16Мар

За что отвечает датчик холла: Датчик Холла – что это такое, как работает, признаки поломки и способ замены — автомобильный портал

Содержание

Датчик Холла – что это такое, как работает, признаки поломки и способ замены — автомобильный портал

Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла, и при необходимости – уметь его заменить.

Содержание

  1. Что такое датчик Холла и как он работает
  2. Признаки неисправности датчика Холла
  3. Типы датчиков Холла
  4. На основе результатов
  5.  Датчики Холла с аналоговым выходом
  6. Датчики Холла с цифровым выходом
  7. На основе операции
  8. Биполярный датчик Холла
  9. Униполярный датчик Холла
  10. Как проверить датчик Холла
  11. Замена датчика Холла
  12. Как большие электрические нагрузки можно контролировать с помощью датчиков Холла

Что такое датчик Холла и как он работает

Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе. Также внутри датчика находится постоянный магнит.

Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.

Датчик Холла имеет три клеммы:

  • одна соединяется с “массой”,
  • ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
  • с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.

Признаки неисправности датчика Холла

Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя. Вот несколько самых распространенных симптомов:

  1. Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
  2. На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
  3. Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
  4. Силовой агрегат глохнет во время движения.

При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла. Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.

Типы датчиков Холла

Датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • На основании Вывода
  • На основании операции

На основе результатов

На основе выходных данных датчики Холла можно разделить на два типа:

  • Датчики Холла с аналоговым выходом
  • Датчики Холла с цифровым выходом

 Датчики Холла с аналоговым выходом

Датчики Холла с аналоговым выходом содержат регулятор напряжения, элемент Холла и усилитель. Как следует из названия, выход такого типа датчика является аналоговым по своей природе и пропорционален напряженности магнитного поля и выходу элемента Холла.

Эти датчики имеют непрерывный линейный выход. Благодаря этому свойству они подходят для использования в качестве датчиков приближения.

Датчики Холла с цифровым выходом

Датчики эффекта Холла с цифровым выходом имеют только два выхода: «ВКЛ» и «ВЫКЛ». Эти датчики имеют дополнительный элемент «триггер Шмитта» по сравнению с датчиками Холла с аналоговым выходом.

Именно триггер Шмитта вызывает эффект гистерезиса, и поэтому достигаются два различных пороговых уровня. Соответственно, выход всей цепи будет либо низким, либо высоким. Переключатель эффекта Холла — один из таких датчиков. Эти датчики цифрового вывода широко используются в качестве концевых выключателей в станках с ЧПУ, трехмерных (3D) принтерах и позиционных блокировках в автоматизированных системах.

На основе операции

На основе операции датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • Биполярный датчик Холла
  • Униполярный датчик Холла

Биполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют как положительных, так и отрицательных магнитных полей для своей работы.  Положительное магнитное поле южного полюса магнита используется для активации датчика, а отрицательное магнитное поле северного полюса магнита используется для отпускания датчика.

Униполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют только положительного магнитного поля южного полюса магнита, чтобы активировать, а также отпустить датчик.

Как проверить датчик Холла

Простой способ проверки датчика положения распредвала (Холла) показан на следующем видео. Существует несколько способов, позволяющих проверить исправность датчика Холла. Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:

  1. Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо “родного”. Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
  2. При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
  3. Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.

Если в результате проверки обнаружится, что датчик Холла неисправен, тогда его необходимо заменить на новый.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла не составит особых затруднений. С этой работой под силу справится своими руками даже начинающему автолюбителю. Чуть ниже на видео достаточно подробно показан процесс замены датчика в трамблере автомобиля УАЗ.

Обычно замена датчика Холла состоит из нескольких этапов:

  • Прежде всего, трамблер снимается с машины.
  • Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
  • Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
  • При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
  • Вал вытаскивают из трамблера.
  • Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
  • Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
  • Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.

Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.

Как большие электрические нагрузки можно контролировать с помощью датчиков Холла

Мы уже знаем, что выходная мощность датчика Холла очень мала (от 10 до 20 мА). Поэтому он не может напрямую контролировать большие электрические нагрузки. Тем не менее, мы можем контролировать большие электрические нагрузки с помощью датчиков Холла, добавив NPN-транзистор с открытым коллектором (сток тока) к выходу.

Транзистор NPN (приемник тока) функционирует в насыщенном состоянии в качестве переключателя приемника. Он замыкает выходной контакт заземлением, когда плотность потока превышает предварительно установленное значение «ВКЛ».

Выходной переключающий транзистор может быть в разных конфигурациях, таких как транзистор с открытым эмиттером, транзистор с открытым коллектором или оба. Вот так он обеспечивает двухтактный выход, который позволяет ему потреблять достаточный ток для непосредственного управления большими нагрузками.

За что отвечает датчик холла

Прибор назван по имени создателя — учёного Эдвина Холла. Открытие, которое учёный совершил в 1879 году, оказалось поистине фундаментальным, нашло применение не только в автомобилестроении. А открыл физик гальваномагнитный эффект, суть которого — различие в воздействии магнитного поля на свойства подключенных к электричеству проводников.

Датчик Холла — что это такое в автомобиле?

Датчик используют на машинах с бесконтактной основой, ставшей очередной вехой в эволюции устройств, применяемых для включения системы подачи горючего. Именно бесконтактный измеритель – ее главная особенность. Также система отличается контактным зажиганием. Принцип работы датчика Холла — фиксация перемен, происходящих в магнитном поле, путем изменения напряжения мотора, генерируемого на выходе.

Прибор заменяет собой контакты, используется для контроля величины напряжения. Благодаря ему при перегрузках в бортовой сети происходит деактивация двигательной системы. При перегреве контроллера включается температурная защита. Металлический экран датчика имеет прорези, на которых формируется магнитное поле. Благодаря этому в пластине появляется напряжение. Из-за того, что прорези чередуются, оно является пониженным.

Поломка прибора приводит к возникновению неисправностей инжектора.

За что отвечает датчик Холла?

Прибор отвечает за передачу командных сигналов. Он определяет скорость машины и переключает контакты. Это аналоговый преобразователь, активируемый при помощи коммутатора, который излучает магнитное поле. Если в работе двигательной системы возникнут сбои, устройство сможет замерить текущее напряжение без разрыва цепи.

У устройства есть и другие функции. Речь идет о повышении мощности двигательной системы и динамизации работы систем автомобиля. Датчик соединен с распределителем, составляет с ним единый механизм. Прибор напоминает прерыватель с аналоговым приводом. Иногда его совмещают с коленвалом двигателя. Назначение данного прибора можно охарактеризовать так — оперативное включение антиблокиратора тормозов ДВС и тахометра.

Как работает датчик Холла и как он устроен?

Проводя свои исследования, Холл установил: когда пластина в магнитном поле и под напряжением, в ней происходит отклонение электронов. Поток магнитных частиц движется перпендикулярно этому движению. Направление отклонения электронов напрямую зависит от полярности магнитного поля. Значит, на различных сторонах металлической пластинки плотность электронов будет разной.

Технологии совершенствовались, и этот принцип лег в основу прибора, который сейчас принято называть по имени человека, открывшего это явление.

Схема работы датчика следующая:

  • Сквозь пластины устройства проходит электричество.
  • В магнитном поле образуется разница потенциалов. Затем она постепенно выравнивается с помощью постоянного магнита. Сила тока на выходе при этом может различаться.
  • Когда на вход прибора поступает сигнал, формируется постоянный импульс, имеющий прямоугольную форму. Этот импульс видим только на осциллографе.

Есть аналоговые и цифровые измерители. Аналоговый трансформирует магнитную индуктивность в электричество. Сила тока находится в зависимости от величины магнитного поля.

Эту конструкцию не используют в новых машинах — она устарела. Индукция цифрового прибора достигается, только если значение магнитного поля переходится через определенный рубеж. Устройство не активируется при слишком слабом магнитном поле. В старых авто датчик применяли для подачи искры на свечи.

Устройство датчика Холла таково:

  • магнитная основа;
  • роторная лопатка;
  • провод для прохождения магнитного потока;
  • корпус из пластика;
  • электронная микросхема;
  • контактная система.

Всего в контроллере 3 контакта. Первый подводится к массе. Второй нужен для подключения напряжения, сила которого составляет 6 вольт. С третьего контакта происходит передача импульсов на коммутатор.

Достоинства устройства

У датчика Холла много достоинства. Главное – отсутствие контактов и, как следствие, надежность. Нет деталей, которые при езде трутся друг о друга. Датчик содержит только твердотельную электронику.

Устойчивость к ударам и вибрации тоже высока. Прибор может работать в широком диапазоне магнитных частот — до 100 кГц. Он не дает сбои при работе в экстремальных температурных условиях, способен выдержать до +150 градусов и до -40. Производительность двигательной системы благодаря датчику намного повышается.

Автопроизводители обычно используют датчик для контроля скоростного режима валов и колес. Также его применяют в бесщеточных двигателях, работающих от постоянного тока — в них он определяет место нахождения постоянного магнита.

Датчик Холла увеличивает эффективность двигательной системы, повышает ее ресурс. Отвечает за коммуникацию систем машины. Конструктивные особенности прибора зависят от возложенных на него функций. Время от времени прибор нужно проверять. Как правило, проверку проводят при помощи осциллографа.

Датчик Холла или распредвала — это такое устройство, которое отвечает за образование искры для запуска двигателя. От его рабочего состояния зависит бесперебойное функционирование двигателя авто.

Для чего нужен датчик Хола в автомобиле?

Где находится и как выглядит?

Какие могут быть неисправности?

Создание имитации контроллера Холла

Как заменить датчик своими руками?

Видео «Последствия неправильной установки датчика Холла»

Комментарии и Отзывы

Для чего нужен датчик Хола в автомобиле?

Прибор используется вместо контактных элементов и может применяться для слежения за величиной тока нагрузки. Благодаря этому датчику выполняется деактивация двигателя при появлении токовых перегрузок в бортовой сети. Если контроллер перегревается, производится включение температурной защиты.

Принцип работы

Скачки напряжения в электросети мотора могут иметь последствия для датчика. Поэтому современные устройства дополнительно комплектуются диодными элементами, которые препятствуют обратной активации напряжения. Принцип действия приспособления основан на эффекте Холла. Поперечная разность потенциалов образуется при перемещении одного из проводников в магнитное поле. Данный эффект достигается благодаря тому, что токи проходят через клеммные элементы пластины, которая находится в самом поле, с полупроводником.

Когда работает двигатель и вал силового агрегата вращается, стальные лопасти ходят по специальным прорезям, установленным внутри корпуса. Это способствует подаче электрического сигнала на коммутаторное устройство. В результате узел открывает транзисторный элемент и подает напряжение на катушку. Последняя выполняет процедуру преобразования низковольтного импульса в высоковольтный. Этот сигнал подается на свечи зажигания.

Подробно о принципе действия контроллера Холла рассказал канал «Радиолюбитель TV».

Где находится и как выглядит?

При необходимости замены неисправного устройства потребителю надо знать, где стоит контроллер. Он располагается в трамблере автомобиля и выполнен в корпусе в виде небольшого цилиндрического элемента. Чтобы получить доступ к устройству, необходимо разобрать распределительный узел и снять крышку, бегунок и прочие детали механизма. На наружной стороне трамблера к контроллеру Холла подключается разъем с проводкой.

Устройство

Оптический регулятор положения распределительного вала устроен так:

  • 1 — постоянное магнитное устройство;
  • 2 — лопасть роторного механизма;
  • 3 — магнитопроводы;
  • 4 — пластиковый корпус, в который заключаются все элементы устройства;
  • 5 — плата;
  • 6 — контактные выводы.

Схема приспособления контроллера Холла

Устройство комплектуется тремя контактами:

  • первый используется для подключения к массе, то есть кузову автомобиля;
  • второй необходим для подсоединения плюсового напряжения, рабочий параметр которого составляет примерно 6 вольт;
  • третий контакт предназначен для подачи с него импульса на коммутаторное устройство.

Какие могут быть неисправности?

Признаки неполадок контроллера Холла:

  1. Наблюдается резкий рост потребления топлива в системе. Это обусловлено тем, что впрыск горючей смеси в силовом агрегате происходит больше одного раза за цикл прокручивания коленвала.
  2. Мотор машины стал функционировать менее стабильно. Транспортное средство во время движения дергается, мощность двигателя может резко падать. Иногда не получается увеличить скорость машины более чем на 60 км/ч. Во время движения силовой агрегат может произвольно заглохнуть.
  3. Иногда поломка датчика Холла становится причиной фиксации рычага трансмиссии. Скорости коробки передач переключить не получается, такая особенность характерна для новых иномарок. Чтобы решить проблему, необходимо перезапустить силовой агрегат.
  4. Неисправность может проявиться в виде отсутствия искры для воспламенения горючей смеси. Из-за этого запуск мотора машины будет невозможен.
  5. Вероятны сбои в функционировании системы самодиагностики. К примеру, на контрольном щитке появляется индикатор проверки мотора, если агрегат работает на холостом ходу. Когда обороты двигателя увеличиваются, ошибка с приборной панели пропадает.

Канал «Авто-Мото» рассказал о признаках неисправности регулятора, а также других элементов системы зажигания в автомобиле.

