Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Техника и приборы

Температурная компенсация функции преобразования элементов Холла сигналом из входной цепи.

    При питании элемента Холла от источника напряжения стабилизируется остаточное напряжение Uост, однако появляется температурная зависимость чувствительности прибора. Погрешность, вызванная температурной зависимостью чувствительности, носит мультипликативный характер. Следовательно, компенсация такой погрешности может быть получена нелинейными операциями, что ограничивает точность компенсации.
При питании от источника тока стабилизируется чувствительность элемента Холла, остаточное напряжение имеет сильную температурную зависимость, которая, впрочем, может быть компенсирована линейными способами.
Следующая особенность метода компенсации состоит в том, что компенсирующий сигнал из входной цепи ЭХ не должен создавать гальванической связи с его входной цепью, поскольку элемент Холла является четырехполюсником, вход и выход которого не имеют общей точки. От качества гальванической развязки и стабильности развязывающего звена в той или иной степени зависит точность работы схемы компенсации.

Схемы температурной компенсации при питании элемента Холла от источника напряжения.

Из множества схем наиболее широко применяются следующие:
  • с оптронной гальванической развязкой;
  • с гальванической развязкой на логометре;
  • с трансформаторной гальванической развязкой;
  • с питанием элемента Холла от импульсного источника питания.
На рис. 1 в качестве примера дана структурная схема температурной компенсации элемента Холла с оптронной развязкой при питании ЭХ от источника напряжения.
Схема (рис.1) работает следующим образом.
Выходной сигнал с ЭХ поступает на регистрирующее устройство Р1 через усилитель сигнала DA1. Коэффициент передачи усилителя сигнала определяется сопротивлениями отрицательной обратной связи операционного усилителя DA1 - резистором R2 и выходным сопротивлением оптрона U1. Изменение последнего компенсирует мультипликативную составляющую температурного изменения выходного сигнала ЭХ, компенсация аддитивной составляющей осуществляется цепью, состоящей из источника напряжения Е1, выходного сопротивления оптрона U2 и резистора R1.

Температурная компенсация функции преобразования элементов Холла сигналом из входной цепи
Рис. 1. Схема температурной компенсации с оптронной развязкой при питании ЭХ от источника напряжения: DA1, DA2 - операционные усилители; Е1, Е2 - источники напряжения; U1, U2 - оптроны; Р1 - регистрирующее устройство.

    При питании ЭХ от источника напряжения Е2 падение напряжения на резисторе R3 пропорционально входному току при условии R3 << Rвх, где Rвх - входное сопротивление элемента Холла.
Изменение температуры ЭХ вызывает изменение Rвх, входного тока, падение напряжения на резисторе R3 и далее через усилитель DA2 смещение рабочих точек оптронов U1 и U2. Выходное сопротивление оптронов, в свою очередь, изменяют сигналы, компенсируя соответственно аддитивную (цепь U2, R1, E1) и мультипликативную (цепь U1, R2, DA1) температурные погрешности.
Аналогично температурной происходит компенсация изменения чувствительности элемента Холла вследствие изменения проводимости полупроводника в магнитном поле.
Последнее обстоятельство может быть использовано для решения проблемы обеспечения взаимозаменяемости ЭХ, так как градуировочная характеристика всего устройства сохраняет линейность.
Линейность передаточной характеристики в целом дозволяет производить проверку прибора только в одной точке диапазона магнитных полей. Устройство отличается высокой точностью температурной компенсации, позволяющей производить измерения в широком диапазоне неконтролируемо изменяющейся температуры.

Схемы температурной компенсации при питании элемента Холла от источника тока.

При питании ЭХ от источника тока используются схемы:
  • с оптронной гальванической развязкой;
  • с гальванической развязкой на дифференциальном усилителе.

Схема с оптронной развязкой для температурной компенсации при питании элемента Холла от источника тока.

    В режиме питания элемента Холла от источника тока аддитивная составляющая температурной погрешности реальной функции преобразования существенно больше, чем в режиме питания от источника напряжения, где остаточное напряжение Uоcт в диапазоне температур стабилизировано, вследствие чего необходимо компенсировать только напряжение разбаланса ЭХ.
В связи с отсутствием мультипликативной составляющей погрешности при питании элемента Холла от источника тока упрощается схема компенсирующего устройства и обеспечивается более высокая точность компенсации при измерениях относительно сильных магнитных полей.
На рис. 2 в качестве примера приведена структурная схема температурной компенсации элемента Холла с оптронной развязкой при питании ЭХ от источника тока.

Температурная компенсация функции преобразования элементов Холла сигналом из входной цепи
Рис. 2. Схема температурной компенсации с оптронной развязкой при питании ЭХ от источника тока DA1 - операционный усилитель; E1 - источник тока; Е2 - регулируемый источник тока; U1 - оптрон, Р1 - регистрирующее устройство.

Схема (рис. 2) работает следующим образом.
При начальной температуре элемента Холла и рабочем токе генератора тока Е2 на выходе усилителя DA1 существует сигнал, величина которого выбором режима работы усилителя DA1 устанавливается так, чтобы рабочая точка оптрона U1 находилась на линейном участке передаточной характеристики. Изменяя напряжение регулируемого источника Е1, можно добиться того, чтобы падение напряжения на резисторе R1 было равно по величине и противоположно по знаку нулевому напряжению Uост элемента Холла.
Компенсация температурного изменения остаточного напряжения Uост. происходит следующим образом.
При отклонении температуры от начальной изменение электрического сопротивления элемента Холла последовательно изменяет падение напряжения на самом ЭХ выходное сопротивление оптрона и величину компенсирующего напряжения на резисторе R1. Звеном, ограничивающим точность компенсаций в рассматриваемой схеме, является в основном оптрон U1, обеспечивающий гальваническую развязку цепей компенсаций, связанные с входом и выходом элемента Холла.
Любая термокомпенсация реализуется лишь в относительно узком диапазоне температур, во-первых, вследствие разной зависимости от температуры удельного сопротивления полупроводника и компенсирующего элемента и, во-вторых, из-за зависимости сопротивления контактов ЭХ от температуры.
Например, для ЭХ из сурьмянистого индия (InSb) температурная компенсация с точностью 2% достигается подключением токовой цепи к источнику постоянного напряжения, при этом учитывается то обстоятельство, что для этого материала зависимость постоянной Холла (Кн) и удельного сопротивления (р) от температуры практически одинаковы. Кроме того, для температурной компенсации ухода параметров элементов Холла используются полупроводниковые или металлические терморезисторы, включаемые параллельно или последовательно в цепь питания ЭХ или в его выходную цепь.
Температурная погрешность может быть устранена термостатированием элемента, а также питанием его от источника переменного тока. Для этой цели элемент снабжается нагревателем и датчиком температуры.
При разделении цепей питания по частоте сам ЭХ может быть использован как нагреватель, а в некоторых случаях и как термодатчик.
При проектировании магнитоэлектройных устройств следует учитывать влияние максимального тока управления на параметры и характеристики элементов Холла, что особенно важно при использовании низкоомных МЧЭ, функционирующих при Iуп > 50 мА.
Максимально допустимое значение тока управления в значительной степени определяется условиями эксплуатации ЭХ, то есть условиями теплоотвода и температурой окружающей среды, а также максимально допустимой температурой нагрева магниточувствительного элемента.
Обычно в Паспорте на прибор задается максимально допустимое значение тока управления для случая эксплуатации элемента Холла в среде неподвижного воздуха. Превышение указанного в паспорте значения этого тока без принятия специальных мер по дополнительному улучшению условий теплоотдачи приводит к перегреву элемента и выводу его из строя.
Улучшив условия теплоотвода, можно значительно повысить как номинальное, так и максимально допустимые значения тока управления. Так, например, если элемент Холла с обеих сторон привести в соприкосновение с металлическими полюсами магнитопровода, ток управления можно увеличить в 1,5 - 2 раза .
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
     
Снять квартиру в москве
Мы знаем как сдать квартиру быстрее! Жильцы уже Вас ждут! Звоните сейчас
kvadroom.ru
Курение кальяна
Публикации по проблеме курения
otivana.com
Английская виза
Интернет-магазин. Книги для изучения английского. Книги на английском языке
kolumbspb.ru