С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Что такое датчик холла


37. Принцип работы датчика холла.

Датчик Холла – это магнитоэлектрический механизм. Основу работы принципа такого датчика открыл физик по фамилии Холл, в честь него датчик и получил своё название. Ниже описано, что такое датчик Холла, принцип его работы, где применяется, а также какие существуют виды датчика.

Принцип работы датчика Холла

В основе работы датчика Холла лежит так званный элемент Холла, который связан с схемой электрики. Датчик Холла сам по себе является микросхемой, которая на выходе создает нужный информационный сигнал. Фиксируемое магнитное поле – основа принципа работы механизма. Дляизмерение скорости перемещения на неподвижных элементах конструкции закрепляют датчик Холла и прикрепляют магниты к движущейся части.

Существует и более простой способ: движущиеся контакты и элементы попросту намагничивают. При этом не вносится в конструкцию никаких изменений. Чтобы измерить скорость вращения, используют несколько постоянных магнитов и непосредственно сам датчик Холла. Принцип работы в этом случае достаточно прост, пластинка в свободном состоянии перемещается между этими двумя полюсами и экранирует магнитное поле. При каждом обороте происходит импульс электрики в электронный тахометр. Чтобы точность была как можно выше, нужно просто увеличить количество магнитов.

Виды датчика Холла

Датчик Холла представляет из себя датчик магнитного поля. На данный момент бывают цифровые и аналоговые датчики Холла.

Аналоговые датчики переделывают индукцию поля в напряжение. Величина, которую может показать датчик завит от силы и полярности поля. Но также следует учитывать дистанцию, на которой он установлен.

Цифровые датчики определяют отсутствие либо наличие поля. Принцип работы довольно прост, датчик выдает логическую единицу, если индукция доходит до определённого порога, и выдаёт логический ноль, в случае если порог не достигнут. Получается, что при слабой индукции в соответствии с низкой чувствительностью датчика – присутствия поля возможно не будет зафиксировано. Такой датчик имеет свой минус, и заключается он в наличии зоны нечувствительности, которая располагается между порогами.

Цифровые датчики Холла делятся на: униполярные и биполярные.

Биполярные – реагируют на изменение полярности поля, соответственно одна полярность отключает датчик, а другая – включает.

Униполярные – включаются при присутствии поля некой полярности и выключается при уменьшении индукции поля.

Проверка датчика Холла на работоспособность

В том случае, если у Вас возникла потребность проверить датчик Холла, то это можно сделать несколькими способами. Самый простой способ проверить датчик на работоспособность – это поставить другой заведомо исправный. В случае если проблема была решена после замены – то результат очевиден.

Можно также сделать нетрудное устройство, которое будет имитировать работу датчика Холла, его лучше всего делать, когда нет рабочего датчика. Для создания такого устройства потребуется всего лишь трёхштекерная колодка с распределителя зажигания и небольшой отрезок провода.

Тестирования датчика можно также выполнить при помощи обычного тестера. В том случае, если тестер показывает менее 0.4 В, то это однозначно означает, что датчик неисправен. Еще можно проверить присутствие искры вовремя включение зажигания. Чтобы это сделать, необходимо подключить концы провода к соответствующим выходам коммутатора.

Признаки неисправности датчика Холла Определить неисправности датчика Холла бывает непросто. Правда, специалисты советуют проверить его при появлении следующих проблем. Двигатель не заводится или запускается с перебоями. Автомобиль начинает дергаться при работе двигателя на повышенных оборотах. Перебои в работе мотора на холостом ходу. Остановка работы силового агрегата во время движения.

Что представляет собой датчик Холла и для чего он нужен в автомобиле.

Данный датчик единственный в автомобиле, который имеет собственное имя. Он назван в честь известного американского физика Эдвина Холла, который открыл особенности поведения полупроводника в магнитном поле. В техническом плане датчик Холла представляет собой простейшее магнитоэлектрическое устройство. Фактически это датчик, который фиксирует наличие магнитного поля. Принцип его действия достаточно прост, и в нем вполне можно разобраться.

