Датчик холла своими руками сделать: Ремонт датчика Холла своими руками — Своими руками — Статьи

Информация применима для ремонта многих автомобилей

Идея не нова, и не моя — но решил показать в картинках. Бывает случается, что перестает нормально работать Датчик Холла — тогда авто может либо вообще не заводиться, либо заводится по настроению и работает как попало с перебоями (то есть искра, то нет).

Снятый датчик с 5-цилиндровых двигателей Audi 2,0 … 2,3 (этот конкретный датчик с Audi 100 С4, двигатель AAR) выглядит так:

Чтобы проверить его — нужно подключить к красному проводу +12 АКБ, к коричневому — «-«, а между зеленым и красным — мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения (DC) (либо светодиод, который будет загораться и гаснуть). При это на мультиметре будет показывать около 12в, а при перегораживании зазора между магнитом и датчиком металлической пластиной — 0в. Причем даже если постукивать по датчику — все должно стабильно срабатывать. Неисправные будут либо вообще не срабатывать, либо зависеть от удара по ним и включаться через раз. Неисправный датчик подлежит замене.

Можно купить новый датчик в сборе, который идеально встанет Huco 13 8156 — но ценник его выше цены нового трамблера в сборе (китайского правда Patron P41-0002) — а это не очень обрадует. Нужно дешевое решение и оно есть. 🙂
Но сначала нужно снять его с трамблера. Для этого нужно либо выбить штифт качественной выколоткой и далее вал снимется, либо сверху сбить вал от шторки (либо подложить под низ трубу и инерцией «снять» вал). Предварительно на шторке сделать метки, чтоб потом взаимно сориентировать:

Шторка просто сидит на зубчиках. Увидеть, как это все выглядит можно ниже:

К слову, почему-то шторку набить на ее прежнее положение до конца не удалось, она где-то на 0,3-0,4мм не забилась почему-то. Это не влиет на работу, датчик итак срабатывает, но все же лучше сначала пробовать выбить штифт, а если уже не идет — то только тогда оставлять штифт на месте и сбивать вал от шторки.

Пластина с датчиком в руках — срезаем ножичком провода:

Затем закрепляем пластину в тисках — и высверливаем старый ДХ. Пластик легко просверлит и простое сверло, а когда дойдет до чипа — сверло затупится и не помешает иметь какие-нибудь насадки или сверла из более крепкого металла. Я смог глубоко засверлиться только верхней насадкой):

Важно дойти до той глубины, когда новый чип будет напротив магнита. Вот такое дупло я продолбил:

Что косаемо самого чипа, то в радиодеталях купил датчик холла с артикулом «3144» (еще можно «SS441A», наверное и другие). Его внешний вид и распиновка вот:

Проверить можно также (как описано выше) поднося и отводя магнит.
Припаиваем соответственно распиновке провода (+термоусадка):

И запихиваем ДХ в его дупло (стороной с надписями «3144» — ближе к магниту):

Залил российской обычной эпоксидкой — она хорошо его удержит и изолирует от влаги:

Проводки укладываются под защитный пластик. В фишке чуть подмазал герметиком — чтоб проводки не «съезжали» и держались в фишке:

«Подсказка» от VAGa, где также указана распиновка:

Ну и далее сборка:

Под шторкой еще лежит тонкая шайба:

Набил шторку:

Как воткнуть трамблер в мотор и настроить УОЗ без стробоскопа написано здесь.

У меня есть и трамблер с исправным оригинальным ДХ — но решил восстановить вышедший из строя прошлый давнишний трамблер — и это удалось.
Работает отлично, стоимость чипа меньше 1$ — то, что надо для наших дешевеющих в $$$$ авто На этом ДХ с радиодеталей и езжу. Пишите дополнения и о своем опыте применения.

Продолжение и все обсуждения отчета здесь

Спасибо: Jurik-11

Как здесь найти нужную информацию?
Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ. )
Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!
Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.
С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

[Исследование] Самодельный датчик Холла (встроенный в печатную плату) — Бесконечное гудение

[РЕДАКТИРОВАТЬ] — Это ошибки расчетов в статье, пожалуйста, обратитесь к комментарию сообщества, чтобы увидеть исправленные значения!

++++++++++++++

Прогресс в прикладной физике и электронике позволил произвести на рынке тысяч различных датчиков . Некоторые из них используют явления классической физики (термоэлемент, датчик Холла, влажность и т. д.) или могут представлять собой смесь физики и микроэлектроники (микрофон, пиксельная матрица, датчики с самокомпенсацией и т. д.).

Но главной особенностью этих тезисов является то, что они производятся из полупроводниковых материалов в масштабе микро/нано.

Как вы могли себе представить, ни у кого в сообществе производителей/сделай сам нет оборудования для обработки SC или механизмов для производства 10-нанометровой литографии.

Если мы хотим сделать инновацию более доступной и предлагать самодельные решения, нам нужно выяснить, как мы можем производить датчики с навыками гражданских . Это будет не так хорошо, как промышленные, но это все же первый шаг.

Как вы уже догадались, изучаемый датчик здесь датчик Холла .

