже- 30 ния напряженность магнитного поля не достигла еще своей верхней границы, что соответствует уровню "1" на выходе первого компаратора 5, то первый триггер 20 устанавливается в единич35 ное состояние и индикатор 31 блока

24 отображения информации не горит.

После достижения уровня напряженности магнитного поля, отмеченного на фиг. 2 между точками В-В, первый ком.40 паратор 5 находится в состоянии "О". м

Четвертый, триггер 23 с помощью сигнала,.поступающего на его установочный вход S через второй элемент ИЛИНЕ 19 с выходов компараторов 5 и 17, 45 оценивает уровни напряжения на выходе контролируемого датчика Холла на всем протяжении действия высокого уровня напряженности магнитного поля.

Если на протяжении времени от точки

В до точки В уровень на выходе четвертого компаратора 17 высокий, то триггер 23 остается в исходном нулевом состоянии и индикатор 34 не загорается. 55

По положительному перепаду на выходе первого компаратора 5 происходит установка в исходное нулевое состояние третьего триггера 22.

Дальнейшее уменьшение напряженности магнитного поля приводит к переключению третьего компаратора 16, и по этому положительному перепаду триггером 21 оценивается состояние второго компаратора 6.

Если в момент достижения на выходе датчика Холла высокого уровня напряжения напряженность магнитного поля не достигла еще своей нижней границы, что соответствует уровню на выходе второго компаратора 6, то второй триггер 21 устанавливается в единичное состояние и индикатор 32 блока 24 отображения информации не горит.

Дальнейшее снижение уровня напряженности магнитного поля приводит к переключению второго компаратора 6.

На протяжении времени между точками

А и А компаратор 6 находится в ну/ левом состоянии и третий триггер 22 с помощью сигнала, поступающего на его установочный вход S через первый элемент ИЛИ-НЕ с выходов компараторов 6 и 16, оценивает уровни напряжения на выходе контролируемого датчика Холла на всем протяжении действия низкого уровня напряженности магнитного поля . Если на протяжении всего времени от точки А до точки А

I уровень на выходе третьего компаратора 16 высокий, то триггер 22 остается в исходном. нулевом состоянии и индикатор 33 блока 24 отображения информации не загорается.

Для следующего периода процесс оценки уровней повторяется, и, если ситуация на выходе датчика Холла не меняется, то не горят индикаторы 3134, а горит индикатор 35, соответствующий состоянию ГОДЕН.

Таким образом, блок 24 отображения информации отображает результаты контроля в виде ГОДЕН вЂ” НЕ ГОДЕН, причем по состоянию соответствующих индикаторов можно судить о характере неисправности датчика Холла. Так, загорание индикатора 31 говорит о том, что переключение датчика Холла в состояние низкого уровня происходит при более низких напряженностях магнитного поля, чем это допустимо.

Загорание индикатора 32 говорит о том, что переключение датчика Холла в состояние высокого уровня происходит при напряженности магнитного поля более высокой, чем это допустимо. Заго1504637 р ание одного из индикаторов 33 или

34 говорит о том, что датчик Холла не обеспечивает удержание уровня после достижения магнитным полем определенных уровней напряженности.

При отсутствии датчика Холла или тлохом контактировании датчика Холла с клеммами 9, 10 и 11 индикаторы 31 и 32 могут гореть или не гореть, так как состояния на стробирующих вхо.,дах триггеров 20 и 21 не меняются и зависят от предыстории, когда напря-! жение на клемме 10 изменялось. Так как напряжение на клемме 10 близко к ! напряжению на источнике 7 постоянного напряжения, то триггер 23 находит( ся в единичном состоянии и индикатор

34 горит, в .то же время индикатор 33 ,погашен. 20

При коротком замыкании внутри датчика Холла, когда потенциал на клем. ме 10 близок к нулевому, горит инди катор 33, индикатор 34 погашен, сос тояние индикаторов 31 и 32 неопреде- 25 ленно и зависит от предыстории, когI да напряжение на клемме 10 изменялось.

Использование предлагаемого устройства позволит получить более достоверные по сравнению с прототипом дан- З0 ные о качестве проверяемого датчика

Холла, так как напряженность магнитного поля, при котором происходит пе:; реключение датчика Холла, проверяется, в моменты достижения напряжением на ! выходе датчика Холла заданных уров) ней, кроме того, устройство обеспечивает контроль удержания датчиком Холла заданных уровней сиг нала после ус, тановки соответствующих напряженнос- 40 тей магнитного поля.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров датчика Холла, содержащее источник нер еменног о тока, к выходам которого подключены последовательно соединенные однополупериодный выпрямитель, электромагнит, в магнитном поле которого йаходится проверяемый датчик

Холла, и первый резистор, первый вы" вод которого подключен к общей шине устройства, а второй вывод подключен к неинвертирующему входу первого компаратора и инвертирующему входу второго компаратора, источник постоянного напряжения, первый выход которого соединен с общей шиной устройства, а второй выход соединен с первой клеммой для первого вывода датчика

Холла и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с второй клеммой для второго вывода датчика Холла, третья клемма — для третьего вывода датчика Холла — соединена с общей шиной устройства, первый и второй регуляторы уровня, выход первого регулятора уровня соединен с инвертирующим входом первого компаратора, а выход второго регулятора уровня — с неинвертирующим входом второго компаратора, выходы компараторов подключены соответственно к В-входам первого и второго триггеров, прямые выходы которых подключены к первому и второму входам, а инвертирующие — к третьему и четвертому входам блока отображения информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем„что, с целью повышения достоверности контроля, в него дополнительно введены третий и четвертый компараторы, третий и четвертый регуляторы уровня, первый и второй элементы

ИЛИ-HE, третий и четвертый триггеры, причем выход третьего регулятора уровня соединен с инвертирующим входом третьего компаратора, а выход четвертого регулятора уровня — с неинвертирующим входом четвертого компаратора, неинвертирукщий вход третьего и инвертирующий вход четвертого компараторов подключены к второй клемме для второго вывода датчика

Холла, выход третьего компаратора соединен со стробируюпщм входом второго триггера и первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход четвертого компаратора соединен со стробирующим входом первого триггера и первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора и стробирующему входу третьего триггера, а второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу второго компаратора и и стробирующему входу четвертого триггера, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены соответственно к установочным входам третьего и четвертого триггеров, D-входы третьего и четвертого триггеров соединены с общей шиной устройства, инвертирующие выходы третьего и четвергого триггеров подключены соответственно к пятому и шестому входам, а прямые выходы — к седьмому и восьмому входам блока отображения информации.

150463 7

Фие;3

Составитель А.Дивеев

Редактор И.Рыбченко Техред М.Дидык; Корректор С.Некмар

Заказ 5250/48 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101