DE1665796C3 - Magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung zum Messen, Steuern und/oder Regeln - Google Patents
Magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung zum Messen, Steuern und/oder RegelnInfo
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- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
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Description
ben bekanntlich eine lineare Kennlinie. Die Frage Die F i g. 1 und 2 zeigen den magnetischen Kreis in
einer Verlagerung des Arbeitspunktes in der Steuer- zwei Ansichten. Der Kreis besteht im gezeichneten
kennlinie durch eine Vormagnetisierung kann somit Beispiel aus einem Schnittbandkern 1 aus üblichen,
bei diesen Anordnungen nicht auftreten. Eine Abso- genormten Kernblechen. Lm Luftspalt 2 befindet sich
lutmessung des magnetischen Signalfeldes ist nur mit 5 eine Distanzplatte aus nichtmagnetischem Material,
den beiden Hallgeneratoren möglich. Im Luftspalt 3, der am Rand ebenfalls von einer
Bei dem erfindungsgemäßen Halbleitergerät ist in nichtmagnetischen Distanzplatte abgestützt sein
den Luftspalt ohne Feldplatte eine Distanzplatte aus kann, liegt eine Feldplatte 4. Die beiden Kernhälften
nichtmagnetischem Material gesetzt Weiterhin kön- des Schnittbandkerns 1 können beispielsweise durch
nen die beiden durch die Luftspalte getrennten Teile io ein Spannband 5 aus nichtmagnetischem Material,
des Rahmens durch ein Spannband zusammengehal- z.B. mit der Schraube9, zusammengehalten werden,
ten werden. Der Permanentmagnet wird über den Auf dem einen Schenkel, im Beispiel auf dem Schen-Luftspalt mit oder den Luftspalt ohne Feldplatte an kel mit dem Luftspalt 2, befindet sich eine Erregerden Rahm"" angesetzt Es ist dabei zweckmäßig, ihn spule 6. Mit einem diese Spule durchfließenden
so an den Rahmen anzusetzen, daß seine Magnetisie- 15 Strom ist der Ringmagnetkreis 1 magnetisch erregrung und die Längsrichtung des angrenzenden Rah- bar. An Stelle einer Spule kann durch den Ring auch
menteils etwa parallel verlaufen. eine Stromschiene geführt sein. Diese ist dann als
Ein besonderer Vorteil des Halbleitergerätes liegt Wicklung mit einer Windung anzusehen. .->
darin, daß für den Ringmagnetkreis genormte — also Der Permanentmagnet 7, dessen Fluß über zwei
handelsübliche — Kernbleche verwendet werden ao Polstücke 8 aus ferromagnetischem Material, z. B.
können. Es ist insbesondere nicht mehr erforderlich, Eisen, in den Magnetkreis eingespeist wird, dient zur
die Luftspaltbreite der Feldplattendicke — durch Vormagnetisierung der Feldplatte 4. Der Fluß des
Schleifen der Polschuhe — anzupassen. Beispiels- Permanentmagneten verteilt sich auf die beiden Luftweise können die beiden U-förmigen Kerne unter spalte. Da die Vc.iagcasierung nur für den Luft-Zwischenlegung einer Feldplatte auf der einen Seite as spalt, in dem sich die Feldplatte befindet, benötigt
und einer nichtmagnetischen Distanzplatte auf der wird, ist es vorteilhaft den magnetischen Widerstand
anderen Seite zusammengeklemmt werden. des Luftspaltes 3 kleiner als den des Luftspaltes 2 zu
In einem Ringmagnetkreis mit zwei Luftspalten, machen. Das kann durch unterschiedliche Luftspaltvon denen derjenige ohne Feldplatte mindestens breiten und/oder durch Verwendung einer Feldplatte
ebenso breit ist wie derjenige mit Feldplatte, nimmt 30 auf ferromagnetischem Träger erreicht werden. Dieder Permanentmagnetfluß seinen Weg vor allern ser Träger kann darüber hinaus noch zur Linearisiedurch den Luftspalt mit Feldplatte. Auf die Feld- rung der Feldplattenkennlinie verwendet werden, wie
