48. Гальваномагниторекомбинационные преобразователи.

Гальваномагниторекомбинационные преобразователи (ГМРП) осно­ваны на изменении средней концен трации носителей заряда под действием магнитного тюля, проявляющемся в проводниках, которые имеют поверх­ности с разной скоростью рекомбинации носителей зарядов [75]. ГМРП обычно представляет собой тонкую полупроводниковую пластинку, у которой одна из боковых поверхностей (1) грубо обработана (пескоструйка, грубая шлифовка), а другая (2) - отполирована. Вследствие этого у поверхности I скорость рекомбинации носителей зарядов на 2-3 порядка больше, чем у поверхности 2. Если ГМРП находиться в магнитном поле так, что вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно вектору плотности тока через ГМРП и параллельно плоскостям рекомбинации, то под действием силы Лоренца произойдет смещение носителей к одной из боковых поверхно­стей. Если направление магнитного поля таково, что заряды перемещаются к поверхности /, то общая концентрация носителей зарядов уменьшается и соответственно возрастает сопротивление ГМРГ1. При обратном направле­нии вектора магнитной индукции изменяется направление силы Лоренца, что приведет к перемещению зарядов к поверхности 2, у которой малая скорость рекомбинации, и к общему увеличению концентрации зарядов, т.е. к уменьшению сопротивления ГМРГ1. ГМРП обычно включается последовательно с сопротивлением на­грузки в цепь, питаемую от стабилизированного источника постоянного или переменного напряжения.

49. Датчики Виганда.

Новейшей разработкой в области датчиков магнитного поля является датчик Виганда [76]. Он состоит из предварительно обработанной механи­чески проволоки из сплава «Викалой» (10% V, 52% Со, 38% Fe) диаметром

около 0,3 мм, намотанной в виде катушки длиной 15 мм, имеющей около 1300 витков. Если эту катушку поместить в магнитное поле, то при пре­вышении определенной величины напряженности поля направление на­магничивания спонтанно изменится. В результате этого изменения возни­кает импульс напряжения длительностью 20 мке и амплитудой около 2,5 В.

Достоинствами датчика Виганда являются: отсутствие необходимо­сти в источнике питания, большая величина сигнала (несколько вольт), широкий температурный диапазон (минус 196...плюс 175°С), конструк­тивная защищенность от коротких замыканий, искробезопасность.

Изменение во времени импульса, возникшего в магнитно-бистабильной проволоке. Амплитуда и длительность импуль­сов не зависит от скорости изменения магнитного поля, гак что датчики указанного типа могут применяться при скоростях, даже близких к нулю. Поэтому индуктивные методы уступают в таких случаях данному способу измерения. применение такого датчика для измере­ния скорости вращения.

50. Гальваномагнитные явления. Характеристика основных гальваномагнитных эффектов.

Наибольшее техническое приме­нение получили следующие гальваномагнитные явления: эффект Холла, эффект магнитосопротивления (называемый также эффектом Гаусса), магни­тодиодный эффект. Другие гальваномагнитные явления - эффект Эттингсгау- зена и эффект Нернста не находят широкого практического приложения. Гальваномагнитные эффекты возникают под действием поперечного магнитного поля при протекании через образец электрического тока. В то же время для термомагнитных эффектов, сопутствующих гальваномаг- нитным, первичными являются тепловой поток и нормальное к нему маг­нитное поле. Величина продольных эффектов (кроме эффекта Гаусса) по сравне­нию с напряжением питания пренебрежимо мала. Поэтому кратко рас­смотрим лишь поперечные эффекты, сопровождающие эффект Холла. Эффект Эттингсгаузена заключается в появлении поперечной разно­сти температур под влиянием протекающего через образец тока и перпен­дикулярного к нему магнитного поля. В результате эффекта Эттингсгаузе­на в холловской пластине возникает термо-ЭДС, которая прибавляется к напряжению Холла. Поперечный эффект Нернста - Эттингсгаузена заключается в появ­лении поперечного напряжения в пластине под влиянием магнитного поля и теплового потока. Знак напряжения Нернста - Эттингсгаузена зависит от направления магнитного поля и не зависит от направления тока. Эффект Риги-Ледюка заключается в появлении поперечного гради­ента температуры в полупроводниковой пластине, в которой имеется про­дольный градиент температуры, при воздействии магнитного поля. В ре­зультате этого эффекта на потенциальных электродах датчика Холла (ДХ) появляется термо-ЭДС. Ее знак положительный для полупроводника р-типа и отрицательный для полупроводника п-типа.

Классификация гальвано- и термомагнитных эффектов:

Эффекты	Поперечный	Продольный
Гальваномагнит­ ные	Эффект Холла (попереч­ная разность потенциа­лов) Эффект Эттингсгаузена (поперечная разность температур)	Эффект Гаусса (изменение удельного сопротивления в магнитном поле) Эффект Нернста (продольная разность температур)
Термомагнитные	Эффект Риги-Ледюка (поперечная разность температур) Эффект Нернста-Эттин- гсгаузена (поперечная раз­ность потенциалов)	Эффект Маджи-Риги-Ледюка (изменение теплопроводности в магнитном поле) Продольный эффект Нернста-Эттингсгаузена (про­дольная разность температур)