Импульсный датчик частоты вращения, среди автомобилистов более известный, как датчик Холла, это весьма несложный по конструкции, но очень важный элемент системы зажигания. На современных автомобилях он заменяет классический контактный прерыватель. На двигателях с классической системой зажигания датчик размещается в корпусе распределителя. Любая неисправность датчика может привести к сбоям в работе двигателя, а в ряде случаев к полной его остановке или невозможности пуска.
Принцип работы датчика Холла весьма несложен. Он основан на одноимённом «эффекте Холла», состоящем в том, что при воздействии на нагруженный полупроводник поперечного магнитного поля генерируется поле электрическое. При этом напряжение проходящего через полупроводник тока изменяется на величину от 0,4 до 3 Вольт. Если источник магнитного поля периодически экранировать, датчик станет работать в импульсном режиме. Простейший датчик Холла оснащается круговым экраном с прорезями, или ферромагнитными шторками, количество которых соответствует числу цилиндров.
Принципиальная схема работы датчика Холла
Есть несколько причин, по которым владельцу автомобиля важно знать, как проверить датчик Холла. Ведь именно его неисправности наиболее часто приводят к таким внешним проявлениям, как:
Первые три причины возникают, когда сигналы от датчика поступают, но их выходные параметры значительно отклоняются от нормальных. В этом случае проверка сводится к осмотру его крепления.
При ослаблении крепежа, что случается нередко, путём подтяжки следует обеспечить возврат сместившегося датчика в нормальное положение. Это весьма актуально, поскольку плохо закреплённый датчик не только приводит к возникновению перечисленных негативных моментов, но и может получить серьёзные механические повреждения вращающимися с перекосом шторками. В случае значительного повреждения датчика работа двигателя становится невозможной, поскольку импульсы от него полностью перестают поступать.
Наглядное представление работы датчика Холла
Другими причинами поломки могут послужить сильный перегрев или замыкание сигнального вывода. В случае, когда предполагается подобное, необходимо проверить датчик Холла на неисправность.
Читайте также: Как поменять замок зажигания на ВАЗ 2114Как проверить датчик Холла наиболее лёгким и безотказным способом, догадаться нетрудно. Нужно просто поменять его на заведомо работоспособный. Возможно, такой найдётся у запасливого соседа по гаражу, либо он рискнёт позволить вам на время снять датчик со своего авто. Исчезновение «симптомов» при временной замене датчика однозначно свидетельствует о неисправности вашего.
Проверка датчика Холла с помощью вольтметра
Если такой возможности нет, проверить датчик Холла можно при помощи вольтметра. Для этого при включенном зажигании нужно подсоединить его к выходным клеммам датчика. Показания прибора должны лежать в диапазоне от 0,4 вольта до значения, не более чем на 3 вольта отличного от номинального. Если прибор показывает меньше 0,4 В – это верный признак того, что датчик требует замены.
Проверка датчика Холла может быть осуществлена и посредством создания его имитатора. Сняв штекерную колодку с распределителя, при включенном зажигании нужно соединить при помощи провода клеммы «3» и «6» на коммутаторе. О неисправности датчика Холла красноречиво свидетельствует появившаяся в момент касания искра.
Если проверка дала негативные результаты, его необходимо заменить.
Снятие датчика производится в следующем порядке:
Установка датчика осуществляется в обратной последовательности.
И в заключение вполне банальный, но весьма полезный совет: Обязательно купите и возите в машине запасной датчик. Поверьте, расходы на его приобретение окупятся огромной экономией нервов и времени, если вдруг случится такая поломка в дороге.
Каждый уважающий себя пользователь автотранспорта скажет Вам, что датчик-распределитель зажигания является незаменимой и очень важной деталью для выработки и дальнейшей сегрегации ведущих синхроимпульсов, производимых в процессе влияние на свечи и концентратор. Большинство людей, владеющих любым транспортным средством знают, как проверить датчик холла.
Именно поэтому автолюбителю несомненно важно знать, как не делать роковую ошибку при проверке и не допустить неисправность своего транспортного средства. Система работы высокоэффективного устройства функционирует по не малоизвестной схеме, которую открыл в 1879 году Эдвин Холл.
Механизм действия достаточно прост и известен знатокам физики. Итак, ученый описал состояние проводника, помещенного в определенное магнитное поле с постоянным током. При всем при этом, будь то проводник или полупроводник постоянно находится под воздействием магнитного поля.