Конструктивно, работает это следующим образом. Плоский проводник под напряжением помещается в магнитное поле. Под действием магнитного поля, ток смещается в одному краю проводника, таким образом возникает разница потенциалов.

В автомобиле, датчик Холла работает как обычный ключ (размыкатель и замыкатель). Магнит вращается в трамблере машины, и влияет на датчик, закрепленный стационарно. Когда датчик «чувствует» магнитное поле трамблера, он подает импульс, который вызывает искру зажигания.

Собственно, данный датчик – один из основных элементов системы зажигания автомобили. Он присутствует в любой машине вне зависимости от ее стоимости. Кроме того, он может быть использован в цифровых спидометрах и тахометрах, проверять скорость вращения передаточных колес и контролировать работу антиблокировочной системы автомобиля.

Также стоит отметить тот факт, что датчик Холла очень надежен. Сам по себе он может работать долгие годы, и чаще всего, поломка происходит из-за физического воздействия или чрезмерного загрязнения датчика. Достаточно часто, датчик Холла специально устанавливают таким образом, чтобы его можно было быстро снять и заметить. Исключение составляют лишь устройства, которые контролируют работу сложных систем автомобиля.

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

Для регистрации определенных сигналов в конструкции автомобиля используются всевозможные датчики. О датчике массового расхода воздуха слышали практически все водители, но в машинах имеются и другие устройства. Например, датчик Холла, о котором мы поговорим в этой статье. Вы узнаете, что он собой представляет, для чего используется в машине и каков его принцип действия. Мы расскажем о типах датчиков и принципах диагностики этого компонента.

В конце 19 года прошлого столетия физик по фамилии Холл выявил интересный эффект, который и был назван в его честь впоследствии. Если поместить металлическую пластину в магнитное поле, при этом подать на нее ток, то под действием протекающих электронов она будет менять свое положение перпендикулярно магнитному потоку. На основе этого эффекта были созданы компактные датчики, которые позволяли регистрировать положение объектов в магнитном поле.Помимо автомобильной промышленности, подобные датчики используются в ионных ракетных двигателях, приборах измерения напряженности магнитного поля и даже в мобильных телефонах в виде основы цифрового компаса. Самая простая реализация датчика позволяет передавать командные сигналы, определять скорости, переключать контакты. Учитывая их размеры, поместить такие датчики можно практически в любой механизм или мобильное устройство.

В конструкцию датчика входят следующие элементы:

  • постоянный магнит;
  • лопасти ротора;
  • провода;
  • пластиковый корпус;
  • микросхема.

Знание того, как устроен датчик Холла, вам понадобится для понимания принципа действия устройства.

Где применяется и находится датчик Холла

Как уже было сказано ранее, устройство активно устанавливается в автомобилях. Первое, где используется подобный прибор, – это система зажигания. Аналоговый датчик играет роль преобразователя, коммутирующего питание. Помимо этого, он используется для регистрации положения отдельных компонентов в автомобиле, например, распределительного или коленчатого вала. Также часто датчик работает в качестве беспроводного контакта.Устройство, как правило, располагается вблизи вала трамблера. Там же крепится магнитопроводящая пластина в виде ротора с лопастями. Количество прорезей соответствует количеству цилиндров в двигателе. Узнать, где находится датчик Холла конкретно для своей модели авто, вы можете непосредственно в техническом руководстве по эксплуатации или на специализированных форумах.

Датчик обладает несколькими преимуществами, благодаря которым его применение в конструкции автомобиля рационально, а в отдельных случаях даже выгоднее герконовых реле. В этот список входит:

  • увеличение производительности двигателя;
  • является обязательным элементом в конструкции спидометра и тахометра;
  • повышает безопасность вождения авто (способен обеспечить пуск антиблокировочной тормозной системы).

Как работает датчик Холла

Теперь перейдем к самому интересному и выясним принцип работы датчика Холла. Магнитное поле в конструкции датчика создается постоянным магнитом, а его прерывание осуществляется посредством лопастей ротора. Когда идет фаза «окна», то линии магнитного поля пронизывают элемент Холла, тем самым вызывая на нем электродвижущую силу. Как только приходит фаза «шторки», то поле замыкается на нее, а ЭДС исчезает с пластины Холла. Благодаря такой работе создаются электрические импульсы с определенной частотой.Количество шторок на валу четко определено, при этом соответствует количеству цилиндров в моторе. Угол пропускания тока через обмотку зажигания зависит непосредственно от ширины шторки. Датчик Холла вырабатывает относительно маленькое напряжение в несколько милливольт, поэтому в дальнейшем оно обрабатывается и усиливается специальным операционным усилителем.

Таким образом, вследствие вращения ротора вырабатываются импульсы зажигания электрических свечей. Катушка зажигания, установленная вблизи коммутатора, преобразует прерывистые импульсы амплитудой 12 вольт в напряжения до 25 киловольт. Именно этого показателя достаточно для создания искры между контактами свечи зажигания и воспламенения в цилиндре топливной смеси.

Аналоговые и цифровые решения 

Современный рынок предлагает широкое разнообразие датчиков подобного рода, но все модели можно разделить на две больших группы: аналоговые и цифровые. Первые фиксируют разность потенциалов на основе преобразования индукции магнитного поля в ЭДС, учитывая силу и полярность.Благодаря развитию полупроводниковых элементов, конечно же, появился новый датчик (цифровой). Его особенность заключается в том, что он фиксирует наличие или отсутствие магнитного поля. При достижении индукцией конкретного показателя (заложенного конструктивно), датчик Холла показывает присутствие поля. Цифровые модели в свою очередь делятся на биполярные и униполярные. В первых датчик работает по смене полярности, а в униполярных моделях за его переключение отвечает изменяющийся уровень индукции.

Цифровые модели способны с высокой точностью определять конкретный порог, но их недостатком является наличие зоны нечувствительности между порогами.

Признаки поломки датчика

Существует ряд признаков, который свидетельствует о неисправности рассматриваемого датчика, а именно:

  1. проблемы с запуском мотора;
  2. перебои и нестабильные обороты на холостом ходу;
  3. дергания автомобиля на высоких оборотах;
  4. машина регулярно глохнет при движении.

Эти признаки могут свидетельствовать и о других проблемах, но проверка датчика Холла не будет лишней. Описанные симптомы также могут свидетельствовать о проблемах в карбюраторе или инжекторе.

Проверка датчика на работоспособность 

Тест датчика можно выполнить несколькими методами в гаражных условиях. Приведем сначала наиболее простые и доступные способы, а именно:

  • Используйте мультиметр. Следует измерить напряжение на выходе датчика. В исправном состоянии оно будет колебаться от 0,4-11 вольт.
  • Если у вас имеется осциллограф, можно проверить осциллограмму, которую формирует датчик. Для этого вам необходимо знать, какой сигнал формирует исправный датчик, чтобы сделать вывод о его неработоспособности.
  • Для проверки работоспособности закоротите третий и шестой выводы на колодке трамблера. Если при активном зажигании произойдет искра, необходимо менять датчик.
  • Замкнуть контакты самого датчика (выходы «минус» и контакт с коммутатором).
  • Если все эти методы диагностики для вас слишком сложны или выполнить их не представляется возможным, можно попробовать поставить заведомо работающий датчик (например, попросить у соседа или на авторазборке), а затем проверить, исчезли ли симптомы.

Замена датчика

Учитывая невысокую стоимость детали, ремонтировать такой прибор бессмысленно, поэтому стоит поговорить о процедуре установки. Чтобы заменить датчик, водителю понадобится в гараже максимум 15 минут:Если неисправность датчика точно подтвердилась, то следует провести замену. Предварительно подготовьте инструменты (набор ключей и отверток). Отметим, что замена датчика Холла особых сложностей не представляет, соответственно, справиться с ней смогут даже неопытные автомобилисты при соблюдении следующего порядка процедуры:

  1. Обязательно заглушите автомобиль и снимите клеммы с аккумуляторной батареи.
  2. В подкапотном пространстве отключите и выполните демонтаж трамблера зажигания.
  3. Снимите крышку.
  4. Совместите метки ГРМ с меткой на коленчатом вале.
  5. Демонтируйте вал трамблера.
  6. Демонтируйте старый, а затем установите новый датчик Холла.
  7. Выполните сборку. Поставьте трамблер на место.

Теперь вы знаете, зачем нужен датчик Холла. Как видно, диагностика не представляет особых сложностей. Цена на датчики лежит в пределах нескольких сотен рублей, а замена выполняется за пару десятков минут. Это все настоящие мелочи по сравнению с тем, каких проблем вам позволяет избежать исправный датчик. В крайнем случае, вы можете обратиться в автомастерскую, где механики с помощью специализированного оборудования вынесут вердикт работоспособности датчика.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:

Датчик Холла - что это такое, как проверить

Датчик Холла – магнитоэлектрический прибор, позволяющий определять пространство, в котором действуют магнитные силы. Названо приспособление в честь знаменитого ученого-физика, Холла, который открыл эффект, легший в основу полезного действия прибора. В данный момент выпускаются цифровые и аналоговые типы прибора. Давайте подробно поговорим о том, что такое датчик Холла, о его видах, сферах применения, особенностях эксплуатации и замены.

Виды устройства

Выше мы уже упоминали о том, что существует две разновидности датчиков Холла – цифровые приборы и аналоговые устройства:

  • Цифровые датчики Холла помогают определить наличие/отсутствие действия магнитных сил. Прибор распознает наличие индукции при достижении определенного порога и выдает его значение, если же этот порог не достигнут – прибор покажет ноль. В этом и минус цифровых устройств – они не определяют индукцию ниже определенного значения;
  • Аналоговые устройства работают иначе, преобразовывая индукцию магнитного поля в напряжение, и выдаваемое датчиком значение будет зависеть сразу от двух факторов – полярности самого поля и его силы.

Где же применяются и востребованы датчики Холла?

Область применения

Датчики Холла используются как элементы самых разных приборов. Чаще всего задействуются они по своей основной полезной функции, то есть применяются для измерения напряжения в пространстве действия магнитных сил.

Датчики Холла используются в различных видах электромоторных конструкций, в том числе и в двигателях ракет. Однако чаще всего с использованием датчиков Холла доводится сталкиваться автолюбителям при применении системы зажигания машины. Датчик есть и в отечественных автомобилях типа ВАЗ, ГАЗ, и в иномарках – Ауди, Фольксваген и других моделях.

Принцип работы датчика Холла

Главное достоинство датчиков Холла – в бесконтактном действии. Чтобы понять принцип работы прибора – нужно разобраться с его устройством.

Ученый Холл в свое время обнаружил, что если в область действия магнитных сил поместить пластинку, подверженную действию электротока, то электочастицы в этой пластинке уклонятся ортогонально движению микромагнитного потока. Направленность данного сдвига будет напрямую связано с полярностью, которой обладает само магнитное поле. Из-за того, что плотность электрочастиц на одной и другой стороне пластинки будет неодинаковой, возникает разность потенциалов, которая и называется эффектом Холла. Датчик при работе определяет именно эту разность.

Как работает датчик Холла можно наглядно увидеть на схеме, приведенной ниже: схема отображает работу устройства в узле зажигания автомашины.

Проверка прибора на работоспособность

Как проверить датчик Холла? Легче всего заменить прибор, подозреваемый в неисправности, на новое устройство и если после замены зажигание сработает – значит, старый датчик действительно вышел из строя. Подробно о замене датчиков Холла расскажет видео в конце статьи.

Если у вас нет под рукой новехонького прибора, то можно самостоятельно сделать кустарную замену датчику: все, что вам будет нужно для этого – маленький кусочек элктропровода и колодка зажигания с тремя штекерными разъемами.

Определить исправность датчика Холла поможет и самый обычный тестер. Если тестер будет выдавать значение менее 0,4 Вольт, то датчик Холла явно неисправен.

