Датчик для измерения магнитного поля
ф" ф
СОКОВ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
isiis G 01 В ЗЗ/06
i ОСУД.- !РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и Откяытиям
HPÈ ГК»II СССР
ОГ1 ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕ=:-. ЕЛЬСТВУ
»!!
- »д »»
0 — 1- — --1 7
jl
» ! П
i ! (21! 4 ."2г:231/2 (2,д 6.12.88 (-1uj 23, .!" . 91. Ен»ол, М
1711 Пензенс:.:ий политех;- ический инск!Тут ! (i 21 Л,А.Б, яхин (5 ij 82 I 317.44 (088.81 (58 и. »! лич И.M., Викул ина Л ID Отапе в B.i» . .л".льааномагнитчые прибооы. — В кн.:
»Л- "-.=л.! бИО»!!ЛОТРКB и!- .РЧ» ра -,nC» "";.I!л,. =, I iûï,;8, - л I.: Рад:;о I! св 1зt...О !, с. 5
„„Я2„„1636816 Al (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МА НИТНОГО ПОЛЯ (57} Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении магнитных полеи. Цель изобретения — повышение магниточувствительности достигается тем, что затвор и сток выполнены в виде первого б и второго 7 затворов и первого 2 и второго 3 стоков, Устройство содержит исток 1, первый 4 и второй 5 омические контакты. 1 ил (Ь (к
6д
ОО о
1636816 сток 3 и увеличение тока через сток 2. Кроме того, это отключение приводит к накоплению отрицательного заряда вблизи первого омического контакта 4, т.е. к появлению напряжения Холла О», Напряжение на первом омическом контакте 4. а следовательно, и на втором затворе 7 уменьшается на величину
О./г
Бухаров нтал
Корректор A,ocàóëåíêo
Заказ 815 Тираж 424 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-иэдательокий комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении магнитных полей.
Целью изобретения является повышение магниточувствительности.
На чертеже представлена схема датчика для измерения магнитного поля, Датчик для измерения магнитного поля содержит исток 1, первый 2 и второй 3 стоки, первый 4 и второй 5 омические контакты, первый 6 и второй 7 затворы. Магнитные силовые линии подлежащего измерению поля должны быть перпендикулярны плоскости, в которой располагаются исток и стоки. Первый контакт 4 соединен с вторым затвором 7, а второй контакт 5 — с первым затвором 6, Датчик для измерения магнитного поля с встроенным каналом и-типа работает следующим образом.
При подаче положительного напряжения на стоки 2 и 3 относительно истока 1 в каналах первого стока 2 (под первым затвором 6) и второго стока 3 (под вторым затвором 7) протекают токи. Если внешнее магнитное поле равно нулю, то в симметричной структуре токи стоков 2 и 3 равны, а их величина определяется сформированными на омических контактах относительно истока напряжениями:
1 2
Ic1 = Ic2 = — b (Ози Uo), 2 где Ic1 и Ic2 — токи первого и второго стоков;
Ь вЂ” удельная крутизна транзистора, образуемого одним стоком и одним затвором;
Uo — пороговое напряжение магнитотранзистора;
U3N напряжение на затворе относительно истока (зто напряжение образуется как падение напряжения на участке омический контакт — исток под действием тока стока).
Если внешнее магнитное поле не равно нулю, это приводит к появлению силы Лоренца, ЭДС Холла и изменению соотношения между токами стоков 2 и 3. Пусть направление внешнего поля таково, что основные носители (в данном случае электро-. ны) отклоняются в сторону первого омического контакта 4 и первого стока 2.
Отклонение электронов в сторону стока 2 вызывает некоторое уменьшение тока через
Составитель М.
Редактор О.Юрковецкая Техред М.Морге
U.. =О,.-U,/г.
10 В то же время увеличивается напряжение на втором омическом контакте 5, а следовательно, и на первом затворе 6:
Ози = Ози + Ux/2. г Напряжение Холла увеличивает раэли15 чие между стоковыми токами, причем изменения токов из-за влияния напряжения
Холла легко определить из равенства
1 Ux 2, I 1= — Ь . (Ози + — — Uo)
2 2
1 Ux 2
Ic2 = — Ь (Ози Uo) .
2 2
Разностный ток равен:
Ic1 с2 = b Ux (Ози О о)
Используя понятие угла Холла, легко on25 ределить ЭДС Холла. а следовательно, и напряжение Холла
U> a pB E где а — ширина канала магнитотранзистора;
30 /c — подвижность носителей заряда в канале;
 — магнитная индукция;
Š— напряженность в канале в направлении стоков, обусловленная приложенным к стокам напряжением.
Формула изобретения
Датчик для измерения магнитного поля, содержащий полевой транзистор, выпол40 ненный с встроенным каналом в виде истока, затвора, стока и симметрично расположенных на боковых гранях канала первого и второго омических контактов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше45 ния магниточувствительности, затвор и сток выполнены в виде первого и второго затворов и первого и второго стоков, причем первый омический контакт соединен с вторым затвором, а второй омический контакт соединен с первым затвором, первый и второй стоки соединены с выходными контактами.
