Датчик холла в машине что это: Страница не найдена — AvtoTachki

Содержание

Датчик Холла в автомобиле ✔ Что такое датчик Холла?

Современные автомобили напичканы электроникой — датчики, сенсоры, блоки управления, блоки слежения, индикаторы, цифровые табло, экраны и т.д. В этой статье мы разберемся с одним из немаловажных датчиков автомобиля – датчиком холла.

Что такое датчик холла в автомобиле

Датчик холла автомобиля выполняет очень важную роль – участвует в старте двигателя. Датчик холла необходим для считывания показаний распределительного вала двигателя, чтобы определять его вращение. Другими словами, этот сенсор считывает количество зубцов распредвала и отправляет электрические сигналы в электронный блок управления (ЭБУ) автомобиля. ЭБУ по показаниям датчика холла определяет исправность системы зажигания и старта – работает ли стартер и вращается ли коленчатый вал.
Устанавливается датчик холла непосредственно напротив зубцов вала на расстоянии не более 1см.

Выходом с датчика холла является напряжение 5В или 12В – тот уровень, который ЭБУ автомобиля сможет распознать. У каждого автомобиля это напряжение разное, и для взаимозаменяемости датчиков с одной машины на другую потребуется лишь дополнительно установить в электрическую схему резистор. Схема подключения дополнительного резистора показана на рисунке ниже.

Как диагностировать неисправность датчика холла в машине

Основной симптом при неисправности ДХ – нестабильный запуск двигателя. Двигатель может заводиться без проблем практически всегда, а может не заводиться по 15 минут, как бы водитель ни крутил ключ зажигания. Датчик холла может проявлять неисправность в совершенно разных условиях – на горячую, на холодную, в дождь, в снег, в абсолютно сухую погоду, неважно. Двигатель может с первого раза завестись, а при повторном запуске – нет.

Стоит отметить, что современные ЭБУ сами могут диагностировать неисправность ДХ, причем производят это в автоматическом режиме. В случае обнаружения ошибки в сигнале ДХ, машина подсветит значок Check Engine на приборной панели, и выдаст ошибку в CAN-шину для возможности ее считывания на СТО.

Кстати, датчики холла от автомобилей ВАЗ подходят практически ко всем двигателям иномарок. Имеет артикулы А473.407529.002, 2108-3706800,16.3855, 1112.3855. Основная доработка – изменение напряжения путем добавления резистора, как описано выше.

Что такое датчик холла и его электрические принципы функционирования рассказываются в следующем видео:

Что такое датчик холла карбюраторных двигателей

Датчик Холла: назначение и принцип работы

ПРИМЕНЕНИЕ

Датчик Холла имеет большое значение для автомобильной промышленности. В автомобиле у него есть несколько мест установки:

  • Датчик положения и движения коленчатого вала;
  • Датчик положения находится распредвала;
  • Система АБС;
  • Системы ESP, VCS, PSM;

Датчик Холла является одной из самых важных систем автомобиоля, особенно датчик коленчатого и распределительного валов. Он распознает положение коленчатого и распределительного валов, таким образом синхронизируя работу двигателя.

Этот датчик считывает и предоставляет информацию о точном времени впрыска топлива в зависимости от положения поршней и клапанов. Если эти датчики не работают — сразу же проявляются симптомы, по которым можно понять, что есть проблема. В четырехтактных двигателях (4 цилиндра), которые являются наиболее распространенными, датчик Холла определяет положение кулачка вала. Таким образом, он знает, какой цилиндр в настоящее время находится в положении сгорания, и поэтому он синхронизирует ход автомобиля и впрыск топлива.

В автомобиле есть два типа датчиков Холла, которые являются наиболее важными датчиками автомобиля:

  • Датчик коленчатого вала;
  • Датчик распределительного вала;

ДЛЯ ЧЕГО ОН НУЖЕН, КАК РАБОТАЕТ?

В основном он используется для синхронизации отдельных компонентов в автомобиле. Измеряет частоту вращения двигателя, положение поршней и клапанов через положение коленчатого вала. Он контролирует угол опережения зажигания автомобиля, впрыск топлива в цилиндры двигателя.

ЗАМЕНА ДАТЧИКОВ ХОЛЛА И ИХ ТИПЫ:

СУЩЕСТВУЕТ НЕСКОЛЬКО ТИПОВ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА:
  • индукционные датчики,
  • датчик эффекта Холла (магнитный принцип действия),
  • оптические датчики
  • и другие.

В автомобильной промышленности магнитные датчики и оптические датчики используются в старых автомобилях. У них долгий срок службы, но со временем они пачкаются и не работают должным образом, поэтому им необходима диагностика и чистка.

ЗАМЕНА ДАТЧИКА ХОЛЛА

Замена датчика коленвала не составляет труда. Сначала вам нужно найти его. Чаще всего располагается вокруг цепи (ремня) автомобиля. Датчик Холла крепится одним болтом (на некоторых Мерседесах у него есть пластина с двумя болтами). Это гарантирует, что вы найдете правильный датчик. Взгляните на изображения снизу, чтобы лучше понять, как это выглядит. Он легко разбирается, есть розетка для отключения и откручивания болта.

Датчики автомобиля в большинстве случаев нуждаются только в чистке.

СИМПТОМЫ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ДАТЧИКА ХОЛЛА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

Перечислим некоторые из наиболее характерных симптомов сломанного, поврежденного, загрязненного датчика коленчатого вала:

  • Неправильная работа одного из цилиндров
  • Не выходит запустить двигатель автомобиля
  • Звдержка после нажатия педали газа
  • Вибрация двигателя
  • Сигнальная лампа на приборной панели

ЗАМЕНА ДАТЧИКА КОЛЕНВАЛА

Замена датчика коленвала или его чистка несложны, нужно лишь найти место его положения. Большинство автомобилей легко разобрать, и к ним есть доступ, но есть и труднодоступные конструкции. Клеммы аккумуляторной батареи необходимо снять при разборке.

ОЧИСТКА ДАТЧИКА КОЛЕНВАЛА

На наш взгляд, чистка датчика коленвала — самое правильное решение. В большинстве автомобилей он грязный, что мешает его нормальной работе. После чистки все должно быть в порядке. Используйте для очистки растворитель, чтобы удалить слой масла и грязи на нем. На видео показана замена и чистка датчика коленвала Опель. Если проблема именно в этом, вы сразу заметите разницу в поведении автомобиля.

Источник

Датчик Холла — простое пояснение устройства и принципа работы

Датчик Холла — это любой датчик, работа которого основана на эффекте Холла. Эффект этот заключается в следующем. Постоянный ток по пластине протекает только вдоль плоскости, к которой подключаются выводы источника питания. (Причем, пластина может быть как проводником, так и полупроводником). То есть, напряжение существует только на контактах, расположенных напротив друг друга. На боковых контактах расположенных на поперечной плоскости напряжения нет. Если приложить щупы вольтметра к боковым контактам, то напряжения прибор не покажет. Однако, если перпендикулярно к плоскости пластины приложить магнитное поле, на боковых краях пластины появится напряжение. Иначе говоря, в магнитном поле ток будет течь не только вдоль, но и поперек пластины.

Подобное возникновение напряжения на боковых сторонах пластины называют поперечной разностью потенциалов или напряжением Холла. Американский физик Эдвин Герберт Холл в 19 веке, проводя термоэлектрические исследования, обнаружил этот необычный эффект. Потому этот эффект и называется именем этого учёного. Считается, что направление отклонения электронов в проводнике перпендикулярно направлению магнитного поля. Потому на разных сторонах пластины плотность электронов будет отличаться. Из-за этого и возникает разность потенциалов (напряжение). Напряжение находится в прямо пропорциональной зависимости от силы магнитного поля.

Напряжение Холла всегда составляет очень малую величину. Даже при очень большой напряженности магнитного поля. Потому, датчик Холла обычно состоит не только из пластинки с контактами. В общий корпус обязательно устанавливают усилители постоянного тока. А также и другие электронные компоненты. Например, регуляторы напряжения, логические схемы переключения, триггеры Шмитта для устранения частых переключений.

Датчик Холла выполняется в цифровом или аналоговом варианте. Разумеется, изначально сигнал с пластинки может быть только аналоговым. То есть, чем больше будет напряженность магнитного поля, тем выше будет напряжение на выходе датчика. На аналоговом датчике Холла напряжение обычно снимается сразу после усилителя.

Если же в схему датчика установить, например, транзистор , то на выходе будет цифровой сигнал. То есть, когда напряженность магнитного поля достигнет определенного уровня, то транзистор откроется. На выводе появляется определенное напряжение (например 5 вольт). Сигнал есть. Такое состояние сигнала обозначается единицей (1). А также такое состояние имеет альтернативное названия — «низкое значение» (состояние) от английского low. Если уровень напряженности не достигнут, то напряжение не появляется. Сигнала нет. Такое состояние сигнала обозначается нулем (0). А также такое состояние имеет альтернативное названия — «высокое значение» (состояние) от английского high.

Цифровые датчики Холла делятся на три основных вида.

  • Униполярный датчик реагирует на наличие магнитного поля только определенной полярности. Если к такому датчику поднести магнит каким-то одним полюсом, то сигнал появится (1). Обычно это южный (красный) полюс магнита положительной полярности. Если магнит убрать, то сигнал исчезнет (0). Если магнит к датчику подносить другим полюсом, то датчик никак на него не отреагирует.
  • Биполярный датчик по-разному реагирует на полярность магнитного поля. То есть, если к такому датчику поднести магнит одним полюсом, то сигнал появится (1). Обычно это южный полюс магнита положительной полярности. Сигнал не исчезнет, даже если убрать магнит. Если же затем поднести магнит другой стороной, то сигнал исчезнет (0). Обычно другая сторона — это северный (синий) полюс магнита отрицательной полярности.
  • Омниполярные датчики включаются от одной полярности, а отключаются от другой. Если к такому датчику поднести магнит одной стороной, то сигнал появится (1). Однако, в отличии от других видов датчиков это может быть любой полюс. То есть, как южный полюс, так и северный полюс магнита. Если магнит убрать, то сигнал не исчезнет. Для тогоm чтобы сигнал исчез (0) нужно поднести магнит к датчику другой стороной. Иначе говоря, срабатывание происходит при смене полюсов магнита.

Датчики Холла широко применяются во многих технических областях. Пожалуй, наиболее известный вариант их применения в качестве автомобильного датчика измерения угла положения коленвала или распредвала. В старых моделях автомобилей они также был нужны для определения момента образования искры в двигателе внутреннего сгорания.

Также датчики Холла используются в устройствах для бесконтактного определения силы тока в проводниках. То есть, для работы всем известных токовых клещей используется эффект Холла. Не редко такие датчики применяются в системах чтения магнитных кодов, бесконтактных выключателях и измерителях уровня жидкости.

Из-за большого количества уровней выходного напряжения аналоговые датчики Холла часто применяют в измерительной технике. Это могут быть датчики тока, датчики вибрации, тахометры. Например, для построения тахометра нужно установить датчик рядом с вращающимся объектом, на котором установлен магнит. При прохождении магнита рядом с датчиком на выходе датчика будет изменяться величина напряжения. Изменение величины напряжения уже можно перевести в скорость вращения. Например, система управления стиральной машинки на основе показаний такого датчика может уменьшать или увеличивать количество оборотов двигателя.

Цифровые датчики Холла используются как датчики частоты вращения, датчики положения, устройства синхронизации, датчики бумаги в принтерах и многое другое. Ещё один наиболее известный пример применения датчика Холла — блокировка экрана ноутбука. При закрывании крышки ноутбука автоматически происходит блокировка экрана. Так вот сигнал на отключение экрана также подается с датчика Холла.

Для вашего удобства подборка публикаций

Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии ( Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт )

Источник

Что такое датчик Холла в автомобиле

Когда американский физик Эдвин Холл открывал свой эффект взаимодействия электрического тока с магнитным полем, у него и в мыслях не было, что чаще всего его фамилия станет употребляться на автомобильных рынках в России. Удивительно, но факт — самые разные люди, весьма далёкие от физики, понятия не имеющие кто такой Холл, знают, что такое датчик Холла в автомобиле, и даже одно время страдали от их дефицита.

