1tom241

9. METROLOGIA

484

9. METROLOGIA

484

Rys. 9.17. Hallotron cienkowarstwowy: ai ha l (w obudowie z blachy nieferromagnetycrnoi. symbol graficzny    ^{L ]}ego

1 — kropka wskazująca środek geometryczny warstwy półprzewodnika, 2 — oznaczenie |JL 3 — przewody prądowe oznaczone kolorcni czerwonym, 4 wyprowadzenia, 5 - obudow 6 — przewody napięciowe, 7 - przewody prądowe

zmienną w czasie. Jeżeli zasilamy hallotron prąciem zmiennym, można mierzyć indukcje stałą. Powierzchnia struktury półprzewodnikowej —zwłaszcza w wykonaniu miniaturo^ wym — jest mała, więc można w jednorodnych polach o znacznych wymiarach uważać pomiar za punktowy. W pozostałych przypadkach traktujemy napięcie Halla jako proporcjonalne do średniej wartości indukcji na powierzchni hallotronu.

Hallotron cienkowarstwowy może mieć grubość nic przekraczającą 0,15 mm; może więc służyć do pomiarów w wąskich szczelinach magnetowodów. Ze względu na łamliwość podłoża powinien być chroniony przez zastosowanie przekładki nieferromagnetycz-nej (rys. 9.18), nieco grubszej od hallotronu. Niektóre typy są sprzedawane w osłonie z cienkiej blachy (rys. 9.17a). Długości hallotronów mogą być na tyle znaczne, że możliwy jest pomiar w szczelinach dużych maszyn. Napięcie Halla ma wartość ułamków wolta: jest więc łatwo mierzalne, zwykle jednak po wzmocnieniu.

Rys. 9.18. Sposób zabezpieczania przed zgniataniem hallotronu umieszczonego w szczelinie magnetowodu 1 — przekładka mosiężna. 2 — hallotron cienkowarstwowy, 3 magnetowód

B—3-

Rys. 9.19. Typowa charakterystyka gaussotronu

Hallotrony są dostępne na rynku. Oferuje się też teslomierze hallotronowe, sprzed ^ nc razem z sondą zawierającą hallotron. Najczęściej mają one zakresy 0,05 - - ^J. ■ _sJS niepewność ± 1,5 —2,5%. Najmniejsze spotykane zakresy — 0,01 mT, najmn j niepewności — 0,1%.

Oferuje się specjalne wykonania hallotronów, np.:

—    z koncentratorami ferromagnetycznymi, umożliwiającymi pomiar słabych P? • _c[,_ni

—    tangencjalne do pomiaru składowej stycznej wektora indukcji na P°'^vl,f_errc'

magnetowodów do pośredniego wyznaczania natężenia pola magnetycznego w magnetykach.    . ₀ifi

Do pomiaru indukcji służą także oporniki półprzewodnikowe — gaitssotro

magnetotranzystory. Na rysunku 9.19 przedstawiono przykładową charakt : gaussotronu, a na rys. 9.20 układ zawierający dwa magnetotranzystory, z których jeden jest czujnikiem, a drugi służy do kompensacji wpływu temperatury.

Indukcję w powietrzu mierzy się także przy użyciu cewek wirujących lub drgających oraz przetworników transduktorowych (rys. 9.21), które mają dwa rdzenie z cienkiej blachy o wielkiej przcnikalności. W rdzeniach powstaje strumień magnetyczny pod wpływem pola zewnętrznego, mierzonego (stałego) oraz pola od cewek z\ i z". Napięcie wyjściowe ma podwójną częstotliwość w stosunku do pomocniczego napięcia zasilającego, a jego wartość zależy od indukcji stałej (podmagnesowania), a więc i od natężenia mierzonego pola magnetycznego. Przetwornik ten umożliwia pomiar pola o indukcji ok. 10 ³ 4-10 ⁸ T. Bardzo czułymi przetwornikami są również magnelorezystory.

Rvs 9 20. Układ mostkowy z dwoma magnetotranzystorami: a) schemat ideowy; b) charakterystyka przetwarzania

Rys. 9.21. Różnicowy przetwornik transduktorowy

, Indukcję w ferromagnetykach można zmierzyć bezpośrednio jedynie w przypadku, ?^ay mają szczelinę, w której można umieścić hallotron. W rdzeniach zamkniętych można wyznaczyć pośrednio poprzez pomiar strumienia magnetycznego oraz przekroju mżenia.

^•9.3. Pomiary natężenia pola magnetycznego oraz ^naPięcia magnetycznego

^^a|ężenic pola magnetycznego i napięcie magnetyczne nie są mierzalne bezpośrednio. __ Powietrzu — ze względu na stałą i ściśle znaną wartość przenikalności magnetycznej _nj_e. .Raczenie indukcji jest jednoznaczne z wyznaczeniem natężenia pola; stąd pisze się ' p^edy o pomiarze H w przypadku NMR, przetworników transduktorowych i innych. ‘ⁿduk°^WSZCC^ⁿ'^{e uwa}^^a się, że pomiar napięcia magnetycznego przy użyciu przetwornika R₀ * ^cWnego, zwanego pasem (cewką) Rogowskiego można uważać za bezpośredni. Pas Wypr^o jest płaską cewką nawiniętą na cienkim pasku dielektryka (rys. 9.22). Do (możn'^Vadzon>'^{ch w} środku pasa końców cewki przyłącza się najczęściej strumieniomierz n,_a ^{a ta}kże użyć galwanometru balistycznego). Pas umieszcza się swobodnie w polu nie jć y^C7-nym lub na powierzchni magnetowodu. Sposób ułożenia, jak też długość pasa ^naJą znaczenia.