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

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла.

 
    Для измерения направления В могут быть использованы элементы Холла, у которых диаграмма направленности близка к идеальной в слабых магнитных полях.
При этом принципиально возможны два способа определения направления вектора В: по максимуму или по минимуму выходной величины.
   Известно, что чувствительность к углу поворота Sα элемента Холла является функцией угла а между направлениями В магнитной оси элемента i°m:
Sα=SBxBxsinα
   Следовательно, если определение направления В производится по максимуму выходной величины (α—0), то чувствительность Sα оказывается стремящейся к нулю. С учетом этого в подавляющем большинстве случаев направление вектора В определяется по минимуму выходной величины элемента Холла. Тогда Sα достигает своего максимального значения Sαmax= SB x В.
  В настоящее время наибольшее значение магнитной чувствительности SB (примерно 5 В/Тл) получено у пленочных элементов Холла, изготовленных из антимонида индия.
    Таким образом, наибольшее достижимое значение Sαmax, скажем, при измерении направления горизонтальной составляющей магнитной индукции поля Земли BXY = 0,15x10-4 Тл в районе г. Санкт-Петербурга равно 75x10-6 В/рад = 1,3 В/градус.
   Порог чувствительности элемента Холла по углу поворота, как и в любом другом случае, определяется соотношением между Sα и нестабильностью (дрейфом) его нулевого сигнала Uo.
Если элемент Холла питать от источника переменного тока, позволяющего исключить взаимное влияние на нулевой сигнал элемента термо-ЭДС и термомагнитных явлений, то значение ΔU0 будет определяться главным образом дрейфом напряжения неэквипотенциальности UOCT. У лучших экземпляров пленочных ЭХ из антимонида индия эта величина даже при практически неизменной температуре окружающей среды за время измерения лежит в пределах (1-2)х10-7 В. Следовательно, наименьший порог чувствительности элемента Холла по углу поворота при измерении той же горизонтальной составляющей BXY может быть равен 5-10'.
   Чувствительность измерительного устройства, в котором используется элемент Холла, может быть резко увеличена путем применения концентраторов магнитного потока, выполняемых в виде стержней из материала с высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Так, например, применение концентратора из пермаллоя или феррита длиной 500 мм и сечением 50 мм2 дает увеличение чувствительности примерно в 103. Однако снижения порога чувствительности при этом не происходит. Более того, он достигает 0,5° в поле Земли, чтообъясняется нестабильностью нулевого сигнала измерительного устройства в результате гистерезисных явлений в концентраторе.
Определение направления вектора магнитной индукции, как правило, имеет смысл только в том случае, если оно производится относительно вполне определенной системы координат. В качестве такой системы можно использовать систему, образованную направлениями осей каких-либо объектов или систему физических векторов, расположение которых заранее известно.
Например, при измерении вектора магнитной индукции поля Земли Вт используют прямоугольную систему координат, образованную двумя совпадающими по направлению с географическим меридианом и местной вертикалью векторами и третьим вектором, перпендикулярным к ним. В этом случае направление Вт задается двумя углами: углом между проекцией Вт на горизонтальную ось и магнитным меридианом (склонение) и углом между Вт и местной вертикалью (наклонение).
    Весьма часто возникает и другая задача, когда относительно известного направления В требуется определить направление оси объекта. При этом в навигации и некоторых других областях практической деятельности для определения направления оси обычно пользуются азимутом (углом между осью объекта и местной вертикалью).
Оригинальное устройство, позволяющее решить эту задачу, приведено на рис. 1.
   Устройство (рис. 1) включает в себя четыре дискретных элемента Холла 1-4. Два из них (1, 2) закреплены на карданном подвесе 3 (4 - оси карданного подвеса) и находятся внутри воздушного зазора магнитной системы 5, жестко связанной с объектом б, так что направление В перпендикулярно оси объекта. Два других элемента Холла (8, 9) жестко скреплены с концентраторами, перпендикулярными их плоскости.
   Из рис. 1 видно, что концентратор 12 перпендикулярен плоскости элемента Холла 8, а концентратор 11 - плоскости элемента 9. Элементы Холла 1 и 2 жестко связаны немагнитным стержнем 7 с элементами 8 и 9.
   Плоскости элементов Холла 1 и 2 и соответственно 8 и 9 взаимно перпендикулярны, что достигается путем наклеивания их на смежные грани кубиков 13. Благодаря грузу 10 стержень и, следовательно, плоскости элементов Холла всегда занимают вертикальное положение.
   Токовые цепи элементов Холла 1, 8 и 2 включены попарно последовательно и питаются токами I1 и I2, сдвинутыми относительно друг друга на угол Π/2, то есть если
Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла (6.5)

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла
Рис. 19. Устройство для определения направления оси объекта контроля: а - конструкция; б - расположение осей.