Датчик Холла в телефоне – что это такое и как его определить

· Апрель 14, 2018

В настоящее время смартфоны и прочая электронная техника оборудованы таким огромным количеством разнообразнейших сенсоров и считывателей, что о большинстве из них многие пользователи не только ничего не знают, но и даже никогда не слышали. Один из таких – датчик Холла. Что это и зачем нужен в смартфонах?

Что такое датчик Холла

В 1879 году Эдвином Холлом был открыт эффект, позднее получивший его имя. Суть его заключается в том, что напряжение проводника с током, помещенного в магнитное поле, меняется, причем кратно силе этого поля. Данный эффект используется в одноименном контроллере.

Таким образом, датчик Холла – прибор, позволяющий выявить наличие и характеристики магнитного поля рядом с устройством, на которое он установлен. Обычно представляет собой небольшую микросхему, которая при наличии поля подает сигнал на контроллер, а при его отсутствии – не действует.

Применение в смартфонах

Несмотря на сложное и не понятное для многих название, есть множество ответов на вопрос для чего нужен датчик Холла в смартфоне. В этом ему помогает его расположение – непосредственно за экраном на передней части смартфона. Это позволяет использовать его для бесконтактного управления устройством при помощи различных жестов и других предустановленных возможностей.

От программного обеспечения, установленного на телефоне, зависит работа сенсора – более дешевые модели не могут распознавать жесты, в то время как флагманские, наоборот, поддерживают довольно большое их количество. В основном, чем больше дисплей и размеры аппарата, тем больше возможностей для сенсора будет реализовано, так как он занимает довольно много места.

Кроме того, датчик Холла обладает и другими полезными функциями:

  • Карманный электронный компас – анализ магнитных полей помогает определять направление на север при помощи смартфона, а также азимут и направление угла наклона смартфона;
  • Функционирование и взаимодействие с аксессуарами – чехлы-книжки могут сами блокировать телефон, в этом случае в них вшит небольшой магнит прямо над датчиком;
  • Автоматический поворот экрана – контроллер датчика определяет изменения смартфона в пространстве, поэтому именно это устройство отвечает за ориентацию дисплея.
Читайте также:  Как найти любого человека по фамилии и имени

Виды датчиков

Существует несколько разновидностей датчиков Холла, каждый из которых отличается особенностями работы и реакций на полюса магнитов:

  • Униполярные. Данный тип встраивается в небольшие процессоры, смартфоны и планшетные компьютеры, сенсор реагирует только на один полюс магнита и выдает сигнал при поднесении его к устройству;
  • Биполярные. Используются в авиа- и ракетостроении, реагируют на оба магнитных полюса за тем лишь исключением, что для того, чтобы отключить датчик, необходимо поднести к нему противоположный полюс магнита;
  • Омниполярные. Данный тип походит на униполярные сенсоры, но сам контроллер при этом засчитывает сигнал как северного, так и южного магнитных полюсов, поэтому считается более чувствительным, хоть и занимает больше места.

Как определить наличие датчика в смартфоне

Для того, чтобы определить, предустановлен ли датчик Холла в конкретной модели, можно воспользоваться несколькими путями:

  1. Посетить интернет-сайт фирмы производителя, найти и скачать инструкцию к смартфону (или найти ее в коробке от него) и посмотреть список характеристик. Обычно компании пишут полный список сенсоров и контроллеров, входящих в комплектацию аппарата.
  2. Посмотреть отзывы на товар и обзоры на видеохостингах как YouTube. Лучше искать видео, где тестируют аксессуары для телефонов. Если демонстрируется чехол, причем при его закрытии экран гаснет, то можно быть уверенным в том, что датчик установлен.
  3. Поднести к верхней части экрана магнит и убрать его. Если нет реакции смартфона – контроллер не был включен в состав комплектации.

Таким образом, датчик Холла – универсальное и полезное устройство, которое применяется повсеместно для контроля за наличием и свойствами магнитного поля. Он позволяет расширить функционал смартфона.

Больше о том, что такое датчик Холла и зачем он нужен в смартфоне можно узнать на видео ниже:

Читайте также:  Antimalware Service Executable что это и как отключить


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости