В автомобильных системах существует большое количество устройств, несущих массу пользы. К их числу относится датчик Холла (ДХ), контролирующий искрообразование в системе зажигания и применяющийся в других автосистемах. Попробуем разобрать, как этот преобразователь импульса подключается к коммутатору.
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»
ДХ порой называют шпионами, и это в корне верно. Они предоставляют самую важную информацию о том или ином процессе, а на основе ее принимаются решения о том либо ином действии.
Данные, собираемые ДХ, передаются не водителю на приборную панель, как было в одно время, а непосредственно на коммутатор в БСЗ (бесконтактная система зажигания).
Схема коммутатор+датчик холлаВсе автодатчики классифицируются по определяющему параметру. ДХ в автомобильных системах немало, в их число входит датчик массового расхода горючего, регулятор положения валов и т. д.
О принципе действия ДХ было написано очень много и подробно. Останавливаться на этом мы не будем, а лишь напомним читателям, что гальваномагнитное явление или эффект Холла было открыто в конце позапрошлого века. Зато сегодня на основе этого прибора взлетают в космос ракеты, поднимается ввысь самолет, безупречно работает система зажигания автомобиля и т. д.
Если с ДХ все понятно, то какие же функции выполняет коммутатор? Этот прибор представляет собой электрокомпонент, обеспечивающий работу БСЗ. Для лучшего понимания функций коммутатора, рекомендуется подробнее рассмотреть БСЗ и ее схему.
Коммутатор и распределительКак известно, в автомобилях принято внедрять 3 системы зажигания – контактная, бесконтактная и микропроцессорная. В первой из них – КСЗ, применяется транзистор, система считается уже устаревшей, и встречается редко.
Транзисторы имеются и в БСЗ, но функционируют они по другой схеме. Несмотря на то, что БСЗ тоже имеет немало минусов, по сравнению с КСЗ она смотрится гораздо надежнее.
МСЗ (микропроцессорная) же по сравнению с БСЗ имеет немало плюсов, так как позволяет контролировать практически все параметры автомотора. А в БСЗ этого делать не получается, да и в инжекторных ДВС система без контактов выглядит несколько блекло.
Схема зажигания и датчик холлаОдним из явных недостатков БСЗ является несоответствие с новыми, более требовательными мерами по поддержке ЭКО. А вот МСЗ позволяет уменьшать количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.
Среди основных элементов БСЗ выделяются свечи. Они устанавливаются в ГБЦ, и служат для воспламенения горючей смеси. Однако лишь с помощью свечей мотор функционировать не сможет. Тут нужен контроль положения коленвала, что позволит определить расположение поршней в цилиндрах.
На помощь приходит ДХ, функционирующий на известном эффекте. Размещен он внутри трамблера, выдает импульс, поступающий непосредственно на коммутатор.
Рассмотрим функционирование коммутатора более подробно:
Что касается самой схемы коммутатора, то она достаточно проста. С другой стороны, самостоятельное изготовление схемы в некоторых радиоклубах приветствуется, хотя найти ее в готовом виде намного проще.
Главное – это суметь обеспечить правильную установку коммутатора и подключение к ДХ, иначе функционирование устройства окажется неправильным.
Автомобильный коммутатор зажигания с выходамиНемаловажное значение для эффективной работы коммутатора имеют транзисторы. Их следует подбирать в соответствии с параметрами, используя надежную тестовую аппаратуру.
Интересный момент. Коммутатор автомобиля Ваз состоит из 1 основного компонента – контроллера. Предназначен он для внедрения в БСЗ, несложен и позволяет подключать тахометр, установленный в приборной панели автомашины.
Коммутатор позволяет самостоятельно подключать его, однако может понадобиться замена штатной проводки. Дело в том, что придется учитывать назначение всех выводов, расположенных на колодке коммутатора. Без этого будет невозможно провести качественное подключение, да и риска вывести его из стоя не будет.
Чтобы исключить порчу коммутатора и избежать нестабильной работы системы зажигания, рекомендуется проверять элемент. В данном случае, наиболее легким вариантом станет использование заведомо исправного узла. А если такого нет под рукой, то проверить коммутатор удастся простой лампочкой.
Вот, что надо сделать:
Устройство считается полностью исправным, если лампа загорается. В противном случае, коммутатор неисправен.
Дабы получить еще более точную информацию, рекомендуется применять уже приборы сложнее, чем лампочка. Например, осциллограф, мультиметр и т. д.
Еще один вариант проверки автомобильного коммутатора подразумевает наличие имитатора. Он функционирует полностью на осциллографическом методе. Для точной диагностики рабочести коммутатора, на вход имитатора подается импульс со скважностью 3 и частотой 33-100 Гц.