В чём проявляется эффект Холла, и как это можно использовать в технике

Магнитное поле широко используется в автомобильной технике, несмотря на свою невидимость и неосязаемость. Даже свет, состоящий из электрических и магнитных полей, воспринимается благодаря своей электрической составляющей. Тем не менее, с помощью специальных магниточувствительных датчиков поле можно зафиксировать и даже измерить.

В основу одного из таких датчиков лёг эффект Холла, заключающийся в появлении поперечной разницы потенциалов на кристалле полупроводника, вдоль которого течёт ток. Образуется она только при помещении кристалла в магнитное поле, всё прочее пластину легированного кремния не поляризует. Это напряжение и подлежит фиксации, означая, что датчик попал в зону действия магнитного поля.

Собственно, всего этого недостаточно для использования кристалла в качестве датчика. Магнитное поле присутствует везде, надо определить его превышение над естественным фоном и помехами. Для этого к пластине подключается усилитель слабого сигнала и регулируемый пороговый элемент (компаратор). Вся схема выдаёт на выходе логический «0» по электрическому уровню, если поле есть, и логическую единицу во всех прочих случаях. Такая негативная логика обычно принята в цифровой технике. А чтобы в момент смены сигнала не наблюдалась «болтанка» выхода из-за неопределённости, устройство снабжается триггером Шмитта. Это такая схема, которая обеспечивает амплитудное запаздывание срабатывания (гистерезис), защищая от цифрового дребезга и помех в момент переключения, гарантируя одиночный крутой фронт сигнала и однозначность привязки во времени.

Устройство и принцип действия датчика

Если бы всё перечисленное выполнялось на дискретных элементах, то датчик был бы размером с магнитолу, столько же стоил, работал ненадёжно и потреблял много электроэнергии. В реальности всё устройство датчика Холла выполняется методами интегральной микроэлектроники всё на том же полупроводниковом кристалле, который с лёгкой руки деятелей из Кремниевой долины давно уже принято называть чипом.

Сам датчик миниатюрен настолько, что его размерами можно пренебречь на фоне габаритов корпуса, электрического разъёма, подводящих проводов и вспомогательного постоянного магнита. Кристалл полностью заливается пластмассой для защиты от внешних воздействий, снаружи остаётся только разъём и полюс магнита. В зависимости от назначения, датчик может иметь прорезь, внутри которой будет проходить край задающего синхронизацию реперного диска с пазами.

Принцип работы датчика Холла в автомобилях состоит в том, что при появлении в рабочей зоне изменений магнитного поля, например, прорези реперного диска вместо его цельной части, или ступеньки на шкиве, или метки на фланце распредвала, сигнал на выходе сменит своё значение с нуля на единицу или наоборот. Таким образом, электронный блок, считывающий показания датчика, узнает о наступлении определённого момента во вращении вала, например, верхней мёртвой точки поршня определённого цилиндра или любого его положения относительно этой ВМТ, нужная информация задаётся разработчиками двигателя. Это ложится в основу расчёта блоком управления двигателя таких важных данных, как момент зажигания, периодичность впрыска топлива, порядок открытия форсунок.

Разные случаи применения датчиков на эффекте Холла

Впервые такой датчик был использован на автомобилях с карбюраторными двигателями для замены контактов системы зажигания. Потом появились и другие применения магниточувствительных сенсоров.

Датчик Холла в системе зажигания карбюраторного двигателя

Классическая батарейная система зажигания действует по принципу накопления энергии в магнитном поле катушки зажигания за счёт протекания тока по её первичной обмотке с последующим резким разрыванием цепи, что вызывает рост напряжения на вторичной обмотке и искровой разряд в свече. Контакты прерывателя при этом работают в крайне тяжёлых условиях, обгорают, изнашиваются и долго не живут. К тому же их возможности ограничивают рост мощности системы, а значит и работу двигателя с дальнейшим обеднением смеси для экономии горючего.

Проблему частично решило появление электронной бесконтактной системы зажигания с прерывателем на основе датчика Холла (ДХ). Здесь уже нет обгорающих и требующих регулировки зазора контактов, имеется лишь реперный диск, вращающийся в прорези датчика. Пока мимо магнита ДХ проходит цельная стенка диска, коммутатор зажигания, представляющий собой простой усилитель тока, управляемый сигналом ДХ, отдыхает, то есть ждёт момента начала накопления энергии. По переднему фронту прорези выходной ключ коммутатора открывается, начинается накопление энергии в катушке.

Ток увеличивается не до бесконечности. Выйдя на расчётную номинальную величину порядка полутора десятков ампер, он стабилизируется, а в момент появления второго края прорези датчик срабатывает, ключ размыкается, начинается рост напряжения на обмотках катушки вплоть до пробоя искрового зазора.

Датчик Холла здесь полностью оправдывает свои способности, он очень точно и стабильно задаёт моменты срабатывания всех элементов системы, а значит и ровную работу двигателя без пропусков зажигания и детонации. Сам ДХ при этом не изнашивается, служит теоретически вечно, избавляя водителей и ремонтников от всех неприятностей классического контактного прерывателя-распределителя (трамблёра). И только бракованные детали, а также мнительность заставляли людей покупать датчики для проверки и впрок, создавая дефицит, о котором было упомянуто ранее.

В качестве датчика положение коленчатого вала (ДПКВ)

Чаще всего здесь используется простейший и надёжный индуктивный ДПКВ. Это обычная катушка с тонким проводом, намотанная на постоянный магнит. Мимо неё проходит зубчатый венец шкива коленвала, на котором один зубец отсутствует. Выходной сигнал представляет собой последовательность импульсов переменного тока, один из которых имеет увеличенную длительность и амплитуду. Компьютеру электронного блока управления двигателем (ЭБУ) не составит труда, располагая такой временной диаграммой, привязать все процессы во времени к фазам положения коленвала.

Однако некоторых разработчиков подобная простота не устраивала, возможно, им хотелось большей точности, поэтому в качестве датчика они использовали всё тот же ДХ. Принцип работы здесь такой же, зубцы задающего шкива замыкают и размыкают магнитный поток через датчик, изменяя его выходной цифровой сигнал. Получается последовательность импульсов, по форме несколько другая, но несущая в точности ту же самую информацию и выполняющая те же цели. Это основной и самый главный датчик двигателя, единственный, без которого мотор даже не заведётся, поэтому датчик Холла это то, что здесь нужно, повышенная надёжность тут очень кстати.

Выдача сигналов о положении распределительного вала

Очень хорошо датчику Холла подходит ещё одна работа, для которой он часто используется. Это синхронизация фазированного многоточечного впрыска топлива.

Вообще, системы впрыска могут быть самыми различными:

  • одноточечные, или моновпрыск, не сильно отличается от карбюратора, имеется один центральный модуль, где форсунка распыляет бензин во впускной коллектор, откуда он равномерно, или не очень, всасывается цилиндрами;
  • многоточечный, здесь на каждый цилиндр приходится своя форсунка, срабатывающая после окончания такта выпуска, чтобы подготовить смесь к впуску;
  • многоточечный фазированный, для его реализации как раз и потребуется датчик Холла.

Недостатком обычного впрыска является отсутствие его точной синхронизации с моментом начала впуска в конкретный цилиндр. Дело в том, что информация для ЭБУ приходит с датчика коленвала, а по его положению невозможно точно засечь конкретный такт в цилиндре, ведь полный цикл требует двух оборотов вала, которые с точки зрения ДПКВ абсолютно одинаковые и ничем не различаются. Поэтому впрыск будет происходить два раза за цикл, причём один раз совершенно бесполезно, на закрытый перед рабочим ходом впускной клапан.

Для совершенствования системы был применён датчик положения распредвала, разумеется, на эффекте Холла. Конструкция уже известна, дисковый репер и магнитный ДХ с выходом на ЭБУ. Теперь блок управления точно знает, как отличить ВМТ сжатия от ВМТ выпуска и каждая форсунка откроется строго в нужный момент. У бензина не будет времени, чтобы бесполезно оседать на стенках коллектора.

Как проверяют ДХ при возникновении подозрений

Устройство это очень надёжное, но абсолютной защиты от неисправности не существует. Поэтому иногда приходится проверять и эти датчики.

  1. Самое простое — подменить ДХ на заведомо исправный. Это избавит от возни со щупами, пробниками и осциллографами. А стоит датчик недорого, его всегда полезно иметь в запасе если не для замены, то именно для проверки забарахлившей системы впрыска или зажигания.
  2. Люди, знающие принцип действия датчика Холла, могут проверить его простейшими и не очень приборами. Например, щупом-пробником со светодиодом. Выход датчика представляет собой каскад с открытым коллектором. Это означает, что в положении физического нуля транзистор открыт, и если пробник включён между плюсом питания и выходом ДХ, то индикатор засветится. Перемещая репер перед полюсами датчика, можно заставить его мигать, что почти точно укажет на исправность ДХ и подсоединённых цепей проводки.
  3. Слово «почти» было употреблено в том смысле, что точно убедиться в исправности можно лишь с помощью цифрового запоминающего осциллографа, который имеется у многих диагностов как приставка к ноутбуку. С его применением можно проверить параметр, который недоступен щупам — быстродействие датчика. Фронты напряжения должны быть достаточно крутыми, что осциллограф и покажет. «Заваленный» фронт может оказаться тем самым случаем, когда датчик вроде работает, и пробник или мультиметр это подтверждают, а система сбоит и светит ошибки.

Почти все случаи, поясняющие, что такое датчик Холла в автомобиле, рассмотрены, остаётся упомянуть вполне возможное менее явное присутствие этих небольших приборов в автоэлектронике. Многие машины оснащаются достаточно мощными электродвигателями, где также для работы силовой электроники используются датчики Холла, следящие за положением ротора в магнитном поле. И даже этим, возможно, проникновение ДХ в авто не заканчивается. Компактный, надёжный и точный прибор всегда найдёт себе область работы во всё больше обрастающем электроникой современном автомобиле.

Источник

Датчик Холла в машине — проверка и замена

Современный автомобиль напичкан электроникой под завязку. Датчики и сканеры считывают массу показателей — от количества оборотов и температуры, до атмосферного давления и уровня СО в отработанных газах.

После этого они передают информацию на электронный блок управления, а дальше — дело техники. Датчик Холла один самых простых в этой компании, тем не менее без него не обходится ни одна современная система зажигания. Как работает, принцип работы, задачи и неисправности датчика Холла быдем выяснять прямо сейчас.

Как работает датчик Холла в автомобиле

При вращении вала мотора его лопасти проходят через прорези в контакте датчика и наводят ток. Далее в датчике возникает импульс и уходит на коммутирующее устройство, а оттуда на транзистор.

Он подаёт напряжение на индукционную катушку, которая преобразует ток в высоковольтный с последующей подачей его на свечу. Всего у датчика 3 контакта, замыкание на массу, на + и подача сигнала на коммутатор.

Схема датчика Холла, принцип работы

Датчик Холла значительно выгоднее старой контактной схемы с вечно пригорающими контактами и даёт более высокое напряжение, подаваемое на свечу. Кроме того, он повышает надежность системы, точность регулировки углов установки и обеспечивает высокую точность измерений.

Работа современной инжекторной системы питания невозможна без датчика Холла, поскольку именно точность показаний дает возможность ЭБУ рассчитать как время подачи искры, так и время подачи топлива в камеру сгорания.

Признаки неисправности датчика Холла в машине

Поломка этого датчика обычно не имеет внешних признаков и определить это на глаз непросто.

Заподозрить это можно по таким симптомам:

  1. Перебои в работе движка на холостом ходу.
  2. Плохо или совсем не заводится, глохнет на ходу.
  3. Машину “дёргает” на высоких оборотах.

Если есть хотя бы один из этих признаков, то возможно неисправность зажигания в датчике. Чтобы убедится в этом есть несколько проверенных способов.

Проверка исправности датчика Холла без приборов

Самый простой путь это присоединить заведомо исправную деталь и попробовать завести машину. Если с другим датчиком всё в порядке — проблема ясна.

Второй способ. Нужно вытащить колодку датчика с 3 контактами, включить зажигание. Потом законтачить 3 и шестой выход. Если при этом возникнет искра — датчик неисправен.

Ещё одно безинструментальное решение для проверки датчика Холла, выполняем такие действия:

  1. К контакту катушки подключается цоколь свечи.
  2. Каретка с датчиком снимается.
  3. Подключается разъём.

После этого нужно включить зажигание и поводить чем-то металлическим там, где находится датчик. Если на свече проскакивает искра, то датчик исправен.

