Feldplatten und Hallgeneratoren: Eigenschaften u. Anwendungen
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Berlin [u.a.]
Siemens AG
1985
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1 Zur Historie 9
2 Magnetik 10
2 1 Einheiten 10
2 2 Elektromagnetischer Kreis 12
2 3 Dauermagnetischer Kreis 14
2 4 Magnetische Werkstoffe 19
2 5 Magnetfeld in der Umgebung von Dauermagneten 20
2 6 Feld Verteilung im Luftspalt eines Magnetjochs 22
3 Physikalische Grundlagen 23
3 1 Galvanomagnetische Effekte 23
3 2 Hallwinkel 24
3 3 Hallspannung und Widerstandsänderung 25
3 4 Einfluß der Geometrie 28
3 5 Halbleiter für galvanomagnetische Bauelemente 30
3 6 Einfluß von Magnetfeld und Temperatur 32
3 7 Langzeitkonstanz 34
3 8 Frequenz- und Rausch verhalten 35
3 9 Empfindlichkeit gegen ionisierende Strahlung 35
4 Herstellung -des Materials für galvanomagnetische Bauelemente 37
4 1 Massives Material 37
411 Indium-Antimonid InSb 37
412 Indium-Arsenid InAs 38
413 Indium-Arsenid-Phosphit InAsP 39
414 Indium-Antimonid-Nickel-Antimonid InSb-NiSb 39
415 Silizium Si 40
416 Galliumarsenid GaAs 40
4 2 Aufgedampftes Material InSb und InAs 40
5 Aufbau und Herstellung von Hallgeneratoren 42
5 1 Hall-System aus InSb, InAs 42
5 2 Hallgenerator aus GaAs 43
5 3 Hallgenerator auf A1203 (InSb, InAs) 46
5 4 Hallgenerator auf Ferrit (InSb, InAs) 47
5 5 Si-Hallgenerator 49
6 Aufbau und Herstellung von Feldplatten 50
6 1 Corbinoscheibe 50
6 2 Rasterfeldplatten 51
6 3 Feldplatten aus InSb-NiSb 51
6 4 Feldplattenfühler 54
641 Offener magnetischer Kreis 56
642 Geschlossener magnetischer Kreis 57
643 Feldplattenfühler mit offenem magnetischen Kreis 58
644 Feldplattenfühler mit geschlossenem magnetischen Kreis 59
6 5 Feldplattenpotentiometer 60
651 Feldplattenpotentiometer mit axialer Ansteuerung 61
652 Feldplattenpotentiometer mit radialer Ansteuerung 64
6521 Wirkungsweise 64
6522 Aufbau 67
7 Eigenschaften von Hallgeneratoren 76
7 1 Steuerstrom 76
7 2 Wärmeleitwert 76
7 3 Betriebs- und Lagertemperatur 77
7 4 Steuer- und hallseitiger Innenwiderstand 77
7 5 Leerlaufhallspannung 78
7 6 Linearisierung 78
7 7 Empfindlichkeit 81
7 8 Ohmsche Nullkomponente 81
7 9 Induktive Nullkomponente 83
7 10 Temperaturabhängigkeit von Hallspannung und Innen
widerständen 83
7 11 Temperaturkompensation 84
7 11 1 Temperaturkompensation bei geringen Flußdichten 84
7 11 2 Temperaturkompensation bis zu hohen Flußdichten 86
7 12 Remanenzhallspannung 87
8 Eigenschaften von Feldplatten 88
8 1 Grund widerstand R0 88
8 2 Widerstand RB im Magnetfeld 88
8 3 Belastbarkeit 90
831 Wärmeleitwert 90
832 Festlegen der Betriebsspannung 91
8 4 Empfindlichkeit 94
841 Einfluß des Arbeitspunktes von vormagnetisierten Feldplatten
auf die Empfindlichkeit 93
8 5 Temperaturabhängigkeit 94
851 Temperaturabhängigkeit der Einzelfeldplatte 94
852 Temperaturkompensation von FP-Differentialfühlern 96
8521 Temperaturkompensation mit den FP-Innenwiderstand 97
8522 Temperaturkompensation mit einem Heißleiter 98
853 Einsatz von Feldplattenfühlern bei hoher Temperatur 99
8 6 Nullspannung UAO und Mittensymmetrie M 100
9 Anwendungen von Hallgeneratoren 103
9 1 Auswerteelektronik und Hilfsschaltungen 103
9 2 Magnetfeldmessung mit Hallgeneratoren 105
921 Feldmessung im freien Raum 105
922 Feldmessung in Luftspalten 105
923 Messung von Axial- und Tangentialfeldern 106
924 Feldmessung bei tiefen Temperaturen 107
925 Elektrische Multiplikation 107
926 Magnetogrammabfrage 107
9 3 Spezielle Anwendungen von Meßhallgeneratoren 107
931 Messung sehr schwacher Magnetfelder 107
932 Feldregelung 109
933 Potentialfreie Strommessung 110
9 4 Signalhallgeneratoren 113
941 Hallgenerator SBY 566 113
942 Hall-IC SAS 231 114
943 Hallgenerator KSY 10 114
944 Fühleranordnungen mit Ansteuerung durch Magneten 115
945 Fühleranordnungen mit Ansteuerung durch Eisenteile 118
946 Auswerteschaltungen für Signalhallgeneratoren 120
10 Anwendungen von Feldplatten 125
10 1 Gradientenmessung 125
10 2 Messung schwacher Magnetfelder 125
10 3 Potentialtrennung 132
10 4 Feldplatten-Differentialfühler 132
10 4 1 Rotationsbewegungen 132
10 411 Digitale Drehzahlmessung 132
10 412 Drehsinnanzeige 134
10 413 Winkelschrittgeber 136
10 414 Analoge Drehzahlmessung 137
10 4 2 Lineare Bewegungen 138
10 421 Analogie zu Rotationsbewegungen 138
10 422 Bestimmung der relativen Lage 138
10 423 Linearer Weggeber 140
Literaturverzeichnis 142
Stichwortverzeichnis 143
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