platte wird somit ein um so größerer Teil des Vor- das in der deutschen Patentschrift 1 209 198 bemagnetisierungsflusses konzentriert, je kleiner ihr schrieben ist. Beispielsweise kann eine Feldplatte ins-Luftspalt im Vergleich zu dem anderen ist. Der an- 35 gesamt 100 μπι dick sein, wobei die Trägerplatte aus
dere Luftspalt kann aber wiederum nicht beliebig Ferrit besteht und 70 μπι dick ist
groß gemacht werden, weil sonst der magnetische Das Maß der Vormagnetisierung kann durch VerWiderstand des Magnetkreises unzulässig erhöht und änderung des Querschnittes des Permanentmagneten,
die Empfindlichkeit der Widerstandsanordnung ent- der ein Oxid-Magnet sein kann, eingestellt werden,
sprechend vermindert wird. Es hat sich deshalb als 40 Sind die beiden Polstücke 8 z. B. in der Weise ausgeoptimal erwiesen, wenn beide Luftspalte etwa gleich bildet, wie sie die F i g. 2 zeigt, so kann durch Verbreit sind. schieben des Permanentmagneten 7 in der vom Luft-
Claims (1)
1 2
die jeweilige Feldplatte geschliffen werden, um ihn
Patentansprüche: der Feldplattendicke anzupassen. Weiterhin kann die
Vormagnetisierung der Feldplatten nur elektroma-
1. Magnetfeldabhängige Widerstandsanord- gnetisch erfolgen, weil die Schenkel mit den Fetdplatnung
zum Messen, Steuern und/oder Regeln, ins- 5 ten von einem wechselnden Erregerfeld durchsetzt
besondere als Multiplikator oder Gleichstrom- werden und deshalb nicht permanentmagnetisiert
wandler, mit einem Magnetkreis und einem darin sein können. Ferner können Schwierigkeiten auftrebefindlichtn
Luftspalt, der eine Feldplatte ent- ten, wenn stärkere Schwankungen der Umgebungshält,
die zur Vormagnetisierung vom Feld eines temperatur zu erwarten sind.
Dauermagneten und zum Messen, Steuern und/ io Nach einem früheren Vorschlag (deutsches Patent
oder Regem vom Feld eines Elektromagneten 1 302 746) ist eine Vormagnetisierung der Feldplatte
durchsetzt ist, dadurch gekennzeich- vorgesehen, damit man im geraden Bereich der Steu-
net, daß der Magnetkreis aus zwei U-förmigen erkennlime der Feldplatte arbeitet. Die Kennlinie
Teilen (J) besteht, deren Enden zwei Luftspalte verläuft für kleine Magnetfelder annähernd quadra-
(2, 3) bilden, von denen der eine die Feldplatte 15 tisch. Durch das Vormagnetisierungsfeld eines Per-
(4) und der andere eine Distanzplatte aus nicht- manentmagneten von wenigen zehntein Tesla, z. B.
magnetischem Material enthält, und daß die Vor- mehr als drei bis fünf zehntein Tesla, wird der Ar-
magnetisierung durch einen magnetischen Neben- beitspunkt der Feldplatte in den linearen Bereich der
Schluß (7, 8) erfolgt, der aus zwei ferromagneti- Widerstandskennlinie verschoben. Die Feldplatte ist
sehen Polstücken (8) und einem Permanentma- ao im linearen Bereich ihrer Kennlinie wesentlich emp-
gneten (7) mit kleiner Permeabilität, d. h. hohem findlicher als im quadratischen Bereich,
magnetischem Widerstand, besteht und der einen Aus der Zeitschrift »Elektronik«, Heft 8, 1965, S.
der beiden Luftspalte (2,3) überbrückt. 225 bis 229, ist eine magnetfeldahhängige Wider-
2. Widerstandsanordnung nach den Ansprü- standsanordnung zur Messung kleiner Magnetfelder
chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die as mit zwei Feldplatten und permanentmagnetischer
beiden durch die Luftspalte getrennten Teile (1) Vormagnetisierung bekannt. Zur Vormagnetisierung
des Magnetkreises durch ein Spannband (5) zu- sind zwei Permanentmagnete vorgesehen, die magnesammengehalten
werden. tisch in Reihe geschaltet sind.