Если сам контроллер Холла целый и рабочий, то неисправность может быть связана с такими причинами:

  1. На корпус устройства попала грязь или другие посторонние предметы.
  2. Произошло повреждение либо обрыв сигнального кабеля, по которому подключен контроллер.
  3. В колодку для соединения датчика Холла с бортовой сетью попала влага. Решить проблему можно путем просушки разъема.
  4. Произошло замыкание сигнального проводника с кузовом или электросетью транспортного средства. Для определения неисправности необходимо прозвонить устройство.
  5. Произошло повреждение экранирующей составляющей на жгуте с проводкой. Возможен обрыв отдельных кабелей.
  6. Проблема может заключаться в повреждении проводников, предназначенных для питания контроллера Холла.
  7. При подключении устройства была спутана полярность. Из-за этого датчик функционирует некорректно или вовсе не работает.
  8. Неисправности в функционировании высоковольтной цепи системы зажигания.
  9. Неполадки в функционировании управляющего модуля автомобиля.
  10. При установке контроллера был неверно выставлен люфт между самим датчиком, а также магнитопроводящей пластиной.
  11. Проблема может заключаться в повышенной амплитуде торцевого воздействия шестеренки распредвала. Требуется детальная диагностика схемы.

Дмитрий Мазницын в ролике рассказал о причинах неисправности регулятора и дал рекомендации по их устранению.

Проверка датчика

Есть несколько способов диагностики контроллера. Самый точный вариант, который позволит получить осциллограмму — воспользоваться специальным оборудованием. Осциллограф не только определит состояние контроллера, но и даст точно понять, что устройство скоро выйдет из строя. Такое оборудование есть не у каждого электрика, поэтому ниже рассмотрены более простые, но не менее эффективные варианты.

Диагностика мультиметром

Перед выполнением тестирования устройство надо настроить в режим измерения постоянного тока, рабочий диапазон должен составить 20 вольт. Также потребуется два металлических штыря. Перед проведением диагностики с разъема устройства демонтируется резиновый чехол.

Процедура предварительной проверки, позволяющей установить, что на контроллер Холла подаются необходимые сигналы, выполняется так:

  1. С распределительного узла отключается основной бронепровод. Его необходимо соединить с массой автомобиля для предотвращения случайного появления разряда. Поскольку это приведет к запуску силового агрегата при диагностике.
  2. Затем производится активация системы зажигания.
  3. Разъем отключается от распределительного механизма.
  4. На тестере выставляется режим постоянного тока с диапазоном 20 вольт.
  5. Отрицательный контакт мультиметра подключается к кузову автомобиля, можно выбрать любое место. Положительный выход тестера будет использоваться для замера рабочего параметра напряжения.
  6. Разъем, подключенный к распределительному узлу, оснащается тремя контактами — красным, зеленым и белым, но расцветка проводников может быть другой. На первом выходе величина напряжения должна составить 11,37 вольт либо около 12 В, на втором — тоже в районе этого показателя. А на последнем проводнике рабочий параметр должен составить 0 вольт.

Следующий этап диагностики:

  1. Берутся два металлических штыря, можно использовать гвозди. Один из них устанавливается в средний контакт колодки (обычно зеленый цвет), а другой подключается к массе. Его расцветка, как правило, белая. Затем сам разъем подсоединяется обратно к распределительному устройству. Штыри используются в качестве проводников тока. На обратной стороне разъема открытых контактов нет, поэтому для проверки сами кабели придется оголить, а делать это не рекомендуется.
  2. Затем зажигание активируется. Положительный контакт тестера надо подключить к штырю среднего выхода на разъеме, а отрицательный — к белому проводнику. Производится замер напряжения. Если контроллер Холла рабочий, то полученная величина должна составить около 11,2 вольт.
  3. Затем надо прокрутить коленчатый вал силового агрегата и одновременно проверить показатели, которые выдает тестер. Если значения в ходе прокручивания снизятся до 0,02 вольт и затем увеличатся до 11,8 В, то это нормально. Так и должно быть в нижнем и верхнем пределе измерений. Можно отключать тестер.

Контроллер Холла считается рабочим, если при прокручивании коленчатого вала верхний предел измерений будет не ниже 9 вольт, а нижний — не выше 0,4 В.

Канал «Автоэлектрика ВЧ» подробно показал процедуру диагностики датчика с использованием тестера и рассказал об основных особенностях этого процесса.

Проверка сопротивления

Чтобы произвести диагностику этого параметра, потребуется простое устройство, состоящее из резисторного элемента на 1 кОм, диодной лампочки, а также гибких кабелей. К ножке источника освещения надо подключать резистор, для надежной фиксации используется пайка.

К этой детали подсоединяются два проводника необходимой длины, важно, чтобы они были не короткими.

Принцип проверки выглядит так:

  1. Производится демонтаж крышки распределительного механизма. От контактов отсоединяется сам трамблер, а также колодка с проводами.
  2. Выполняется диагностика исправности электроцепи. Для этого тестер надо соединить с первой и третьей клеммами, а затем активировать зажигание. Если все проводники целые, то величина напряжения на дисплее мультиметра составит от 10 до 12 вольт.
  3. Затем аналогичным образом выполняется подключение собранного прибора к тем же выходам. Когда полярность соблюдена, то диодная лампочка загорится, если нет — то кабели надо поменять местами.
  4. Потом проводник, подключенный к первому выходу, остается нетронутым. А конец третьей клеммы переключается на вторую. Выполняется прокручивание распределительного вала. Это можно сделать руками либо с использованием стартерного механизма.
  5. Если в процессе выполнения этих действия источник освещения стал моргать, то контроллер работает правильно и не нуждается в замене.

Канал Altevaa TV рассказал о способе проверки датчика с использованием обычной лампочки на примере автомобиля Фольксваген.

Создание имитации контроллера Холла

Такой вариант диагностики датчика Холла считается наиболее быстрым, но его реализация возможна при наличии питания в системе зажигания и отсутствия искры.

От распределительного механизма отключается трехконтактный разъем. Производится активация зажигания в машине и с помощью куска проводника замыкаются контакты под номерами 2 и 3, это выходы сигнала и пин. Если в результате подключения на центральном кабеле образовалась искра, это говорит о поломке контроллера Холла. При выполнении задачи высоковольтный проводник необходимо держать у массы авто.

Устранение неисправностей

Ремонт рассмотрен на примере автомобиля Фольксваген.

Для восстановления работоспособности датчик можно отремонтировать:

  1. Для возобновления работы контроллера необходимо заменить логический компонент. Для этого заранее надо приобрести устройство S441А.
  2. В центральной части корпуса датчика, как показано на фото, с помощью дрели просверливается небольшое отверстие. Для этого потребуется качественное сверло, поскольку внутри контроллера, за пластиковой частью, имеется металлический каркас.
  3. Используя канцелярский нож, необходимо срезать каждый проводник. Затем прокладываются канавки от сделанного отверстия с помощью надфиля к остаткам кабелей.
  4. Само измерительное устройство монтируется в окошко корпуса. Для диагностики используется магнит. Если приложить этот элемент к контактам, на которые заранее подключен прибор, состоящий из диодной лампочки и резистора. Такое устройство использовалось для диагностики. В результате проверки лампа должна загореться. Если этого не произошло, то надо проверить полярность.
  5. Затем делается разводка выводов по канавкам корпуса. В самом окошке необходимо оставить проводники для соединительной колодки нового контроллера. Производится пайка элементов.
  6. На завершающем этапе производится проверка выполненных действий. Для этого используется тестер. Визуально необходимо убедиться в целостности всех контактов. Если устройство рабочее, то механизм герметизируется с помощью клея или другого состава, но не пластика. Этот материал может деформироваться при работе в условиях повышенных температур.
  7. Выполняется сборка контроллера, все действия осуществляются в обратной последовательности.

Как заменить датчик своими руками?

Чтобы поменять контроллер, надо действовать так:

  1. От аккумулятора автомобиля отключаются клеммные зажимы.
  2. Производится демонтаж распределительного механизма. От устройства отсоединяется колодка с проводниками, выкручиваются болты, фиксирующие узел.
  3. Выполняется демонтаж крышки распределителя. В зависимости от модели трамблера она может фиксироваться на болтах или специальных зажимах. Элементы крепления выкручиваются и демонтируются.
  4. После снятия важно совместить риску газораспределительного устройства с отметкой на коленвале силового агрегата. Также необходимо запомнить положение распределительного узла. Перед снятием рекомендуется сделать соответствующую метку.
  5. Элементы крепления корпуса откручиваются с помощью гаечного ключа. Производится демонтаж фиксаторов, если они установлены на механизме.
  6. Из распределительного узла извлекается вал.
  7. От контроллера Холла отсоединяются зажимы с клеммами.
  8. Выполняется демонтаж датчика из посадочного места. Для проведения задачи устройство надо потянуть на себя и аккуратно извлечь. Датчик демонтируется через появившееся отверстие.
  9. Берется новый контроллер и устанавливается вместо старого. Процедура монтажа выполняется в обратной последовательности.

Видео «Последствия неправильной установки датчика Холла»

Пользователь Дядя Саша рассказал, к чему может привести неверный монтаж устройства и дал рекомендации по устранению такой проблемы.

Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла, и при необходимости – уметь его заменить.

Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.

В конце статьи смотрите видео-инструкцию по самостоятельной замене Датчика Холла.

А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.

Что такое датчик Холла и как он работает

Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе. Также внутри датчика находится постоянный магнит.

Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.

Датчик Холла имеет три клеммы:

  • одна соединяется с «массой»,
  • ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
  • с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.

Признаки неисправности датчика Холла

Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.

Вот несколько самых распространенных симптомов:

  1. Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
  2. На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
  3. Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
  4. Силовой агрегат глохнет во время движения.

При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.

Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.

Как проверить датчик Холла

Простой способ проверки датчика положения распредвала (Холла) показан на следующем видео.

Существует несколько способов, позволяющих проверить исправность датчика Холла. Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:

  1. Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо «родного». Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
  2. При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
  3. Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.

Если в результате проверки обнаружится, что датчик Холла неисправен, тогда его необходимо заменить на новый.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла не составит особых затруднений. С этой работой под силу справится своими руками даже начинающему автолюбителю.

Чуть ниже на видео достаточно подробно показан процесс замены датчика в трамблере автомобиля УАЗ.

Обычно замена датчика Холла состоит из нескольких этапов:

  • Прежде всего, трамблер снимается с машины.
  • Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
  • Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
  • При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
  • Вал вытаскивают из трамблера.
  • Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
  • Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
  • Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.

Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.

Видео, как заменить датчик Холла своими руками

Датчик Холла на ВАЗ — как и когда его проверять?

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная → Система зажигания автомобиля → Как проверить датчик Холла на ВАЗ

Датчик Холла является одной из главный частей бесконтактной системы зажигания. Именно поэтому он вызывает серьезный интерес большого числа автовладельцев. Оно и понятно, ведь в случае неисправности этого устройства, двигатель попросту не запустится. Рассмотрим для чего он нужен и узнаем как его проверить на ВАЗ.

Назначение датчика

Данный датчик представляет собой устройство, которое монтируется как можно ближе к трамблеру и имеет связь с распределительным валом двигателя.  Датчик Холла пришел на замену контактной системе зажигания, который имел примитивную конструкцию, затрудняющую запуск двигателя в плохих погодных условиях, а также в случае обгорания контактов. Современное устройство состоит из вала, на котором установлена пластина в виде небольшой короны. Такая корона имеет определенное число зубьев, которое соответствует количеству цилиндров двигателя. Внутри датчика также устанавливается магнит на постоянной основе.

Теперь происходит следующее. При запуске двигателя начинает вращаться распределительный вал, который заставляет вращаться вал на датчике. При этом, металлические лопасти начинают постоянное пересечение свободного пространства внутри устройства. В результате образуется импульсное напряжение, которое по группе проводов направляется на катушку зажигания. Внутри катушки оно преобразуется в высоковольтное и возвращается уже в трамблер для распределения по цилиндрам.

Как проверить датчик Холла?

Проверка датчика Холла выполняется для выявления его неисправности. Поводом для проверки могут служить следующие признаки неисправности:

 

  • Неустойчивость работы двигателя. Выражается в частом изменении оборотов, а также вибрации двигателя, которая бывает, обычно, при его попытке заглохнуть. Кроме того, вполне возможно, что во время движения автомобиль дергается и развивает не полную мощность.
  • Проблемы с запуском. Если двигатель заводится на сразу или совсем не заводится, имеет место быть проверка датчика.
  • Любое непредсказуемое поведение ДВС, например, его внезапная останока – тоже может быть из-за неисправного датчика Холла.

Если в вашем случае происходит что-то из этого списка, то необходимо сразу же проверить датчик. Для контроля его работоспособности можно применять следующие способы, которыми уже давно пользуются опытные автолюбители:

  1. Первый способ самый популярный и, пожалуй, самый точный. Для этого можно попросить на время заведомо исправный датчик у своего соседа по гаражу или знакомого, установить на автомобиль и проверить работу двигателя. Если перечисленные проблемы сразу же исчезли, значит, вам необходимо приобрести новый.
  2. Если же вы не имеете возможности найти исправное устройство, можно воспользоваться другим методом, который имитирует работу датчика. Для этого вытащите его штекер со стороны трамблера и включите зажигание. Замкните выходы 3 и 6. Если вы наблюдаете небольшое искрение, значит, датчик нуждается в замене.
  3. Следующий метод используется уже более грамотными мастерами. В этом случае вам понадобится самый обычный вольтметр. С помощью его щупов нужно замерить выходное напряжение датчика, которое должно соответствовать диапазону значений от 0,4 до 11 Вольт.
  4.  

    Последний метод не предусматривает использование вольтметра, но тоже может помочь при диагностике неисправности. Вам необходимо лишь выполнить следующее: вывод трансформатора нужно подключить к самой обычной свече зажигания, а ее резьбовое соединение, которое используется для крепления, подключить к «массе». Каретку с датчиком снимите и включите в разъем проводов. После этого, включите зажигание, а возле контактов проведите металлической отверткой, если устройство рабочее, то должна появиться искра.

Это все способы, с помощью которых можно проверить датчик Холла. Не исключено, что существуют и другие методы. Сразу после проверки, в случае выявления неисправности, датчик необходимо заменить, тогда работа двигателя сразу выйдет на нормальный уровень. 

Похожие материалы

Раннее или позднее зажигание — как определить?

Пропуск зажигания в цилиндрах 1,2 и 3

Проблему пропуска зажигания в цилиндрах сможет заметить практически любой водитель.

Замена замка зажигания на ВАЗ

Замок зажигания выполняет одну из самых ответственных задач в работе автомобил

Когда менять свечи зажигания

Однозначно ответить на вопрос, когда менять свечи зажигания, довольно сложно.

Модуль зажигания ВАЗ-2114- проверка, демонтаж и замена

Модуль зажигания (МЗ) играет важнейшую роль в работоспособности автомобиля.

Коммутатор зажигания

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смес

Датчик холла на ВАЗ 2109: замена своими руками, признаки поломки

Содержание:

  1. Функции и расположение
  2. Признаки поломки
  3. Замена

Автомобили постоянно развиваются, потому появление новых устройств — не неожиданность. Примером развития отечественного автопроизводства стало появление датчика Холла на карбюраторных версиях ВАЗ 2109.

Функции и расположение

На карбюраторных ВАЗ 2109 датчик Холла (ДХ) отвечает за размыкание и замыкание контактной группы. При вращении экрана с окнами, на устройство подается сигнал, трансформирующийся в электрический. Посредством коммутатора сигнал идет на катушку зажигания, а там превращается в электрозаряд — искру.

Располагается ДХ у девятки на распределителе зажигания. Искать устройство необходимо под пылезащитным экраном. Датчик закреплен на опорной пластине с помощью заклепок или пары винтов. Это уже зависит от типа используемого распределителя.

На инжекторных ВАЗ 2109 датчик Холла отсутствует. Его функции выполняет датчик положения коленвала.

Признаки поломки

Если ДХ выйдет из строя, автомобиль сам вам сообщит о наличии неисправности. Для определения неполадок с ДХ существуют определенные признаки, идущие от двигателя:

  • Вы попросту не можете завести двигатель;
  • Возникают перебои в работе силового агрегата — плавный ход становится уже не таким плавным, появляются рывки;
  • Холостой ход нарушен или отсутствует полностью;
  • Двигатель может неожиданно выключиться, заглохнуть;
  • Заметно теряется мощность мотора.

Прежде чем бежать к подкапотному пространству и менять датчик Холла, для начала нужно убедиться, что причина всех бед с двигателем заключается именно в нем. Все же признаки косвенные, и они могут быть вызваны нарушением работоспособности других элементов вашего автомобиля.

Место установки

Проверка состояния

Есть несколько основных способов, которые применяются сегодня для проверки текущего состояния датчика Холла. Познакомимся детальнее с каждым из них, а вы для себя решите, какой будете применять при очередной проверке ДХ на своем ВАЗ 2109.

Способ проверки

Ваши действия

Замена старого устройства новым

Это самый простой способ, который потребует от вас наличия под рукой запасного датчика Холла, в работоспособности которого вы уверены. Просто извлеките старый датчик, вставьте на его место новый и попробуйте завести автомобиль. Если все заработало, вы нашли причину. Если же нет, придется искать источник проблем в других система

Проверка напряжения на выходе

Для этого метода вам потребуется тестер, подключенный к выходу устройства. Если датчик Холла будет исправен, тестер покажет значения в пределах 0,4-11 Вольт. Если же данные не соответствуют установленным нормам, ДХ придется заменить

Имитация работы устройства

Популярный метод, в рамках которого вы обманываете собственный автомобиль, имитируя работу датчика Холла. Вам необходимо извлечь штекерную колодку, включить зажигание и соединить между собой 3 и 6 выходы. Если начнет проскакивать искра, будьте уверены, ваш датчик вышел из строя

Проверка без дополнительных приборов

Здесь вам тестер или вольтметр не потребуется. Сначала подключите вывод с катушки к свече зажигания, а резьбу свечи подключить на массу. Снимите каретку с датчиком и присоедините разъем. Теперь можно включать зажигание. С помощью отвертки проведите инструментом возле устройства — датчика Холла. Если на свече появится искра, это говорит об исправности ДХ. Если же нет, вывод очевиден.

Проверка устройства

Обнаружив, что ДХ неисправен, вам следует обязательно заменить устройство. Затягивать с этим мероприятием не рекомендуем.

Замена

Ничего особо сложного в замене ДХ на отечественной девятке нет. Потому за работу вполне можно браться своими руками даже начинающему водителю.

  1. Отключите минусовую клемму от аккумулятора.
  2. Отключите бронепровода от трамблера, отключите шланг от вакуум-корректора.
  3. Далее извлекайте газовый трос и пока убирайте его в сторону, дабы не мешал процессу.
  4. Открутите крепеж кронштейна, который удерживает провода. Кронштейн снимите со шпильки и отодвиньте. Иначе он будет вам мешать.
  5. На корпусе привода вспомогательных узлов и трамблере обязательно нанесите прямую линию. Эта места позволит во время обратной сборки не нарушить момент зажигания.
  6. Отключите питающую колодку с проводами.
  7. Извлеките из картера сцепления заглушки и проверните отверткой маховик таким образом, чтобы установить поршень первого цилиндра в положении верхней мертвой точки.
  8. Чтобы снять трамблер, вам необходимо открутить еще две крепежные гайки, удерживающие устройство.
  9. Снимите крышку с трамблера, снимите бегунок и потяните его вверх. Только немного.
  10. Снимите крышку пылезащиты.
  11. Откручивайте теперь болт крепления, чтобы извлечь штекер.
  12. Нужно еще открутить болты, которые держат пластину нашего искомого датчика.
  13. Демонтируйте болты крепления вакуум-корректора, снимите стопорные кольца, корректор и тягу.
  14. Чтобы достать провода, вам потребуется разжать имеющийся там зажим.
  15. Снимите крепежную пластину, открутите крепежные болты, что позволит вам наконец-то снять вышедший из строя датчик Холла.
  16. Необходимо теперь установить новый датчик и собрать узел, действуя в обратной последовательности.

Важно не сбить настройки зажигания

Не забудьте после завершения работ обязательно проверить, правильно ли работает ваш карбюраторный ВАЗ 2109, не нарушили ли вы момент зажигания.

Основная сложность процесса замены ДХ заключается в необходимости добраться до датчика, а также существующие риски нарушения правильной работы карбюратора. Но если действовать аккуратно и строго согласно инструкции, проблем удастся избежать.

 Загрузка …


Как проверить датчик Холла: способы и его замена

Содержание:

 

  • Что такое?
  • Принцип работы датчика
  • Особенности при неисправности
  • Типы датчиков
  • Причины неисправности
  • Как провести проверку
  • Преимущества ДХ
  • Замена датчика Холла
  • Заключение

 

Многим водителям нет никакого дела до датчика Холла, пока он исправен. Но потребность в проведении проверки на исправность возникает вместе с проблемами в системе зажигания авто. В этом случае потребуется либо заменить устройство, либо отремонтировать его. Но для начала нужно определиться, как проверить датчик Холла мультиметром или другим приспособлением. В предложенном материале расскажем, как сделать это правильно, какие алгоритмы проверки существуют, и какие причины провоцируют поломку.

Что такое?

Датчик Холла представлен в виде радиоэлемента. Сейчас это устройство очень популярно в среде радиолюбителей. Но обычно датчик используется в автомобильных системах для измерения положения, движения или скорости.

Датчики имеют массу положительных характеристик: герметичность, влагоустойчивость и прочность. Если говорить обычными словами, то датчик — это элемент, реагирующий на внешнее магнитное поле. Прибор отвечает за передачу сигналов, определяя скорость и переключая контакты. Если в работе «движка» произойдет сбой, то прибор измерит напряжение без разрыва цепи.

Вместе с распределителем устройство имеет общий механизм. В редких случаях он совмещен с коленчатым валом мотора. Главная роль датчика в данном случае — быстрая активация антиблокиратора тормозов двигателя и тахометра.

Принцип работы

Датчик Холла (ДХ), как было уже сказано, считается электромагнитным прибором и применяется не только в автомобилях, но и в других механизмах. Все машины российского производителя обладают бесконтактной системой зажигания, которая управляется именно ДХ. Если происходит поломка, то это приводит к серьезным проблемам с мотором. Водителю, прежде чем проводить диагностику, нужно понять принцип работы и как проверить датчик Холла.

Эффект Холла — именно это возложено в основу работы датчика. Название устройства произошло от имени физика из США, который открыл данное явление в середине 19 века. Но почти век его изобретение не находило практического применения. Это произошло после того, как было отлажено производство полупроводниковых элементов. Благодаря этому началось изготовление небольших датчиков, которые могут мерить напряженность поля, силу тока по проводнику.

Сама конструкция ДХ имеет несколько контактов, в том числе для подсоединения на корпус машины, подачи питания и передачи импульса на коммутатор. Основным преимуществом использования прибора в цепи является отсутствие контактов, которые бы перегорали. Помимо этого, датчик выполняет другие роли в автомобильной системе, а именно: увеличивает производительность мотора и при этом ускоряет работу систем и механизмов.

Особенности при неисправности

Когда функционирование датчика нарушается, это приводит к некоторым проявлениям. Например, увидеть проблему, не прибегая к вскрытию, почти невозможно. Но существует несколько признаков, демонстрирующих неисправность:

1. Мотор не запускается.

2. Двигатель тяжело заводится.

3. На холостом ходу наблюдается нестабильность.

4. При езде на высокой скорости машина «дергается».

5. Двигатель глохнет без причин.

Как только водитель заметит какую-либо из перечисленных проблем, он должен провести диагностику ДХ. После этого станет понятно, почему произошел сбой. Но не стоит исключать того, что проблема может скрываться не в самом датчике, а вообще в системе зажигания.

К косвенным особенностям проявления неисправности относят резкое увеличение потребления топлива. Иногда проблема в датчике провоцирует фиксацию коробки передач и невозможность ее переключить. В данной ситуации поможет перезапуск силового агрегата. Если признаки проявляются регулярно, то это говорит о поломке ДХ.

Типы датчиков

Сегодня можно выделить разные датчики, функционирующие по принципу Холла. Они подразделяются на аналоговый и цифровой.

Аналоговый датчик является первым типом самого устройства. Его работа напрямую зависит от силы магнитного тока. Чем выше сила, тем больше напряжения вырабатывает сердечник. Но, к сожалению, данный вид прибора не используется сейчас в автомобилях из-за больших габаритов и неудобного конструктивного решения.

В автомобилях используется датчик цифрового типа, который, в свою очередь, подразделяется на биполярный вид и униполярный. При нарастании магнитного поля происходит активация униполярного датчика, выключение, соответственно, возникает при снижении силы.

Что касается биполярного устройства, то оно реагирует не на силу магнитного поля, а на полярность. Эти виды приборов относят к линейной разновидности. В список цифровых также включают оптический ДХ. Он имеет в своей конструкции фотоэлемент, фиксирующий лопасти ротора или вала эффективнее.

К преимуществам цифрового ДХ относят:

• Устойчивость к колебаниям магнитного поля.

• Низкая чувствительность к колебаниям напряжения.

• В области переменного МП функционирует дольше.

Все эти датчики работают не только в системе зажигания, но и используются для замеров вибраций, силы тока и т.п.

Причины неисправности

Многих водителей очень интересуют признаки неисправности датчика Холла, которых может быть довольно много. Приведем самые популярные из них:

1. Загрязнения. Это простая и банальная причина, по которой ДХ может выйти из строя. Автомобиль начинает подавать сигналы, символизирующие неисправность.

2. Исчезновение искры. Если это произошло, то автовладельцу нужно провести проверку проводки и клеммы на качество контакта. Окисление провода, его разрыв или перегиб часто приводит к неполадкам.

3. Пробой проводки. Существует риск пробоя, особенно если изношенная проводка проходит около датчика.

Лучше всего проводку датчиков расположить вдали от другой проводки, либо менять ее регулярно (не реже раза в два года).

К другим менее популярным причинам неисправности датчика Холла можно отнести попадание влаги на контакты, короткое замыкание вследствие соприкосновения с водой, нарушение изоляции или неверное подключение прибора.

Как провести проверку

Проверка датчика Холла происходит довольно просто. Существуют разные методы, к которым часто прибегают водители.

Первый способ заключается в имитации наличия прибора. Метод популярный и быстрый. Его можно использовать в случае, когда питание в системе зажигания есть, но отсутствует искра. Для этого придется убрать 3-хштекерную колодку с трамблера. Если во время проверки на проводе катушки зажигания возникнет искра, то это говорит о том, что ДХ сломан.

Еще одна проверка представляет собой использование мультиметра. Водителю нужно измерить напряжение на выходе датчика. Исправный прибор показывает 0,4-11 В. Еще один метод заключается в измерении сопротивления. Нормальным значением считается диапазон 10-12 В.

Преимущества ДХ

У датчиков Холла есть свои преимущества и недостатки, как и у любого электронного прибора.

К преимуществам относят:

• Многофункциональность, то есть ДХ играют разные роли.

• Надежность. Приборы износоустойчивые, поскольку не обладают движущимися частями.

• Простота в обслуживании.

Среди недостатков выделяют небольшой радиус действия, то есть они не работают на расстоянии более 10 сантиметров. Но главным недостатком считается температурная нестабильность.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла сможет даже новичок или человек, не разбирающийся в автомобиле. Главное внимательно, поэтапно и не спеша все сделать. Этапы проведения замены:

1. Снимите трамблер с машины, после чего произведите демонтаж крышки трамблера.

2. Совместите метки механизма газораспределения + коленвала.

3. После производится демонтаж всех креплений при помощи гаечного ключа. Тут важно запомнить последовательность и принадлежность крепежей. Все фиксаторы и стопоры также снимаем.

4. Аккуратно выньте вал из трамблера.

5. Отсоедините клеммы датчика и открутите монтажные болты, достаньте датчик.

6. Далее новый датчик Холла просто вставьте и в обратном порядке повторите все действия — просто соедините все.

7. Датчик Холла готов к применению!

Заключение

Обычно датчик Холла в автомобильной системе представлен в виде измерителя размеров в несколько миллиметров. Они имеют пластиковый короб, разъем для подключения и кабель. Сенсор мониторит магнитные поля и их параметры, а затем выдает алгоритмы работы. Инструктор по вождению в Свиблово на своих занятиях обязательно расскажет, что если датчик выйдет из строя, то водитель сразу это почувствует. Поломка будет выражать себя в разных признаках. Для разрешения проблемы потребуется диагностика.

Твитнуть

Устройство, замена и ремонт датчика Холла своими руками

Содержание

  1. Датчик Холла и особенности эксплуатации
  2. Самостоятельный ремонт датчика Холла
  3. Замена датчика холла с изначальной проверкой резистором
  4. Место расположения, фиксация, неисправности
  5. Проверка

В современных условиях происходит постоянное технологическое развитие датчиков Холла. Они отличаются надежностью, точностью и постоянством данных. Широкое распространение эти приборы получили в автомобилях и других транспортных средствах. Они обладают повышенной устойчивостью к агрессивным внешним воздействиям. Датчики Холла являются составной частью многих устройств, с помощью которых контролируется определенное состояние техники.

Во многих случаях этот прибор размещается в трамблере и отвечает за образование искры, то есть он используется вместо контактов. Нередко данный прибор применяется для слежения за током нагрузки. С его помощью производится отключение при возникновении токовых перегрузок. В случае перегревания датчика происходит срабатывание температурной защиты. Резкое изменение напряжения может иметь для устройства тяжелые последствия. Поэтому в последних моделях устанавливается внутренний диод, препятствующий обратному включению напряжения.

Датчик Холла до настоящего времени не смог заменить обычные механические переключатели. Однако в любом случае он имеет ряд значительных преимуществ. Основными из них являются отсутствие контактов, загрязнений, а также механических нагрузок. Поэтому часто можно встретить датчик Холла на скутере, применяемый в качестве составной части датчика зажигания.

 

Датчик Холла и особенности эксплуатации

Когда в конструкции авто активно эксплуатируется датчик Холла, схема подключения его требует регулярных проверок и профилактического обслуживания. Главное еще и не навредить во время таких проверок, поэтому отсоединение разъема кабеля от датчика должно в обязательном порядке производиться при выключенном зажигании. Иначе элемент может просто выйти из строя, ремонтировать его нет смысла, потребуется замена.

Проверить правильность схемы можно следующим образом: при вращении коленчатого вала и, соответственно, вала распределителя должен попеременно загораться и гаснуть контрольный светодиод, указывающий на наличие сигнала. Запрещается проверять датчик с помощью обычной контрольной лампы. Особое внимание во время работы устройства следует обращать на чистоту и надежность в разъеме и контакте штекеров. Необходимо помнить, что датчик Холла нельзя использовать в обычной системе зажигания.

Несмотря на сложность процедуры проверки датчика Холла каждый может провести проверку самостоятельно, хотя объективность тестирования будет ниже. Например, можно воспользоваться мультиметром, установить работу прибора в режим вольтметра и измерить выходное напряжение, которое должно находиться в диапазоне от 0,4 до 11 В. Ну, а самый простой способ проверки это установка заведомо исправного датчика, если изменения будут очевидны, это повод отправиться в магазин за новым датчиком.

Самостоятельный ремонт датчика Холла

Датчики Холла имеют очень простую конструкцию и поэтому редко ломаются. Но их нельзя назвать вечными. Иногда датчик может выдавать отказы, и в системе зажигания пропадает «искра».

Проверку работы устройства можно сделать своими силами. Центральный контакт датчика Холла замыкают на надежную «массу», после этого измеряют входящее напряжение тока (значения должны быть в пределах 9-10 В). Если напряжение присутствует, и другие детали работаю в штатном режиме, то причина «искры» кроется в неисправности датчика.

В случае неисправности элемент требует скорейшей замены. Однако цена детали в магазине сильно ударит по кошельку. Поэтому можно попытаться провести самостоятельный ремонт датчика Холла.

Работы будут проводиться на примере автомобиля марки Фольксваген. Иномарка имеет стандартный примитивный датчик Холла. Процесс ремонта очень прост: необходимо только заменить логический элемент S 441 А.

Переда началом ремонта логический элемент проверяют на работоспособность. Для этого достаточно последовательно соединить светодиод и резистор (1 или 2 кОм), эту конструкцию прикрепляют к контактам «плюс» и «выход». Напряжение электрического тока должно быть от 3 до 30 В. Исправность S 441 А проверяют с помощью магнита: должен срабатывать светодиод.

В центре корпуса датчика Холла дрелью нужно высверлить небольшое отверстие. Необходимо хорошее сверло, так как пластмассовый корпус детали укреплен изнутри металлическим каркасом.

Ножом нужно «заподлицо» срезать каждый провод, а потом проложить надфилем канавки от высверленного отверстия к остаткам проводов. Измерительный элемент устанавливают в окошко корпуса и проверяют его работу с помощью магнита. Если схема не работает, то в первую очередь стоит проверить полярность установки элементов.

Пробник нужно отпаять и сделать разводку выводов по канавкам корпуса. В окошке должны остаться только провода для соединительного разъема старого датчика. При проведении работ важно соблюдать последовательность подключения и маркировку проводов (символы «+», «–» или «0» можно найти на разъеме трамблера).

После пайки с помощью тестера и визуального осмотра нужно убедиться в исправности механизма. Если нет никаких проблем, то можно герметизировать отверстие клеем или специальным составом. Специалисты не рекомендуют использовать пластмассу, так как высокие температуры могут ее деформировать. Некоторые мастера предпочитают пользоваться для таких работ «холодной сваркой».

Финальный этап работ – это сборка датчика. Все действия осуществляются последовательно, но в обратном порядке.

Такой ремонт очень прост и не потребует специальных знаний. Он подходит также для автомобилей AUDI, Daewoo, Mittsubishi и других иномарок.

Замена датчика холла с изначальной проверкой резистором

Авто, оснащенные карбюраторными ДВС, имеют полезный элемент под названием датчик холла. Основная функция этого компонента, подавать управляющие импульсы на коммутатор, преобразующий их и направляющий на основную обмотку бабины (катушки). Со временем датчик холла выходит из строя, и тогда нужна бывает его умелая замена. В статье представлены подробные инструкции по проверке и замене, а также видео.

Место расположения, фиксация, неисправности

Находится датчик или микроэлектронный регулятор в трамблере современного образца. Защищен пыльником (пылезащитный экран). Фиксируется на пластине двумя винтами или заклепками, что зависит от разновидности модели трамблера.

Меняется микроэлектронный элемент распределителя авто, как и говорилось выше, когда он изнашивается по известным причинам. Следует знать, что если датчик выходит из строя, двигатель просто-напросто глохнет или больше не запускается.

О неисправностях датчика могут сигнализировать также следующие симптомы:

  • на ХХ (холостом режиме) мотор функционирует с перебоями и рывками;
  • авто при движении дергается, особенно когда переключаешься на высокие обороты.

Проверка

Проверить датчик можно несколькими способами. Да и вообще, каждый опытный автомобилист знает и применяет свой, любимый и для него самый эффективный метод.

Мы рассмотрим самые популярные варианты диагностики.

  1. Самый простой и одновременно сложный/времязатратный способ, не требующий особой квалификации от владельца (не считая умения разбирать трамблер до мелких деталей). Надо просто взять рабочий датчик, например, одолжить у знакомого, чтобы не покупать. И установить его вместо старого. Если ДВС больше не будет вести себя, как раньше – будет нормально запускаться и не дергаться на высоких оборотах, датчик неисправен точно.
  2. Взять измерительный прибор, например, обычный тестер или резистор. С его помощью измерить ток на выходе микроэлектронного регулятора. Исправный датчик авто должен показать напряжение в пределах 0,4-11 В. Другие значения уже будут свидетельствовать о неисправности.
  3. Третий вариант подразумевает следующее. Надо вынуть 3-штекерную колодку с датчика, затем включить зажигание, и соединить концы 3 и 6 коммутатора. Если появится искра, то датчик не работает.

Способ проверки посредством резистора считается имитацией работы датчика. Другими словами, резистор выступает в роли самого датчика.

Можно изготовить самодельный резистор измеритель. Другими словами, подготовить некое подобие резистора с контактами, имитирующими датчиковые. Концы их вдеваются в переходниковую колодку, последняя подключается к питанию.

Классический, так сказать самый правильный способ проверки датчика подразумевает обязательное измерение. Это делается лучше всего с помощью вольтметра или мультиметра со шкалой измерения постоянного тока.

Итак, проверка классическим способом осуществляется так.

  • Взять два гвоздя среднего размера, загнуть их в верхней части, как на фото ниже.
  • Снять резиновый чехол с колодки, подключенной к трамблеру и непосредственно к датчику холла.
  • Далее нужно будет скинуть главный бронепровод с распределителя.

Главный бронепровод надо подключить к массе, чтобы обезопаситься от случайного запуска двигателя.

  • Включается зажигание.
  • С трамблера снимается колодка.
  • На мультиметре устанавливается режим в диапазоне 20 В и прибор включается.
  • Минусовой зажим кидается на массу, а плюсовым щупом проверяются провода колодки.

Проверка белого провода (крайний левый) – значение нулевое. Другими словами, здесь напряжения не должно быть. А в режиме звуковой прозвонки мультиметра, на этом проводе должен появиться сигнал, свидетельствующий о соединении с массой.

Таким образом, можно убедиться, что на датчик холла поступают все необходимые импульсы.

Теперь нужно сделать так:

  • Взять один из гвоздей, вдеть его в отверстие среднего провода с обратной стороны клеммы. Второй гвоздь вдеть на место белого провода массы (провода не снимаются).
  • Колодка ставится на место (зажигание должно быть включено).
  • Мультиметр ставится в режим проверки постоянного тока. Щуп плюсовой ставится на гвоздик, вдетый в среднее отверстие колодки, а черный, соответственно на белый.

Теперь надо посмотреть на мультиметр, поставленный в режим измерения напряжения постоянного тока. Он должен выдавать значение, близкое к аккумуляторному.

  • Прокручивается коленвал (посредством ключа или другими способами).
  • Одновременно следует наблюдать за показаниями прибора.

Если показания падают ниже 0,04 В (что является нижним пределом измерения), а верхний предел измерения при вращении соответствует значению, выше 9 В, то датчик холла считается полностью исправным.

Как работают датчики Холла

Как работают датчики Холла — Объясните это

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Датчики Холла

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Измерить электричество очень просто — мы все знакомы с электрическими единицами, такими как вольты, амперы и ватты (и большинство из нас видели счетчики с подвижной катушкой в той или иной форме). Измерение магнетизма немного сложнее. Спросите большинство люди, как измерить силу магнитного поля (невидимого область магнетизма, простирающаяся вокруг магнита) или единицы в какая напряженность поля измеряется (веберы или тесла, в зависимости от того, как вы измеряете), и они не будут иметь ни малейшего понятия.

Но есть простой способ измерить магнетизм с помощью прибора называется датчиком или зондом на эффекте Холла, который использует хитрую часть наука открыта в 1879 годуамериканский физик Эдвин Х. Холл (1855–1938). Работа Холла была гениальной и опережала свое время на 20 лет. до открытия электрона — и никто не знал, что с ним делать, пока десятилетия спустя не стали лучше понимать полупроводниковые материалы, такие как кремний. В эти дни Эдвин Холл был бы в восторге чтобы найти датчики, названные в его честь, используются во всех виды интересных способов. Давайте посмотрим поближе!

Фото: Магнитное испытательное оборудование для изучения эффекта Холла. Фото предоставлено Брукхейвенской национальной лабораторией и Министерством энергетики США (DOE).

Содержание

  1. Что такое эффект Холла?
  2. Как работает эффект Холла?
  3. Использование эффекта Холла
  4. Для чего используются датчики Холла?
  5. Узнать больше

Что такое эффект Холла?