Как проверить датчик Холла мультиметром

Обычная процедура проверки делается мультиметром. Им замеряют напряжение на выходе, нормальное значение 0.4 – 11 V.

Иногда работоспособность датчика Холла проверяется простой самоделкой. Это светодиод и припаянный к нему резистор с сопротивлением в 1 Ом с 2 проводками.

Это устройство пригодится если ток в системе есть, но отсутствует искра. Для проверки исправности цепи снимается трамблер и отключается штекер, затем к 1 3 третьему контакту датчика подсоединяется вольтметр, и включается зажигание. Если электро цепь в порядке, то показания прибора будут в пределах от 10 до 12 V.

После этого для тестирования собственно датчика вместо вольтметра подключается самоделка со светодиодом. Полюсов там не указано, поэтому если он не загорается нужно повторить подключение в обратном порядке. Если прибор подключен верно — лампочка загорается.

Далее нужно:

  1. Проводок с 1 клеммы оставить на месте.
  2. С третьей пере подключить на вторую.
  3. Затем требуется провернуть распредвал, со стартера или руками.

Теперь нужно посмотреть на лампочку, если она моргает (это означает возникновение импульса и изменение напряжения), то датчик исправен, в противном случае нужна замена.

Как проверить датчик Холла мультиметром — фото

Для примера рассмотрим стандартную операцию: замену датчика зажигания на ВАЗ 2109.

  • Сначала демонтируется старый датчик.

  • Снимается трамблер с крышкой.

  • Совмещаются метки газораспределения и коленвала.
  • Ключом отворачивается крепёж.

  • Извлекается вал в трамблере.

  • Извлекается упорная пластина.

  • Теперь датчик Холла можно извлечь.

Новую деталь можно установить обратной последовательностью действий.

Купить датчик Холла. Как правильно выбрать, цены и артикулы

В заключение, рассмотрим варианты самых распространённых датчиков Холла. Какой именно стоит купить, нужно уточнять по VIN – коду машины. Имейте в виду, что запчасти подходящие к определённой марке и модели могут оказаться несовместимы с конкретной модификацией автомобиля.

Что касается стоимости датчиков Холла, то сейчас для ВАЗ датчик зажигания стоит от $3 в рознице, для иномарок средние цены колеблются от $4 до $15. Аналоги обойдутся дешевле и часто ничем кроме маркировки не отличаются от оригинала, даже выпускаются тем же производителем.

Датчик ВАЗ 2108 (Ромб)

артикул: 671.3855: Производство – Пенза. Цена: $3-4 Датчик ВАЗ-2106 с сокетом АЭНК-К Артикул А473.407529.001 Производство: Автоэлектроника Калуга Ширина 2 см Высота 1.5 см Вес 20 гр Совместимость: ВАЗ-2121, 2131 Нива Цена $3.

Датчик Холла ВАЗ-2107, 21213 СБ

Артикул: 2107-3706800
Бренд: АвтоВАЗ
Стоимость: $4.
Эти датчики российского производства просты по устройству и установке, работают долго и не требуют особой профилактики.

Датчик Холла DAEWOO Nexia, Lanos

Для мотора 1,5L 8 клапанов Артикул: 0470197 Бренд: GENERAL MOTORS Стоимость: $5,5. Уточняйте применимость по VIN коду. Цены приведены по состоянию на июль 2018 года.

Завершить сегодняшний фото обзор хочу рекомендацией к прочтению интервью мецената и одного из самых богатых людей Украины. Глеб Загорий в своем интервью дает много полезных финансовых советов как изменить свою жизнь и начать жить по настоящему.


Устройство, принцип работы датчика Холла, его применение в автомобиле

Сегодня роль электроники в автомобилестроении трудно переоценить. Автоматика оперативно контролирует и управляет всеми агрегатами современного автомобиля, обеспечивая их максимальную эффективность при высокой надёжности.

Но это возможно только при наличии достаточного количества датчиков, сообщающих электронному блоку управления множество различных параметров для выработки управляющих сигналов.

Одно из таких устройств в современном двигателе – датчик Холла. Принцип его функционирования основан на эффекте отклонения электронов в проводнике под воздействием силы Лоренса, возникающей при взаимодействии магнитного поля с движущимися заряженными частицами.

Если через две стороны плоского прямоугольного проводника помещённого плоскостью перпендикулярно силовым магнитным линиям пропускать электрический ток, то в результате их взаимодействия с электронами на двух других сторонах прямоугольника появляется электрический потенциал.

Причём сторона, куда отклоняются электроны, зависит от направления силовых магнитных линий. В результате этого эффекта создаётся плюсовой и минусовой полюс выходного потенциала.

Величина его небольшая – до 100 милливольт, и зависит от силы протекающего тока и напряжённости поля. Но этого вполне достаточно для того, чтоб электронная схема смогла его зарегистрировать.

Добавление к чувствительному элементу полупроводниковой схемы позволило создать компактный прибор, свободный от недостатков контактного прерывателя, создающего так называемый «дребезг» во время замыкания или размыкания. Благодаря сравнительно низкой цене при небольших размерах датчики Холла применяются весьма широко.

Например, для бесконтактного измерения тока, индикации или измерения уровня магнитного поля, а также в ноутбуках либо телефонах-раскладушках для отключения питания при закрывании крышки.

В автомобилестроении датчики Холла используются преимущественно для определения положения коленчатого вала, при котором следует подавать высоковольтный импульс создающий разряд на свече зажигания.

РАЗНОВИДНОСТИ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА

По типу исполнения датчики бывают:

  • аналоговыми;
  • дискретными.

Первый тип просто генерирует двухполярный потенциал, пропорциональный напряженности и направлению магнитного поля, либо однополярный, показывая лишь его абсолютное значение. Подобные аналоговые приборы используют как измерительные.

Дискретные (цифровые) датчики разделяются на однополярные, включающиеся или выключающиеся при наличии либо отсутствии магнитного поля, и биполярные, реагирующие включением на один полюс, и выключением на другой полюс магнита.

Как правило, автомобильный датчик Холла состоит из постоянного магнита, находящегося на определённом расстоянии от чувствительного элемента, и микросхемы, усиливающей сигнал с него. Ротор из ферромагнетика (сталь, железо), своими лопастями периодически перекрывают магнитное поле между магнитом и чувствительным элементом.

Если поле не перекрыто ротором, микросхема генерирует сигнал единицы, близкий по напряжению к питающему уровню бортовой сети. Когда лопасть ротора перекрывает магнитное поле, сигнал на выходе микросхемы близок к нулю.

В системах зажигания, используются цифровые датчики с высокой стабильностью включения, непосредственно коммутирующие напряжение питания. По сравнению с обыкновенными контактными прерывателями датчики Холла характеризуются повышенной чувствительностью к электромагнитным помехам, что устраняется помещением их в магнитный экран из магнитомягкого материала (пермаллоя).

Электронная схема также несколько снижает его надёжность. Но всё это окупается высочайшей стабильностью срабатывания, а значит момента зажигания и возможностью качественной его регулировки.

КАК БЫСТРО ПРОВЕРИТЬ ДАТЧИК ХОЛЛА

Иногда в процессе эксплуатации возникают неисправности, требующие проверки работоспособности датчика Холла. Вот типовые признаки подобных дефектов:

  • мотор плохо запускается, вообще не заводится или самопроизвольно глохнет;
  • обороты коленчатого вала нестабильны, заметны рывки при работе.

Способов проверки существует несколько:

1. Простейший – заменить на заведомо исправный прибор. Не слишком эон дорог, чтобы было накладно всегда при себе иметь запасной.

2. Мультиметром в режиме вольтметра. Датчик при этом должен быть стандартно подключен к массе (клемма «-» аккумулятора) и клемме «+» аккумулятора. Для проверки подключают щупы вольтметра к общему проводу и сигнальному контакту датчика.

Перекрывая зазор датчика куском железной или стальной пластины, например, лезвием ножа наблюдаем за показаниями вольтметра. При отсутствии пластины напряжение должно быть равно примерно 0,4 В, при наличии – 11 В.

Более сложные способы проверки для любителей не подходят , посему они здесь не приводятся, а для специалистов подобные описания излишни.

  *  *  *


© 2014-2022 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Датчик холла что это такое в автомобиле

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.

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 – 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 — назначение и принцип работы

Датчик Холла играет важную роль в автомобилестроении, авиации, приборостроении, а также в других отраслях промышленности. Хотя он является второстепенным компонентом автомобильной системы, он имеет огромное значение для синхронизации отдельных элементов автомобиля. Он устанавливается в различных местах автомобильной системы и присутствует в системе ABS, а также в системах ESP, VCS, PSM.

Устройство и функции датчика Холла


Преобразователь на эффекте Холла — это преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в результате изменения напряженности магнитного поля. Проще говоря, преобразователь на основе эффекта Холла — это устройство, измеряющее силу магнитного поля.

Датчик Холла представляет собой щель с полупроводником на одной стороне и постоянным магнитом на другой. Когда его магнитное поле пропускает ток, сила, действующая на электроны, имеет вектор, перпендикулярный току и магнитному полю.
Все типы датчиков, основанные на эффекте Холла, используются в современных прецизионных приложениях для определения скорости, бесконтактной коммутации, позиционирования. На основе эффекта Холла создаются и другие типы датчиков, например, датчики углового и линейного перемещения, магнитного поля, тока и потока.

Например, датчики Холла компании Logic Hall применяются в различных устройствах синхронизации, считывателях магнитных карт, бесконтактных выключателях, системах зажигания, клавиатурах и т.д. Интегральные линейные датчики также широко применяются для измерения линейных или угловых перемещений и электрического тока.

Помимо автомобилей и мотоциклов, сенсорные устройства на основе эффекта Холла также используются в производстве электронного оборудования. Подобные типы устройств, осуществляющих бесконтактный сбор информации, встречаются также в стиральных машинах для управления скоростью вращения барабана, клавиатурах и кулерах для компьютеров.

Одним из наиболее распространенных устройств, работающих на эффекте Холла, является датчик Холла для выключателей. Его выход изменяет свое логическое состояние, если магнитное поле превышает определенное значение. Датчик Холла для переключателей широко используется в бесщеточных двигателях для определения положения ротора DPR.

Так называемый, эффект Холла был открыт в 1879 году американским физиком Э. Г. Холлом во время работы с тонкими золотыми пластинами. Он наблюдал интересное явление в поведении проводника с током в магнитном поле.

Ученый провел эксперимент, в ходе которого обнаружил, что при пропускании тока через медную пластину, помещенную между магнитами, на ее боковых поверхностях возникает разность потенциалов.

Эффект Холла — это прохождение электричества через проводник, в результате чего создается магнитное поле. Это происходит, когда проводящая пластина помещается в магнитное поле, в результате чего возникает напряжение, известное как напряжение Холла.
Величина магнитного поля зависит от величины протекающего через него тока. Датчик Холла полезен для измерения величины тока без прерывания питания.

Недостатком датчика Холла является его чувствительность к электромагнитным помехам. Кроме того, использование сложных электронных модулей в конструкции этого сенсорного устройства в определенной степени снижает его точность. Эти особенности необходимо учитывать при работе с данным оборудованием.

Датчик Холла в системе транспортного средства


Эффект Холла нашел применение в автомобильной промышленности через 75 лет после его открытия, когда началось производство полупроводниковых пленок со специфическими свойствами.

Датчик на эффекте Холла участвует в движении коленчатого и распределительного валов. Его роль заключается в определении того, в каком положении находятся коленчатый и распределительный валы, а также в том, чтобы отвечать за синхронизацию двигателя.
Датчики коленчатого и распределительного валов — одни из самых важных компонентов в автомобильной системе. Это автомобильное устройство сканирует обороты двигателя и положение поршней и клапанов, управляет моментом зажигания двигателя и впрыском топлива в цилиндры двигателя.

Полый датчик считывает положение кулачка распределительного вала в четырехтактных двигателях. Таким образом, он точно определяет, какой цилиндр в данный момент находится в положении сгорания, и синхронизирует зажигание двигателя и впрыск топлива соответствующим образом.

Существует несколько типов датчиков Холла — индуктивные датчики, магнитные (датчики на эффекте Холла) и оптические и другие. В большинстве автомобилей датчики являются магнитными, оптическими или индуктивными.