3. Widerstandsanordnung nach einem der An- Aus der deutschen Auslegeschrift 1 011 041 ist fersprüche
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 ner eine magnetfeldabhängige Widerstandsanord-Vormagnetisierung
der Feldplatte (4) einstellbar nung mit mindestens einer Feldplatte bekannt, die
ist. sich zwischen den Polen eines Elektromagneten befindet und durch einen Dauermagneten vormagneti-
siert ist. Der Dauermagnet, auf dessen Polflächen je-
35 weils eine Feldplatte derart angeordnet ist, daß sie
sowohl dem Feld des Dauermagneten als auch dem
Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetfeldab- Feld des Elektromagneten ausgesetzt ist, eliminiert
hängige Widerstandsanordnung zum Messen, Steuern den nicht linearen Anfangsteil in der Steuerkennlinie
und/oder Regeln, insbesondere als Multiplikator der Feldplatten. Die Magnetfelder überlagern sich
; oder Gleichstromwandler, mit einem Magnetkreis 40 aber auch im übrigen Magnetkreis.
% und einem darin befindlichen Luftspalt, der eine Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese
Feldplatte enthält, die zur Vormagnetisierung vom magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung dahin-
Feld eines Dauermagneten und zum Messen, Steuern gehend zu verbessern, daß sie ohne Einbuße an
■:£. und/oder Regeln vom Feld eines Elektromagneten Empfindlichkeit einfacher herstellbar ist.
durchsetzt ist. 45 Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß
% In Halbleitergeräten zum Messen, Steuern und/ der Magnetkreis aus zwei U-förmigen Teilen besteht,
oder Regeln, z. B. bei Multiplikatoren oder Gleich- deren Enden zwei Luftspalte bilden, von denen der
Stromwandlern, werden vielfach magnetfeldabhän- eine die Feldplatte und der andere eine Distanzplatte
gige Halbleiterwiderstände, die sogenannten »Feld- aus nichtmagnetischem Material enthält, und daß die
M platten«, verwendet (Solid State Electronics, Perga- 50 Vormagnetisierung durch einen magnetischen Ne-
■ I mon Press, 1964,7, S. 363 bis 371, und 1966,9, S. 443, benschluß erfolgt, der aus zwei ferromagnetischen
451). Für Multiplikatoren oder Gleichstromwandler Polstücken und einem Permanentmagneten mit klei-
$ werden Topfkernmagnete verwendet, um deren Kern ner Permeabilität, d. h. hohem magnetischen Wider-
S die Steuerwicklung gelegt ist. Zwischen Topfrand stand, besteht und der einen der beiden Luftspalte
und Deckel befindet sich magnetfeldempfindliches 55 überbrückt.
y Material, z.B. Wismut (Archiv der elektr. Übertra- Der Magnetkreis wird durch den Strom magne-
gung, 8, 1954, S. 269 bis 278, insbesondere S. 276). tisch erregt, der eine um einen Schenkel des Rah-
-■; Statt eines Topfkernmagueten können auch Magnete mens gelegte Wicklung durchfließt. An Stelle der
mit drei Schenkeln verwendet werden, die durch zwei Wicklung kann auch eine Stromschiene verwendet
Joche zusammengehalten werden und deren mittlerer Go werden, die durch den Ringmagnetkreis geführt ist.
Schenkel mit einer Erregerwicklung versehen ist. Die Wenn mehrere Eingänge gewünscht sind, können
beiden äußeren Schenkel, in denen die Feldplatten auch entsprechend viele Wicklungen und/oder
untergebracht sind, können außer von dem Erreger- Stromschienen vorgesehen sein,
feld auch von einem Vormagnetisierungsfeld durch- Ein Ringmagnetkreis init zwei U-förmigen Teilen,
flutet sein, das mittels Vormagnetisierungswicklun- 65 deren Enden zwei Luftspalte bilden, ist bekannt
gen erzeugt wird (Electronic Engineering, November (deutsche Auslegeschriften 1 025 157 und 1170 537).
1958, S. 664 und 666, insbesondere Hg. 6). Bei die- Die bekannten Anordnungen enthalten im Luftspalt
sen bekannten Einrichtungen muß der Luftspalt für jeweils einen Hallgenerator. Diese Bauelemente ha-
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DE (1) | DE1665796C3 (de) |
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1966
- 1966-11-02 DE DE1665796A patent/DE1665796C3/de not_active Expired
Also Published As
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DE1665796B2 (de) | 1974-03-28 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |