Преобразователь холла
Союз Советскик
Социалистических
Республик
< 892382 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 260380 (21) 2897994/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
G 01 и 33/06
ЗЬеударстеениый какитет па делам изобретений и аткрытий
Опубликовано 23.1 281 . Бюллетень № 47
Дата опубликования описания 23.12Я1 (53 ) УД (621 . 31 7 °.44(088.8) Ч - — "-—
Г. И. Разин, l0. В.Тарасов и A.Ï.Ùåëêèí
1
Государственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения %Ф,Д (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ХОЛЛА
Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к магнитным измерениям.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пре5 образователь, который с целью повышения температурной стабильности выполнен на подложке из материала с положительным температурным коэффициентом сопротивления, соединенной с источником переменного напряжения. Улучшение температурной стабильности здесь происходит за счет того, что при увеличении или уменьшении температуры окружающей среды увеличивается или уменьшается сопротивление подложки (позистора). Это приводит к соответствующему изменению тока через подложку, s результате чего ее температура поддерживается стабильной (1) .
Недостаток таких преобразователей заключается в узости рабочего диапазона температур окружающей среды, внутри которого поддерживается стабильность преобразователя. Вызвано это тем, что при такой термостабилизации температура термостабилизирующей подложки должна быть выше температуры окружающей среды. Только в этом случае, изменяя ток через подложку, можно поддерживать ее температуру стабильной. В предельном случае, когда ток через подложку ра-. вен нулю, ее температура равна тем" пературе окружающей среды. Работа преобразователя при повышении температуры окружающей среды приводит к уменьшению допустимого тока через него и, следовательно, к понижению чувствительности, а также характери" зуется большей нестабильностью, по сравнению с работой при пониженной температуре.
Цель изобретения — повышение точ" ности в широком диапазоне температутт окружающей среды.
Эта цель достигается тем, что в преобразователь Холла, содержащий полупроводниковую пластину с токовыми и холловскими электродами введен источник flocToRHHQlo напряжения и подключенный к нему термоохладитель из двух ветвей, одна из которых выполнена в виде подложки из термоэлектрического материала и типа, другая - р типа, между которыми размещена полупроводниковая пластина °
На чертеже изображена,блок"схема устройства, содержащего описываемый преобразователь.
Преобразователь 1 Холла имеет обычно толщину 1 - 5 мкм и поэтому может быть напылен на подложку 2, Токовые электроды 3 преобразователя ! Холла соединяются с источником ч переменного напряжения. Электроды
Холла соединяются с измерительным прибором 6. Преобразователь Холла располагается в зоне поглощения тепла термоохладителя, который состоит из двух ветвей, одна из которых образована подложкой 2 из термоэлектрического материала и или р типа, другая ветвь 7 из термоэлектрического материала р или и типа. Ветвь 7 присоединяется к свободной стороне преобразователя 1 Холла. Обе ветви термоэлектрического охладителя присоединяются к источнику 8 постоянного напряжения.
° Устройство работает следующим об" разом.
При протекании тока через подложку 2 и ветвь 7 термоэлемента на их сторонах, обращенных к преобразователю 1 Холла, происходит потребление энергии, обусловленное эффектом
Пельтье. Поскольку сопротивление преобразователя 1 в направлении протекания тока через ветви термоохладителя мало и составляет примерно
1.!0 См, что соизмеримо с сопротив" лением коммутации традиционного охладителя, ветви которого соединяются перемычкой, то поглощаемая теп,лота Пельтье превышает всю теплоту, выделяемую в преобразователе 1, в результате чего. его температура понижена и стабилизирована в желаемой
2382 мере в зависимости от тока через, термоохладитель.
Так как преобразователь 1 заключен между охлаждающими ветвями термоохладителя, он в значительной мере изолирован от окружающего пространства, в результате чего тепловая нагрузка на него извне сведена к минимуму, В целом вся конструкция мо1в жет быть выполнена весьма компактной, например, путем заливки эпоксидным компаундом с оставлением свободны.ми торцов термоветвей.
Поскольку токовые электроды преобразователя подключены к источнику переменного тока, то полезная переменная ЗДС,холловских электродов легко отделяется от возможной постоянной во времени помехи иэ"за проникновения тока питания охладителя в цепи преобразователя.
В описанном устройстве можно поддерживать температуру преобразователя значительно ниже температуры окружающей среды, например ниже 0 С, что позволяет повысить чувст.вительность преобразователя при обеспечении его стабильности.
У формула изобретения
Преобразователь Холла, содержащии полупроводниковую пластину с токовыми и холловскими электродами, о тл и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне температур окружающей среды, в него введен источник постоянного напряжения и подключенный к нему термоохладитель из двух ветвей, одна из которых выполнена в виде под" ложки из термоэлектрического кате4ф риала и типа, другая -.- р типа, между которыми размещена полупроводниковая пластина, Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СИР !! 308392, кл. а 01 В 33/06, 1970.
892382
Составитель Е данилина
Техред Л . П ек а р ь Корректорд. Вокщан
Редактор И.Юрковецкий
° Ю
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
Заказ 11250/69 Тираж 735 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
