СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ казания на индикаторном табло не изменяются) прибор выключается автоматически. Имеется возможность подключения к ПЭВМ по интерфей су USB. Для измерения компонентов (со ставляющих В х , В у и В z ) индукции по стоянных и переменных магнитных полей используются три взаимно ор тогональных элемента Холла, каждый из которых измеряет только одну из них. Затем встроенный в прибор мик ропроцессор вычисляет модуль индук ции по формуле: . (1) Устройство прибора (базовая модель МПЧ 01) иллюстрируется блок схе мой, изображённой на рисунке 2; фо тография приведена на рисунке 3. При помещении преобразователей в постоянное или переменное маг нитное поле на выходе каждого из трёх элементов Холла 1 возникает сигнал, пропорциональный соответ ствующему компоненту индукции этого поля. Через блок ключей 3 сигнал поступает на усилитель 4, масштабирующий его до необходи мой величины. Затем усиленный сиг нал поступает на вход встроенного в микропроцессор 5 аналого цифрово го преобразователя и преобразуется в цифровой код. Полученный код микропроцессор пересчитывает в значение соответствующего компо нента измеряемой индукции, а также вычисляет модуль индукции по фор муле (1). На индикаторное табло 6 вы водятся значения трёх компонентов и модуля магнитной индукции в мкТл или мТл. Прибор МИН 01 [2] имеет измери тельный блок и два выносных трёх координатных первичных преобразо вателя магнитного поля из магнито чувствительных элементов Холла, также смонтированных на штангах в ортогональных плоскостях. В отличие от МПЧ 01, прибор МИН 01 обладает расширенными функциональными возможностями. К ним относятся: ве дение журнала измерений и сохра нение результатов в памяти прибора в виде массива, с возможностью пере дачи полученных данных на ЭВМ для последующей обработки; отображе ние на большом графическом дисплее не только модуля измеренной вели чины магнитного поля, но и его фор мы и длительности (для импульсных магнитных полей), что облегчает обна ружение источника магнитного поля и в дальнейшем позволяет его экрани ровать. Основные технические характерис тикиприбораМИН 01приведёныв таб лице 2. Прибор изготавливается в виде базовой модели МИН 01 (см. рис. 4), предназначенной для измерения на пряжённости постоянного магнитно го поля в диапазоне 0,01…100 мТл и пе ременного магнитного поля частотой 50 ± 2 Гц в диапазоне 0,01…10,0 мТл и импульсного магнитного поля часто той 50 ± 2 Гц в диапазоне 1,5…12,5 мТл. Степень защиты МИН 01 от проник новения воды, пыли, внешних твёрдых предметов соответствует IP20 (ГОСТ 14254). Прибор фиксирует значение моду ля напряжённости магнитного поля как функцию времени на экране дис плея. Прибор измеряет амплитудные значения напряжённости импульсных магнитных полей (50 Гц) с характерис тиками следующих импульсных режи мов генерации ( τ И – длительность им пульса, t П – длительность паузы между импульсами): ● режим I, τ И = 0,02 с и более, t П = 2 с и менее; ● режим II, τ И от 1 до 60 с, t П более 2 с; ● режим III, τ И от 0,02 до 1 с, t П более 2 с. Прибор питается от четырёх элемен тов типоразмера АА (аккумуляторов с номинальным напряжением 1,2 В или щелочных батарей с номинальным напряжением 1,5 В). Структурная схе ма и принципфункционирования ана логичны прибору МПЧ 01. Следует отметить, что для разрабо танных приборов МИН 01 и МПЧ 01 использовались миниатюрные элемен тыХолла, выпускаемые ГО «НПЦНАНБ по материаловедению» (г. Минск) по технологии гетероэпитаксиальных структур антимонида индия на полу изолирующем арсениде галлия с вы сокой подвижностью носителей за ряда n типа [5]. Размер магниточув ствительной области не превышает 50 × 50 × 6 мкм, а самого элемента Хол ла – 0,5 × 0,5 мм. Магнитная чувст вительность элементов Холла при управляющем токе 30 мА составляет не менее 250 мВ/Тл. Отличительной особенностьюданных элементов Хол ла является высокая стабильность мет рологических характеристик. Л ИТЕРАТУРА 1. Драпезо А.П., Соколов С.Н., Тарасевич С.В., Ярмолович В.А. Приборы для мониторин га магнитного поля. МатериалыМеждуна родной научно технической конферен ции «Приборостроение – 2010». Минск, 2010. 2. Драпезо А.П., Соколов С.Н., Тарасевич С.В., Ярмолович В.А. Трёхкомпонентный изме рительный преобразователь слабых маг нитных полей для мониторинга экологи ческой обстановки объектов. Материалы Международной научно технической конференции «Приборостроение – 2008». Минск, 2008. С. 81–82. 3. Ярмолович В.А., Шилагарди Г., Проко шин В.И., Драпезо А.П., Цооху Х., Тимурба тор Д., Тувшнитур П. Основные концепту альные принципы проектирования сен соров слабых магнитных полей на эффек те Холла. Физик № 309 (15) (Монголия). 2009. 4. Соколов С.Н., Тарасевич С.В. , Драпезо А.П., Ярмолович В.А. Магнитометр. Патент РБ на полезнуюмодель№6454 от 17.09.2009, опубл. 30.08.2010, МПК G01R33/00. 5. Прокошин В.И., Драпезо А.П., Ярмолович В.А. Новые методы контроля с помощью пре цизионных механоэлектрических мик ропреобразователей. Наука и инновации. 2008. №11. С. 69–71. 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 Рис. 4. Фотография прибора МИН 01 1 2 3 4 6 5 Рис. 2. Блок схема прибора МПЧ 01 Рис. 3. Прибор МПЧ 01 © СТА-ПРЕСС