Распиновка датчика холла

Датчики Холла: принцип работы, как проверить своими руками, применение

Электромагнитное устройство, именуемое датчиком Холла (далее ДХ), применяется во многих приборах и механизмах. Но наибольшее применение ему нашлось в автомобилестроении. Практически во всех моделях отечественного автопрома (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.д.) бесконтактная система зажигания для бензинового двигателя управляется этим датчиком. Соответственно, при его выходе из строя возникают серьезные проблемы с работой двигателя. Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.

Кратко о принципе работы

В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).

Рис .1. Демонстрация эффекта Холла

В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения Uхолла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.

До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.

Типы и сфера применения

Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:

Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота). Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток

Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.

Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:

униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.

Внешний вид цифрового датчика Холла

Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.

Пример использования аналогового элемента

Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.

Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла

Обозначения:

А – проводник.
В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
С – аналоговый датчик Холла.
D – усилитель сигнала.

Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.

Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля

Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.

Рис. 5. Принцип устройства СБЗ

Обозначения:

А – датчик.
B – магнит.
С – пластина из магнитопроводящего материала (количество выступов соответствует числу цилиндров).

Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:

При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.

В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.

Казалось бы, ничего сложного, но искра должна появиться именно в определенный момент. Если она сформируется раньше или позже, это вызовет сбой в работе двигателя, вплоть до его полной остановки.

Внешний вид датчика Холла для СБЗ ВАЗ 2110

Проявление неисправности и возможные причины

Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:

Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.

Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:

попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
произошел обрыв сигнального провода;
в разъем ДП попала вода;
сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
повреждение проводов, подающих питание к ДП;
перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
проблемы с блоком управления;
неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.

Как проверить работоспособность датчика Холла?

Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:

Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:

отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.

Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.

Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.

Схема подключения мультиметра для проверки ДХ

На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.

Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ

Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.

Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.

Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ

Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:

Проверяем питание на датчике. Для этой цели подключаем (соблюдая полярность) наш тестер к клеммам 1 и 3 ДХ. Включаем зажигание, если с питанием все нормально, светодиод загорится, в противном случае потребуется проверять цепь питания (предварительно убедившись в правильном подключении светодиода).
Проверяем сам датчик. Для этого провод с первой клеммы «перебрасываем» на вторую (сигнал с ДХ). После этого начинаем крутить распредвал (руками или стартером). Моргание светодиода засвидетельствует исправность ДХ. В противном случае, на всякий случай проверяем соблюдение полярности при подключении светодиода, и если оно выполнено правильно, – меняем датчик на новый.

Обсудить на форуме ОЦЕНИТЬ: (7 оценок, среднее: 4,86 из 5) Загрузка...

Как работает датчик Холла, где применяется в автомобиле, как подключить и проверить датчик Холла. Как проверить и подключить датчик Холла. Проверка и подключение датчика Холла.

Среди элементов автоматики, измерительной техники, а также радиоэлектроники, датчик Холла, принцип действия которого заключается в одноименном эффекте, занимает особенное место. Смысл данного эффекта основан на том, что во время помещения проводника, в виде металлической пластины, в магнитное поле, возникает разность потенциалов. Как же это используется в автомобиле? Об этом далее в статье.

Датчик Холла, принцип действия

Данные датчики стали частью многих устройств. В основном, естественно, они применяются по прямому назначению, а именно — измеряют напряжение магнитного поля. Используются в электромоторах и даже в ионных двигателях ракет. Нередко приходится сталкиваться с датчиком Холла при применении системы зажигания транспортного средства.

Такие простые примеры: измерители уровня жидкости, бесконтактные выключатели, чтение магнитных кодов, управление двигателями, измерение в проводниках силы тока и, конечно же, данные датчики пришли на смену герконам, ведь главным их преимуществом является бесконтактное воздействие.

Как же устроены датчики Холла и что это за бесконтактное воздействие? Холл обнаружил, что если поместить в магнитное поле пластину под напряжением, то электроны в данной пластине будут отклоняться перпендикулярно к направлению магнитного потока. Что касается направления такого отклонения, то оно обусловлено полярностью магнитного поля. Это явление назвали датчиком Холла. Так, плотность электронов на различных сторонах пластины будет различаться, что создаст разность потенциалов. Ее и улавливает датчик Холла.

Датчик Холла, схема автомобильного датчика Холла

Схема устройства датчика довольно проста и может немного отличаться зависимо от того, где установлено электронное устройство и за что отвечает. На картинке ниже вы можете увидеть процесс действия датчика Холла, для примера взята система зажигания автомобиля.

Датчик Холла автомобиля, достоинства и преимущества датчика

К преимуществам автомобильного датчика Холла можно отнести:

Наличие важного параметра, позволяющего изменять частоту срабатывания (то есть обороты двигателя) в условиях отсутствия смещения измерительного момента.
Небольшие габариты.
Наличие «прямоугольного» сигнала от устройства (профессиональный термин: набор постоянной и определенной величины узлом во время его включения, скачки в напряжении при этом отсутствуют). Это большое преимущество для сферы управления электроникой.

Датчик Холла автомобиля, недостатки и отрицательные моменты

Датчик Холла отличается более высокой стоимостью относительно магнитоэлектрического и теоретически обладает меньшей надежностью. Это обусловлено наличием электронной схемы.

Чувствительный к помехам электромагнитных полей, возникающих в цепочке питания, однако прогрессивные технологии и производство в крупных объемах сводят до минимума данные факторы.

Датчик Холла и зажигание автомобиля, схема установки и как он работает

Цифровой датчик Холла включает сложное соединение с полупроводникового кристалла, к примеру, антимонида индия, который установлен на алюминиевой подножке и вмонтирован прямо в чувствительную часть датчика. Плоскости кристалла являются прямо перпендикулярными рабочей части датчика, а соединительные проводники, идущие от кристалла, крепятся посредством ручки к электронной схеме, отвечающей за замыкание выходных контактов.

Проводник располагается к магниту так, что силовые магнитные линии проходят через кристалл датчика под прямым углом, в результате чего возникает магнитная индукция конкретной величины. Ток проходит посредством кристалла, который, во время помещения в магнитное поле образовывает электродвижущую силу на перпендикулярных сторонах полупроводника, что поступает в схему.

Эффект Холла наблюдается при прохождении проводника сквозь однородное магнитное поле. Дрейфующие единичные электроны являются носителями заряда и приводят в действие магнитное поле для применения силы Лоренца (сила, действующая в электромагнитном поле на заряженную частицу) непосредственно к этим носителям. Корпус датчика выполняется с неметаллического материала, поэтому очень мягко влияет на поле, не раздражая магнитные волны.

Датчик Холла, как подключить датчик в работу

Электрическая энергия в датчике Холла включается посредством коммутатора (то есть проводника), в результате чего он начинает излучать магнитное поле. Чтобы произвести качественное подключение, необходимо учитывать назначение всех выводов коммутатора:

Первый вывод коммутатора — это выход усиленного сигнала. Сюда подключается плюсовой выход катушки зажигания.
Второй и третий выводы коммутатора соединяются между собой и предназначены для подсоединения с массой.
Четвертый вывод — соединение с аккумуляторной батареей.
Пятый вывод — предназначен для питания.
Шестой вывод — через него производится подключение коммутатора с датчиком Холла.

Как проверить работу датчика Холла

Существует ряд способов для проверки исправности датчика Холла. Каждый автовладелец может выбрать себе наиболее подходящий вариант:

Для проверки берем рабочий датчик (на автомобильной разборке либо у соседа) и устанавливаем его вместо штатного. Если проблемы исчезнут, значит, придется купить новую деталь.
На выходе датчика измеряем напряжение с помощью тестера. Напряжение в исправном устройстве будет изменяться в пределах 0,4-11 В.
Создаем имитацию датчика Холла, для чего снимаем с трамблера колодку с тремя штекерами. Далее включаем зажигание и соединяем третий и шестой выходы коммутатора с помощью отрезка провода. О выходе данного датчика из строя будет говорить появление искры.

Совет профи

Когда в конструкции транспортного средства активно применяется датчик Холла, автовладелец должен регулярно проводить проверки и техническое обслуживание. Главное еще и не навредить в процессе таких проверок, поэтому отсоединять от датчика разъем кабеля следует при выключенном зажигании. В противном случае деталь может выйти из строя.

