Вимірювальний перетворювач магнітного поля

Вимірювальний перетворювач магнітного поля, який містить напівпровідниковий шар та п'ять виводів до нього, перший з яких є центральним струмовим виводом, другий та третій виводи роз 3 шим виводом, дає можливість зменшити паразитну різницю напруг між потенціальними виводами при наявності паралельних до поверхні напівпровідникового шару проекцій вектора індукції магнітного поля. В свою чергу, це дозволяє зменшити перехресну чутливість перетворювача, а отже, підвищити точність вимірювання магнітного поля. На фіг.1 зображено топологію вимірювального перетворювача магнітного поля, на фіг.2 - розтікання струму в напівпровідниковому шарі з електродом на поверхні кутової ділянки напівпровідникового шару, на фіг.3 - розтікання струму в напівпровідниковому шарі без електрода, де: 1 перша стрічка напівпровідникового шару; 2 - друга стрічка напівпровідникового шару; 3 - перший центральний струмовий вивід; 4 - другий боковий струмовий вивід; 5 - третій боковий струмовий вивід; 6 - четвертий потенціальний вивід; 7 - п'ятий потенціальний вивід; 8 -електрод. Вимірювальний перетворювач магнітного поля містить напівпровідниковий шар у вигляді з'єднаних під кутом першої 1 та другої 2 стрічок. До утвореної цими стрічками 1 та 2 кутової ділянки під'єднано перший центральний струмовий вивід 3, а до першої 1 та другої 2 стрічок - відповідно, другий 4 та третій 5 бокові струмові виводи. До першої стрічки 1 між першим центральним струмовим виводом 3 та другим боковим струмовим виводом 4 під'єднано четвертий потенціальний вивід 6, а до другої стрічки 2 між першим центральним струмовим виводом 3 та третім боковим струмовим виводом 5 під'єднано п'ятий потенціальний вивід 7. Конструкція є симетричною, тобто, відстань між першим 3 та другим 4 виводами рівна відстані між першим 3 та третім 5 виводами, а відстань між першим 3 та четвертим 6 виводами рівна відстані між першим 3 та п'ятим 7 виводами. На поверхні кутової ділянки напівпровідникового шару сформовано електрод 8, з'єднаний з першим виводом 3. Проходження електричного струму між 59265 4 центральним 3 та боковими 4 і 5 струмовими виводами при розміщенні вимірювального перетворювача магнітного поля в магнітному полі обумовлює виникнення холлівської різниці напруги між потенціальними виводами 6 і 7, яка є пропорційною перпендикулярній до поверхні напівпровідникового шару проекції вектора індукції магнітного поля і використовується в якості інформативного сигналу вимірювального перетворювача магнітного поля. Крім того, між потенціальними виводами 6 і 7 виникає паразитна різниця напруг, що обумовлена паралельними до поверхні напівпровідникового шару проекціями вектора індукції магнітного поля. Ця паразитна різниця напруг призводить до паразитної перехресної чутливості вимірювального перетворювача магнітного поля, і як наслідок до похибки вимірювання магнітного поля. На величину вказаної паразитної різниці напруг суттєвий вплив має траєкторія руху носіїв заряду (густини струму j) в стрічках напівпровідникового шару - чим більше викривлена траєкторія, тим більшою є паразитна різниця напруг. Сформований на поверхні кутової ділянки електрод (фіг.2) вирівнює траєкторію руху носіїв заряду, що зменшує перехресну чутливість вимірювального перетворювача магнітного поля, а відтак, і похибку вимірювання магнітного поля. Це дозволяє підвищити точність вимірювання магнітного поля у порівнянні з випадком, коли електрод на поверхні кутової ділянки напівпровідникового шару відсутній (фіг.3). Особливо ефективним є використання електроду при великих значеннях індукції магнітного поля (В>0,5Т). Зокрема, в полі В=1Т паразитна перехресна чутливість вимірювального перетворювача магнітного поля відповідно до формули корисної моделі зменшується з 23% (без електроду) до 0.10.2% (з електродом), тобто, точність вимірювання магнітного поля покращується більше, ніж в 10 разів. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 59265 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601