   Холловские электроды элементов 1, 2 и 8, 9 тоже соединены последовательно и согласованно, так что на выходе элементов Холла 1 и 2 имеется суммарная ЭДС равная

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла (6.6)

где φ - угол между Вх и проекцией магнитной индукции поля Земли Вт на горизонтальную плоскость;
γ - Угол азимута;
κ - постоянный коэффициент.
    Поскольку элементы Холла 8 и 9 реагируют на составляющую магнитной индукции, параллельную осям соответствующих концентраторов, то их суммарная ЭДС равна:

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла (6-7)

    Таким образом, измерив фазометром разность фаз между еI и еII, можно определить угол Y
    Модуль еI измеряемый милливольтметром, пропорционален синусу зенитного угла Θ.
    Элементы Холла находят широкое применение в различных системах ориентации. Для этого специально разработаны ЭХ, регистрирующие магнитное поле в двух или в трех взаимно перпендикулярных осях. При этом первые условно можно называть двухкоординатными, а вторые - трехкоординатными приборами.
     Зарубежными фирмами выпускается широкая номенклатура таких приборов.
В качестве примеров можно назвать двухкоординатные ЭХ типа ВН-706 (фирма F. W. Bell) или трехкоординатные ЭХ типа ВН-703 (фирма F. W. Bell) и 3D-H-10 (фирма Sentron AG).
Более совершенными приборами признаны интегральные датчики, реализованные на основе ЭХ.
Конструкция таких датчиков, кроме интегрального элемента Холла, содержит схемы предварительного усиления и обработки сигнала.
Примерами интегрального ориентационного датчика могут служить магнитные датчики типа 1490, 1525 и 1625, выпускаемые фирмой Dinsmore Instrument Co.
Датчики данной серии размещаются в миниатюрном корпусе и содержат все необходимые элементы.
Сигнал на выходе датчика может выдаваться в аналоговой форме (1525 и 1625) и в цифровой форме (1490).
Напряжение питания датчиков составляет 5В для типа 1525 и 1625 и 5-18 В - для типа 1490 при потребляемом токе до 30 мА.
Датчики могут работать при наклоне до 12°относительно поверхности Земли.
Внешний вид и выходная характеристика датчиков типа 1525 даны на рис. 2.

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла
Рис. 2. Датчик типа 1525: а - внешний вид; б - выходная характеристика

  Наиболее совершенным вариантом считается интеллектуальный датчик магнитного поля Земли типа EMF-01, выпускаемый нидерландской фирмой Xensor Integration bv.
Датчик размещается в пластмассовом корпусе, выполненном в виде куба.
Внешний вид датчика приведен на рис. 3.

Устройство для определения вектора МП с применением элемента холла
Рис. 3. Внешний вид датчика магнитного поля Земли типа EMF-01

   В корпусе датчика размещаются два кремниевых кристалла размером 4x4 мм, каждый из которых расположен на отдельной гибкой подложке. В кристалле сформированы интегральный элемент Холла и схема усиления и обработки сиг- нала. Кристаллы размещаются в корпусе датчика под углом 90° друг к другу. В том же корпусе находится и микропроцессор. Напряжение питания датчика - 5 В, ток потребления - не более 3 мА. Датчик может работать при наклоне до 45° относительно поверхности Земли.
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 

     
Смотрите ссылку http://www.Uvelka.ru/cook_together/zdorovoe_pitanie.html о здоровье. | интернет магазин луи витон
Доска сухая
Сухая строганная доска от производителя. Низкие цены. Доставка и самовывоз
peresvet-spb.ru
Туалетная бумага оптом
Продукты оптом и пр
viva-viva.net