В качестве краткого напоминания об эффекте Холла вот схема:

Датчик представляет собой полупроводниковый материал (см. далее) с током (I), одна сторона к другой .

Когда мы помещаем магнитное поле (H) через пластину (вверх или вниз), Силы Лапласа (Fm) перемещают электроны в сторону текущей выходной поверхности. Это создает поляризацию между боковыми гранями. А потому что поток должен быть одинаковым на входе и выходе, поляризация Холла создается для компенсации сил.

Это напряжение, которое необходимо соблюдать для l внутриушных магнитных измерений .

Напряжение Холла характеризуется законом : С :
I -> Ток в Амперах / B -> Магнитное поле в Теслах / a -> толщина пластины
n -> плотность электронов / e-> заряд электрона

Как видите, чем меньше у нас электронов (переносящих электроны), тем более мы чувствительны. То же самое с толщиной.

Именно поэтому используются полупроводники. Поскольку микродатчик со средней проводимостью идеально подходит для магнитных измерений.

Но можем ли мы использовать проводящие материалы ? Он будет намного больше, менее эффективен, но его будет легче интегрировать в печатную плату и дешевле производить (для малобюджетного производителя, например, T_T).

Займемся наукой!

Если принять во внимание толщину меди на печатных платах весом 1 унция, заводы в основном соглашаются на 35 мкм .

Итак, если мы представим большой датчик (нет абсолютно никакого интереса в создании большого датчика, за исключением рассеивания тока) размером 10 мм на 5 мм, объем датчика будет:

0,000035 * 0,01 * 0,005 = 1,75 x10e-9 м3

После вычисления объема нам нужно найти, сколько электронов находится в пластине. Значит берем объемную массу меди => 8920 кг/м3

Таким образом, для объема 1,75x10e-9 м3 имеем => 1,75x10e-9 м3 * 8920 = 15,61 мг

Однако молярная масса меди => 63 546 г /моль

So 15,61 мг / 63,546 г/моль = 0,0002456 моль

dro) = количество электронов для 1,75x10e-9 м3 = 1,479x10e20

Итак, Rh = -1/(1,479x10e20 * -1,602x10e-19) = 0,04220.

С помощью набора Rh нам нужно настроить другие значения для характеристики датчика.

I может быть при 10 мА, поэтому мы имеем: (0,04 * (0,01/0,000035)) * B = Uhall

Для 1 Тесла => 11,428 * 1T = 11,428 В

Для 1 мили-Тесла => 11.428 * 1 мТл = 11,428 мВ

Для 1 микроТесла => 11,428 * 1 мкТл = 11,428 мкВ

Что абсолютно доступно для магнитного поля Земли прибл. 200 мкТл (т.е. 2,2 мВ).

Еще интереснее с такими параметрами как Ток который регулируемый (и большая пластина позволяет больше рассеивать тепло).

/!\ Не кладите изоляционный материал или массовую плоскость под датчик или на него!

Как обычно, с этим исследованием мы могли представить еще больше!

Датчик малого объема позволяет построить матрицу датчика Холла на печатной плате, а использование емкостных полосок в качестве измерения предполагает меньшую амплитуду, но отсутствие тока смещения в датчике Холла.

Присвоение науки гражданскими лицами удивительно, когда взламываются простые понятия, и это может быть очень интересно (и не стесняйтесь использовать и модифицировать его, как указано в условиях Creative Commons)

[Я давно спрашивал себя о патентной возможности датчика Холла для конденсаторной печатной платы, но моя душа чувствует себя лучше, чтобы поделиться ею с вами ;)]

Это все для датчика Холла, и я надеюсь, что вы все следуете своим мечтам и проектам, потому что Искусство и наука — лучшее 😀

-> Если вы обнаружите ошибки / ошибки / орфографические уродства, вернитесь ко мне в мой твиттер-аккаунт (PM) !

Нравится:

Нравится Загрузка…

Линейный датчик Холла — рабочая и прикладная схема

Вы здесь: Главная / Датчики и детекторы / Линейный датчик Холла — рабочая и прикладная схема

Искать на веб-сайте

Последнее обновление 22 апреля 2021 г. by Swagatam 61 комментариев

ИС с линейным эффектом Холла представляют собой магнитные сенсорные устройства, предназначенные для реагирования на магнитные поля для получения пропорционального количества электроэнергии на выходе.

Таким образом, он становится полезным для измерения напряженности магнитных полей и в приложениях, требующих переключения выхода через магнитные триггеры.

Современные ИС на эффекте Холла разработаны с учетом устойчивости к большинству механических воздействий, таких как вибрации, рывки, удары, а также к влаге и другим атмосферным загрязнениям.

Эти устройства также невосприимчивы к изменениям температуры окружающей среды, которые в противном случае могли бы сделать эти компоненты уязвимыми для нагревания и привести к неверным результатам вывода.

Как правило, современные ИС с линейным эффектом Холла могут оптимально работать в диапазоне температур от -40 до +150 градусов Цельсия.

Базовая схема расположения выводов

Многие стандартные линейные ИС на эффекте Холла, такие как серия A3515/16 от Allegro или DRV5055 от ti.com, по своей природе являются ратиометрическими, при этом устройства имеют фиксированное выходное напряжение и чувствительность меняются в зависимости от напряжения питания и температуры окружающей среды.