Неисправности датчика Холла воспрепятствуют нормальной работе и даже запуску мотора. А это, знаете ли, всегда финансовая и материальная нагрузка. Первые признаки неисправности, которые подает Ваш автомобиль нужно уметь распознать и принять во внимание. Если не заводится двигатель – тут уже ничего не поможет, даже мучения электростартера.
Неисправность датчика очевидна для авто пользователя. Понимание этого процесса выплывает из его конструкции. Итак, устройство входит в систему зажигания и представляет собой соединённые определенным способом проводник и вектолит, а связующим звеном выступает металлический цилиндр с экранным отражателем.
Проверить на работоспособность датчик зажигания совершенно не сложно, для этого существует несколько простых и эффективных способов. Каждый из представленных вариантов подразумевает проверку датчика электронного зажигания (Холла) исключительно на Вашем транспортном средстве.
Итак, этот способ предполагает использование прибора, вольтметра, с подсоединением его к датчику Холла. Следовательно, на работающем измерителе вольтметр продемонстрирует напряжение от половины до трех Вольт.
В случае получения иных исходных данных лучшим решением будет замена. Так же можно поменять его на прибор, который будет исполнять функцию имитации работы датчика трамблера. Правильная проверка датчика Холла дело не сложное, но требующее системности и аккуратности.
Это возможно при непосредственном контакте с Вашим автотранспортом с помощью следующих перечисленных шагов. Для начала нужно, подсоединив свечу к проводу индуктора объединить резьбу и массу. Далее необходимо одновременно подсоединить каретку и разъем с датчиком Холла, а после всего этого запустить зажигание.
Напоследок с помощью исключительно металлической отвертки определить проскакивает ли искра на свече, проведя отверткой около датчика зажигания. В результате, если искра все таки есть, значит, Ваш датчик на трамблере рабочий.
Нужно понимать, что используя такой способ проверки, стоит обязательно протестировать аккумулятор, а так же замок зажигания с ключом, коммутатор и бобину, предохранители и проводку.
Замена старого датчика на работающее устройство производится по определенной технологии с учетом техники безопасности и возможных рисков. Вы должны понимать, что делать это нужно в случае серьезных неполадок.
Сбои в работе проявляются в абсолютно разных формах, поэтому заметить их во время не сможет даже самый профессиональный мастер. Итак, критические случаи, в которых необходимо заменить неисправный датчик:
1) Мотор совсем не заводится или вообще не запускается
2) Появились перебои или рывки в функционировании двигателя
3) На повышенных оборотах машина дергается
4) Во время движения глохнет силовой агрегат
Комплекс действий, необходимых для замены датчика Холла результативен в случае осторожности и системности. Для начала отключите крышку распределителя. Далее нужно так повернуть коленчатый вал, чтобы расположенная на шкиве метка совпала с меткой на крышке газораспределительного механизма.
Определите для себя, на какой отметке находится бегунок распределителя зажигания, а потом, воспользовавшись ключом выкрутите гайки и достаньте трамблер. Используя среднего размера молоток необходимо выбить штифт, которым присоединена маслоотражательная муфта. С помощью пассатижей достаньте штифт, а муфта тогда снимется вместе с шайбой.
После проделанных действий извлеките вал из корпуса ремонтируемого трамблера. Как только образуется отверстие, следует отключить зажимы на датчике Холла, аккуратно открутив и достав его. А вот уже после установки новой детали и выполнении всех описанных действий, обязательно нужно проверить его работоспособность с помощью вышеуказанных действий.
Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э. Холла американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление.
Элемент Холла представляет собой тонкую пластинку, выполненную из полупроводникового материала (кремний, германий), с четырьмя электродами. Если через такую пластинку проходит ток I и на нее одновременно действует магнитное поле, вектор магнитной индукции В которого перпендикулярен плоскости пластинки, то на параллельных направлению тока гранях возникает э.д.с. Холла, которое определяется по следующему выражению:
Uн = кхIВ/d, кх – постоянная Холла, зависящая от материала пластинки; d – толщина пластинки
Рис. Принцип работы элемента Холла: 1 – магнит; 2 – пластинка из полупроводникового материала
Через пластинку пропускается ток примерно 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно представляет одно целое с интегральной схемой, осуществляемой усиление и формирование сигнала.
Если между магнитом и полупроводником поместить перемещающийся экран с прорезями, получим импульсный генератор Холла.
Схема прерывателя-распределителя с датчиком Холла представлена на двух следующих рисунках.