Работая вместе, электричество и магнетизм могут заставить вещи двигаться: электродвигатели, громкоговорители и наушники — это лишь некоторые из незаменимых современные гаджеты, которые работают таким образом. Отправить колеблющийся электрический ток через катушку медного провода и (хотя его не видно происходит) вы создадите временное магнитное поле вокруг катушки слишком. Поместите катушку рядом с большим постоянным магнитом и временным магнитное поле, создаваемое катушкой, будет либо притягивать, либо отталкивать магнитное поле от постоянного магнита. Если катушка свободна двигаться, он будет двигаться — либо к постоянному магниту, либо от него. В электродвигатель, катушка настроена так, что может вращаться на месте и поверните колесо; в громкоговорителях и наушники, катушка приклеена на кусок бумага, пластик или ткань, которая движется вперед и назад выкачивать звук.

Фото: Вы не можете увидеть магнитное поле, но можете измерить его с помощью эффекта Холла. фото любезно предоставлено Викискладом.

» Если ток электричества в неподвижном проводнике сама притягивается магнитом, ток должен проходить по одной стороне провода… »

Эдвин Холл , 1879

Что, если поместить кусок провода с током в магнитное поле, и провод не можешь двигаться? То, что мы называем электричеством, обычно представляет собой поток заряженные частицы через кристаллические (обычные, твердые) материалы (либо отрицательно заряженные электроны, находящиеся внутри атомов, либо иногда положительно заряженные «дыры» — промежутки там, где должны быть электроны). Вообще говоря, если вы прикрепите пластину проводящего материала к батарее, электроны будут проходить через пластину по прямой линии. Как движущиеся электрические заряды, они также будут создавать магнитное поле. Если поместить плиту между полюса постоянного магнита, электроны будут отклоняться в криволинейный путь, когда они движутся через материал, потому что их собственные магнитное поле будет взаимодействовать с полем постоянного магнита. (Для справки: то, что заставляет их отклоняться, называется сила Лоренца, но нам нет нужды вдаваться здесь во все подробности.) Это означает, что на одну сторону материала будет приходиться больше электронов, чем на другую. другом, поэтому на проводе появится разность потенциалов (напряжение). материала под прямым углом к ​​магнитному полю от постоянный магнит и протекание тока. Это то, что физики называют эффектом Холла. Чем сильнее магнитное поле, тем сильнее отклоняются электроны; чем больше ток, тем больше электронов приходится отклонять. В любом случае, чем больше разность потенциалов (известная как напряжение Холла) будет. В других словами, напряжение Холла пропорционально по величине как электрическому тока и магнитного поля. Все это имеет больше смысла в наша маленькая анимация ниже.

Как работает эффект Холла?

  1. Когда через материал протекает электрический ток, электроны (показанные здесь синими точками) движутся через него практически по прямой линии.
  2. Поместите материал в магнитное поле, и электроны внутри него тоже окажутся в поле. На них действует сила (сила Лоренца), которая заставляет их отклоняться от прямолинейного пути.
  3. Теперь, глядя сверху , электроны в этом примере изгибались бы, как показано: с их точки зрения, слева направо. С большим количеством электронов на правой стороне материала (внизу на этом рисунке), чем на левой (вверху на этом рисунке), между двумя сторонами будет разность потенциалов (напряжение), как показано зеленым цветом. линия со стрелкой. Величина этого напряжения прямо пропорциональна величине электрического тока и напряженности магнитного поля.

Куда они идут?

Как узнать, в какую сторону будут двигаться электроны? Вы можете определить направление силы Лоренца с помощью правила левой руки Флеминга (если вы делаете поправку на обычный ток) или его правила правой руки (если вы этого не делаете).

Работа: на заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, действует сила (сила Лоренца), которая меняет их направление, вызывая эффект Холла. Вы можете использовать правило левой руки Флеминга (моторное правило), чтобы определить направление силы, если вы помните, что это правило применимо к обычному току (поток положительных зарядов) и поле течет с севера на юг. В этом примере, если у нас есть поток электронов на страницу, обычный ток течет из страницы (так что это направление, в котором должен указывать ваш второй палец). Если поле течет слева направо (указательный палец), большой палец говорит нам, что электроны будут двигаться вверх.

Использование эффекта Холла

С помощью эффекта Холла можно обнаруживать и измерять все, что угодно как датчик Холла или пробник. Эти термины иногда используются взаимозаменяемы, но, строго говоря, относятся к разным вещам:

  • Датчики Холла просты, недороги, электронные чипы, которые используются во всех видах широко доступных гаджетов и продуктов.
  • Датчики Холла
  • являются более дорогими и сложными приборами. в научных лабораториях для таких вещей, как измерение напряженности магнитного поля с очень высокой точностью.


Фото: 1) Типовой кремниевый датчик Холла. Это выглядит очень похоже на транзистор — неудивительно, поскольку он сделан аналогичным образом. Фото с сайтаобъяснения.com. 2) Зонд на эффекте Холла, использовавшийся НАСА в середине 1960-х годов. Фото предоставлено Исследовательский центр Гленна НАСА (НАСА-GRC).

Обычно изготавливаются из полупроводников (таких материалов, как кремний и германий), эффект Холла датчики работают, измеряя напряжение Холла на двух своих гранях если поместить их в магнитное поле. Некоторые датчики Холла упакованы в удобные микросхемы со схемами управления и могут быть подключены непосредственно к большим электронным схемам. Самый простой способ использование одного из этих устройств для определения положения чего-либо. За Например, вы можете поместить датчик Холла на дверную раму и магнит. на двери, поэтому датчик определяет, открыта дверь или закрыта от присутствия магнитного поля. Такое устройство называется датчик приближения. Конечно, вы можете сделать ту же работу так же легко с магнитным герконом (нет общего правила относительно того, герконы старого образца или современные датчики Холла лучше. зависит от приложения). В отличие от герконов, которые являются механическими и полагаются на контакты двигаясь в магнитном поле, датчики Холла полностью электронные и не имеют движущихся частей, поэтому (теоретически, по крайней мере) они должны быть более надежными. Одна вещь, которую вы не можете сделать с помощью геркона, — это определение степени «включенности» — силы магнетизма — потому что геркон либо включен, либо выключен. Вот что делает датчик Холла таким полезным.

Рекламные ссылки

Для чего используются датчики Холла?

Датчики Холла дешевы, прочны и надежны, компактны и просты в использовании. так что вы найдете их во множестве различных машин и бытовых устройств, от автомобильных зажиганий до компьютерных клавиатур и заводских роботов до велотренажеров

Вот один очень распространенный пример, который вы можете использовать в своем компьютере прямо сейчас. В бесщеточный двигатель постоянного тока (используемый в таких устройствах, как дисководы для жестких и гибких дисков), вы должны иметь возможность в любой момент точно определить, где находится двигатель. Датчик Холла рядом с ротором (вращающейся частью двигателя) сможет определить его ориентацию очень точно, измеряя изменения в магнитное поле. Подобные датчики также можно использовать для измерения скорости. (например, для подсчета скорости вращения колеса или двигателя автомобиля кулачок или коленчатый вал вращается). Вы часто найдете их в электронных спидометрах и анемометры (измерители скорости ветра), где они могут быть использованы аналогично герконовым переключателям.

Фото: Этот небольшой бесщеточный двигатель постоянного тока от старого дисковода для гибких дисков имеет три датчика Холла. (обозначены красными кружками), расположенные вокруг его края, которые обнаруживают движение ротора двигателя (вращающийся постоянный магнит) над ними (не показано на этой фотографии). На датчики особо не на что смотреть, как вы можете видеть на фото крупным планом справа!

Потребовалось несколько десятилетий, чтобы революционное открытие Эдвина Холла прижилось, но теперь используется в самых разных местах — даже в электромагнитных космических ракетных двигателях. Не будет преувеличением сказать, что новаторская работа Холла произвела настоящий эффект!

Изображение: упаковка типичного датчика Холла. Магнитные поля могут быть очень слабыми, поэтому нам нужно, чтобы наши детекторы были как можно более чувствительными, и вот один из способов добиться этого. Сама микросхема Холла (зеленая, 17) установлена ​​на железной несущей пластине (серая, 16), зажатой между двумя формованными пластиковыми секциями (серые, 11, 12). Микросхема подключается проводами (19) к контактным выводам (синие), с помощью которых она может быть подключена к цепи. Но действительно важными частями являются два «концентратора потока» из мягкого железа (оранжевые, 15, 21), которые делают устройство намного более чувствительным. Когда вы помещаете магнит (22) рядом с датчиком, эти концентраторы позволяют магнитному потоку («плотность» магнетизма, создаваемого магнитным полем), течь по непрерывному контуру через микросхему Холла, создавая либо положительное, либо отрицательное напряжение. Если магнит скользит к другой стороне датчика, он создает противоположное напряжение. Иллюстрация из патента США 3 845 445: Модульное устройство на эффекте Холла, автор Роланд Браун и др., IBM Corporation, 29 октября., 1974 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнайте больше

На этом сайте

  • Электричество
  • Магнетизм
  • Электродвигатели
  • Ступичные двигатели
  • Герконы

Статьи

  • Графеновый магнитный датчик в сто раз более чувствительный, чем кремний от Декстера Джонсона. IEEE Spectrum, 26 июня 2015 г. Немецкие исследователи разрабатывают магнитные датчики Холла на основе графена.
  • Как измерить магнитное поле? Ретт Аллен. Wired, 21 января 2014 г. Сравнение традиционных компасов с датчиками Холла в смартфоне.
  • Нобелевская премия по физике 1998 года: дробный квантовый эффект Холла: упрощенное описание физики, за которое Хорст Штормер, Роберт Лафлин и Дэниел Цуй получили премию. Для более подробного описания попробуйте The Quantized Hall Effect by H.L. Stormer and D.C. Tsui, Science, 17 Jun 1983.
История
  • [PDF] Открытие эффекта Холла Г. С. Лидстоуном, Physics Education, Volume 14, 1979. Как Холл открыл свой эффект и понял, что он означает, бросив вызов некоторым из более ранних работ Джеймса Клерка Максвелла. .
Более технический
  • Вертикальное устройство на эффекте Холла, Р. С. Попович, IEEE Electron Device Letters, том 5, № 9, стр. 357–358, сентябрь 1984 г., doi: 10.1109/EDL.1984.25945.
Статьи Эдвина Холла
  • О новом действии магнита на электрические токи автора Эдвин Х. Холл, Американский математический журнал, Vol. 2, № 3 (сентябрь 1879 г.), стр. 287–292. Оригинальная статья Холла.
  • Объяснение феномена Холла Эдвином Х. Холлом, Наука, Том. 3, № 60 (28 марта 1884 г.), стр. 386–387. Собственное описание Холла и объяснение его оригинального эксперимента.
  • Теория эффекта Холла и связанного с ним эффекта для некоторых металлов Эдвина Х. Холла, PNAS USA, Vol. 9, № 2 (15 февраля 1923 г.), стр. 41–46. Одна из более поздних работ Холла.

Книги

  • Датчики на эффекте Холла: теория и приложения Эдварда Рамсдена. Newnes, 2006. Охватывает физику датчиков Холла и способы их включения в практические схемы. Включает датчики приближения, датчики тока и датчики скорости и времени. Также есть удобный глоссарий и список поставщиков.
  • Приборы на эффекте Холла Р. С. Поповича. Институт физики, 2004. Несколько большая и более подробная книга, но охватывающая ту же тему со смесью теории, практических схем и повседневных приложений.
  • Эффект Холла и его приложения, К. Чиен (ред.). Plenum Press, 1980/Springer, 2013. Переиздание материалов симпозиума 1979 г. в Университете Джона Хопкинса, 13 ноября 1979 г., посвященного 100-летию открытия Холла.
  • Эффект Холла в металлах и сплавах, Колин Херд. Спрингер 1972/2012. Современное переиздание вступления 1970-х годов.

Практические проекты

  • Светодиодное освещение, активируемое дверью, с использованием датчиков Холла: Woody1189 подключает свой шкаф к датчику Холла, поэтому он автоматически загорается, когда он открывает дверь!
  • Мотор-втулка для электровелосипеда
  • — как заменить датчик Холла: Джереми Нэш объясняет, что делает датчик Холла в бесщеточном двигателе — и как заменить датчик в случае его отказа.
Видео
  • Как сделать магнитную схему обнаружения полярности: Томас Ким показывает нам, как сделать магнитный детектор на основе датчика Холла, извлеченного из вентилятора кулера ноутбука.

Патенты

Еще несколько технических примеров детекторов Холла и их применения:

  • Патент США 3,845,445A: Модульное устройство на эффекте Холла Р. Браун и др., IBM, 29 октября 1974 г. Концентрирующее модульное устройство на эффекте Холла проиллюстрировано выше.
  • Патент США 3,845,445A: Устройство на элементе Холла с защитным барьером области истощения, автор Р. Попович, Siemens, 29 мая., 1990. Элемент Холла, который можно включить в интегральную схему, рассчитанную на долгий срок службы.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Датчики Холла. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hall-effect-sensors.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и приборы
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Что такое датчик Холла и как он работает?

Ⅰ Введение

Эффект Холла является наиболее распространенным методом измерения магнитных полей, и датчики Холла широко используются и имеют широкий спектр применений в наше время. Например, они используются в автомобилях в качестве датчиков скорости вращения колес и датчиков положения коленчатого или распределительного вала. Они часто используются в качестве переключателей, компасов MEMS, датчиков приближения и других приложений. Теперь мы рассмотрим некоторые из этих датчиков, чтобы увидеть, как они работают, но сначала давайте определим эффект Холла.

 


Catalog

3

Использование Ⅵ0002 6.1 Обнаружение в лодках

6.2 Обнаружение боковых путей

Ⅰ Introduction

Ⅱ What is Hall Effect

Ⅲ What is a Hall Effect Sensor

Ⅳ How Does a Hall Effect Sensor Рабочий

Ⅴ Типы датчиков Холла

5.1 Порог

5.2 Линейный

ⅶ Применение датчика эффекта зала

7.1.

Ⅷ Как тестировать датчики Холла

Ⅸ Часто задаваемые вопросы

830046 Ⅱ Что такое эффект Холла

Эксперимент, описывающий эффект Холла , выглядит следующим образом: если у нас есть тонкая проводящая пластина, подобная той, что показана, и к ней приложен ток, носители заряда будут течь по прямой линии с одной стороны. к другому.

Теперь, если мы приложим магнитное поле к пластине, мы можем нарушить прямолинейный поток носителей заряда благодаря силе, известной как сила Лоренца. Электроны отклонятся к одной стороне пластины, а положительные дырки отклонятся к другой. Это означает, что если мы теперь соединим две другие стороны с измерителем, мы можем получить напряжение, которое можно измерить.

Как упоминалось ранее, эффект получения измеряемого напряжения известен как эффект Холла в честь Эдвина Холла, открывшего его в 1879 году. Датчик воздействия обнаруживает изменения мощности магнитного поля. Этот датчик открывает широкий спектр возможностей для применения в роботизированных датчиках.

Их можно использовать в таких приложениях, как измерение приближения, позиционирования, скорости и тока. Обычно они используются на пневматических цилиндрах, где они используются для передачи положения цилиндра на ПЛК или роботизированный контроллер.

Автомобили, персональная электроника и робототехника — это лишь некоторые из отраслей, в которых используются датчики Холла. В зависимости от области применения они имеют некоторые преимущества перед другими датчиками.

 

Они полностью закрыты, поскольку работают с магнитным полем, что делает их менее уязвимыми к повреждениям из-за грязи или влаги. Они реже, чем механические системы, изнашиваются или искажают показания после большого количества циклов.

 

9Датчики Холла 0002 полезны для широкого спектра применений благодаря их надежности и долговечности, поскольку для правильной работы им не требуется физический контакт. Они могут обеспечить большую воспроизводимость и точность, чем механические устройства, потому что они физически не мешают оборудованию или инструментам.

 

 


Ⅳ Как работает датчик Холла

Лучше всего начать с основ эффекта Холла, чтобы понять принцип работы датчика Холла. Когда ток течет по проводнику в присутствии магнитного поля, электроны отталкиваются магнитным полем к одной стороне проводника.

 

Эффект Холла можно использовать для измерения электрического тока в проводниках, построенных с учетом определенных параметров. Напряжение на плоском металлическом проводнике, например, показывает эффект Холла намного лучше, чем напряжение вокруг одного.

Электроны, движущиеся по проводнику, смещаются в одну сторону, когда магнитное поле прикладывается к плоской пластине. Поскольку сумму отклонений можно рассчитать, устройство имеет широкий спектр применения.

 

Плоский проводник используется для расчета магнитной силы в датчике на эффекте Холла. Когда магнит приближается к датчику, датчик обнаруживает это и отправляет информацию на контроллер.

 

Заряд на пластине смещается в одну сторону, пока магнит находится рядом с датчиком, создавая положительный заряд с одной стороны и отрицательный заряд с другой. Определяется разница напряжений между двумя сторонами пластины, и ее можно использовать для расчета магнитной силы или близости датчика.

 

 


Ⅴ Типы датчиков Холла

Датчики Холла бывают двух основных типов:

5.

1 Пороговый

вкл-выкл) выдает постоянное напряжение Холла. Существует несколько различных конфигураций пороговых устройств, например фиксирующие устройства, которые включаются, когда положительная напряженность поля достигает порога, но выключаются только тогда, когда отрицательное поле той же силы достигает порога, устройства, которые включаются, когда только положительное поле достигает порога. порог, но выключены в противном случае, и устройства, которые включаются, когда положительное или отрицательное поле достигает порога. Пороги также могут быть запрограммированы на некоторых компьютерах.

 

5.2 Линейный

Линейный (датчик с аналоговым выходом) генерировал напряжение Холла, пропорциональное напряженности магнитного поля вокруг него. Полярность колебаний напряжения определяется направлением окружающего магнитного поля. Когда выразительные движения должны восприниматься как небольшие изменения положения, в музыкальных приложениях чаще используются линейные устройства.

 


Ⅵ Использование датчика Холла

Датчики Холла питаются от магнитного поля, и во многих случаях один постоянный магнит, подключенный к движущемуся валу или устройству, может управлять устройством. Существует множество различных форм движений магнитного датчика, в том числе «Лицом к лицу», «Вбок», «Толкай-тяни» и «Толкай-толкай» и другие. Для обеспечения оптимальной чувствительности магнитные линии потока всегда должны быть перпендикулярны чувствительной области системы и иметь правильную полярность, независимо от конфигурации.

 

Магниты с высокой напряженностью поля со значительным изменением напряженности поля для необходимого движения также необходимы для обеспечения линейности. Существует несколько способов обнаружения магнитного поля, и две из наиболее распространенных конфигураций обнаружения с использованием одного магнита показаны ниже: Обнаружение лобового и бокового обнаружения — это два типа обнаружения.

 

6.

1 Лобовое обнаружение

Магнитное поле должно быть перпендикулярно системе датчиков Холла и приближаться к датчику прямо к активному лицу для «лобового обнаружения», как следует из названия. В некотором смысле, это подход «спереди».

 

Этот прямой подход создает выходной сигнал VH, который в линейных устройствах отражает мощность магнитного поля или плотность магнитного потока в зависимости от расстояния от датчика Холла. Выходное напряжение увеличивается по мере приближения и, следовательно, усиления магнитного поля, и наоборот.

 

Положительные и отрицательные магнитные поля также можно различить линейными приборами. Для индикации позиционного обнаружения могут быть выполнены нелинейные устройства, которые запускают выход «ВКЛ» на предварительно установленном расстоянии воздушного зазора от магнита.

 

6.2 Боковое обнаружение

«Боковое обнаружение» — это вторая конфигурация обнаружения. Это требует перемещения магнита вбок по поверхности элемента с эффектом Холла. Например, подсчет вращающихся магнитов или измерение скорости вращения двигателей, обнаружение бокового или проскальзывания полезно для обнаружения наличия магнитного поля, когда оно проходит по поверхности элемента Холла в пределах фиксированного расстояния воздушного зазора.

 

Линейное выходное напряжение, представляющее как положительный, так и отрицательный выходной сигнал, может генерироваться в зависимости от направления магнитного поля, когда оно проходит через осевую линию датчика с нулевым полем. Это позволяет идентифицировать направленное движение как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

 

Датчики Холла имеют широкий спектр применения, особенно в качестве датчиков приближения. Там, где к факторам окружающей среды относятся вода, вибрация, грязь или масло, например, в автомобилестроении, их можно использовать вместо оптических и световых датчиков. Текущее зондирование также может быть выполнено с помощью приборов на эффекте Холла.

Круговое электромагнитное поле формируется вокруг проводника, когда через него проходит ток, как мы узнали из предыдущих уроков. Электрические токи в диапазоне от нескольких миллиампер до тысяч ампер можно рассчитать по наведенному магнитному полю, поместив датчик Холла рядом с проводником без использования больших или дорогих трансформаторов и катушек.

 

Датчики на эффекте Холла могут использоваться для обнаружения ферромагнитных материалов, таких как железо и сталь, в дополнение к обнаружению наличия или отсутствия магнитов и магнитных полей путем размещения небольшого постоянного «смещающего» магнита за активной областью устройства. . Любое смещение или нарушение этого магнитного поля, вызванное введением ферромагнитного материала, может быть обнаружено с чувствительностью всего лишь мВ/Гс.

 

В зависимости от типа устройства, цифрового или линейного, существует множество способов подключения датчиков Холла к электрическим и электронным схемам. Использование светоизлучающего диода, как показано ниже, является очень простым и легким в сборке примером.

 

Датчики Холла можно использовать по-разному из-за различных магнитных перемещений. Как в промышленных, так и в домашних условиях эти инструменты чаще всего применяются для измерения присутствия, положения и близости объектов.

 

Датчики тока, датчики давления и датчики расхода жидкости — все это популярные области применения датчиков Холла в промышленных и производственных процессах. В трансформаторах тока датчики на эффекте Холла представляют собой недорогой бесконтактный способ измерения постоянного магнитного потока.

 

 


Ⅶ Применение датчика Холла

7.1 Датчик Холла в вращающихся устройствах

Датчики скорости работают путем подсчета количества оборотов вала или диска за заданный промежуток времени. Диск, прикрепленный к валу двигателя, вращается рядом с датчиком Холла и имеет магниты по периметру.

 

Состояние датчика меняется по мере прохождения через него магнитов. На основе этих данных датчик рассчитывает обороты. Например, если диск или вал имеют четыре магнита, датчик может переключать состояния четыре раза за один оборот.

Позволяет датчику измерять число оборотов на основе известного параметра, согласно которому на один оборот приходится четыре импульса.

 

Эта технология используется в бесщеточных двигателях постоянного тока для отслеживания скорости и определения положения вала. Это позволяет им работать в определенных диапазонах оборотов, но при этом позволяет им изменять скорость двигателя в любое время.

 

Это значительно упрощает управление двигателями. Это также позволяет им контролировать положение вала на двигателе, что делает их гораздо более гибкими в индустрии робототехники, чем двигатели без датчиков Холла.

 

7.2 Датчики Холла в приложениях сближения

На основе магнитного поля датчики Холла могут обнаруживать приближение. Если напряженность магнитного поля постоянна и определена, можно определить положение датчика по отношению к магниту.

 

Когда магнит перемещается в зону его действия, датчик меняет состояние и оповещает контроллер. Датчики приближения на эффекте Холла можно использовать по-разному. Они используются в роботизированных инструментах, роботизированных захватах, пневматике и множестве других нероботизированных приложений.

7.3 Бесконтактный датчик Холла Использование в робототехнике

Бесконтактные датчики Холла также могут использоваться в робототехнике. Они хороши для определения силы магнитного поля и близости магнита. Датчики Холла могут использоваться для удовлетворения различных требований безопасности. Они часто используются в инструментах для обеспечения подтверждения зажима управляющему устройству.

 

Подтверждение зажима блокирует работу ячейки до тех пор, пока все секции не будут полностью зажаты, что обеспечивает ее безопасную работу. Магниты, встроенные в инструмент, которые попадают в диапазон чувствительности датчика Холла при правильном закреплении, обычно требуют подтверждения детали. Роботизированный контроллер или ПЛК знает, что ячейка безопасна для работы, когда все датчики отображают сигнал.

 

Датчики Холла чрезвычайно полезны в робототехнике. Для обнаружения изменений в ячейке в большинстве роботизированных ячеек используется датчик Холла. Они используются для считывания скорости и положения бесщеточных двигателей постоянного тока. Они используются в пневматических цилиндрах, чтобы определить, выдвинут ли цилиндр или втянут.

 

Их также можно использовать для поддержания здоровья персонала, уведомляя контролирующий орган о подтверждении зажима инструмента. Без датчиков Холла индустрия робототехники будет совсем другой.

 

 


Ⅷ Как проверить датчики Холла

Датчики положения распределительного вала и коленчатого вала представляют собой датчики Холла, которые контролируют положение распределительного вала и коленчатого вала соответственно. Перед датчиком проходит небольшой магнит. Выходное напряжение увеличивается по мере приближения магнита к датчику. Напряжение падает по мере удаления магнита от датчика. Для оценки положения вала электронный блок управления отслеживает выходные сигналы этих датчиков. ECM может поддерживать точное управление двигателем благодаря датчикам положения распределительного и коленчатого валов, а также другим электрическим датчикам, соленоидам и форсункам. Понимание основ работы датчиков Холла поможет вам правильно протестировать сомнительный датчик.

 

• Шаг 1

Снимите датчик с блока цилиндров. Удалите масло, грязь или металлическую стружку с наконечника датчика.

 

• Шаг 2

Проверьте схему двигателя на наличие сигнала датчика распредвала или коленчатого вала, поступающего в ECM. Сигнальный провод от ECM должен быть удален. Подсоедините сигнальный провод к одному концу перемычки. Подсоедините другой конец перемычки к краю оптимистичного зонда. Подсоедините отрицательный щуп к устойчивому заземлению шасси. Подключите отрицательный щуп к заземлению корпуса с помощью перемычки и зажимов типа «крокодил», если необходимо.

 

Чтобы проверить напряжение постоянного тока, переключите электрический вольтметр. Поверните ключевой переключатель в положение «Вкл.». В идеале напряжение должно быть около 0 вольт. Медленно вращайте магнит перпендикулярно передней части датчика. При приближении магнита к датчику напряжение должно возрастать, а по мере удаления — падать. Проблема с датчиком или соединениями датчика, если напряжение не изменяется.

 


Ⅸ Часто задаваемые вопросы

1. Как работает датчик Холла?

Используя полупроводники (например, кремний), датчики на эффекте Холла работают, измеряя изменяющееся напряжение, когда устройство помещается в магнитное поле. Другими словами, как только датчик Холла обнаруживает, что он находится в магнитном поле, он может определять положение объектов.

 

2. Что приводит в действие устройство на эффекте Холла?

Датчики Холла активируются магнитным полем, и во многих случаях устройство может работать от одного постоянного магнита, прикрепленного к движущемуся валу или устройству. Существует множество различных типов движений магнита, таких как «лобовое», «боковое», «тяни-толкай» или «толкай-толкай» и т. д.

 

3. Для чего используется датчик Холла?

Датчики Холла обычно используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для определения угла опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания, тахометров и антиблокировочных тормозных систем. Они используются в бесщеточных электродвигателях постоянного тока для определения положения постоянного магнита.

 

4. В чем заключается принцип эффекта Холла?

Принцип эффекта Холла гласит, что когда проводник с током или полупроводник помещается в перпендикулярное магнитное поле, напряжение может быть измерено под прямым углом к ​​пути тока.

 

5. Насколько чувствителен датчик Холла?

Эти ратиометрические устройства имеют чувствительность 5 мВ/Гс и 2,5 мВ/Гс соответственно, диапазон рабочих температур от -40°C до +150°C и температурную компенсацию во всем рабочем диапазоне.

 

6. В чем разница между датчиком Холла и индуктивным датчиком?

Индуктивные датчики обнаруживают металлические объекты, а датчики Холла обнаруживают наличие магнитного поля.

 

7. Каково происхождение эффекта Холла?

История эффекта Холла начинается в 1879 году, когда Эдвин Х. Холл обнаружил, что небольшое поперечное напряжение возникает на тонкой металлической полоске с током в приложенном магнитном поле.

 

8. Как определить, что датчик Холла неисправен?

Потеря мощности, громкий шум и ощущение, что двигатель каким-то образом заблокирован, часто являются признаками того, что либо контроллер вышел из строя, либо у вас могут быть проблемы с датчиками Холла внутри двигателя.

 

9. Что находится внутри датчика Холла?

Датчик на эффекте Холла представляет собой тонкую полоску полупроводникового материала, точно такую ​​же, как микросхема внутри микроустройства или устройства с оперативной памятью. Он работает по принципу электромагнетизма. Когда вы перемещаете магнит достаточно близко к датчику, генерируется небольшое напряжение. Это идет к усилителю, который повышает напряжение до уровня, достаточного для использования другими электронными устройствами.

 

Лучшим примером является датчик скорости вращения колеса. Небольшой магнит прикреплен к внутренней части автомобильного колеса. Каждый раз, когда магнит проходит мимо датчика, происходит один оборот колеса. Информация передается на блок спидометра и одометра, где она отображается водителю.

 

10. Для чего нужен датчик Холла в автомобиле?

Датчик Холла работает за счет магнитного поля и может также называться датчиком положения кривошипа. Он проверяет положение коленчатого вала двигателя для зажигания свечей зажигания. В противном случае двигатель может заглохнуть и не запуститься без сигнала датчика Холла.

 

Датчики Холла также можно использовать для определения скорости, расстояния или положения коленчатого и распределительного валов двигателя. Все датчики Холла имеют различную внутреннюю электронику с различными программными измерениями и не являются взаимозаменяемыми.

Лучшие продажи диода

Фото Деталь Компания Описание Цена (долл. США)

Альтернативные модели

Часть Сравнить Производители Категория Описание

Заказ и качество

Изображение Произв. Деталь № Компания Описание Пакет ПДФ Кол-во Цена (долл. США)

Поделиться

Датчик Холла и его роль в контроллере двигателя

Датчик Холла — это широко используемый датчик, который обеспечивает обратную связь о положении ротора с контроллером двигателя. Давайте разберемся со значением этого датчика в системе управления автомобильным двигателем.

A Система управления двигателем BLDC представляет собой сложную схему, в которой несколько компонентов работают в тандеме, чтобы заставить двигатель двигаться желаемым образом. Эффективность, долговечность и производительность — это атрибуты, которые больше всего беспокоят инженеров при разработке такой системы.

В то время как магниты и катушки заботятся об электрическом аспекте, микроконтроллер действует как мозг, приводящий в движение двигатель. Но даже самый острый мозг нуждается в сенсорной информации.

Здесь большое значение имеют два сенсорных входа: Скорость и Положение . Давайте разберемся с ними в контексте коммутации двигателей.


Коммутация — это процесс переключения тока в фазах двигателя для облегчения вращения двигателя.

В щеточных двигателях щетки контактируют с коллектором и переключают ток для движения двигателей. Двигатели BLDC не имеют щеток; таким образом, они должны приводиться в движение электронным способом с помощью системы управления двигателем.

Контроллер двигателя BLDC подает прямоугольные сигналы (напряжение) на магниты ротора и создает магнитное поле, которое приводит в движение двигатель.


Значение скорости и положения ротора при коммутации двигателя:

Коммутация в бесконтактном двигателе постоянного тока представляет собой 6-этапный процесс . Трехфазный Н-образный мост используется для создания 6 векторов потока , каждый из которых вызывает поворот двигателя на 60 градусов (соответствует следующему положению), таким образом, совершая полный оборот на 360 градусов.

  • Чтобы двигатель двигался, контроллер двигателя посылает ток через катушку статора. Это создает магнитное поле, которое, в свою очередь, создает крутящий момент на роторе (постоянный магнит). В результате ротор начинает двигаться.
  • Теперь, если ротор приблизится к движущему его магнитному полю, ротор будет стремиться остановиться из-за изменения полярности. В этот момент магнитное поле начнет притягивать ротор и остановит движение. Чтобы этого избежать, система управления двигателем переключает ток, подаваемый на статор, и создается новое магнитное поле, а ротор продолжает свое движение. Таким образом, процесс коммутации сводится к переключению тока в правильном экземпляре .
  • Понятие скорости и положения появляется на картинке, поскольку этот «правильный экземпляр» должен быть обнаружен, когда он прибудет.
  • Датчик необходим для обратной связи с системой управления двигателем, указывающей, когда ротор достиг нужного положения. Если коммутация выполняется быстрее или медленнее, чем скорость ротора, магниты выходят из синхронизации с магнитным полем статора. Это заставляет ротор вибрировать и останавливаться вместо того, чтобы вращаться.
  • После одной коммутации необходимо определить положение ротора относительно статора, чтобы можно было инициировать следующую коммутацию. И, следовательно, определение положения также является важным параметром.

Существует много типов датчиков, используемых в производстве электродвигателей, таких как энкодеры, переключатели и потенциометры. Однако наиболее широко используемым и развернутым датчиком является датчик Холла .

В следующих разделах мы подробно поговорим о датчике Холла и его роли в системе управления двигателем.

Что такое датчик Холла?

Датчик на эффекте Холла представляет собой преобразователь, работающий по принципу эффекта Холла.

Эффект получения измеряемого напряжения, когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, называется эффектом Холла.

Проще говоря, напряжение возникает на электрическом проводнике, когда к нему прикладывается магнитное поле в направлении, перпендикулярном протеканию тока.

Датчик на эффекте Холла представляет собой полупроводниковое устройство, использующее этот принцип для определения положения, скорости и различных других характеристик, необходимых для эффективной работы двигателя BLDC.

Увеличенный вид датчика Холла

Через полосу Холла постоянно протекает небольшой ток. Как уже упоминалось, переменное поле от этого магнита ротора будет создавать напряжение на полосе Холла. Затем напряжение подается на цифровую схему (показана на диаграмме выше), которая, в свою очередь, выдает цифровой сигнал в виде выходного сигнала датчика Холла.

Как работает датчик Холла в двигателе с бесконтактным двигателем постоянного тока

Как правило, двигатель с бесконтактным двигателем имеет три датчика Холла, установленных на роторе или статоре. Эти датчики Холла расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга, обеспечивая угловое положение от 0 до 360 градусов.

Когда эти датчики Холла соприкасаются с магнитным полем ротора, они генерируют соответствующие цифровые импульсы с единицами и 0, как показано на диаграмме ниже.

За шесть шагов эти датчики Холла могут определить положение двигателя (угол). На диаграмме прямоугольные формы сигналов демонстрируют положительный и отрицательный импульсы, генерируемые под соответствующим углом всеми тремя датчиками Холла — A, B и C.

достигла 360 градусов.

 

Следующее объяснение внесет больше ясности.

Когда магнит ротора пересекает один из датчиков, он выдает низкий или высокий сигнал в зависимости от того, прошел ли северный или южный полюс ротора. Когда ротор пересекает все три датчика, эти датчики переключаются между низким и высоким уровнем, таким образом выдавая положение ротора каждые 60 градусов.

На приведенной ниже схеме показан типичный контроллер двигателя BLDC. Три линии, идущие от двигателя к контроллеру, изображают сигнал, посылаемый тремя датчиками Холла.

Датчик Холла способен различать положительный и отрицательный заряды, движущиеся в противоположном направлении. Магнитное поле, обнаруженное датчиком Холла, преобразуется в подходящий аналоговый или цифровой сигнал, который может считываться электронной системой, обычно системой управления двигателем.

Ниже показана таблица истинности, полученная на основе показаний трех датчиков Холла. Как видите, состояние транзистора H-моста зависит от сигнала, обнаруженного датчиком. Стрелка вниз показывает движение по часовой стрелке (CW), а стрелка вверх показывает движение против часовой стрелки (CCW).

Теперь, когда у нас есть таблица истинности и график, можно легко рассчитать угол (положение) и скорость ротора.

Преимущества использования датчика Холла в контроллере двигателя постоянного тока BLDC

  • Датчик Холла представляет собой очень простое устройство, состоящее из магнитов, поэтому оно очень экономично для систем управления двигателем.
  • По той же причине эти датчики легко внедрить в передовые системы управления двигателем для электромобилей и другие автомобильные решения.
  • Большинство двигателей BLDC оснащены этими датчиками.
  • Датчики Холла
  • в основном невосприимчивы к условиям окружающей среды, таким как влажность, температура, пыль и вибрация.

Подведение итогов

Многое происходит внутри системы управления двигателем BLDC. Есть алгоритм FOC, схемы H-Bridge, эффективная коммутация и многое другое. Среди множества компонентов внутри системы управления двигателем BLDC очень маленький и скромный датчик — датчик Холла — дает о себе знать.

Будучи экономичными и простыми в применении, эти датчики сделали современные решения управления двигателями постоянного тока более эффективными и удобными в использовании в автомобильной промышленности.

Посмотрите это место, чтобы узнать о других подобных компонентах, которые играют жизненно важную роль в контроллере двигателя BLDC.

Датчик на эффекте Холла: схема применения, работа

Эффект Холла назван в честь Эдвина Холла, который в 1879 году обнаружил, что при прохождении магнитного поля через проводящую с током пластину в направлении, перпендикулярном плоскости пластины, возникает напряжение возникает поперек пластины. Сила Лоренца, изображенная на верхней панели, является основным физическим принципом, лежащим в основе эффекта Холла. Когда электрон движется в направлении, перпендикулярном приложенному магнитному полю B, на него действует сила, называемая силой Лоренца, которая перпендикулярна как приложенному полю, так и протекающему току.

Датчик Холла (или просто датчик Холла) — тип датчика, который использует эффект Холла для обнаружения наличия и амплитуды магнитного поля. Выходное напряжение датчика Холла пропорционально напряженности поля. В этой статье вы узнаете определение, области применения, схему, принцип работы, преимущества и недостатки датчика Холла.

Подробнее: Датчик положения распределительного вала

Содержание

  • 1 Что такое датчик Холла?
  • 2 Применение датчика Холла
      • 2.0.1 Схема датчика Холла:
  • 3 принцип работы
      • 3.0.1 :
  • 4 Преимущества и недостатки датчика Холла
    • 4.1 Преимущества:
    • 4.2 Недостатки:
  • 5 Вывод
      5.1005

Что такое датчик Холла?

Магнитный датчик представляет собой разновидность датчика Холла. Датчик Холла — это преобразователь, реагирующий на изменения магнитного поля изменением выходного напряжения. Это электронное устройство, которое обнаруживает эффект Холла и преобразует его результаты в электронные данные, которые затем можно использовать для включения и выключения цепи, измерения флуктуирующего магнитного поля, обработки встроенным компьютером или отображения на интерфейсе. .

Когда магнит помещается перпендикулярно проводнику с током, электроны в проводнике отталкиваются в одну сторону, что приводит к разности потенциалов заряда (т. е. напряжения). Таким образом, на наличие и амплитуду магнитного поля вблизи проводника указывает эффект Холла.

Применение датчика Холла

Ниже приведены наиболее распространенные области применения датчика Холла:

  • Датчики Холла используются в таких приложениях, как определение приближения, определение местоположения, определение скорости и определение тока.
  • Датчики Холла
  • часто используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для тахометров или определения времени зажигания двигателей внутреннего сгорания.
  • Они используются для определения положения постоянного магнита в бесщеточных электродвигателях постоянного тока.
  • Обнаружение движущегося элемента вместо механического концевого выключателя является распространенным применением. Индексация вращательного или поступательного движения — еще одно распространенное использование.

Подробнее: Датчик положения коленчатого вала

Схема датчика Холла:

Принцип работы

В работе датчика Холла используется тонкий прямоугольный полупроводниковый материал p-типа, такой как арсенид галлия (GaAs), антимонид индия (InSb) или индий. арсенид (InAs) пропускает через себя непрерывный ток, образуя датчик Холла. Линии магнитного потока воздействуют на полупроводниковый материал, когда устройство помещается в магнитное поле, отклоняя носители заряда, электроны и дырки по обе стороны от полупроводниковой пластины. Магнитная сила, с которой сталкиваются носители заряда при прохождении через полупроводниковый материал, заставляет их двигаться.