Магнитные и оптические датчики в основном используются в автомобилях старых моделей. Датчики Холла этого типа имеют длительный срок службы, но нуждаются в регулярной диагностике и чистке. В противном случае со временем они загрязняются, и способность к точному считыванию снижается. Оптические датчики Холла имеют выемку посередине, в то время как магнитные датчики имеют плоскую поверхность.

Их производят такие известные компании, как:

• Siemens,
• Micronas Intermetall,
• Honeywell,
• Melexis,
• Analog Device.

Признаки неисправности датчика Холла


Когда датчик Холла загрязнен или поврежден, разница в поведении автомобиля сразу же становится заметной. Существует несколько характерных признаков, по которым можно определить, что датчик Холла нашего автомобиля поврежден или загрязнен.

Например:

• один из цилиндров отказывается работать,
• двигатель трудно запустить,
• на приборной панели загорается предупреждающая лампочка,
• задержка подачи газа,
• наличие вибраций двигателя.

Замена датчика Холла


Замена датчика холостого хода коленчатого вала не является сложным процессом. Он легко снимается на большинстве моделей автомобилей и имеет зажим, облегчающий откручивание болта датчика.

Прежде всего, необходимо определить его местонахождение, поскольку обычно он находится рядом с ремнем/цепью на автомобиле. Следует иметь в виду, что на некоторых моделях автомобилей доступ к датчику Холла затруднен.

При определении местоположения датчика следует ориентироваться по длинному болту, который удерживает его на месте. Никаких других болтов, гаек или зажимов, которыми крепится датчик корпуса, нет. Исключение составляют некоторые модели Mercedes, в которых датчик удерживается двумя болтами.

Сначала необходимо вынуть шплинт, а затем длинный болт на датчике Холла. При снятии датчика необходимо также снять клеммы аккумулятора. При замене старого датчика Холла на новый рекомендуется сначала очистить старый датчик.

Очистка датчика Холла


Процесс очистки датчика холостого хода коленчатого вала также не представляет особой сложности. Единственная сложность заключается в его обнаружении. Для очистки понадобится растворитель, чтобы удалить слой грязи на датчике. Иногда очистка датчика коленчатого вала может помочь устранить проблему без необходимости его замены.
Если после очистки датчика вы все еще видите следы повреждения, рекомендуется сразу приобрести новый. Его стоимость относительно невысока.

В автомобилях марки BMW существуют некоторые трудности при подключении датчика Холла. Особенностью этих автомобилей является то, что датчики нуждаются в более частой очистке, чем в других типах автомобилей.
Более старые модели автомобилей, такие как Golf 2, 3 и 4, также имеют определенные проблемы с датчиком Холла. W-образные двигатели, с другой стороны, имеют два датчика.

Лучший способ продлить срок службы датчика коленчатого вала автомобиля — регулярно проводить полную диагностику. При диагностике лучше всего выяснить, есть ли серьезная неисправность в датчике Холла или он просто нуждается в чистке.

Что такое датчик холла в автомобиле

Современные автомобили нашпигованы большим количеством датчиков. Эти приборы отправляют огромный массив информации ежесекундно на бортовой электронный блок управления. На основании полученной и обработанной информации компьютер отдает команды исполнительным устройствам.

Чтобы не случались сбои в работе оборудования, важно поддерживать работоспособность контролирующей системы и ее элементов. Своевременная диагностика помогает выявить возможные сбои или неполадки. Также необходимо знать, где располагается такое оборудование, что собой представляет и как работает, например, что такое датчик Холла в автомобиле.

Расположение и функционал

Известный американский физик, занимавшийся разработками во второй половине 19-го века, дал свое имя одному из электроприборов в машине. Эдвин Холл изучал поведение полупроводников, которые вступали во взаимодействие с магнитным полем. Понять, как работает датчик Холла, что это, и на чем основан его принцип действия, помогает наглядный пример.

Плоскую пластину полупроводника располагают в области влияния магнитного поля. После того как на данный элемент от внешнего источника поступает напряжение, то ток начинает смещаться из-за влияния линий поля на какой-то из концов пластины. Таким образом формируется разница потенциалов. Именно ее изменения и фиксируются прибором.

Принцип действия датчика Холла востребован в бесконтактных системах зажигания. ДХ представляет собой контрольный прибор, который применяется для фиксации изменений в магнитном поле за счет изменения выходного напряжения двигателя.

На прорезях металлического экрана формируется магнитное поле, что провоцирует создание в полупроводниковой пластине напряжения. Такие прорези во время работы чередуются, появляющиеся импульсы получают невысокое напряжение. В результате импульсный датчик выполняет функции прибора, формирующего специальные маловольтные электроимпульсы.

Важно знать, что выход из строя датчика Холла спровоцирует сбои в работе инжекторной системы.

Чтобы понять, для чего нужен датчик Холла в машине, нужно знать его функции. Прибор имеет возможность осуществлять такие задачи:

  • передача текущих командных сигналов;
  • мониторинг актуальной скорости;
  • переключение некоторых контактов.

Система демонстрирует функционал аналоговых преобразователей. С помощью такого аппарата при сбоях в работе ДВС удастся замерить силу тока, не прерывая цепь. Это помогает в том случае, когда машина глохнет.

Способы проверки датчика

Необходимо знать, за что отвечает датчик Холла. У прибора достаточно широкие возможности. Его используют как в бензиновых моторах, так и в дизельных двигателях. Чаще всего возможности ДХ применяют в таких ситуациях:

  • в трамблере бензинового ДВС;
  • при мониторинге вращения коленвала, для вывода значений на приборную доску;
  • дизели используют электроприбор для выявления положения коленвала и последующей синхронизации работы форсунок;
  • найти прибор удастся в системах АБС;
  • задействован в некоторых коробках «автоматах».

При выходе из строя датчика определить поломку без диагностического оборудования вряд ли удастся. Можно лишь заметить явные механические поломки или повреждения, сигнализирующие об обрыве электроцепи.

Детальная проверка осуществляется при помощи осциллографов. На экране будет отражаться список потенциальных неисправностей.

Необходимость в проверке зачастую возникает после выявления косвенных негативных признаков, к которым относятся проблемы с запуском двигателя. Он может туго запускаться либо полностью перестанет реагировать на действия автомобилиста. Также при выходе из строя ДХ в моторе на холостых оборотах проявляются рывки, перебои или слышны «плавающие» обороты.

Стоит присмотреться к поведению автомобиля на больших оборотах. Сбои проявляются в нестабильной подаче мощности, отчего авто «дергается». В некоторых случаях ДВС беспричинно глохнет.

Одним из наиболее простых вариантов проверки работоспособности датчика является вариант замены его на аналогичный с другой машины, но гарантированно работающий прибор. Когда проблема ушла, то высока вероятность в поломке именно этого узла.

Если нет возможности обмена, то воспользуйтесь мультитестером. Потребуется его переключить в режим вольтметра. При мониторинге напряжения значение на выходе должно быть в интервале 0,4–11 В. Когда отсутствует возможность проверки мультиметром, то обычно проводят мониторинг следующим образом:

  • подключаем свечу к выводу проводки катушки;
  • наводим контакт отрицательной клеммы АКБ с резьбой свечи;
  • демонтируем каретку с датчиком и соединяем разъем;
  • запускаем зажигание автомобиля и проводим наконечником хорошо изолированной отвертки около датчика.

При выявлении искры после таких мероприятий можно быть уверенным в работоспособности датчика. В противном случае он нуждается в замене.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Автомобильный датчик Холла

OEM — датчики скорости и положения для тяжелого оборудования

Магнитные датчики

Sensor Solutions используются в самых разных автомобильных и тяжеловесных устройствах. Мы поставляем датчики OEM, датчики для замены OEM и датчики для послепродажного обслуживания автомобилей, а также датчики, используемые в строительной технике и специальных транспортных средствах большой грузоподъемности.

Сенсорные решения

Датчики Холла и датчики обнаружения передач используются в приложениях для мониторинга кулачков и коленчатых валов, а также предоставляют информацию о скорости/направлении двигателя и трансмиссии от различных целей в трансмиссии транспортных средств.

Датчики обнаружения передачи вне силовой передачи обеспечивают один или несколько цифровых импульсных выходов, которые используются для отслеживания скорости и направления движения, отслеживания положения вращения компонентов системы и контроля скорости крана и лебедки в транспортных средствах и строительной технике.

В приложениях для контроля скорости вала, когда доступ к шестерне недоступен, квадратурные магнитные датчики и мишени с муфтой вала могут измерять скорость и направление вращения ведущего вала или вспомогательного вала.

Датчики приближения для черных металлов

, переключатели на эффекте Холла и аналоговые датчики на эффекте Холла часто используются в автомобильной и тяжелой технике для контроля выравнивания, близости, положения или ориентации движущихся компонентов в транспортных средствах и специализированном тяжелом оборудовании.

Применение в автомобильной и тяжелой технике

Sensor Solutions Engineers в настоящее время предлагает датчики для различных автомобильных и промышленных транспортных средств.Мы разработали несколько датчиков специально для мониторинга компонентов трансмиссии, от двигателя до трансмиссии и многого другого.

Мы поставляем датчики нескольким компаниям для высокопроизводительных комплектов послепродажного обслуживания, устанавливаемых на различные модели автомобилей, и можем предоставить датчики частоты вращения двигателя, датчики коленчатого вала, датчики распределительного вала и специальные датчики для измерения приближения, положения или выравнивания компонентов.

Наши датчики используются и в других транспортных средствах:

  • Определение условий повышенной и пониженной скорости вращения вала и редуктора
  • Измерение скорости и направления вращения вала
  • Интеллектуальные датчики для управления состоянием реле в зависимости от скорости и направления движения
  • Определение углового положения валов и шестерен
  • Измерение скорости и направления вала лебедки
  • Скорость и направление выхода автомобильной трансмиссии
  • Датчики автоматизированного управляемого транспортного средства (AGV) и магнитная лента
  • Измерение дефектов через алюминиевый корпус полностью собранных узлов трансмиссии
  • Датчики положения распредвала и коленчатого вала
  • Датчики положения коробки передач для высокопроизводительных автомобилей
  • Вторичные датчики положения распредвала и коленчатого вала
  • Определение скорости вращения колеса и направления вращения
  • Обнаружение обратного направления в полуприцепах
  • Измерение высоты подъема клапана в дизельных двигателях
  • Обнаружение биения вала
  • Определение остановки вентилятора (двигатель заглох)
  • Определение положения поршней через алюминиевые корпуса
  • Устранение подвода кабеля в горнодобывающей промышленности и на шельфе
  • Направление вращения цементосмесительного барабана
  • Подсчет пройденного расстояния в линейном маляре
  • Определение углового положения валов и шестерен
  • Противовзломные системы индикации закрытия дверей

Датчики для автомобилей Клиенты:

Текущие автомобильные приложения, для которых мы поставляем датчики, включают следующее:

  • Датчики зубчатого зацепления и датчики Холла для контроля коленчатого и распределительного валов (OEM и вторичный рынок).
  • Датчики приближения из черного металла для контроля положения штока переключения передач для контроля трансмиссии.
  • Датчики зубьев шестерен для контроля оборотов двигателя
  • Датчики переключения скорости для контроля условий превышения или понижения скорости для предотвращения работы систем с приводом от ВОМ в специальных транспортных средствах
  • Квадратурные магнитные датчики
  • на автобетоносмесителях для контроля скорости и направления вращения барабана.
  • Датчики зубьев шестерен
  •  для контроля скорости входного и выходного валов, установленных на ходовой части.
  • Датчики зубчатых колес и квадратурные магнитные датчики для контроля подачи и направления лебедки в кранах
  • Датчики зубчатых колес
  • и квадратурные магнитные датчики для контроля положения вращения инструментов тяжелого оборудования, таких как ковши и черпаки.
  • Датчики зубьев шестерни, контролирующие положение компонентов шарнирного соединения в тяжелом оборудовании
  • Датчики зубьев шестерен
  •  для контроля скорости вращения колес в покрасочном оборудовании.
  • Датчики зубьев шестерен
  •  для контроля хода подвески.

Системы безопасности транспортных средств

Системы безопасности транспортных средств

Скачать PDF-версию

Кристин Грэм, системный инженер

Датчик положения сиденья

Рис. 1.Передние и боковые подушки безопасности требуют точных данных о расположении сидений и пассажиров.