Рис. Принцип работы датчика Холла: 1 – постоянный магнит; 2 – ротор; 3 – элемент Холла; 4 – операционный усилитель; 5 – формирователь импульсов; 6 – выходной каскад; 7 – блок стабилизации
Магнитное поле создается постоянным магнитом 1, а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (экраном) 2 с окнами, укрепленным на валике распределителя. При прохождении окна ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла и на его выходе возникает ЭДС. Если воздушный зазор между магнитом и элементом Холла перекрывается шторкой, магнитное поле замыкается на шторку экрана и не попадает на элемент Холла.
Рис. Схема прерывания магнитного потока: 1 – датчик Холла; 2 – держатель датчика; 3 – воздушный зазор; 4 – магнитный поток; 5 – ротор
Количество шторок и окон экрана соответствует количеству цилиндров двигателя. Ширина шторки экрана соответствует углу, при котором выходной транзистор коммутатора пропускает ток через первичную обмотку зажигания.
Учитывая небольшое напряжение, вырабатываемое элементом Холла, оно обрабатывается и усиливается.
Операционный усилитель 4 усиливает сигнал датчика и через формирователь импульсов 5 подает сигнал на базу выходного транзистора 6 и открывает его. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7.
При нахождении шторки экрана в щели воздушного зазора, величина магнитного потока резко падает, вследствие замыкании магнитного потока на шторку.
Рис. Импульсы датчика Холла: В – магнитная индукция; Uн – напряжение, вырабатываемое элементом Холла; Ug – напряжение, вырабатываемое датчиком Холла; I – ток первичной обмотки катушки зажигания; tz – момент зажигания электрической искры; а – изменение магнитной индукции; б – изменение напряжения, вырабатываемого элементом Холла; в – изменение напряжения, вырабатываемого датчиком Холла; г – изменение силы тока первичной катушки зажигания.
Напряжение, вырабатываемое элементом Холла Uн, поступает на операционный усилитель, где происходит усиление сигнала. После этого ток поступает на формирователь импульсов и там происходит переработка из аналогового сигнала в цифровой. Затем полученный цифровой сигнал поступает на выходной каскад и окончательно усиливается до величины напряжения Ug, достаточного для работы транзисторного коммутатора. При этом напряжение Ug за счет инверсии выходного каскада вырабатывается в момент отсутствия напряжения Uн с входа элемента Холла, т.е. в момент перекрытия шторкой экрана воздушного зазора, что соответствует напряжению Uн ниже 0,4 В. В таком положении экрана транзистор выходного каскада Т0 находится в открытом состоянии, при этом от коммутатора через транзистор Т0 проходит ток и при этом база транзистора Т1 соединяется с массой.
Рис. Электрическая схема коммутатора и датчика Холла: 1 – датчик Холла; 1а – выходной сигнал; 2 – коммутатор; 3 – замок зажигания; 4 – дополнительный резистор; 5 – шунтирование дополнительного резистора; 6 – катушка зажигания
Учитывая, что проводимость транзистора Т1 n-p-n, отсутствие положительного потенциала этого транзистора приводит к его закрытию. В результате этого прекращается подача положительного потенциала на базу В через резистор R4 и коллекторно-эмитерный переход транзистора Т1. При этом ток не проходит через резистор R7 и база В включения транзисторов Т2/Т3 замыкается на массу. Учитывая проводимость этих транзисторов n-p-n, отсутствие положительного заряда на базе В, транзисторы закрываются и ток в первичную обмотку катушки зажигания не поступает. При выходе экрана из воздушного зазора напряжение с элемента Холла достигает 0,4В и через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать ток.
В момент попадания зуба ротора в зазор датчика на выходе датчика создается напряжение Umax примерно на 3 В меньше напряжения питания. Если через зазор датчика проходит прорезь ротора, напряжение на выходе датчика Umin близко к нулю (не более 0,4 В). Отношение периода Т к длительности Ти (скважность) равна трем. Напряжение питания датчика соответствует напряжению бортовой сети и находится в пределах 8…14 В.
Для преобразования управляющих импульсов бесконтактного датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания применяются коммутаторы. Коммутатор преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Коммутатор соединен с генератором импульсов (бесконтактным датчиком) тремя проводниками. Коммутатор управляет зажиганием в зависимости от частоты вращения валика датчика-распределителя, напряжения аккумулятора, полного сопротивления катушки зажигания и при любых режимах работы двигателя выдает импульсы напряжения постоянной величины. Во время прохождения положительного импульса (напряжение Umax ) от бесконтактного датчика происходит постепенное ( в течении 4…8 мс) нарастание тока в первичной обмотке катушки зажигания до максимальной величины В равной 8…9 А. В момент, когда напряжение на выходе датчика падает до Umin , выходной транзистор коммутатора закрывается и ток через первичную обмотку катушки зажигания резко прерывается. В результате во вторичной обмотке индуцируется импульс высокого напряжения.
Отдельно элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла показаны на рисунке. Пластинка и остальные составляющие датчика Холла устанавливается внутри пластмассового корпуса, залитого смолой. Датчик Холла неразборный и не подлежит ремонту. Для соединения с коммутатором датчик Холла имеет 3 вывода.
Рис. Элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла: 1 – ротор: 2 – шторка; 3 – держатель датчика Холла; 4 – постоянный магнит и датчик Холла; 5 – воздушный зазор
Датчик-распределитель выдает управляющие импульсы низкого напряжения и распределяет импульсы высокого напряжения по свечам зажигания. Он имеет центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания. Бесконтактный датчик в сборе с опорной пластиной имеет возможность поворачиваться в зависимости от разряжения, подводимого к вакуумному регулятору.
Катушка зажигания, адаптированная к данной системе зажигания, установлена рядом с коммутатором. Она преобразует прерывистый ток низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (20…25 кВ) необходимый для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Катушка имеет в верхней части отверстие, закрытое пробкой диаметром 5.5 мм для защиты катушки от избыточного внутреннего давления. Пробка выталкивается из отверстия при росте давления вследствие повышения температуры из-за короткого замыкания.
Многих автолюбителей интересует вопрос, как проверить датчик Холла. Их интерес не напрасен, ведь при неисправности данного элемента автомобиль невозможно будет завести с помощью стартера.
Под таким датчиком понимают контрольный прибор, способный реагировать на изменения в магнитном поле посредством модификации выходного напряжения ДВС. Неисправности датчика Холла приводят к тому, что инжектор перестает функционировать. В самой простой форме датчик зажигания, действующий на эффекте Холла, который позволяет коммутировать рядом расположенные контакты, определять скорость, позиционировать и передавать командные текущие сигналы, функционирует в качестве преобразователя аналогового типа, возвращая электропитание.
Электрическая энергия в таком приборе включается через коммутатор (по сути – через проводник). Впоследствии он излучает магнитное поле. С помощью этого устройства можно без прерывания цепи произвести замер тока, когда транспортное средство заглохнет или произойдет замыкание. Также он имеет ряд важных для автомобиля достоинств:
Как правило, датчик зажигания, использующий эффект Холла, применяется в автомобилях для оперативного запуска ДВС, тормозной антиблокировочной системы и тахометра.
Рекомендуется проводить проверку при помощи несложного прибора, который каждый водитель может сделать своими руками. Ему понадобится сопротивление 1 кОм и простой светодиод. К его ножке припаивается сопротивление, к нему – два отрезка любой удобной для работы длины гибкого провода, и устройство готово. Проверка датчика Холла предваряется определением наличия электропитания на нем:
Если электрическая проводка авто функционирует в нормальном режиме, тестер покажет напряжение 10 и выше Вольт.
После этого подсоединяем к тем самым клеммам сконструированный приборчик – светодиод загорается, если полярность была выбрана правильно. В противном случае нужно поменять местами концы проводов. Последующая схема проверки такова:
Если вы отмечаете, что светодиод моргает во время данного процесса, значит, датчик зажигания не нуждается в замене. Также возможна проверка датчика Холла мультиметром. Его подсоединяют к выходному контакту зажигания, выставив на устройстве режим вольтметра. Стрелка устройства должна двигаться в интервале 0,4-3 Вольта (показатель исправности датчика).
Для установки нового датчика зажигания нужно правильно вынуть тот, который вышел из строя. Делается это так:
Затем необходимо выбить штифт (легкие удары небольшим по размеру молотком), который держит маслоотражательную муфту. Когда он поддастся, можно использовать плоскогубцы для окончательного его вытягивания. Теперь имеется доступ к муфте и валу, находящемуся в корпусе трамблера. Последний вынимается, открывается – перед нами искомый датчик зажигания. Отвинчиваем его и достаём. После установки нового датчика осуществляем все описанные манипуляции в обратном порядке.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453