Накопление носителей заряда создает разность потенциалов между двумя сторонами полупроводникового материала, поскольку электроны и дырки мигрируют в стороны. Существование внешнего магнитного поля под прямым углом к ​​полупроводниковому материалу затем влияет на прохождение электронов через него, и это влияние выше в плоском материале прямоугольной формы. Эффект Холла является результатом использования магнитного поля для создания напряжения, поддающегося количественной оценке.

Линии магнитного потока должны быть перпендикулярны (90o) к протеканию тока и правильной полярности, часто южному полюсу, для создания разности потенциалов на устройстве. Эффект Холла показывает тип магнитного полюса, а также величину магнитного поля. Например, южный полюс заставляет устройство создавать выходное напряжение, тогда как северный полюс не влияет. При отсутствии магнитного поля датчики и переключатели на эффекте Холла должны находиться в положении «ВЫКЛ» (состояние разомкнутой цепи). При воздействии магнитного поля соответствующей силы и полярности они включаются (состояние замкнутой цепи).

Подробнее: Что такое автомобильные датчики

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о датчике Холла:

Преимущества и недостатки датчика Холла

Преимущества:

Ниже приведены преимущества датчика Холла в различных применениях:

  • По сравнению с электромагнитными выключателями, это совсем недорого.
  • Возможна работа на высокой частоте.
  • Может использоваться для различных целей, включая датчики смещения, положения и приближения.
  • Прочный и долговечный, он может выдерживать суровые условия.
  • Поскольку они устойчивы к влаге, они идеально подходят для различных применений.
  • Нет проблем с дребезгом контактов.

Подробнее: Понимание работы автомобильного мозга

Недостатки:

Единственным недостатком датчика Холла является рассогласование контактов в элементе Холла и пьезорезистивные эффекты, датчик становится слабым.

Заключение

Датчик Холла (или просто датчик Холла) — это датчик, использующий эффект Холла для обнаружения наличия и амплитуды магнитного поля. Выходное напряжение датчика Холла пропорционально напряженности поля. Это все, что касается этой статьи, в которой обсуждаются определение, применение, схема, работа, преимущества и недостатки датчика Холла.

Надеюсь, вы многому научитесь, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за чтение, увидимся!

Что такое датчик Холла? — Аналоговый — Технические статьи

Датчик Холла, также известный как датчик Холла, контролирует магнитные поля с высокой точностью, согласованностью и надежностью. Почему это важно? Потому что это позволяет вам ощущать положение и движение объектов в системе. В этой статье я объясню, что такое датчик Холла, его основные строительные блоки и функциональные возможности, а также общие варианты использования датчиков Холла.

Датчик Холла — это не типичная интегральная схема (ИС), потому что, в отличие от большинства ИС, он косвенно взаимодействует со своей ключевой «схемой» — магнитом! Как показано на рисунке 1, элементарный датчик Холла содержит элемент Холла, который преобразует магнитное поле в напряжение, и схему обработки, такую ​​как операционный усилитель. Как аналоговая, так и цифровая схемы обработки имеют решающее значение для работы датчика Холла, поскольку выходное напряжение элемента Холла очень маленькое — иногда в диапазоне микровольт. В одном из простейших датчиков Холла используются только трехвыводные корпуса, транзистор с малой схемой (SOT)-23 или схема транзистора (TO)-9.2, для источника питания, заземления и выхода.

Рис. 1. Базовый датчик Холла

Магнитные поля никогда не бывают прямыми, поскольку они проходят от одного полюса к другому, но на Рис. 1 для простоты показаны прямые линии, падающие на датчик. Точное знание того, как эти векторы поля ведут себя в пространстве, позволяет вам делать с ними много творческих вещей. Ознакомьтесь с примечаниями по применению на странице поддержки и обучения магнитных датчиков TI, чтобы узнать о некоторых основных идеях.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как работают датчики Холла? Простой ответ заключается в том, что на куске проводящего материала возникает небольшое напряжение, вытесняющее электроны с одной стороны, когда ток пропускается через проводник, а магнитное поле прикладывается в ортогональном направлении (см. рис. 2). Этот потенциал напряжения связан с силой Лоренца, открытой Эдвином Холлом в 1879 году.

Это ключевой аспект датчика Холла, который необходимо учитывать при проектировании механической части. В большинстве спецификаций датчиков Холла указано ожидаемое направление магнитного поля относительно поверхности упаковки. Компания TI предлагает несколько вариантов датчиков Холла.

Это фундаментальное понимание того, как работают датчики на эффекте Холла, необходимо для того, чтобы вы знали, как их эффективно использовать в правильном положении относительно магнита. Но вам также необходимо знать, как магнитные поля, создаваемые магнитом, ведут себя на расстоянии. На рис. 3 показан простой график того, как магнитное поле затухает по мере удаления от магнита.

Рис. 3. Затухание магнитного поля на расстоянии

Чтобы максимизировать разрешающую способность измерений, необходимо убедиться, что значения минимального и максимального расстояния системы находятся в области с наибольшим изменением магнитного поля.

В настоящее время доступны три типа датчиков положения на эффекте Холла:

  • Переключатель на эффекте Холла — это цифровое устройство вывода, которое переключает состояния в зависимости от воспринимаемого им магнитного поля. По мере приближения магнита к датчику магнитное поле, которое он воспринимает, становится сильнее и переходит в активное состояние, называемое B OP . По мере того, как магнитное поле, которое оно воспринимает, ослабевает (по мере того, как магнит оттягивается дальше), устройство переключается обратно в неактивное состояние на пороге, называемом B РП .
  • Защелка на эффекте Холла по действию почти идентична выключателю, за исключением того, что она имеет точку B RP с противоположной магнитной полярностью. Другими словами, для переключения состояния выходного напряжения требуется переменная полярность магнитного поля.
  • Линейный датчик Холла, также известный как линейный датчик, представляет собой аналоговое устройство, выходное напряжение которого изменяется пропорционально измеряемому им магнитному полю. При отсутствии магнитного поля устройство будет производить выходное напряжение, равное половине напряжения источника питания (В Q ). По мере усиления магнитного поля выходное напряжение либо начнет притягивать его ближе к земле (магнитный север), либо ближе к напряжению источника питания (магнитный юг), пока не достигнет точки насыщения. Датчик не будет измерять более сильные магнитные поля, чем те, которые достигаются при насыщении, из-за неизменного выходного напряжения. Переключатели и линейные устройства выпускаются в однополярных версиях (которые могут воспринимать только северные или южные поля) или омниполярных переключателях и биполярных линейных устройствах (которые воспринимают как северные, так и южные поля).

На рис. 4 показаны соответствующие передаточные функции трех типов датчиков Холла.

Figure 4: Switch, latch and linear sensor transfer functions

The magnetic points B OP and B RP in switches and latches define the hysteresis value (B HYS = B OP — В РП ). Использование гистерезиса в вашей системе предотвратит скачки между выходными состояниями.

Общие области применения датчиков Холла

В ноутбуках, дверцах холодильников и концевых выключателях обычно используются переключатели, которые обнаруживают, когда магнит приближается к датчику. Защелки популярны в приложениях с кодированием вращения и коммутацией двигателей, где вращательный аспект приложения созрел для постоянного контроля положения вращающегося вала. Линейные датчики могут точно измерять перемещение объекта, поэтому они подходят для линейных приводов, триггеров с регулируемой скоростью и педалей ускорения.

Датчики Холла обеспечивают экономичный способ контроля движущихся объектов. В зависимости от приложения вы можете использовать переключатель, защелку или линейный датчик. Если вы хотите продолжить изучение датчиков Холла, я рекомендую вам ознакомиться с нашей серией обучающих материалов TI Precision Labs по магнитным датчикам.

Дополнительные ресурсы

  • Прочтите отчет по применению «Понимание и применение спецификаций датчиков Холла», чтобы узнать больше о том, как лучше использовать данные, содержащиеся в таблицах данных датчиков Холла.
  • Прочтите отчет по применению «Проектирование однопозиционных и многопозиционных переключателей с использованием датчиков Холла TI».
  • Ознакомьтесь с этими базовыми отчетами по применению линейных датчиков «Теория измерения угла линейного датчика Холла, реализация и калибровка» и «Проектирование массива линейных датчиков Холла».

Модуль датчика Холла коммутатора SunFounder для Arduino и Raspberry Pi

Сохранить 0

SunFounderSKU: TS0215D

наполнитель


Поделитесь этим продуктом

Модуль датчика Холла переключателя состоит из датчика Холла переключателя, резистора и конденсатора на интегральной схеме.
На основе эффекта Холла датчик Холла изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Датчики Холла можно разделить на линейные (аналоговые) датчики Холла и переключающие датчики Холла. Переключатель Датчик Холла состоит из регулятора напряжения, элемента Холла, дифференциального усилителя, триггера Шмитта и выходной клеммы и выводит цифровые значения.
Модуль может применяться для измерения скорости вращения, скорости вращения, скорости ветра, скорости потока, бесконтактного выключателя, устройства уведомления о дверном замке, сигнализации, схемы автоматического управления и т. д.

Более подробную информацию можно найти в http:/ /wiki.sunfounder.cc/index.php?title=Hall_Sensor_module

 

Характеристики

  • Сигналы выводятся до тех пор, пока существует проводник, пересекающий магнитное поле.
  • Высокая точность и хорошая линейность, Регулируемая чувствительность (точная регулировка). Без контакта, истирания, тряски или привязки.
  • Рабочее напряжение: 5 В; размер печатной платы: 2,0 x 2,0 см.
  • С индикатором питания и выходным сигналом.
  • Выходные цифровые сигналы с 3-контактным антиреверсивным кабелем в комплекте.

 

Список комплектов

  • Переключатель Модуль датчика Холла x 1
  • 3-контактный антиреверсивный кабель x 1 

 

1. Время обработки заказов

Все заказы обрабатываются в течение 24 часов  после их размещения. Обычно мы можем отправить заказ на следующий день. Заказы выходного дня отправляются в следующий понедельник. Вы получите электронное письмо с подтверждением доставки от нашей системы, когда информация о доставке будет загружена.

2. Бесплатная доставка ВСЕХ заказов

Как правило, мы отправляем заказы с бесплатной доставкой без требования минимальной суммы заказа. Вы можете проверить, доступен ли способ бесплатной доставки в вашу страну, в зоне доставки ниже.
Если вы не нашли свою страну в зоне доставки, напишите по телефону [email protected] com , наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.
Для дистрибьюторов, пожалуйста, свяжитесь с нами по дистрибьютор@sunfounder.com для получения более подробной информации о доставке.

ПРИМЕЧАНИЕ: Все заказы будут отправлены с нашего склада в Китае.

3. Зона доставки

Азия

САР Гонконг, Япония, САР Макао, Малайзия, Филиппины, Россия, Сингапур, Южная Корея, Таиланд, Вьетнам и т. д.

Европа

Австрия, Бельгия, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Италия, Литва, Люксембург, Монако, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Словения, Испания, Швеция, Швейцария, Турция, Украина, Великобритания и др.

Океания

Австралия, Новая Зеландия

Северная Америка

Канада, Мексика, США

4. Как я могу отследить свой заказ?

ЕСТЬ СЧЕТ SUNFOUNDER?

Полегче! Войдите в свою учетную запись через интернет-магазин, проверьте статус выполнения вашего недавнего заказа. Если заказ был выполнен, нажмите на информацию о заказе, и вы можете найти информацию об отслеживании здесь.

У МЕНЯ ПОКА НЕТ СЧЕТА

Как только ваш заказ будет упакован и отправлен, вы получите электронное письмо с подтверждением отправки. После этого вы сможете отслеживать свой заказ по ссылке для отслеживания в электронном письме. Если вы еще не получили электронное письмо, свяжитесь с нами по телефону service @sunfounder.com , наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.

5. Способ доставки и сроки доставки

DHL (заказы на сумму более 400 долларов США)

Срок доставки: 3-7 рабочих дней
Вы можете отслеживать на http://www.dhl.com/ или https://www.17track .net/ru

UPS (заказы на сумму более 400 долларов США)

Срок доставки: 3-7 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www.ups.com/track или https://www.17track.net/en

USPS

Срок доставки: 7-12 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www. usps.com/ или https://www.17track.net/en

ЗАРЕГИСТРИРОВАННАЯ АВИА-ПОЧТА

Срок доставки: 12-15 рабочих дней
Вы можете отслеживать на https://www.17track.net/en

 

* Время доставки — это оценки доставки, предоставленные нашими партнерами по доставке, и применяются в пункте отправки, а не в пункте продажи. Как только ваша посылка покидает наш склад, мы не можем контролировать любые задержки после этого момента.

6. Таможенные и импортные сборы

Например, товары, которые вы покупаете на нашем сайте, нельзя просто свободно доставлять из страны в страну. Когда товары ввозятся в другую страну или на таможенную территорию, взимается сбор, называемый таможенной пошлиной. Это взимается местным таможенным органом, куда ввозятся товары.

Если таможенная пошлина подлежит уплате на вашей территории, вы будете нести ответственность за ее уплату властям, поэтому SunFounder не участвует в этом процессе. Подлежит ли уплате таможенная пошлина и в каком размере зависит от множества разных вещей.