Принцип работы коммутатораТакие параметры как раз соответствуют вращению коленвала 4-цилиндрового мотора, работающего на оборотах 500-1500 об/мин. Скважность импульсов имитатора должна изменяться, как только изменится частота вращения коленвала.
Имитатор – полностью контрольно-измерительное устройство, не способное заменить коммутатор в работе. Однако он эффективно проверит его работу.
Если все установлено правильно, коммутатор исправен, то остается лишь грамотно все отрегулировать, настроить систему. Одним из важнейших этапов настройки является выставление меток. Делается это по причине синхронной работы газораспределения и поршневой группы двигателя.
Особых сложностей при настройке системы, как правило, не возникает. Тем более, касается это отечественных машин, в которых схемы зажигания выполнены как мощно проще: трамблер выставляется лишь в одном фаворе, коммутатор дополнительным настройкам не подвергается.
Регулировка простой системы зажигания осуществляется так:
Искомым моментом станет свечение диода. Тут надо перестать вращать трамблер, и зафиксировать его в нужном положении.
Признаками неисправного или неправильно установленного коммутатора являются следующие моменты:
Основной причиной поломки называют «плохую массу». Другими словами, это происходит по причине окисления контактов или после длительных ремонтных работ, когда машина долгое время не работает.
Неисправный коммутатор неспособен посылать в катушку соответствующее напряжение, без которого двигатель не заводится.
Существует ряд неисправностей, при которых на коммутатор не поступает импульс, но это уже проблемы датчика Холла.
Чтобы удостовериться в том, что причиной неисправности является вовсе не коммутатор, а ДХ, следует измерить напряжение на выходе датчика. Если последний исправен, то при проворачивании ключом маховика коленвала, вызывается резкое изменение на шкале прибора (в пределах 0,2 В-12 В).
Более подробно это выглядит так: если ДХ рабочий, то низкий порог его чувствительности не должен превышать значение в 4 В, а высокий порог – быть ниже 9 В.
Коммутатор дает много преимуществ в системе зажигания БСЗ. Он позволяет повысить мощность ДВС, уменьшить расход горючего, увеличить надежность функционирования ДВС. Но самое главное – это неусыпный контроль и своевременная настройка системы.
Устал платить за штрафы? Выход есть!Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка - НАНОПЛЁНКА, которая скрывает ваши номера от ИК камер (которые стоят по всем городам). Подробнее по ссылке.
Среди элементов радиоэлектроники, автоматики, а также измерительной техники, датчик Холла, принцип работы которого основан на одноименном эффекте, занимает особое место. Смысл упомянутого эффекта заключается в том, что при помещении проводника в магнитное поле появляется электродвижущая сила (ЭДС), направление которой будет перпендикулярным полю и току. Как же это используется в автомобиле?
В современных условиях происходит постоянное технологическое развитие датчиков Холла. Они отличаются надежностью, точностью и постоянством данных. Широкое распространение эти приборы получили в автомобилях и других транспортных средствах. Они обладают повышенной устойчивостью к агрессивным внешним воздействиям. Датчики Холла являются составной частью многих устройств, с помощью которых контролируется определенное состояние техники.
Во многих случаях этот прибор размещается в трамблере и отвечает за образование искры, то есть он используется вместо контактов. Нередко данный прибор применяется для слежения за током нагрузки. С его помощью производится отключение при возникновении токовых перегрузок. В случае перегревания датчика происходит срабатывание температурной защиты. Резкое изменение напряжения может иметь для устройства тяжелые последствия. Поэтому в последних моделях устанавливается внутренний диод, препятствующий обратному включению напряжения.
Датчик Холла до настоящего времени не смог заменить обычные механические переключатели. Однако в любом случае он имеет ряд значительных преимуществ. Основными из них являются отсутствие контактов, загрязнений, а также механических нагрузок. Поэтому часто можно встретить датчик Холла на скутере, применяемый в качестве составной части датчика зажигания.
Классическое устройство датчика Холла на практике – тонкий полупроводниковый листовой материал. При прохождении через него постоянного тока на краях листа образуется сравнительно невысокое напряжение. Если под прямым углом поперек пластинки проходит магнитное поле, то на краях листа происходит усиление напряжения, которое находится в прямо пропорциональной зависимости с магнитной индукцией. Датчик Холла является одной из разновидностей датчиков импульсов, создающих электрические импульсы с низким напряжением. Благодаря своим качествам, этот элемент широко применяется в бесконтактных системах зажигания.
Мы рассмотрели, какой имеет датчик Холла принцип работы, схема его пока что нам не ясна. Она включает в свой набор постоянный магнит, полупроводниковую пластину с микросхемой и стальной экран, имеющий прорези. Стальной экран через прорези осуществляет пропуск магнитного поля, благодаря чему в пластине из полупроводников начинает возникать напряжение. Сам экран не пропускает магнитного поля, поэтому, когда прорези и экран чередуются, происходит создание импульсов низкого напряжения.
При конструктивном объединении этого датчика с распределителем получается единое устройство – трамблер, выполняющий функции прерывателя-распределителя зажигания.
Когда в конструкции авто активно эксплуатируется датчик Холла, схема подключения его требует регулярных проверок и профилактического обслуживания. Главное еще и не навредить во время таких проверок, поэтому отсоединение разъема кабеля от датчика должно в обязательном порядке производиться при выключенном зажигании. Иначе элемент может просто выйти из строя, ремонтировать его нет смысла, потребуется замена.
Проверить правильность схемы можно следующим образом: при вращении коленчатого вала и, соответственно, вала распределителя должен попеременно загораться и гаснуть контрольный светодиод, указывающий на наличие сигнала. Запрещается проверять датчик с помощью обычной контрольной лампы. Особое внимание во время работы устройства следует обращать на чистоту и надежность в разъеме и контакте штекеров. Необходимо помнить, что датчик Холла нельзя использовать в обычной системе зажигания.
Датчики в конструкции машины – своеобразные шпионы, которые сообщают головным узлам автомобиля ту или иную информацию, а последние в свою очередь, анализируя полученные данные, принимают решение относительно своей дальнейшей работы. Подобных шпионов в любом транспортном средстве установлено немало, однако и среди этих вспомогательных деталей выделяют некоторые основные. Так, датчик тока, основанный на эффекте Холла, участвует в работе многих систем автомобиля. Есть желание узнать о нём подробнее? Тогда обязательно ознакомьтесь с приведённой ниже статьёй, которая во всевозможных разрезах рассматривает линейный датчик Холла.
Датчик любого вида устанавливается на автомобиль с одной целью: получение информации об одном из многочисленных параметров его работы. Какой-то идентификатор отвечает за определение температуры в двигателе, другой отслеживает количество расходуемого воздуха, а третий всегда готов ответить за положение того или иного узла мотора. Именно для достижения последней цели нужен датчик Холла, который беспрерывно следит за положением коленчатого или распределительного вала.
Принцип работы датчика Холла основан на применении гальваномагнитного явления, открытого в 1879 году Эдвином Холлом. Суть последнего заключается в том, что посредством интеграции некоторого полупроводника (датчика Холла) в электросистему с магнитным полем на его выводах возникает напряжение. При помощи измерения напряжённости магнитного поля в системе зажигания и получается определять углы расположения коленвала и распредвала машины, что крайне важно для грамотного формирования знаний о моменте искрообразования на данный момент времени. Благодаря своей специфике, магнитный датчик Холла применяется исключительно в бесконтактных системах с протекающим в них током (в случае с автосферой – в бесконтактных системах зажигания или, в сокращении, БСЗ).
Обобщая отмеченную выше информацию, стоит поэтапно рассмотреть то, как работает датчик Холла. Если обращать внимание на этот процесс максимально просто, то его сущность заключается в следующем:
Возникновение и точная передача напряжения Холла через соответствующий датчик возможна благодаря уникальной схеме подключения последнего. Уникальность заключается в расположении датчика, который просто вмонтирован в электроцепь системы зажигания автомобиля и не нарушает работу таковой. Именно подобные характеристики идентификатора Холла позволяют ему оставаться наилучшим способом определения положения коленвала и распредвала мотора вот уже долгие годы.
Теперь, когда принципы работы, устройство датчика Холла и то, для чего он вообще нужен, стали более-менее понятны, можно углубиться в рассмотрение его функционирования именно в конструкции машины. Для начала обратим внимание на его физическое состояние. Большинство современных датчиков Холла, устанавливаемых на мотор, представляют собой составляющую трамблёра. Она устанавливается неподалёку от распредвала и имеет в своей конструкции магнитопроводящую пластину, с виду напоминающую корону. Последняя имеет n-ое количество прорезей (их число всегда равняется числу цилиндров двигателя), а также дополняется основой датчика тока на эффекте Холла – магнитом.
В процессе вращения распредвала его лопасти поочерёдно проходят прорези ранее отмеченной пластины датчика, что вызывает появления напряжения. Последнее формирует электрический импульс, передающийся сначала на коммутатор, а затем на катушку зажигания и другие электронные узлы автомобиля. В итоге, в системе зажигания с датчиком Холла он выполняет две основные функции:
Подобные характеристики узла делают из него довольно-таки важную составляющую системы зажигания, без правильной работы которой, функционирование мотора зачастую невозможно. Теперь, наверное, уже всем полностью понятно – зачем нужен этот пресловутый «холловский» идентификатор. Отметим, что данная деталь успешно применяется как на одноконтактных, так и двухконтурных системах зажигания. Более того, двухконтурное зажигание с одним датчиком Холла довольно-таки популярно.
Подключение датчика Холла предусматривает использование трёх клемм:
Распиновка у датчика простейшая и, как правило, не отличается от представленной ниже (то есть, провода датчика Холла зачастую подключаются по следующей схеме):
Вопросы по типу:
Требуют от автомобилиста знаний того, как выглядит этот элемент системы зажигания, отвечающий за правильное искрообразование. К счастью, нужная деталь до безобразия проста как в ремонте, так и во внешнем виде. В типовом варианте датчик Холла, поставленный на абсолютно любой автомобиль, выглядит следующим образом:
Замена датчика Холла – именно та операция, проведение которой может понадобиться в самый неподходящий момент. «Затроил» мотор, его плохой запуск, дал сбой карбюратор или инжектор, неисправен другой узел автомобиля – всё это может указывать на поломку именно «холловского» идентификатора. Увы, от этого не застраховаться, поэтому знать о возможных поломках детали и о том, как проводится установка Датчика Холла, желательно каждому автомобилисту.
В первую очередь, обратим внимание на признаки неисправности датчика Холла, в качестве которых могут выступать:
Безусловно, отмеченная выше симптоматика может проявляться и при неисправности других узлов машины, но зачастую виной всему именно поломанный датчик Холла. Тем более никто не мешает проверить его собственноручно. Спросите – «Как проверить датчик Холла на правильность функционирования?». Крайне просто! Для этого достаточно:
Также имеется возможность проверки идентификатора Холла мультиметром. В этом случае нужно замерить напряжения на его выходах, которое в норме должно равняться от 0,4 до 11 Вольт. Естественно, при проверке датчика важно убедиться в исправности инжектора или карбюратора вашего автомобиля, ведь нередко проблемы с перебоями в работе мотора связаны именно с неисправностью элементов топливной системы.
Если узел неисправен, то следует провести соответствующий ремонт. Отметим, что замена датчика Холла особых сложностей не представляет и проводится не более 10-15 минут при соблюдении следующего порядка процедуры:
Внимание! Менять деталь важно исключительно на покупную. Стоит она недорого (не более 200-300 рублей для большинства марок автомобилей), поэтому говорить о сборке датчика Холла своими руками, наверное, бессмысленно.
На этом, пожалуй, по сегодняшней теме повествование можно завершать. Надеемся, представленный материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах и в ремонте!
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на нихДатчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры — он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости — показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр — от греч. — тепло и измерять, показывает температуру. Но вот что за странное название: датчик Холла?
Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.
Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, и поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит, знаете что он обнаружил? Разность потенциалов на гранях А и C! Или проще сказать, напряжение, измеряемое в Вольтах ;-). Этот эффект и назвали в честь этого ученого.
Как только чухнули эту фишку, стали делать радиоэлементы с этим эффектом. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект — в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла.
О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, например, токоизмерительные клещи, не касаясь самого провода, а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам.
Разработчики на этом не остановились. Как только наступила эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком холла стали помещать различные логические элементы. В результате промышленность стала выпускать датчики холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:
— Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.
— Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом — датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.
— Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.
Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:
А вот здесь можно скачать даташит на этот датчик: (нажмите сюда). Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую — минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.
Для этого давайте соберем простейшую схемку: простой светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и, конечно же, сам датчик Холла.
Теперь цепляемся к нашей схеме от Блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс — на первый.
У меня под рукой оказался вот такой магнитик:
Чтобы не перепутать полюса, я пометил бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно — я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать северный и южный полюс.
Как только я поднес магнитик «красным» полюсом к датчику холла, то у меня светодиодик сразу перестал гореть
Переворачиваю магнитик другим полюсом и вуаля!
Если магнитик не переворачивать, то есть не менять полюса, то у нас светодиод также останется потухшим, потому как датчик у нас биполярный.
А вот и видео:
Как вы видите на видео, мы с помощью магнитика управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть — единичка, сигнала нет — ноль. То есть светодиод горит — единичка, светодиод потух — ноль. Поэтому датчики Холла с логическими элементами в одном корпусе очень полюбила цифровая электроника. Их можно подцепить к микроконтроллерам и другим логическим элементам.
В настоящее время они используются очень широко. Даже не надо далеко ходить. Стоит закрыть крышку своего ноутбука и мы сразу увидим что экран ноута потух. Да да, во всем виноват датчик Холла! Стоит он на материнке, а на крышке ноута вмонтирован маленький магнитик. И как только мы закрываем крышку, магнитик со своим магнитным полем действует на датчик Холла, и экран тухнет ;-). То же самое касается и мобильных телефонов, типа раскладушка или слайдер. Также больше применение датчики Холла нашли в современных электродвигателях и в автомобилях, как датчики положения.
Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Там нету электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона. Используйте на здоровье датчики Холла в своих электронных безделушках ;-)
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453