Как на Алиэкспресс найти и заказать нужные датчики по сходной цене и бесплатной доставкой

Регистрируемся на сайте, для чего необходимо ввести свой email-адрес, фамилию и имя, а также придумать пароль. После этого необходимо подтвердить email-адрес, иначе ваш аккаунт будет заблокирован.
Далее нужно заполнить адрес доставки. Делается это в своем профиле и обязательно латинскими символами.
Слева, возле графы «Категории», нажимаем на ссылку «Смотреть все».
Выбираем категорию «Автомобили и мотоциклы».
Затем нажимаем на ссылку «Запчасти для авто».
В левой части страницы выбираем категорию «Датчики».
В поисковой строке вводим название требуемого датчика, к примеру датчик скорости.
Ставим галочку напротив бесплатной доставки.
Выбираем сортировку результатов по рейтингу продавца.
Переходим на страницу описания товара, где выбираем количество, размер и цвет.
Нажимаем на ссылку «Купить сейчас».
Производим оплату заказа.

Машина не заводится в мороз, причины, как устранить, полезные советы
Медкомиссия на водительское удостоверение 2019
Разрядка аккумулятора, как предотвратить разрядку аккумуляторной батареи автомобиля
Потеет фара изнутри, что делать
Трещины и сколы на лобовом стекле, ремонт лобового стекла своими руками
Отопитель ваз 2107. Плохо греет печка ваз 2107: как отремонтировать печку на ВАЗ 2107
Незамерзайка, что это такое и как правильно её выбрать
Подогрев сидений автомобиля, накидки с подогревом на сиденье автомобиля, отзывы пользователей
Как заменить лампочку в автомобиле
Масло в коробке передач, почему пенится масло
Как правильно произвести полировку кузова автомобиля своими руками
Выбираем легкосплавные диски, положительные стороны легкосплавных и кованых колесных дисков.
Как поменять фильтр на автомобиле своими руками
Атермальная тонировка пленкой «Хамелеон», что это такое, как правильно выбрать пленку
Преимущества и недостатки штампованных металлических дисков по сравнению с литыми, полезные советы
Жесты и световые сигналы водителями
Тюнинг Ваз 2114: доработка ваз 2114, обо всем понемногу
Дроссельная заслонка, чистка дроссельной заслонки своими руками
Lada Vesta официальные версии. Преимущества и недостатки Lada Vesta
Как отремонтировать моторедуктор печки ВАЗ 2110
Блок управления печкой Калина: устройство, ремонт и замена блока управления печки Калина
Что такое пневмотестер, как оценить его показания?
Масляный насос ВАЗ 2107, ремонт и замена масляного насоса своими рукам
Что делать если автомобиль застрял в снегу, полезные советы
Автолампы: светодиодные, галогенные, лед лампы Как подобрать лампы в автомобиле
Причины утечки антифриза: неисправна система охлаждения, радиатор охлаждения, радиатор печки, неисправности в соединениях, антифриз в моторном масле.
Как сфотографировать автомобиль для продажи, полезные советы
Как выбрать автосервис (и при этом сэкономить), полезные советы
Как завести машину зимой, полезные советы
Что может стучать в автомобиле? Как определить причину стука?
Как провести диагностику автомобиля своими руками
Автономный предпусковой подогреватель, автономный подогреватель с дистанционным или программируемым запуском
Замена сайлентблока рычага передней подвески, как заменить сайлентблоки передней подвески своими руками?
Датчик холостого хода неисправности ВАЗ Признаки неисправности датчика холостого хода ВАЗ 2110, 2107, 2109. Замена датчика холостого хода своими руками
Надо ли прогревать двигатель?
Как самому почистить дроссельную заслонку?
ВАЗ инжектор плохо заводится в мороз, что делать
Как заменить вилку сцепления ВАЗ?
Замена диска сцепления 2110. Как заменить диск сцепления 2110 без снятия коробки передачи?
Что такое кодграббер, как он работает и существует ли защита от него

4 способа как проверить датчик Холла. Самостоятельная проверка датчика холостого хода на ВАЗ, Ауди или Фольксваген мультиметром

Датчик Холла

Потребность проверить датчик Холла возникает, когда появляются проблемы с системой зажигания автомобиля, и поэтому необходимо убедиться в исправности всех ее компонентов, в частности, и датчика холостого хода. Так что разберем подробно принцип работы, признаки неисправности и как проверить датчик Холла своими руками.

Принцип работы датчика и его особенности

В своей работе датчик использует физический эффект Холла, открытый еще в XIX веке. Однако использовать его начали лишь в 70-80 годах прошлого столетия, когда автопроизводители стали переходить с контактных систем зажигания на электронные.

Принцип работы датчика достаточно прост. При вращении вала двигателя металлические лопасти проходят по прорезям в его корпусе. Он дает электрический импульс на коммутатор, вследствие чего последний отпирает транзистор и подает напряжение на катушку зажигания. Она, в свою очередь, преобразует низковольтный сигнал в высоковольтный, и подает его на свечу зажигания.

Конструктивно датчик имеет три контакта:

для соединения с “массой” (корпусом автомобиля);
для подсоединения напряжения со знаком “+” и значением около 6 В;
для подачи с него импульсного сигнала на коммутатор.

Преимуществами использования датчика Холла в электронных системах зажигания являются два основных фактора — отсутствие контактной группы (которая постоянно подгорает), а также более высокое напряжение на свече зажигания (30 кВ против 15 кВ).

Поскольку датчики Холла также используются в тормозной и антиблокировочной системах, работе тахометра, то прибор выполняет следующие дополнительные функции для машины:

повышает производительность мотора;
ускоряет функционирование всех систем машины.

Вследствие этого повышается удобство эксплуатации автомобиля, а также его безопасность.

Датчик Холла для ВАЗ 2107

Датчик Холла для ВАЗ 2109

Датчик Холла для ВАЗ 2110

Признаки неисправности датчика Холла

Поломки датчика проявляются по-разному. Выявить их даже для опытного мастера порой бывает непросто. Вот несколько самых распространенных симптомов и проблем в работе датчика Холла:

плохо заводится или вообще не запускается двигатель;
возникновение перебоев в работе мотора на холостом ходу;
“дергание” машины при движении на высоких оборотах;
двигатель глохнет во время движения автомобиля.

Если на вашей машине появился один или несколько подобных симптомов, обязательно необходимо выполнить проверку датчика.

Как проверить датчик Холла

Существует несколько методов проверки. Вкратце они выполняются так:

Проверка исправности датчика холла (схема)

Создание имитации наличия датчика Холла. Такой метод проверки самый быстрый и подойдет если питание на узлах системы зажигания есть, но искры нет. Для этой цели с трамблера снимают трехштекерную колодку. Далее необходимо включить зажигание автомобиля, и соединить (замкнуть кусочком провода) выходы 3 и 2 (минусовой пин и контакт сигнала). Если в процессе на центральном проводе катушки зажигания появится искра — значит, датчик вышел из строя. Заметьте что, дабы выявить искрообразование, нужно держать высоковольтный провод у массы.
Проверка датчика Холла мультиметром, самый распространенный метод. При такой проверке используют мультиметр (тестер). Для этого лишь достаточно измерить напряжение на выходе датчика. Если он исправен, то напряжение должно находиться в пределах 0,4...11 В.
Замена неисправного устройства на заведомо рабочее. Его можно взять у знакомых, имеющих машину с таким же датчиком. Если после замены беспокоящие вас проблемы исчезнут, придется покупать и менять датчик Холла на новый.

Проверка датчика Холла

Датчик Холла, проверка при помощи мультиметра.

Еще один распространенный метод заключается в проверке наличия сопротивления на датчике. Для этого необходимо сделать несложный прибор, состоящий из резистора сопротивлением 1 кОм, светодиода и гибких проводов. К ножке светодиода припаивается сопротивление, а к нему два провода такой длины, которая удобна для работы (не короткие).

Потом снимают крышку распределителя, отсоединяют трамблер и штекерную коробку. Далее проверяют исправность электрической цепи. Для этого электронный мультиметр (вольтметр) подключается к 1 и 3 клемме, после чего включается зажигание автомобиля. При нормальных условиях, полученное на экране измерительного прибора значение, должно находится в пределах 10...12 В.

Далее аналогично подсоединяем на те же клеммы сконструированное устройство. Если вы угадали с полярностью — светодиод загорается. В противном случае необходимо поменять местами провода. Дальнейшая процедура заключается в следующем:

провод, подсоединенный к первой клемме, не трогаем;
конец с третьей клеммы перекидываем на свободную вторую;
проворачиваем распределительный вал (вручную или с помощью стартера).

Если в процессе поворота вала светодиод моргает, значит, все в порядке, и датчик Холла не нуждается в замене.

Стоит отметить, что процесс проверки датчика Холла на ВАЗ 2109, Ауди 80, Фольксваген Пассат Б3 и других машинах проводится по одинаковой схеме. Разница состоит лишь в расположении отдельных частей под капотом автомобиля.

Замена датчика Холла

Замена датчика Холла ВАЗ 2109

Рассмотрим процесс замены датчика Холла на автомобиле ВАЗ 2109. Эта процедура несложна, и не вызывает затруднений даже у начинающих автолюбителей. Ее алгоритм следующий:

Первым делом нужно снять трамблер с машины.
После этого демонтируется крышка трамблера. Далее необходимо совместить метки механизма газораспределения и метку коленвала.
Потом производится демонтаж крепежных элементов при помощи гаечного ключа. При этом не забываем пометить и запомнить расположение трамблера.
Если в корпусе имеются фиксаторы или стопоры, их также нужно демонтировать.
На следующем этапе достают вал из трамблера.
Далее отсоединяют клеммы датчика Холла, а также откручивают монтажные болты.
Через образовавшуюся щель датчик вынимают.
Монтаж нового датчика Холла выполняется в обратном порядке.

Заключение

Стоит отметить, что ремонтировать датчик Холла не имеет смысла, так как он стоит совсем недорого (около 3...5$). Если вы убедились в том, что неисправности в работе автомобиля связаны именно с упомянутым датчиком, рекомендуем вам отправиться в ближайший автомагазин и купить новый прибор. В случае возникновения затруднений при проверке или замене датчика Холла обратитесь за помощью к мастерам, работающим на СТО.

Не нашли ответ на свой вопрос?

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Датчик холла схема и принцип работы

Датчик Холла это магнитоэлектрическое устройство, использующее эффект Холла. Сам принцип был открыт в 1879 году, когда в магнитное поле поместили тонкую пластину золота с пропущенным через нее током и увидили возникновение поперечной разности потенциалов (холловское напряжение).

Принцип работы датчика Холла

Современные датчики обладают, обычно, щелевой конструкцией. На одной стороне щели располагается проводник, по нему пропускают электрически ток, а на другой стороне расположен постоянный магнит. Когда ток попадает в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, если при этом в магнитное поле находиться тонкая пластинка, то на ее сторонах появиться разность потенциалов.

1 — постоянный магнит; 2 — лопасть ротора; 3 — магнитопроводы; 4 — пластмассовый корпус; 5 — микросхема; 6 — выводы.

В зазоре между пластинкой и магнитом расположен экран. Он предназначен для замыкания силовых линий. Если его убрать, то разность потенциалов с металлической пластины будет, сниматься. Если экран расположен в зазоре, то силовые линии замкнуться через него. Ну а при прохождении экрана (в его роли часто используется – лопасть ротора) через зазор, индукция будет нулевая на микросхеме, а напряжение сгенерируется на выходе устройства.

Принцип работы позволяет применять эту конст=рукцию в виде регистрирующего устройства без механического контакта с механизмом в движении, что увеличивает срок эксплуатации по сравнению с другими похожими, но работающих на других принципах преобразователях.

Учитывая возможности современной электроники датчики Холла бывают: цифровые и аналоговые. Обычные преобразователи (аналоговые) изменяют индукцию поля. От полярности и силы магнитного поля зависит величина, которую выдает преобразователь.

Цифровые датчики отличаются полным отсутствием магнитного поля. Его принцип работы состоит в том, что датчик выдает логическую единицу, когда индукция достигает пороговой величины, а ноль, когда установленный номинал не достигнут. Большим минусом цифрового преобразователя считается его низкой чувствительность.

Схема подключения датчика Холла

В качестве примера использования, на картинке ниже показана электрическая цепь бесконтактной системы зажигания автомобиля, с преобразователем Холла.

Преобразователи Холла получили широкое распространение в авиации, машиностроение, и в автомобильной электрике. Все это, благодаря высоким показателям надежности и точности, ну и достаточно низкой стоимости. В автомобиле датчик используется для контроля за положением различных узлов и механизмов.

В авиации используется возможность ориентироваться на полюса на северный и южный, поэтому его все еще используют как датчик скорости или направления движения, несмотря на GPS и Глонасс.

Схема подключения Датчика Холла для определения вертикального положения

Эту схему можно использовать в масленых обогревателях. В случае их случайного опрокидывания датчик сформирует сигнал на отключение последнего.

Питается схема от бестрансформаторного блока питания. Выходное напряжение стабилизируется с помощью стабилитрона VD3, переменная составляющая отфильтровывается емкостью С3. Напряжение номиналом около 5 вольт поступает на первую ножку преобразователя. Когда магнит находится рядом с датчиком, его магнитное поле оказывает воздействие на преобразователь и на его третьем выходе присутствует напряжение близкое к питающему. Светодиод HL1 загорается и оптотиристор оптрона U1 открыт, что приводит к отпиранию симистора VS1 и подключению тэна обогревателя к сети переменного напряжения 220В. В случае наклона корпуса начинает поворачиваться маятник (Фото 2 3)на оси 1. На маятнике закреплен кусочек магнитной резины, от старого вентилятора (см. Фото 1). Ось с маятником закреплена на плате со стороны радиокомпонентов. Что бы маятник не слетел с оси, на его конец надеты несколько шайб, а наружная шайба припаяна.

Как только магнит отходит от датчика, магнитный поток от магнита ослабевает и в определенном положении на выходе три преобразователя напряжение будет почти нулевое. Светодиод потухнет, оптосимистор и мощный симистор закроются. Обогреватель отключится от сети. Если вернуть обогреватель в вертикальное положение, то обогреватель снова включится.

Датчика Холла для определения скорости и направления вращения

Импульсный преобразователь скорости и направления вращения преобразует величины скорость и направление вращения деталей механизма в общий электрический сигнал для последующей передачи, измерения и отображения параметров работы. Системы автоматики могут применять преобразователь для включения в петлю обратной связи. Информация, следующая от датчика, требуется для формирования сигналов в системах регулировки и стабилизации параметров перемещения различных механических узлов объекта. Применения такого преобразователя требует осуществлять контроль оборотов выходных валов редукторов, определение направления вращения от двух и выше механизмов, учет расхода жидкости и многие подобные приборы. Информация с преобразователя передается по трем проводам, с помощью которых поступает питание и идет сигнал частоты и направления вращения в фиксирующий прибор системы автоматического контроля и управления. Преобразователь может использоваться в системах автоматизации, транспортных системах и т.п.

В основе работы схемы лежит преобразование перемещения в сигнал которое выполняет микросхема с эффектом Холла SS526DT. Микросборка содержит два полупроводниковых элемента, генерирующих разность потенциалов при попадании в магнитное поле. Она позволяет вычислить скорость и направление вращения. Информация идет в схему датчика с двух выходов микросборки в цифровом виде: скорость движения соответствует частоте следования импульсов с выхода Speed, направлению соответствует логический уровень сигнала на выходе Direction.

Упрощенная конструкция датчика скорости и направления вращения.

Вращательное перемещение воспринимает вал преобразователя через зафиксированную на нем шестеренку. На валу имеется диск, в котором имеются постоянные магниты. Установлены магниты так, что их полюса чередуются для правильной работы микросборки SS526DT. Чем больше магнитов на диске, тем лучше дискретность и, поэтому, увеличивается возможность регистрации низкоскоростных перемещений. SS526DT монтируется на печатной плате, соединенной проводами с основной схемой преобразователя, элементы которой размещены на второй печатной плате.

С выхода направления следует сигнал, передающий данные о скорости оборотов за счет частоты импульсов, а данные о направлении вращения передается с помощью полярности импульсов.

Т.к в схеме имеется источника двуполярного напряжения питания выходной сигнал размахом пять вольт может иметь как отрицательную, так и положительную полярность.

Схема преобразует сигнал идущий от датчика Холла в выходной сигнал датчика скорости и направления вращения, обеспечивает нормальную нагрузочную способность по току. Для снижения вероятных помех, оказывающих воздействие на кабель импульсного датчика, сопротивление приёмника сигнала должно быть достаточно низким. Питание преобразователя осуществляется по двум проводам. Третий применяется для передачи информационного сигнала, полярность которого меняется относительно общего провода питания. Датчик Холла генерирует сигнал, передающий информацию о направлении вращения, упровляющий переключателем К1. В зависимости от уровня сигнала К1 подает К2 положительный или отрицательный уровень напряжение. Сигнал скорости управляет переключателем К2. Частота сигнала скорость, формируется К2, соответствует половине магнитов, расположенных на диске датчика.

Логические элементы усиливают сигнал направление, идущий от датчика Холла. Другие элементы управляют светодиодами оптронов, один из которых срабатывает на замыкание, а другой на размыкание. При нулевом логическом уровне сигнала Направление светодиоды оптронов не горят. Поэтому замкнуты контакты оптрона на размыкание, на контакты оптрона сигнала Скорость поступает + 5 вольт от встроенного двухполярного ИБП. При логической единице сигнал Направление через светодиоды оптронов заставляет срабатывать соответствующие цепи, выходной оптрон подключается к -5 вольт. Сигнал Скорость через усиливающий элемент следует на управление выходным оптроном. Под действием сигнала скорость с выхода преобразователя следуют импульсы, полярность которых задается сигналом Направление. Использование оптрона на выходе преобразователя дает возможность увеличить нагрузочную способность, что позволяет передавать сигнал с большим током для повышения уровня помехоустойчивости.

Для увеличения уровня помехозащищенности параллельно светодиодам рекомендуется подсоединить резисторы, увеличивающие ток, идущий по проводу “Скорость/направление”.

C1…C3 Конденсатор EMR 47 мкФ 50 В ф. Hitano, C4…C6 Конденсатор SMD 0805 2,2 мкФ 16 В, DA1 Преобразователь напряжения TMR 3-1221WI ф. Traco power, DA2 Микросхема SS526DT ф. Honeywell, DD1 Микросхема КР1533ЛН1, R1, R2 Резистор 300 Ом ±5%, R3, R4 Резистор 180 Ом ±5%, VK1 Оптореле 249КП10АР, ХТ1 Клемма LMI 107 203 51

Сигнал Направление идет с выхода D микросборки с эффектом Холла, DA2. Единичный логический уровень Направление преобразуется инвертором DD1, в низкий на выводе 12. Светодиод VK1.2 пработает при появлении единичного логического уровня на десятом выводе DD1. Одновременно с этим блокируется работа светодиода оптрона VK1.1, так как на анод светодиода поступает напряжение нулевого логического уровня. Благодаря соединению светодиодов оптронов с логическим элементом сигнал Направление устанавливает, через какой из оптронов будет идти сигнал, с вывода 10 DD1. Сигнал скорости оборотов следует с выхода S DA2 на вход инвертора DD1. Высокий уровень импульсов, идет с вывода 10 микросхемы DD1, заставляет течь ток через сопротивление R4 и светодиод VK1.2. Функции оптронов разделяются: оптрон VK1.1 генерирует сигнал положительной полярности на третьем контакте клеммы XT1, VK1.2 – отрицательной. В схему преобразователя входит источник питания, преобразующий однополярное напряжение питания в двухполярное питание. Емкостисглаживают помехи, снижая их влияние на формирование выходного сигнала. Сопротивления R1, R2 задают выходной ток импульсного датчика. Их номинал можно перераспределить в зависимости от входной цепи приёмника для их согласования. Схема использует один сдвоенный оптрон VK1, что экономит площадь печатной платы и сформировать сигналы Скорость и Направление вращения, используя один радиоэлемент.

Смотрите также

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости

Отзывы о Питер-АТ

Спасибо нашим клиентам за отзывы о нас:
repmy.ru
Отзывы на Яндексе
Акция на ремонт вариаторных трансмиссий
Замена масла в двигателе в подарок

При замене масла в АКПП замена масла в двигателе бесплатно!
Клиенту на заметку

Как не попасть на некачественный ремонт АКПП.
Контрактные АКПП в СПб