Безопасность пассажиров является одним из наиболее важных элементов конструкции автомобиля. В результате системы безопасности продолжают становиться все более изощренными, чтобы ограничить и, в конечном счете, предотвратить травмы людей в случае аварии.

Датчик положения сиденья используется в системах безопасности для определения положения пассажира по отношению к рулевому колесу, предотвращая срабатывание подушек безопасности с чрезмерным усилием.

В настоящее время наиболее распространенное решение включает в себя двухпроводные однополярные переключатели на эффекте Холла для обнаружения дискретных зон положения сиденья. ИС датчика должна передавать эту информацию в виде цифрового выхода на блок контроллера, указывающий на конкретную зону. Эта информация должна быть правильной при запуске транспортного средства, поэтому выходной сигнал ИС датчика должен декодироваться без каких-либо действий пользователя.

Направляющая сиденья обычно изготавливается из черного металла, способного прерывать магнитное поле между микросхемой датчика Холла и магнитом.Железный металл направляющей сиденья проходит между переключателем и магнитом, заставляя переключатель включаться или выключаться, передавая информацию о положении сиденья на блок управления. Изменение выходного состояния датчика IC указывает блоку контроллера, что сиденье перешло в определенную зону.

Может быть любое количество зон в зависимости от того, сколько ИС датчика Холла используется, при условии наличия двух ИС датчика на направляющей сиденья возможно четыре зоны. Информация, поступающая от микросхемы датчика Холла, обрабатывается контроллером для определения положения сиденья относительно рулевого колеса.Сиденье, которое находится в одной из ближних зон к рулевому колесу, укажет блоку управления, что необходимо приложение меньшего усилия. Положения сиденья, которые находятся в одной из задних зон, наиболее удаленных от рулевого колеса, требуют приложения большего усилия. Блок контроллера декодирует выходные состояния микросхем датчика Холла, чтобы определить, в какой зоне находится сиденье. Две микросхемы датчика обеспечат удобный выход кода Грея, как показано на рисунке 2 и в таблице ниже.

Рис. 2.ИС датчика положения передают правильное положение сиденья на блок управления все время, пока автомобиль включен. Пассажиры не подозревают о том, что транспортное средство принимает решения о жизни и смерти автоматически, без использования пользовательского интерфейса.

Зона Зал 2 Выход Зал 1 Выход
1 0 0
2 0 1
3 1 1
4 1 0

 

 

 

 

 

 

 

Широкий выбор микросхем датчиков Холла позволяет использовать различные решения для одного и того же приложения.Может потребоваться более высокое разрешение, чтобы всегда точно определять, где находится сиденье. Решением с самым высоким разрешением является использование линейной аналоговой микросхемы датчика Холла, которая выдает выходное напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля. Двухполюсный магнит в скользящей конфигурации с линейным приводом будет давать выходное напряжение в диапазоне от 0 до 5 вольт при правильной конструкции.

Технология Холла

очень надежна и относительно недорога. Если требуется автоматическое определение, решение должно быть надежным.

Если требуется более высокая точность, доступны программируемые переключатели и линейные устройства, которые могут свести к минимуму допуски на стек, позволяя выполнять программирование в конце линии.

Железные цели могут быть обнаружены с помощью датчика Холла с обратным смещением IC. Эти интегральные схемы датчика включают в себя схему Холла и редкоземельную таблетку в одном литом блоке. Решения с обратным смещением предлагаются для коммутационных и линейных конструкций. Эти узлы упрощают производство и предлагают оптимизированную электрическую и магнитную конструкцию в одном литом корпусе.

Датчик пряжки ремня безопасности

Пряжка ремня безопасности, SBB, является еще одной областью, где технология эффекта Холла использовалась как часть системы безопасности. Двухпроводной униполярный переключатель снова является простым, но надежным решением, которое сегодня используется во многих автомобилях. Назначение устройства на эффекте Холла (HED) состоит в том, чтобы гарантировать надлежащее запирание пряжки, обеспечивая надлежащее удерживание пассажира в случае аварии или внезапной остановки.

Подобно датчику положения сиденья, выключатели пряжек ремней безопасности работают по принципу прерывания лопастей.В этом случае пряжка из черного металла отвечает за прерывание магнитного поля между магнитом и устройством на эффекте Холла. Обычно, когда поле прерывается, выход устройства включается, а когда пряжка снимается, устройство выключается. Эта информация отправляется на контроллер, который затем обрабатывает данные вместе с данными от датчика положения сиденья IC и другими выходами, чтобы надежно раскрыть подушки безопасности в случае аварии.

Препятствия для приложений

  • ИС датчика SBB имеет жесткие пространственные ограничения, что затрудняет использование печатной платы.Таким образом, приваривание межблочных проводов к выводам HED является более распространенным подходом в процессе упаковки для минимизации размера. Однако приварка к проводам требует опыта в области сварки и обычно выполняется по контракту со сварочным предприятием. Одной из наиболее распространенных ошибок, наблюдаемых при сварке устройств на эффекте Холла, является чрезмерное количество тепла/мощности, допущенное к ИС, что приводит к катастрофическому повреждению соединений проводов. Другой распространенной ошибкой, наблюдаемой в новых сварочных процессах, является недостаточное зажатие проводов, что позволяет проводам скручиваться или тянуться во время контакта с сварочным наконечником.Это также приведет к катастрофическим повреждениям проводных соединений.

В дополнение к пространственным ограничениям, ИС датчика подвержена высоким уровням электростатического разряда и магнитным помехам из-за:

  • доступные для клиента точки внутри автомобиля, такие как язычок пряжки в сборе,
  • шунтирующие эффекты магнитного поля на датчик IC из-за железистых свойств узла пряжки и
  • большие допуски узла механической пряжки, вызывающие большие колебания магнитного поля, воздействующего на датчик Холла IC.

Выбор правильной ИС датчика имеет решающее значение для удовлетворения всех требований приложения.

Прикладные решения

Рис. 3. Типичная механическая сборка пряжки ремня безопасности, показывающая электрическое соединение с датчиком Холла IC.

  • Защита от переходных процессов и электростатических разрядов реализована с помощью обходного конденсатора емкостью 0,1 мкФ, приваренного между источником питания ИС датчика и заземлением ИС датчика. В случае с печатной платой в дополнение к шунтирующему конденсатору используется MOV для защиты микросхемы датчика от неблагоприятных условий ЭМС/ЭСР из-за использования заземления шасси.Если микросхема датчика устойчива к ЭМС/ЭСР, может быть достаточно просто обходного конденсатора.
  • Требуется достаточно большой магнит, чтобы компенсировать шунтирующий эффект, вызванный самим узлом пряжки. SmCo и неодим являются распространенными магнитными материалами, используемыми в пряжках ремней безопасности. Они обеспечивают большие уровни поля для компенсации механических допусков и, возможно, больших воздушных зазоров > 3 мм, наблюдаемых в приложениях SBB.
  • Допуски механического узла могут вызвать большое отклонение гаусса (сотни гаусс) в уровне поля, воздействующего на датчик IC; поэтому все условия должны быть охарактеризованы, чтобы гарантировать, что ИС датчика никогда не перейдет в неправильное состояние.Условия, которые не должны вызывать ложного срабатывания ИС датчика Холла, следующие:
    • Нормальное положение с пристегнутым язычком.
    • Нормальное расстегнутое положение с удаленным языком.
    • Чрезмерный ход язычка, когда его толкает и держит человек, сидящий на нем, или детское кресло, опирающееся на пряжку в сборе.
    • Состояние ложной фиксации, когда что-то, кроме настоящего язычка, вталкивается внутрь, удерживая пряжку в ложно защелкнутом состоянии (палочка от эскимо, игрушка и т. д.).

    Предлагаемые устройства

    Allegro™
    Номер детали
    Температура
    Диапазон
    Тип корпуса Лента и катушка
    В наличии
    A115x ЭЛЬ левый, украинский Да
    A119x Э, Л левый, украинский Да
Руководство по эффекту Холла

— MagneLink, Inc.

Морин ВанДайк |

Более 100 лет назад был обнаружен эффект Холла. Однако только в последние три десятилетия было разработано практическое использование этого эффекта. Некоторые из его первых применений включают использование в микроволновых датчиках в 1950-х годах и твердотельных клавиатурах в 1960-х годах. С 1970-х годов датчики на эффекте Холла нашли применение в широком спектре промышленных и потребительских товаров, таких как швейные машины, автомобили, станки, медицинское оборудование и компьютеры.

Перед рассмотрением пяти основных промышленных применений датчиков Холла необходимо определить их, их функции и их различные классификации.

Что такое эффект Холла?

В 1879 году физик Эдвин Холл открыл влияние магнитных полей на полупроводники с однонаправленным током. Когда проводник и поле взаимодействуют перпендикулярно, измерение напряжения под прямым углом к ​​движению тока позже стало известно как эффект Холла.

Чтобы визуализировать этот эффект, представьте, что ток в проводнике течет по трубе. Магнитное поле будет толкать или притягивать воду к одной стороне трубы. Если представить воду и трубу как электричество по проводу, можно увидеть эффект Холла в действии. Частицы в токе и магнитном поле поддаются измерению.

В полупроводниковой промышленности эффект Холла позволил людям определить, переносится ли ток через материал положительными частицами (как в случае с полупроводниками) или отрицательными частицами (как в случае с металлами).В результате ученые классифицировали химические вещества, разработали усовершенствованные полупроводниковые материалы и измерили магнитные поля в различных средах.

Сегодня устройства на эффекте Холла обычно используются для измерения магнитных полей, наблюдая за их влиянием на известный ток. Поскольку магнитное поле может изменить течение однонаправленного тока, одна сторона провода будет иметь больший отрицательный заряд, чем другая сторона, и это изменение приведет к измеримому напряжению. Напряжение увеличивается пропорционально силе поля.

Применение эффекта Холла

Эффект Холла может применяться в исследованиях, на промышленных предприятиях, в коммерческих предприятиях, в автомобильной промышленности и т. д. Датчики Холла могут измерять напряжение, ток и магнитные поля при производстве, проверке и тестировании. Это некоторые из наиболее распространенных применений эффекта Холла.

Магнитометры

Магнитометры или датчики Холла измеряют напряженность магнитных полей, часто для постоянных магнитов при оценке инженерных проектов.Их также можно использовать для обнаружения утечки магнитного потока в трубах и резервуарах для хранения.

Обнаружение магнитного поля

Датчики магнитного поля и оборудование для обнаружения могут обнаруживать наличие магнитных полей и определять их величину. Как только поля обнаружены, триггер может передавать сигналы и данные или переключать питание на цепь.

Измерение и измерение тока и напряжения

Датчики

используют эффект Холла для обнаружения или измерения постоянных токов. Устройство Холла может обнаруживать наличие магнитного поля.В некоторых случаях прибор Холла может измерять напряжение и определять ток, отображая его в виде читаемого сигнала.

Определение положения и движения

В случае обнаружения магнитного поля эта функция широко используется в промышленном и коммерческом оборудовании и машинах. Преимущество датчика Холла состоит в отсутствии механически движущихся компонентов при обнаружении наличия магнитного поля. Они обычно используются в качестве концевых выключателей.

Сложные машины и транспортные средства также выигрывают от эффекта Холла.Когда они обнаруживают колебания напряжения, эти датчики передают сигналы, которые могут быть реализованы в тахометрах, антиблокировочных тормозных системах транспортных средств и погрузочно-разгрузочных агрегатах.

Момент зажигания

Способность эффекта Холла обнаруживать или контролировать движение имеет решающее значение для правильного опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Момент зажигания — это точный выброс искры в камеру сгорания в зависимости от положения поршня и соответствующего угла поворота коленчатого вала.

Что такое датчик Холла?

Датчики Холла

— это магнитные компоненты, которые преобразуют закодированную магнитным полем информацию, такую ​​как положение, расстояние и скорость, чтобы электронные схемы могли ее обрабатывать. Как правило, они классифицируются на основе их способа производства или средств работы.

Классификация выходных данных

Разделение датчиков Холла по выходному напряжению приводит к двум классификациям датчиков: цифровые датчики и аналоговые датчики.

Датчики Холла с цифровым выходом
Датчики Холла с цифровым выходом

в основном используются в магнитных переключателях для обеспечения цифрового выхода по напряжению. Таким образом, они подают в систему входной сигнал ВКЛ или ВЫКЛ.

Основным отличием датчика Холла с цифровым выходом является способ управления выходным напряжением. Вместо источника питания, обеспечивающего пределы насыщения, датчики с цифровым выходом имеют триггер Шмидта со встроенным гистерезисом, подключенный к операционному усилителю.Этот переключатель выключает выход датчика всякий раз, когда магнитный поток превышает предварительно установленные пределы, и снова включает его, когда поток стабилизируется.

Датчики Холла с аналоговым (или линейным) выходом

Датчик аналогового типа обеспечивает постоянное выходное напряжение, которое увеличивается, когда магнитное поле сильнее, и уменьшается, когда оно слабее. Таким образом, выходное напряжение или усиление аналогового датчика Холла прямо пропорционально интенсивности проходящего через него магнитного потока.

Классификация операций

Помимо классификации по выходу, датчики Холла можно разделить на категории в зависимости от способа работы, в том числе:

Биполярные датчики Холла

Это тип цифрового датчика, работающего с положительным или отрицательным магнитным полем.Либо положительное, либо отрицательное магнитное поле магнита активирует датчик. В этой конфигурации переключатель, использующий биполярный датчик Холла, срабатывает почти так же, как традиционный герконовый переключатель. Однако переключатель на эффекте Холла имеет дополнительное преимущество, заключающееся в отсутствии механических контактов, что делает его более надежным в суровых условиях.

Униполярные датчики Холла

В отличие от биполярного датчика, этот тип цифрового датчика срабатывает только от одного полюса (северного или южного) магнита.Использование униполярного датчика Холла в переключателе позволяет сделать настройку более конкретной и активировать его только при воздействии на определенный магнитный полюс.

Датчики прямого угла и вертикального угла Холла

Более совершенные датчики на эффекте Холла фокусируются на компонентах магнитного поля, отличных от полюсов. Например, датчики прямого угла измеряют значения синуса и косинуса магнитного поля, а датчики вертикального угла анализируют компоненты магнитного поля, параллельные, а не перпендикулярные плоскости чипа.

Пять основных областей применения датчиков Холла

Датчики Холла

находят широкое применение в пяти основных отраслях промышленности, а именно:

Автомобили и автомобильная безопасность

Автомобильная промышленность и индустрия безопасности автомобилей используют как цифровые, так и аналоговые датчики на эффекте Холла в различных приложениях.

Примеры применения цифровых датчиков Холла в автомобильной промышленности:

  • Датчик положения сиденья и ремня безопасности для управления подушкой безопасности
  • Датчик углового положения коленчатого вала для регулировки угла зажигания свечей зажигания

Некоторые примеры использования датчиков аналогового типа включают:

  • Мониторинг и контроль скорости вращения колес в антиблокировочных тормозных системах (ABS)
  • Регулирование напряжения в электрических системах

Бытовая техника и товары народного потребления

Производители бытовой техники и потребительских товаров интегрируют различные типы датчиков Холла в различные конструкции изделий.Например:

  • Цифровые униполярные датчики помогают стиральным машинам сохранять баланс во время стирки.
  • Аналоговые датчики служат в качестве датчиков наличия источников питания, индикаторов управления двигателем и отключений на электроинструментах, а также датчиков подачи бумаги в копировальных машинах.

Мониторинг жидкости

Цифровые датчики Холла

обычно используются для контроля скорости потока и положения клапана в производстве, водоснабжении и очистке, а также в нефтегазовых операциях.В приложениях для мониторинга жидкости аналоговые датчики на эффекте Холла также используются для определения уровней давления на мембране в мембранных манометрах.

Автоматизация зданий

При автоматизации зданий подрядчики и субподрядчики интегрируют как цифровые, так и аналоговые датчики Холла.

Цифровые датчики приближения часто используются в конструкции:

  • Устройство автоматического смыва туалета
  • Автоматические мойки
  • Автоматические сушилки для рук
  • Системы безопасности зданий и дверей
  • Лифты

Аналоговые датчики используются для:

  • Освещение с датчиком движения
  • Камеры обнаружения движения

Персональная электроника

Это еще одна область, где популярность как аналоговых, так и цифровых датчиков Холла продолжает расти.

Приложения для цифровых датчиков включают:

  • Устройства управления двигателем
  • Механизмы синхронизации в фотооборудовании

Применение аналоговых датчиков включает:

  • Дисководы
  • Защита блока питания

Свяжитесь с MagneLink сегодня

Как указано выше, датчики на эффекте Холла — как аналоговые, так и цифровые — находят применение в широком спектре устройств, оборудования и систем в различных отраслях промышленности.

В MagneLink мы разрабатываем и производим высококачественные магнитные переключатели, в том числе переключатели, в которых используются датчики Холла. Чтобы узнать больше о наших переключателях Холла и их применении, свяжитесь с нами сегодня.


Датчики и приложения на эффекте Холла

С тех пор, как Эдвин Холл открыл эффект, названный в его честь эффектом Холла, этот принцип использовался во многих приложениях за последние полвека, и список продуктов, основанных на эффекте Холла, продолжает расти. , от автомобилей до самолетов, от посудомоечных машин до стиральных машин, от станков до медицинского оборудования.Эффект Холла — идеальная технология, которую можно использовать для распознавания. Элемент Холла изготовлен из тонкого листа проводящего материала или полупроводника. Выходные соединения элемента Холла перпендикулярны направлению протекания тока. Когда он присутствует в магнитном поле, носители заряда испытывают силу, называемую силой Лоренца, поперек направления приложенного магнитного поля и тока. Эффект силы Лоренца, действующей на носители заряда, заключается в отклонении носителей заряда в одну сторону для создания напряжения ЭДС (электродвижущей силы), напряжения Холла на элементе Холла, как показано ниже.Напряжение Холла пропорционально напряженности приложенного магнитного поля.

Были изобретены различные типы датчиков Холла, такие как переключатели на эффекте Холла, защелки на эффекте Холла и линейные датчики на эффекте Холла. Эти датчики Холла широко используются во многих продуктах, таких как бытовая техника, торговые автоматы, банкоматы, медицинское оборудование, автомобили, оборудование для фитнеса, токоизмерительные клещи, копировальные машины, средства автоматизации и т. д. Блок-схема управления (Mouser.com)

Традиционные автокресла с ручной регулировкой со временем были заменены автокреслами с электронным управлением. Датчики Холла и электродвигатели широко используются для обеспечения автоматического управления водителями и пассажирами и регулировки их сидений. Комфорт автокресел был очень важным фактором, влияющим на наше впечатление от поездки. Кроме того, простая, быстрая и точная регулировка сиденья обеспечивает водителю более безопасную, комфортную и удобную рабочую среду.Сложная система управления сиденьем, сочетающая в себе ИИ (искусственный интеллект), позволяет глубоко изучить стиль, позу и жесты водителя, чтобы предоставить водителю эргономичную систему взаимодействия человека и машины.

В настоящее время электрическое сиденье автомобиля в основном состоит из внутреннего двигателя, датчика Холла, механизма регулировки положения сиденья, схемы привода двигателя и однокристального микрокомпьютера. Среди них двигатель соединен с механизмом регулировки положения сиденья, образуя силовую часть; и одночиповый микрокомпьютер подключен к схеме управления двигателем и датчику Холла, чтобы сформировать часть автоматического управления.В приведенных выше разделах датчик Холла может измерять внешний вращающийся вал двигателя и передавать импульсный сигнал на однокристальный микрокомпьютер. Микрокомпьютер с одним чипом может получать информацию о вращении двигателя, связанную с импульсным сигналом, путем подсчета импульсных сигналов, то есть информацию о текущем положении сиденья. Когда сиденье отрегулировано на месте и двигатель выключен, однокристальный микрокомпьютер может сохранить число импульсов, соответствующее этому положению.

Водитель может выбрать, установить ли текущее положение в состояние по умолчанию, тем самым заменив исходную информацию о положении по умолчанию.Когда сиденье наклонено вперед и назад, схема привода вызывает микрокомпьютер с одним чипом для управления двигателем вперед и назад, а микрокомпьютер с одним чипом регулирует количество импульсов, полученных датчиком Холла в исходном процессе (по умолчанию). position соответствует номеру импульса) на основе операций сложения и вычитания для получения информации о положении сиденья по умолчанию.
TI DRV5057-Q1 — это линейный датчик Холла с ШИМ-выходом для автомобильных приложений, таких как определение положения, тормоз, ускорение, педали сцепления, переключатель передач, положение дроссельной заслонки, а также многие другие приложения абсолютного углового кодирования.DRV5057-Q1 реагирует пропорционально плотности магнитного потока, чтобы точно обнаруживать небольшие изменения углового положения. Устройство работает от источников питания 3В или 5В. Когда он не находится в магнитном поле, его выход представляет собой прямоугольную волну с рабочим циклом 50%. Выходной рабочий цикл изменяется линейно по отношению к приложенной плотности магнитного потока, и линейность может поддерживаться с магнитным полем от 8% до 92%.

Texas Instruments DRV5057-Q1TI DRV5057-Q1 Отклик магнитного поля на выходе ШИМ

Управление зажиганием двигателя

С развитием автомобильных двигателей в направлении высокой скорости, высокой степени сжатия, высокой мощности, низкого расхода топлива и низкого уровня выбросов , традиционные устройства зажигания не смогли удовлетворить требования использования.Основными компонентами устройства зажигания являются катушка зажигания и коммутационное устройство. Когда энергия катушки зажигания увеличивается, свеча зажигания может генерировать искры с достаточной энергией. Это основное условие приспособления устройства зажигания к работе современных двигателей. Основной принцип, по которому датчики Холла могут быть приняты большинством производителей автомобилей в качестве воспламенителей, заключается в следующем: обеспечивается воспламенителем.Коллектор выходного электрода ИМС Холла представляет собой открытый вывод, а сопротивление нагрузки коллектора элемента Холла задается в запальнике.

Генератор сигналов на эффекте Холла имеет три провода и подключен к воспламенителю, один из которых является проводом ввода питания, один проводом вывода сигнала, а другой проводом заземления. Когда распределитель работает, лопасть вращается вместе с валом распределителя. Всякий раз, когда лопасть входит в воздушный зазор между элементами на эффекте Холла постоянного магнита, магнитное поле в блоке Холла срабатывает за счет обхода лопасти рабочего колеса (или магнитной изоляции), элемент на эффекте Холла не генерирует напряжение Холла при этом время выходной транзистор интегральной схемы отключается, и генератор сигналов выдает высокий потенциал.

При выходе из воздушного зазора лопасти пусковой крыльчатки магнитный поток постоянного магнита образует петлю через направляющую пластину через блок коллектора. В это время элемент Холла формирует напряжение Холла, триод выходного полюса интегральной схемы находится в проводящем состоянии, выходной сигнал генератора низкий потенциал. Когда задний край выреза крыльчатки поворачивается так, что открывается только половина поверхности магнитного полюса, напряжение на конце выходного сигнала мгновенно переходит от низкого потенциала к высокому потенциалу, и это момент зажигания.Непрерывно выходной сигнал датчика представляет собой последовательность импульсов ШИМ с импульсами, переключающимися от почти 0 В до примерно 2,5 В. Частота переключений увеличивается с увеличением оборотов двигателя.

Катушка распределителя на эффекте Холла (от Pico Technology) Принцип работы катушки распределителя на эффекте Холла (от Pico Technology)

Массажное кресло

Melexis без печатной платы 2-проводной датчик положения двигателя сиденья на эффекте Холла — автомобильное автомобильное сиденье ContorlMelexis без печатной платы 2-проводной датчик положения мотора сиденья на эффекте Холла

С быстрым ростом нашей экономики условия нашей жизни значительно улучшились, но мы всегда заняты учебой и работой весь день.Обычно мы проводим много времени в офисе, сидя за столом, что заставляет нас чувствовать усталость в конце дня. Мы хотим, чтобы наше тело полностью обновилось. Один из самых простых способов быстро расслабить тело — массажное кресло. С массажным креслом вы можете остаться дома и отдохнуть в течение еще одного свежего дня.
Массажное кресло управляется микроконтроллером для выполнения сложных движений и задач планирования времени. Узел движения для массажа спины перемещается вперед и назад между верхней точкой хода и нижней точкой хода в направляющей рамы для массажа спины.Чтобы массажное движение спины могло точно определять верхнюю и нижнюю точки перемещения, массажное кресло оснащено постоянным магнитом в каждой из верхних и нижних точек перемещения, а в движении массажа спины установлен датчик с защелкой на эффекте Холла. сборка.
Таким образом, постоянные магниты и датчики защелки на эффекте Холла в верхней и нижней точках перемещения составляют два набора датчиков на эффекте Холла: при массаже спины механизм перемещается снизу к верхнему пределу хода, датчик-защелка на эффекте Холла срабатывает от магнитного поля постоянного магнита, установленного в верхней точке перемещения, относительное положение массажного механизма является выходом в виде напряжения; также, когда механизм массажа спины перемещается сверху вниз при ходе вниз, его датчик Холла срабатывает под действием магнитного поля постоянного магнита, установленного в точке хода вниз. Датчик Холла выводит относительное положение массажа спины. механизм в виде напряжения.

Управление посудомоечной машиной

Замечания по применению Littelfuse – Магнитные датчики в посудомоечных машинах

С постоянным повышением уровня жизни людей уровень интеллекта электрических приборов становится все выше и выше. Во многих семьях используются полностью автоматические бытовые посудомоечные машины, которые могут полностью заменить ручную мойку посуды, палочек, тарелок, ножей, вилок и другого столового инвентаря.

В настоящее время представленные на рынке автоматические посудомоечные машины можно разделить на два типа: бытовые и профессиональные.Полностью автоматические бытовые посудомоечные машины в основном бывают корпусного, настольного, раковинного и встроенного типа. В соответствии со структурой коммерческие посудомоечные машины можно разделить на пять категорий: тип корпуса, тип крышки, тип корзины, тип ременной передачи и ультразвуковой тип. Для таких мест, как рестораны, отели и правительственные столовые, он очень подходит для коммерческих посудомоечных машин. Это может снизить трудоемкость поваров, повысить эффективность работы и улучшить преимущества чистоты и гигиены.
Какую роль Холл играет в полностью автоматической посудомоечной машине? Его можно использовать для управления вращением разбрызгивателя, который обычно представляет собой свободно вращающееся вращающееся устройство, приводимое в действие как горячей, так и холодной водой под высоким давлением. Крайне важно следить за тем, чтобы разбрызгивателю не мешала неуместная посуда или посуда в корзинах. Когда разбрызгиватель неожиданно останавливается, он очищает посуду только там, где остановился. Если разбрызгиватель приводится в действие электродвигателем, его остановка может привести к длительному сгоранию двигателя.Переключатель с защелкой на эффекте Холла используется для защиты разбрызгивателя. Когда разбрызгиватель с установленным на нем магнитом проходит мимо переключателя на эффекте Холла, переключатель срабатывает для вывода низкого уровня сигнала, и он выдает высокий уровень, когда магнит проходит мимо переключателя. Если MCU контроллера посудомоечной машины не обнаруживает активации переключателя в течение заданного времени, он запускает подпрограмму защиты, чтобы либо остановить машину, либо выдать сигнал тревоги и предупредительный световой сигнал. В посудомоечной машине датчики Холла также можно использовать для дверной защелки и системы шкафчиков, переключателей потока воды и лотка для мыла/смягчителя воды.

Положение бесщеточного двигателя постоянного тока

Управление бесщеточным двигателем постоянного тока Honeywell с датчиками положения на эффекте Холла

Бесщеточный двигатель постоянного тока состоит из корпуса двигателя и привода и представляет собой типичный продукт мехатроники. Обмотки статора двигателя в основном выполнены в виде трехфазной симметричной звезды, что очень похоже на трехфазный асинхронный двигатель. Ротор двигателя склеен с постоянными магнитами, которые были намагничены. Для определения стабильности ротора двигателя в двигатель устанавливается датчик положения.
Драйвер состоит из силовых электронных устройств и интегральных схем. Его функции: принимать сигналы пуска, останова и торможения двигателя, управлять пуском, остановом и торможением двигателя; принимать сигнал датчика положения, а также сигналы прямого и обратного хода для управления. Включение-выключение каждой силовой трубки регулируемого моста создает непрерывный крутящий момент; он принимает команды скорости и сигналы обратной связи по скорости для управления и регулировки скорости; обеспечивает защиту и индикацию и т. д.

Двигатели постоянного тока имеют быстродействие, большой пусковой момент и могут обеспечивать номинальный крутящий момент от нулевой скорости до номинальной скорости, но преимущества двигателей постоянного тока являются также и его недостатками, т.к. двигатели постоянного тока должны производить постоянное вращение при Номинальная нагрузка.Характеристики момента, магнитного поля якоря и магнитного поля ротора должны поддерживаться на уровне 90°, для чего необходимы угольные щетки и коллекторы. Угольная щетка и коллектор производят искры и угольный порошок при вращении двигателя. Таким образом, в дополнение к повреждению компонентов, случаи использования также ограничены. Электродвигатели переменного тока не имеют угольных щеток и коллекторов. Они не требуют обслуживания, прочны и широко используются. Однако для достижения производительности, эквивалентной характеристикам двигателей постоянного тока, требуются сложные методы управления.В настоящее время полупроводники быстро развиваются, и частота переключения силовых компонентов намного выше, что повышает производительность приводных двигателей. Скорость микропроцессора также становится все выше и выше, чего можно достичь, поместив управление двигателем переменного тока во вращающуюся двухосную прямоугольную систему координат, чтобы правильно контролировать составляющую тока двигателя переменного тока по двум осям для достижения аналогичного двигателя постоянного тока. управления и эквивалент двигателя постоянного тока.

Измерение тока

Линейные датчики Холла Infineon для измерения тока

Магнитный сердечник представляет собой натяжную конструкцию, устройство Холла помещается в отверстие магнитного сердечника, а кольцевой магнитный сердечник зажимается снаружи провода через по которому течет измеряемый ток, и ток, протекающий через него, может быть измерен.Эти токоизмерительные клещи могут измерять как переменный, так и постоянный ток. Токоизмерительные клещи могут использоваться для определения случайного тока различных источников питания и электрооборудования.

Принцип измерения токоизмерительных клещей переменного/постоянного тока обычно используется для измерения постоянного тока. Поскольку токоизмерительные клещи переменного тока не могут использовать метод электромагнитной индукции. Датчик Холла размещается, как показано на рисунке ниже. Создаваемый магнитный поток пропорционален основным постоянным и переменным токам в головке зажима. Это датчик Холла, который определяет магнитный поток и преобразует его в выходное напряжение.

Управление фонтаном

С развитием общества ритм жизни людей постепенно увеличивается, а качество жизни постоянно улучшается. Появление питьевых фонтанчиков изменило традиционный способ питья. Традиционная форма кипячения в чайнике постепенно заменяется водой из бочек или водопроводными питьевыми фонтанчиками. Использование питьевых фонтанчиков не только экономит время и силы, но и гарантирует безопасность питьевой воды. Это устройство для нагрева или охлаждения бочковой минеральной или чистой воды, чтобы облегчить людям питье.На самом деле, внутренняя структура диспенсера для воды очень проста, в основном она состоит из таких устройств, как бак для приема воды, водопроводная труба, нагревательный бак, стерилизационное устройство, выключатель питания и таймер.

Принцип работы: когда вода проходит через узел ротора, магнитный ротор вращается, выдавая импульсный сигнал, а скорость изменяется линейно с расходом. Переключатель Холла выдает соответствующий импульсный сигнал на контроллер, чтобы определить размер и наличие расхода воды.Отрегулируйте ток пропорционального клапана, чтобы контролировать расход воды через пропорциональный клапан.

Расходомер воды на эффекте Холла

Здравоохранение — измерение артериального давления

Измерение артериального давления обычно делится на два типа: один — это традиционный метод аускультации, а другой — осциллометрический метод, то есть метод колебаний, который используется в электронных приборах для измерения артериального давления. Электронный сфигмоманометр — это медицинский прибор, в котором для измерения артериального давления используются современные электронные технологии и принцип непрямого измерения артериального давления.По мере развития технологий измерение крови без манжеты становится более популярным, чем другие традиционные методы измерения крови. Носимый пульсиметр магнитоплетизмограммы (MPG) на запястье был разработан для контроля артериального давления с использованием датчика Холла, воспринимающего магнитное поле. Пульсиметр состоит из постоянного магнита, установленного на силиконовом корпусе в центре лучевой артерии. Артериальное давление и частоту пульса можно измерить без использования манжеты. С помощью пульсиметра MPG захваченные импульсы лучевой артерии преобразуются в сигналы напряжения.Для получения точного значения артериального давления сигналы, генерируемые пульсиметром MPG, одновременно сравниваются с областями систолы и диастолы в пульсовых волнах лучевой артерии.

На схеме показана базовая структура носимого на запястье пульсиметра радиальной артериальной магнитоплетизмограммы (MPG) – Sang-Suk Lee et al., Sensors 2011, 11, 1784-1793

Поделитесь тем, что вы узнали Датчики обретают новую жизнь Датчики Холла

(HES) — это классический электронный компонент, который существует уже несколько десятилетий.Тем не менее, в отличие от многих старых технологий, HES никогда не устаревает, а те же, но улучшенные версии широко используются и сегодня.

 

Рисунок, показывающий, как работает обычный HES. Изображение предоставлено The Engineering Project .

 

Одной из областей, которая постоянно нуждается в HES, является автомобильная промышленность, особенно с появлением передовых систем помощи водителю (ADAS).

Достижения в этих системах поставили перед системными интеграторами новые задачи по производительности и безопасности эксплуатации.Автомобили должны надежно определять положение рулевого колеса, торможение, дроссельную заслонку, трансмиссию и т. д. 

По этим причинам только за последние пару месяцев несколько разных компаний выпустили серию новых HES, каждая из которых ориентирована на автомобильную промышленность.

В этой статье будут рассмотрены новейшие датчики и показано, как они надеются применяться в автомобильной промышленности.

 

Новые предложения TDK 

Во-первых, TDK продвигает рынок HES, выпустив два новых HES только за последний месяц, оба из которых предназначены для автомобилей.

Первым датчиком TDK является CUR4000, новый HES, соответствующий уровню безопасности автомобиля B (ASIL-B), специально предназначенный для мониторинга аккумуляторной батареи электромобиля. Продукт предназначен для измерения постоянного и переменного тока, специально предназначенного для мощных аккумуляторов электромобилей с динамическим диапазоном тока 2000 А. CUR4000 предлагает выходной сигнал без гистерезиса, погрешность нелинейности ±0,2%, смещение температурного дрейфа ниже ±0,05 % при полной шкале и шумовая характеристика ±0,005 % при ширине полосы сигнала 8 кГц.

 

CUR4000 HES от TDK. Изображение предоставлено TDK .

 

Вслед за этим продуктом компания TDK анонсировала новейшую версию своего семейства датчиков HAL 37xy, которая была обновлена ​​для обеспечения соответствия ASIL-B. Эти HES уникальным образом интегрируют вертикальные пластины Холла в технологический процесс с помощью технологии 3D HAL от TDK.

Результатом стала способность ИС оценивать относительные горизонтальные и вертикальные компоненты магнитного поля, в то время как обычная планарная технология Холла чувствительна только к магнитному полю, ортогональному поверхности чипа.Предлагая точность ±1,5° при 30 мТл, эти новые датчики могут улучшить определение углового вращения и определение линейного положения, что очень важно для систем рулевого управления и управления дроссельной заслонкой.

В дополнение к тенденции HES, Allegro также выпустила датчик, очень похожий на семейство HAL 37xy.

 

Allegro 3DMAG HES

Следующей компанией, выпустившей автомобильный HES в этом месяце, стала Allegro Microsystems с новейшим дополнением к семейству 3DMAG — A31315.

A31315 — это HES, соответствующий стандарту ASIL-D, предназначенный для обеспечения вращательного и линейного магнитного определения положения в автомобильных приложениях. Как и в TDK, это достигается за счет комбинации плоской и вертикальной пластин Холла, что позволяет проводить измерения по трем осям, что позволяет этому датчику определять абсолютное линейное и угловое положение до 360 градусов.

 

A31315 HES от Allegro. Изображение предоставлено Allegro

 

IC предлагает собственную погрешность активного угла по температуре в любой плоскости ±1.2° от -40°C до 150°C, погрешность линейности ±0,3% и дрейф ошибки чувствительности канала ±2%. Allegro считает, что этот чип будет полезен в приложениях ADAS, включая системы рулевого управления, торможения, трансмиссии и дроссельной заслонки.

