Датчик магнитного поля
Примэн- .ние: датчик ччгч для 1 СГЮПЬ cUdHLW В ЭЛечГрОЧИОЙ И Э РКТрОТРХги -1 .гксн гп-эрчгуре различною , - чаче- Сучч изобретения при вс действии на датчик магннгнсго по,я напряжения Холла, возникающее между потенциальными выводами элемента Холла приводит к разбалансу токов транзистора 11 и Г2. Вместе с нагрузочными резисторами R1 и R2 транзисторы образуют схему дифференциального усилителя, выходной сигнал которого снимается с выводов 1 и 2 и является выходным сигналом датчика. При одинаковы А характерны иках транзчсторов и небольшой величине; сигнала суммарный тех . че меняется. Это означает мо ток питания эламонга Хо ъма не меняется п ..ледоватгльно, к гоняется и его /РСТВИГ ;ЛЬНООТЬ к магнитному полю. цос а очно малых полях с.)И сигнал :,эгч1 Ко линейно оисит ст поля. 2 ил
(О(ОЭ ()BEÒCÊÈÕ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (sf)s Н 01 1 43/06
ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (f OCflATEMT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТО зСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ОО Э
Ф ( (Я
О
1 (21) 1937764/25 (22) 29.03,91 (46) 30,06.93. Бюл.t+ 24 (71) Особое конструкторское бюро при Саратовском заводе "Тантал" (72) Л.И Рабинович и Ю.Д.Биленко (56) Зарубежная электроника, 1909, N. 1?, с.13, рис.8.
Зарубех(ная электоонная техник >, .963, (+ 7, .: 45-46, рис.16.
{54) ДДТ i", МАГНИТHOf (i 10. 1é (57) Г(римзн =.|(èe: датчик пре,,лиаз(- эчен для исг(ольвования в электронной и 3 "(ктротех> И .е КОй а Р Па ра ГурЕ разЛИЧНО(П Н :" (аЧЕСу (!:. oе ь f<3oбpе effvя: nри в(Здействии на да1 чик магн(1(«QÃÎ г(оля на 4зобретение предназначено для ис пользования в электронной и электротехнической аппаратуре различного íàзначения, в том числе в бесколлекторных электродвигателях, в измерительной и контрольной Jflпаратуре.
Целью изобретения являе(ся уменьц;ение мощносги питания датж,к.-. при со ранении высокой чувств . гельнос и.
Пос авленн;-, .ль догтигается те,.:, ITo в датчике- магнитного поля, содер кащем элемент Холла и два транзистора, управляющие выводы которых соединены с потенциальными выводами элемента, общие выводы соединены между собой, в качестве транзисторов использованы полевые транзисторы, а общие выводы соединены с одним из токовых выводов элемента Холла, 5U 1824659 А1 прлжения Холла, возникающее между потенциальными выводами элемента Холла приводит к разбалансу токов транзистора
Т1 и Т2. Вместе с нагрузочными резисторами R1 и 82 транзисторы образуют схему дифференциального усилителя, выходной сигнал которого снимается с выводов 1 и 2 и является выходным сигналом датчика, При одинаковы. хаоактер. (. (Иках транзисторов и небольшой величине сигнала суммарный т(,к трвнз; с-оров не ме яется, Это азначае;, что ток пигания эл меига Холла не меня(ся, л ледоватсльно, (-:.;;; (.((яется и его увствит;льность к магнитному полю. При дос аточно малых полях выходной сигнал
:,агчик;, линейно: висит от поля. 2 ил. при этом второй токовый вывод соединен с общеи шиной.
Новизна предлагаемого решения (см.фиг.1) заключается в подключении соединенных общих выводов транзисторов не к самостоятельному выводу датчика, а к одому из токовых выводов элемента Холла.
Благодаря этому суммарный ток транзисторов является, одновременно, и током питания элемента, При этом элемент Холла, выполняя функцию магниточувствительной части датчика, определяет в то же время и рабочую точку транзисторов. Таким образом. при использовании датчика в аппаратуре (см.фиг.2) из схемы исключается резистор автосмещения, а следовательно, и рассеяние на нем избыточной питающей мощно ти.
1Я24 або
Ч7
Составитель Л. Рабинович
Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентап Корректор С, Шекмар
Заказ 2227 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. уп,Глгарина, 101
Чувствительность датчика r. магнит ному полю Кв при использовании его согласно фиг.2 определяется как
Ke - G Кв (В/Тл) где Ke — чувствительность элемента ХолН ла, а G — усиление дифференциального каскада, выражаемое через величину резисторов и (в предположении R1 =: й2 ==- R3) и крутизну транзисторов g как
О-й, 10
Таким образом, ясно, что выбирая транэисторы с большой g и увеличивая R, можно получить высокую чувствительность Reв даже при малой величине Ke,малом токе
Н питания или малой постоянной Холла использованного элемента).
Наилучшим вариантом исполнения предложенного датчика является изготовление его в виде интегральной схемы, так как при этом легко обеспечивается совпаде- 20 ние характеристик транэисгоров, а следовательно минимальное остаточное напряжение. На фиг.1 показана схема датчика, а на фиг.2 одна их схем его применения. При использовании согласно схема фиг.2 с р зистооами 10 K0f1 чувствительность датчика была более 200 В/Тл при по- .требляемом токе не более 3 мА.
Предложенное техническое решение выгодно отпичается от схемы прототипа, по,кольку прлводит к уменьшению потребляемой датчиком мощности. Это особенно важно для аппаратуры с жесткими ограничениями на энергопотребление и габаритно-весовые параметры, например, переносной или бортовой.
Формула изобретения
Датчик магнитного поля, содержащий элемент Холла и два транзистора, управляющие выаоды которых соединены с потенциальными выводами элемента, общие выводы соединены между собой, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения мощности питания при сохранении высокой ióâñTâèTåãüHocTè, B качсстве транзисторов использованы полевые транзисгоры, а общие выводы соединены с одним из токовых выводов элемента Хоппа, при этом второй токовый вывод соединен с общей шиной.