Напряжение покоя обычно может составлять половину напряжения питания. В качестве примера, если мы считаем, что напряжение питания устройства составляет 5 В, в отсутствие магнитного поля его выходное напряжение в состоянии покоя обычно составляет 2,5 В и будет изменяться со скоростью 5 мВ на гаусс.

В случае увеличения напряжения питания до 5,5 В, напряжению покоя также будет соответствовать 2,75 В, а чувствительность достигнет 5,5 мВ/Гс.

Что такое динамическое смещение

ИС с линейным эффектом Холла, такие как A3515/16 BiCMOS, включают запатентованную систему динамического подавления смещения с помощью встроенного высокочастотного импульса, так что остаточное напряжение смещения материала Холла контролируется соответственно.

Остаточное смещение обычно может возникать из-за переформовки устройства, температурных несоответствий или из-за других соответствующих стрессовых ситуаций.

Вышеупомянутая особенность делает эти линейные устройства значительно стабильным выходным напряжением покоя, хорошо устойчивыми ко всем типам внешних негативных воздействий на устройство.

Использование линейной ИС на эффекте Холла

ИС на эффекте Холла можно подключить с помощью указанных соединений, где контакты питания должны быть подключены к соответствующим клеммам постоянного напряжения (регулируемым). Выходные клеммы могут быть подключены к соответствующим образом откалиброванный вольтметр с чувствительностью, соответствующей выходному диапазону Холла.

Рекомендуется подключение шунтирующего конденсатора 0,1 мкФ непосредственно к контактам питания ИС, чтобы защитить устройство от внешних электрических помех или паразитных частот.

После включения устройства может потребоваться несколько минут периода стабилизации, в течение которого его нельзя эксплуатировать с магнитным полем.

После внутренней термостабилизации устройства его можно подвергать воздействию внешнего магнитного поля.

Вольтметр должен немедленно зарегистрировать отклонение, соответствующее силе магнитного поля.

Определение плотности потока

Для определения плотности потока магнитного поля выходное напряжение устройства может быть нанесено на график и расположено по оси Y калибровочной кривой, пересечение выходного уровня с калибровочной кривой подтверждает соответствующее плотность потока на кривой по оси X.

Области применения линейных устройств на эффекте Холла

1. Линейные устройства на эффекте Холла могут иметь различные области применения, некоторые из них представлены ниже:
2. Бесконтактные амперметры для измерения тока, проходящего извне через проводник.
3. Измеритель мощности, идентичный предыдущему (счетчик ватт-часов) Обнаружение точки срабатывания по току, когда внешняя схема интегрирована со ступенью измерения тока для контроля и отключения заданного предела превышения тока.
4. Тензометрические датчики, в которых коэффициент деформации магнитно связан с датчиком Холла для обеспечения требуемых выходных сигналов.
5. Применения со смещенным (магнитным) зондированием Детекторы черных металлов, в которых устройство на эффекте Холла сконфигурировано для обнаружения черного материала посредством определения относительной силы магнитной индукции Датчик приближения, как и в приведенном выше приложении, приближение определяется путем аппроксимации относительной магнитной силы по устройство Холла.
6. Джойстик с определением промежуточного положения Определение уровня жидкости, еще одно релевантное применение датчика Холла. Другими подобными приложениями, которые используют напряженность магнитного поля в качестве основной среды наряду с устройством на эффекте Холла, являются: Датчики температуры/давления/вакуума (с сильфонным узлом) Датчики положения дроссельной заслонки или воздушного клапана Бесконтактные потенциометры.

Принципиальная схема с использованием датчика Холла

Описанный выше датчик Холла можно быстро настроить с помощью нескольких внешних частей для преобразования магнитного поля в электрические импульсы переключения для управления нагрузкой. Простую принципиальную схему можно увидеть ниже:

В этой конфигурации датчик Холла будет преобразовывать магнитное поле в пределах заданной близости и преобразовывать его в линейный аналоговый сигнал на своем «выходном» выводе.

Этот аналоговый сигнал можно легко использовать для управления нагрузкой или для питания любой желаемой схемы переключения.

Как повысить чувствительность

Чувствительность приведенной выше базовой схемы на эффекте Холла можно повысить, добавив дополнительный PNP-транзистор к существующему NPN, как показано ниже:

Использование операционного усилителя

Датчик Холла DRV5055 также может быть интегрирован с операционным усилителем для получения результатов включения в ответ на магнитное сближение с устройством на эффекте Холла.

Здесь инвертирующий вход операционного усилителя настроен на фиксированное опорное напряжение 1,2 В с использованием двух диодов серии 1N4148, а неинвертирующий вход операционного усилителя настроен на выход эффекта Холла для предполагаемого обнаружения.

Пресет 1k используется для установки порога переключения, при котором ОУ должен переключаться, в зависимости от силы и уровня близости магнитного поля вокруг эффекта холла.

В отсутствие магнитного поля выходной сигнал датчика Холла остается ниже установленного порога входных сигналов операционного усилителя.