 

Графеновая ГЭК Paragraf

У AAC была возможность взять интервью у доктора Элли Галанис из Paragraf, когда в марте компания выпустила первую в мире графеновую ГЭС. Этот HES полностью изменил правила игры во многих областях, включая криогенные приложения, но одним из первых применений этого нового устройства была автомобильная промышленность.

 

Графеновый датчик Холла GHS01AT. Изображение предоставлено Paragraf  

 

Его новый HES, GHS01AT, по своим характеристикам очень близок к дорогим датчикам магнитного поля, но в гораздо меньшем, дешевом и маломощном устройстве. Датчик достигает разрешения <0,2 ppm, потребляет мощность величиной в пиковатт и выдерживает температуру до 250°C. При использовании для тестирования и мониторинга аккумуляторов его графеновая ГЭС обладает уникальной способностью измерять токи, протекающие в элементах аккумулятора (в диапазоне от мкТл до мТл).

По этим причинам Paragraf видит огромные перспективы для своего HES в автомобильной промышленности.

 

Безопасное будущее

С появлением ADAS автомобильная промышленность нуждается в электронных компонентах, которые соответствуют более строгим стандартам безопасности, обеспечивают более высокую производительность и потребляют меньше энергии. В этом свете одним из наиболее востребованных компонентов является HES, и компании всей отрасли работают над выпуском продуктов, отвечающих потребностям автомобилей.

Между новыми объявлениями от TDK, Allegro и Paragraf становится ясно, что в этой области нет недостатка в работе, и обязательно появятся новые инновации в HES.

 


 

Заинтересованы в других достижениях технологии HES? Узнайте больше, прочитав статьи ниже.

Обзор подкатегории датчиков Холла: униполярный датчик Холла

Датчик Холла и развитие рулевого управления с электроусилителем

Allegro объединяет мониторинг мощности, напряжения и переменного/постоянного тока в новую микросхему на эффекте Холла

Оптимизация автомобильных датчиков с помощью датчиков Холла

Повышению безопасности водителей и пассажиров уделяется все больше внимания, поскольку автомобильные инженеры внедряют в свои системы сенсорные устройства, которые повышают сложность и устанавливают более высокие стандарты производительности.

Дитер Верстрекен, Мелексис.

Необходимо учитывать множество различных требований к конструкции и интеграции, а это означает, что для того, чтобы такие датчики были эффективными, они не должны сильно влиять на накладные расходы на проектирование, финансовые вложения или приводить к штрафам за вес, влияющим на эффективность. В этой статье будут описаны некоторые требования, предъявляемые к проектам по проектированию автомобилей, и показано, как существующая сейчас динамика требует спецификации датчика нового типа.

Механические компоненты, такие как магнитные герконы и переключатели с контактами из драгоценных металлов, широко использовались в некоторых автомобильных датчиках в течение нескольких десятилетий. Несмотря на то, что они относительно дешевы и просты в установке, с появлением новых возможностей сенсорных технологий в автомобилях они достигают технических ограничений. Стандарты автомобильной безопасности теперь требуют, например, знания о положении сиденья и о том, защелкнут ли механизм пряжки ремня. Хотя герконы в принципе способны выполнять такие задачи, механических устройств такого типа все больше не хватает.Это проявляется в нескольких ключевых областях, таких как глубина предлагаемых функций, компактность и надежность процесса сборки. В типичных рабочих условиях для этих устройств переключатели подвергаются воздействию грязи, жира, шерсти домашних животных и пролитой пищи/напитков. Механические переключатели, которые зависят от движущихся частей, более подвержены отказам в таких условиях и, как следствие, имеют более короткий срок службы. Поэтому их потенциал несколько ограничен, так как область применения сенсорных систем в транспортных средствах продолжает быстро расти.Например, механизмы обнаружения замков пряжек сидений и тензодатчики могут использоваться для проверки занятости автомобиля с целью раскрытия подушек безопасности. Обычные механические переключатели недостаточно надежны, чтобы быть полностью эффективными в такого рода приложениях.

Бесконтактное полупроводниковое решение по ряду причин является гораздо более привлекательным, предлагая чрезвычайно простой способ сбора необходимых данных о местоположении с повышенной надежностью и диагностическими сообщениями о правильном функционировании. Хотя оптоэлектронные устройства представляют собой одну бесконтактную альтернативу механическому исполнению, их эффективность все еще может снижаться из-за воздействия загрязняющих веществ.Датчики Холла, однако, благодаря большей точности и быстродействию, которые они демонстрируют, а также их прочной конструкции, обладают характеристиками, необходимыми для замены герконов во многих автомобильных приложениях для определения положения.

Рисунок 1. Схема системы датчиков положения сиденья

Магнитные датчики могут быть использованы при позиционировании сиденья, например, чтобы определить, близко ли переднее сиденье к приборной панели, при столкновении эта важная информация дает указание контроллеру подушки безопасности надуть подушку безопасности с меньшей силой, чем если бы сиденье было отодвинуто дальше назад. .На рис. 1 показана типичная система датчика положения сиденья, основанная на магнитном сенсорном механизме. Каркас сиденья из черного металла активирует магнитный датчик, а это означает, что инженеру приходится полагаться на подход с обратным смещением, когда датчик и магнит монтируются в единый модуль, а затем модуль устанавливается на направляющую сиденья. Движение по дорожке изменяет линии магнитного поля, и это фиксируется датчиком.

Для любой формы магнитного датчика в автомобильной среде необходимо установить приемлемые допуски, поскольку условия эксплуатации могут сильно различаться.Однако это сложно и может поставить под угрозу эффективность работы датчика. Каждый датчик, используемый для другой функции в автомобильной системе, потребует установки порогов переключения, соответствующих конкретному приложению. Вместо того, чтобы хранить обширный ассортимент различных датчиков Холла, все из которых имеют очень похожие функциональные характеристики, что является дорогостоящим и сложным с точки зрения логистики мероприятием, было бы лучше иметь сенсорную платформу, которую можно индивидуально запрограммировать для различных целей.В результате существует явная потребность в более универсальном подходе, который предусматривает поддержку множества различных магнитных приводов.

Появление программируемых датчиков, основанных на технологии энергонезависимой памяти автомобильного класса, уже принесло большую пользу автомобильной промышленности. Благодаря этим устройствам командам инженеров может быть предложена поддержка программирования на месте. Прототипирование значительно упрощает стадию разработки, а производство выигрывает от улучшенной повторяемости, компенсации отклонений механических сборок и сокращения типов запасных частей.

Таким образом, системы датчиков, составными частями которых являются датчики, могут быть оптимизированы для конкретных функциональных требований. Это позволяет перейти на более дешевые ферритовые магнитные материалы, а также дает инженерам возможность компенсировать тепловой дрейф (поскольку некоторые магниты становятся слабее при повышении температуры окружающей среды). В то время как механический переключатель может различать только наличие тока или отсутствие тока, преимущество программируемого магнитного датчика состоит в том, что он поддерживает полную диагностику.Он может определять множество различных текущих состояний. В результате существует улучшенный процесс не только для определения того, что проблема возникла, но и для определения точной природы этой проблемы (например, короткие замыкания, обрывы проводов, вызывающие разомкнутые цепи и т. д.).

Как мы видели, для приложений с обратным смещением, таких как датчики положения сиденья, необходима степень программируемости, чтобы определить диапазон и разрешение магнитных порогов, а также коэффициенты тепловой чувствительности.Внедрение программируемых датчиков Холла позволяет это сделать, но, к сожалению, может увеличить сложность системы и увеличить общую стоимость материалов. Использование сенсорных устройств с 2-проводным, а не 3-проводным интерфейсом может привести к заметному сокращению количества кабелей и компонентов. Это снижает связанные с этим затраты, сокращает время внедрения и занимает меньше места. ИС 2-проводных магнитных датчиков позволяют повторно использовать жгут проводов кабеля, который ранее был разработан для существующего механического переключателя, тем самым упрощая модернизацию — с улучшенными характеристиками и большей надежностью, но без изменения базовой настройки.

Рис. 2. Сравнение реализации 3-проводного и 2-проводного датчика Холла

Изготовленный на основе запатентованной КМОП-технологии субмикронных смешанных сигналов, защелка/переключатель Холла Melexis MLX92242, в отличие от других датчиков Холла, поддерживает 2-проводную реализацию. Он включает в себя регулятор напряжения, датчик Холла, энергонезависимую память, диагностическую схему и выходной драйвер с конфигурацией стока тока в одном корпусе. С помощью встроенной памяти EEPROM можно выполнить окончательную калибровку, чтобы в процессе производства автомобиля можно было учесть все различные допуски, влияющие на работу датчика в отношении конкретного применения.После программирования память может быть заблокирована. Температурная компенсация, обеспечиваемая этим устройством, уравновешивает влияние магнитного дрейфа. Это означает, что его можно использовать со всеми видами магнитов (включая недорогие ферритовые материалы), при этом расходы, связанные с определением местоположения, обнаружением приближения и кодированием, сокращаются.

MLX92242 по-прежнему обеспечивает все необходимые диагностические возможности для соответствующего реагирования на возникновение неисправности, но требует только использования контактов V DD и GND.Это означает, что он может облегчить модернизацию сенсорной системы, так что можно отказаться от громоздких и менее надежных механических переключателей, не требуя каких-либо изменений в существующей инфраструктуре. В качестве альтернативы, при внедрении в совершенно новые автомобильные конструкции, это может помочь производителям транспортных средств развертывать системы датчиков, требующие гораздо меньшего количества кабелей, с преимуществами в пространстве, весе и стоимости. Система компенсации смещения в магнитном сердечнике MLX92242 обеспечивает более быструю и точную обработку данных, полученных от чувствительного элемента, при этом она устойчива к колебаниям температуры и другим формам нагрузки.Встроенная тепловая защита отключает выход, если температура перехода превышает заданное значение, и автоматически восстанавливается, когда температура падает ниже безопасного значения.

Рисунок 3 — функциональная блок-схема Melexis MLX92242

Что такое датчик Холла?

В качестве поставщика микросхем Холла приглашаем вас проконсультироваться с нами.

Датчик Холла  в транспортных средствах

Помимо этих многочисленных применений, среди основных датчики результатов в автомобильном секторе, где устройство имеет множество применений, состоящий из индикации уровня топлива в автомобиле.

Существует 2 способа использования датчиков Холла для измерения газа градусов. Для начала в вертикальной поплавковой системе закрепляется постоянный магнит. на поверхность плавающих предметов, а датчик крепится к верхней части бака, на одной линии с магнитом.

Микромощный всеполярный датчик Холла

После заполнения вашего автомобиля дрейфующий магнит поднимается наверх контейнер, направляя магнитное поле к датчику, а также повышение напряжения Холла.Когда градусы топлива уменьшаются, магнит падает, параллельное уменьшение напряжения Холла.

Наряду с измерением топлива датчики Холла обычно используются для измерения времени скорость вращающихся частей, таких как колеса, а также валы, а также особенно полезно в многочисленных «тахометрах», которые измеряют такие вещи, как скорость автомобиля, а также RPM.

Датчики удара Холла особенно ценны в задачах, где точки как вода, резонансы или грязь, которые могут повлиять на оптические и световые сенсорные блоки.Вот почему они особенно эффективны в коммерческих целях. приложений, так как электромагнитные поля не могут быть нарушены внешними аспекты.

Датчик удара Холла, мобильный телефон

Эти функциональные датчики имеют ряд датчики результатов в смартфонах, а также в различных других мобильных телефонах для обнаружения откидных крышек, которые обычно снабжены магнитами.

При закрытой откидной крышке магнит приближается к датчику Холла устройство на вашем смартфоне или планшетном компьютере.Откидные крышки поставляют электромагнитное поле, создающее напряжение Холла. Используя зал датчик удара, срок службы батареи продлевается за счет отключения дисплея, когда он закрыто и не может быть использовано.

Датчики удара Холла используются вместо других инструментов, поскольку они чрезвычайно крошечный, очень простой и доступный в производстве, а также невосприимчивый к обширные температурные модификации, что особенно полезно для телефонов.

Наша компания также имеет всеполярный датчик Холла Micropower для продажи, добро пожаловать в проконсультируйтесь с нами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.