С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Схема датчика холла

Схема датчика холла


Устройство датчика Холла

Физик Холл открыл принцип, который впоследствии позволил создать датчик его имени. Этот прибор относится к категории магнитоэлектрических устройств и, фактически, является датчиком магнитного поля. Устройство датчика Холла имеет два основных конструктивных варианта. По принципу действия, эти приборы могут быть цифровыми и аналоговыми.

С помощью цифровых датчиков производится определение поля, то есть, его наличие или отсутствие. При достижении индукцией определенного значения, датчик выдает результат. Однако, слабая индукция не позволяет зафиксировать наличие поля, что является минусом этого прибора.

Конструкции аналоговых датчиков Холла позволяют преобразовывать индукцию в напряжение. Полученная величина будет зависеть от силы поля и его полярности.

Принцип работы датчика Холла

Датчики Холла являются составной частью различных приборов. В большинстве случаев, они используются для измерения напряженности магнитного поля. Широкое применение эти устройства нашли в системах зажигания автомобилей, благодаря возможностям бесконтактного действия.

Бесконтактное воздействие объясняется следующими факторами. Было замечено, что при помещении пластины, находящейся под напряжением, в магнитное поле, электроны, находящиеся в этой пластине будут отклоняться в перпендикулярном направлении с магнитным потоком. В данном случае, полярность магнитного поля оказывает непосредственное влияние на направление этого отклонения. Таким образом, будет наблюдаться разница плотности электронов на противоположных концах пластины. Это приводит к созданию разности потенциалов, улавливаемой датчиками Холла.

Проверка работоспособности датчика Холла

Чаще всего, с проблемой работоспособности датчика сталкиваются автомобилисты. Наиболее легким способом считается замена прибора на исправный. Во многих случаях, это помогает полностью решить проблему.

Если же невозможно установить исправный датчик, можно воспользоваться несложным устройством, которое будет дублировать его работу. Для изготовления этого устройства, необходимо взять колодку распределителя зажигания с тремя штекерами и небольшой кусок провода.

Чтобы произвести диагностику, можно использовать обычный тестер. При неисправности датчика, тестер будет показывать менее 0,4 вольта. Проверка наличия искры осуществляется при включенном зажигании. В этом случае, концы провода соединяются с определенными выходами в коммутаторе. Однако, как уже говорилось, наиболее оптимальным вариантом является замена неисправного прибора.

Принцип работы и применение датчика холла

Датчик Холла — это  магнитоэлектрическое устройство, основанное на эффекте Холла.

> Эффект Холла  был открыт американским ученым Эдвином Холлом в 1879 году. Эдвин Холл работал в балтийском университете, где и обнаружил странное явление, которое заключается в следующем. Если поместить плоскую пластинку полупроводникового металла в магнитное поле и подвести к двум плоским сторонам электрический ток, то тогда на противоположных  сторонах пластинки возникнет напряжение, его величина может достигать сотен милливольт.

Принцип работы датчика Холла.

Датчики Холла имеют, как правило, щелевую конструкцию. На одной из сторон щели располагается полупроводник, по нему протекает электрически ток, а на противоположной  щели расположен постоянный магнит. Когда ток протекает в магнитном поле, на него действует сила, если при этом в магнитное поле поместить полупроводниковую пластинку, то на других сторонах пластинки возникнет разность потенциалов.

В зазоре между пластинкой и магнитом находится экран. Экран служит для замыкания силовых линий. Если экран убрать, то разность потенциалов на пластинке будет, сниматься. Если экран находится в  зазоре, то силовые линии будут, замыкаются через экран. Ну а при прохождении экрана (экран – лопасть ротора) через зазор то индукция будет нулевая на интегральной микросхеме, а напряжение появится на выходе.

Работа датчика Холла позволяет применять его в виде регистрирующего устройства без механического контакта с механизмом находящемся в движении, что увеличивает его моторесурс по сравнению с другими похожими устройствами.

Виды датчика Холла.

На данный момент датчики Холла делятся на два вида: цифровые и обычные.

Обычные датчики изменяют индукцию поля. От полярности и силы поля зависит величина, которую может показывать датчик.

Цифровые датчики отличаются отсутствием магнитного поля. Принцип работы такого датчика заключается в следующем, датчик выдает единицу, когда индукция достигает порога, а выдает ноль, когда порог не достигнут. Но минус цифрового датчика заключается в его низкой чувствительности.

Схема работы датчика Холла.

На схеме показана электрическая цепь бесконтактной системы зажигания автомобиля, с использованием датчика Холла.

Применение датчика Холла.

Датчики Холла нашли широкое применение в разных областях промышленности, в таких как авиация,  машиностроение, а также в автомобильной электрике. Причина этому высокие показатели надежности и точности, ну и его низкая стоимость. Датчики Холла как уже сказано используются в автомобилях, где необходимы параметры, как устойчивость к резким изменениям температур и вибрации двигателя. В автомобиле датчик Холла применяется дляконтроля за положением различных узлов механизмов, то есть перемещение деталей различных механизмов до конечного положения.

Так же датчик Холла способен ориентироваться на полюса (на северный и южный), поэтому его применяют как датчик скорости или направления движения. Вообще существуют различные классы датчиков Холла, которые позволяют расширить область, применяя датчиков, или же датчик изза своей конструкции может комплектоваться с другими устройствами для других сфер применения.

Проверка работы датчика холла.

Если у вас возникла проблема с неисправностью датчиком Холла то, наверное, вы автомобилист. Вам необходимо его проверить, но как? Естественно можно поменять неисправный датчик на работающий, и ответ будет очевиден. Но если у вас нет датчика, который работает.

Несложное устройство можно сделать самому, оно должноимитировать работу датчика Холла. Для этого необходимо всего лишь колодка (трехштекерная) от распределителя зажигания да медного провода(небольшой отрезок).

Но если вы не уверены, исправен ваш датчик или нет, то необходимо произвести его диагностику.  Для этого понадобится обычный тестер. Но если под рукой его нет, то можно сделать самодельный светодиодный тестер. Для этого потребуется светодиод, два провода и сопротивление на 2 кОм. Припаиваем к ножке  светодиода сопротивление, затем к двум ножкам сопротивления припаиваем  провода. Светодиодный тестер готов.

Для того чтобы провести диагностику нужно  подключить тестер к датчику и включить зажигание машины. Если обычный тестер покажет меньше 0.5 В, а в самодельном тестере не зажжётся светодиод, то это значит что датчик неисправен.

Схема простого датчика открытия двери на датчике Холла

Это схема компактного и не дорогого датчика открытия – закрытия двери построена с применением датчика Холла. Датчик Холла – бесконтактный,  является более эффективным и действенным, чем геркон, индуктивный или оптоэлектронный датчик. Он  практически невосприимчив к загрязнениям из вне.

При помещении датчика Холла в сильное магнитное поле на выходе его появляется напряжение. Сам датчик размещается в углу дверной коробки, а магнит непосредственно на двери.

Описание индикатора открытия двери

Когда дверь открывается, магнит отходит от датчика Холла Mh283 (HS1) вызывая изменение сигнала в схеме.  Этот чувствительный и надежный датчик двери может питаться от щелочных батарей  9В.

Выход в виде транзисторного ключа будет активным  в присутствии достаточно сильного магнитного поля  с южной стороны датчика. Когда датчик выходит из-под действия магнитного поля, сигнал на его выходе пропадает.

Работа схемы является простой и понятной. В момент, когда дверь закрыта, стержневой магнит находится очень близко к HS1 (Mh283), и в результате сигнал с его выхода останавливает работу генератора построенного на логических элементах (A & B) микросхемы IC1 ( CD4093).

Данное состояние двери сигнализируется свечением светодиода(LED1). Когда дверь открывается, магнит удаляется от HS1. Сигнал с датчика пропадает и запускается генератор (IC1A & IC1B) через резистор R2. Низкочастотные импульсы от этого осциллятора инвертируются IC1C  в результате чего  LED выключается.

Соберите схему на небольшой печатной плате и поместите в подходящий корпус. Закрепите датчик Холла (HS1) на углу дверной рамы, а магнит на двери, сориентировав южный полюс в сторону датчика. Либо можно на оборот, устройство разместить непосредственно на двери, а магнит на дверном косяке.

Примечание:

  • К выходу  IC1B (ТР1) можно подключить, через силовой транзистор, сирену, гудок или реле с исполнительным устройством.
  • Резистор R1 (100 Ом) не является обязательным  компонентом. Он добавлен для защиты датчика Холла от обратного напряжения.
  • Датчик  HS1 можно заменить на с любой другой имеющий аналогичные характеристики, например SS495A.

Источник

Датчик Холла - принцип работы и сферы применения :

Датчик Холла предназначается для того, чтобы измерять скорость перемещения для индикации параметров исполнительных механизмов устройствами системы автоматического управления. Информация, которая поступает от датчика, необходима, чтобы формировать управляющие сигналы в системе регулирования и стабилизировать параметры перемещения узлов объекта автоматизации.

Принцип работы датчика Холла

Основу составляет так называемый элемент Холла, который соединен с электрической схемой. Датчик Холла - это микросхема, на выходе которой формируется необходимый информационный сигнал. Основа принципа работы устройства - это магнитное поле, которое фиксируется. Для того чтобы измерить скорость перемещения, датчик Холла закрепляют на неподвижных элементах конструкции, а к движущейся части прикрепляют магниты. Есть и более простой способ: подвижные контакты и элементы просто намагничивают. При этом никаких изменений в конструкцию не вносится. Для того чтобы измерить скорость вращения, применяют пару постоянных магнитов и тот же самый датчик Холла. Принцип работы в таком случае прост: между этими двумя полюсами перемещается в свободном состоянии пластинка, которая экранирует магнитное поле. Каждый оборот – это формирование электрического импульса в электронный тахометр. Для того чтобы увеличить точность, используют просто большее количество магнитов.

Эффект Холла

Датчик Холла обязан своим появлением знаменитому американскому ученому, который и дал прибору свое имя. Эдвин Холл совершил в 1879 году очень важное открытие этого гальванического и магнитного явления. Практическую ценность этого изобретения сложно переоценить. Сам эффект заключается в том, что, если протекает ток вдоль какого-то проводника, на который оказывается воздействие поперечным магнитным полем, то возникает электрическое поле. Такое явления называется ЭДС (электродвижущей силой) Холла. Самые первые приборы на основе этого эффекта были громоздкие и не особо эффективные. Развитие электроники, в частности микропроцессорной техники, вдохнуло новую жизнь в развитие таких устройств. Микросхемы стали использоваться в таком устройстве, как датчик Холла. Более того, существуют миниатюрные приборы. Они могут быть линейными: для считывания информации о токе, о вибрации, о положении и так далее. И они могут быть логическими: датчики частоты вращения, приближения, импульсов. На данный момент разработаны высокоэффективные цифровые устройства на основе эффекта Холла.

Применение

Датчик Холла в первую очередь предназначается для автоматизации линий в транспортных и поточных системах. Также он используется для контроля положений узлов в различных механизмах: положение и перемещение деталей от начальных и до концевых положений. Данное устройство используется и для измерения токов, и как чувствительный элемент у магнитного компаса. С помощью такого прибора, как датчик Холла, можно измерять также и мощность, и скорость, и расстояние. В приводах дисководов у любого ПК есть ЭДС Холла.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости