Датчик холла с однородным распределением тока при наличии магнитного поля
о И Е 286076
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.! !.1969 (№ 13 1 1078/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.Х!.1970. Бюллетень ¹ 34
Дата опуоликования описа.шя 21.!.1971
Кл.,21е, 37г1 0
МПК G 01г 33/1 2
УДК 621.317.445(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
P. В. Рожанковский
Физико-механический институт АН Украинской ССР
Заявитель
ДАТЧИК ХОЛЛА С ОДНОРОДНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКА
ПРИ НАЛИЧИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Угол 0 определяется соотношением
О = are tg(yR„B), составляющая вектора индукции магнитного поля, перпендикулярная плоскости датчика; соответственно у1дельная элект рспроводимость и постоянная
Холла материала дат:»»<а в»агнитном;поле с индукцпей В. где
5 уиĄ—
Изобретение относится,к области гмагнит,ных,измерений.
Извсстны датчики Холла, имеющие прямоугольную форму и содержащие чувствительный полупроводниковый элемент и. электроды.
Однако в подобных датчиках с увеличением индукции магнитно|го поля ли нии тока ис кажаются, и lIltpQHcxoäèò концентрация тока в области двух углов датчика, рас пол ожeнных ,по диагонали, что привозит к об горанию углов датчика.
Целью изобретения является устранение об горания углов датчика Холла, являющегося ,следствием концентрации тока и сохранение работоспособ ности датчика в сильном магнит,ном поле, а та кже улучшение теплового режима датчиков, повышение допустимой рассеиваемой мощности в дат чине,и тем самым увеличение чувствительности устройств с датчиками Холла.
Для это го,датчик Холла изготовляется не в ,.форме прямоугольника, как обычно, а в форме па раллелогра мма, причем axopные элект,роды ip асположены вдоль противоположных сторон параллелограмма, а выходные электооды — в экви потен циальнык точках при отсутствии магнитного поля.
На чертеже представлена схема описывае»oir o датчика Холла.
Входные (и IH токовые) электроды 1 и 2 располагаются вдоль двух,противоположны" сторон, параллелограмма, а выходные (ил t
15 холловские) электроды 8 и 4 — в эквппотенциальных точках при отсутствии магнитного поля.
Магнитное поле при у1казанном на чертеже направлении тока должно быть,начравлено
20 за плоскость чертежа, если датчик Холла из,готовлен из материала с электронным типом проводимости, и к наблюдателю, если применен материал с дырочньвм типом проводимости.
25 Описываемый датчик Холла по своим свойствам как элемента электрической цепи и, в частности, по величине получаемого напряжения на выходе идентичен определенному прягмоугольному датчику. Это взаимосоответствие
30 установлено теоретически путем, построения
286076
Предмет изобретения
Составитель H. Киселева
Редактор А. В. Корнеев Техред Л. В. Куклина Корректор H. Л. Вронская
Заказ 3785/18 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2 конформного отображения параллелограмма на |прямоугольничек. В то же время электрически е поля в пласти н ке прямоугольного дапчика и в,пластинке датчика, имеющего форму параллелопрамма, совершенно различны.
Эффект Холла проявляется в том, что награвление тока и направление градиента потенциала в пластинке не совпадают, а образуют уГол О = al ctg(yR„B). Поэтому линии тока должны входить в электроды и выходить из них под углом О в нормали,к этим электрода1м независимо от формы, датчика. Ка к результат в датчике Холла, имеющем форму па,раллелограм ма с острыми углами 90, линии тока параллельны сторонаи датчика и раопределены равномерно IIIQ всей пла стине.
Датчик в форме параллелограмма, равномерно нагревающийся в магни тно м,поле с индукцией, примерно равной средней индукции ,рабоче1го диапазона, находится в лучшем тепловом режиме, чем прямоугольный датчик, так,как угловые области нагреваются меньше, а при из менении инду1сции от средней величины попеременно нагреваются все угловые области, П рямоу гольный датчи|к находится в та5 IKHx условиях лишь когда средняя инду кция рав,на нулю.
10 Дат|чик Холла с о днородным,распределением тока при наличии магнитного lII OJIH, содержащий чувствительный полу1проводнико вый элемент и электроды, отличающийся тем, что, с целью устранения перегрева и об горания yl15 IOB датчика при наличии сильного магнитного поля, он выполнен в виде па раллелотрамма, причем входные электроды расположены вдоль пРотивоположных сторон параллелограмма, а выходные электроды — в эивипотен20 циальных точках ари отсутствии магнитного ,поля.
