Меню Закрыть

Датчик холла проверка: 4 способа — Ozon Клуб

Содержание

как проверить датчик холла.

Как проверить датчик холла, то есть проверить его работоспособность, такой вопрос возникает когда в электронной системе зажигания пропадает искра и нужно убедиться в исправности компонентов. И как проверить работоспособность компонентов системы электронного зажигания и будет описано в этой статье.

Датчик холла ваз.

Изначально эффект холла не использовали на автомобилях. Открытый ещё в 1879 году эффект, который и был назван в честь учёного Э Холла его открывшего, сначала использовали при изучении проводимости электрического тока полупроводниками и металлами. И только в 70-80 годах прошлого века эффект холла начали использовать в специальном датчике, в системах зажигания автомобилей и мотоциклов.

Не секрет даже для новичков, что работа электронной системы зажигания намного эффективнее обычной контактной, так как практически нечему изнашиваться (постоянно обгорающих контактов нет), да и разряд на свече примерно в два раза мощнее (30 киловольт вместо 15-ти).

Работает система примерно так: датчик Хола, при прохождении в его прорези в нужный момент металлической шторки (лепестка) даёт необходимый импульс (скачок тока) на коммутатор, а тот в свою очередь отпирает мощный транзистор и подпёт импульс напряжения на катушку зажигания, которая преобразует низковольтное напряжение в высоковольтное и производит высоковольтный разряд на свечу. Так и появились на наших переднеприводных ВАЗах ( ин на иномарках) датчики холла в электронной системе зажигания.

Всё вроде бы просто, но вот когда эта искра куда то пропадает, то полезно уметь найти виновника неисправности.

Как проверить исправность катушки зажигания и коммутатора (да и датчика тоже) я уже писал, и желающие могут почитать об этом вот тут.

Ну а чтобы проверить датчик Холла, следует воспользоваться обыкновенным тестером (мультиметром) выставленным в режим замера постоянного напряжения (вольтметра) в пределах от 0 до 15 вольт. Можно использовать не тестер, а любой вольтметр, рассчитанный на замер постоянного напряжения от 0 до 15 вольт. Далее подключаем вольтметр (или щупы тестера) как показано на рисунке слева.

Остаётся прокрутить коленвал машины стартером и наблюдать за показанием вольтметра. Если датчик Холла снят с трамблёра машины, то при проверке следует просто провести отвёрткой в прорези датчика, как показано на рисунке.

Если датчик Холла исправен, то при прокручивании стартером или при проведении отвёрткой в прорези, на вольтметре появится скачёк напряжения от нуля до нескольких вольт. А если датчик Холла вышел из строя, то скачка напряжения не будет и датчик следует заменить новым. Вот и вся проверка. Чтобы заменить датчик, следует снять крышку трамблёра и открутив два винта датчика и отсоединив клемму, заменить его.

Кстати, пропажа искры бывает довольно часто при всех исправных компонентах системы зажигания. Просто бывает или клеммы окислились, или просто отошла клема одна от другой. Поэтому прежде чем проверять работоспособность катушки, коммутатора или датчика Холла, проверьте сначала целостность проводов к ним приходящих, а также чистоту и надёжность подсоединённых к ним клемм.

Если после проверки выяснится, что с проводами и с клемами всё в порядке, а искры всё равно нет, только тогда следует проверять работоспособность всех компонентов системы зажигания.

Ну а датчик Холла является самым дешёвым компонентом электронной системы зажигания, стоит примерно 3 — 5$ и поэтому есть смысл купить ещё один датчик и всегда возить его с собой. И хотя выходит из строя датчик Холла очень редко, ввиду его дешевизны и маленьких размеров, запасной датчик всегда должен быть в машине, особенно в дальней поездке.

Ещё как быстро проверить датчик холла можно посмотреть в видеоролике под статьёй.

Вот вроде бы и всё, надеюсь прочитав эту небольшую статью, начинающие водители теперь знают, как проверить датчик Холла и это поможет убедиться в том, что виновником пропажи искры является кто то другой из компонентов системы зажигания, успехов всем.

Проверка датчика Холла видео

Датчик Холла Фольксваген ПассатВ3 В4.

Проверка датчика Холла видео.

Проверка датчика Холла видео.

У меня на сайте уже есть статья Датчик Холла Фольксваген Пассат Б3, поэтому не буду повторяться зачем нужен датчик Холла в системе зажигании двигателя и какие неисправности.

Датчик Холла на трамблёр мономотроника  VAG № 044 998 065

Датчик Холла на трамблёр моноджетроник  VAG № 034 998 065

 

 

 

 

 

В продолжение статьи Датчик Холла Фольксваген Пассат Б3, решил написать статью о проверке датчика Холла.

Ещё раз хочу повторить как проверяется на автомобиле датчик Холла:

  • выкрутить свечу зажигания, вытащить центральный провод на трамблере, вставить свечу зажигания в центральный провод, а свечу зажигания на массу к двигателю
  •   прокручиваем двигатель стартером, если искры нет, значит надо проверять ДХ
  •   проверяем датчик Холла, снимаем с трамблёра фишку с проводами, включаем зажигание и меряем между двумя крайними контактами напряжение, оно должно быть не ниже 9 вольт
  • если напряжение есть, то при включенном зажигании прерывисто коротим дополнительным проводом центральный контакт фишки  датчика холла на любой из двух крайний контакт,  должна появится искра на свече и форсунка должна подать характерный рабочий звук – щелчок
  • если искры нет, а форсунка щёлкает, то датчик Холла здесь ни причём

И так, что бы было понятно как всё это можно сделать в гаражных условиях, хочу выложить видео Как проверить датчик Холла.

 

 

 

Как проверить датчик Холла на автомобильном трамблере

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, датчик входит в систему зажигания и представляет собой соединённые определенным способом проводник и вектолит, а связующим звеном выступает металлический цилиндр с экранным отражателем.

Как проверить датчик Холла в ограниченных условиях

Подвергнуть проверке устройство на работоспособность совершенно не сложно, для этого существует несколько простых и эффективных способов. Каждый из представленных вариантов подразумевает проверку датчика электронного зажигания исключительно на Вашем транспортном средстве.

Способ первый: искусственное создание правильной работы

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 дело не сложное, но требующее системности и аккуратности.

Способ второй: как проверить на трамблере датчик зажигания без вольтметра

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 трамблер 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.

Как заменить датчик Холла на трамблере после выявления его неисправности

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 протестировать датчик работоспособность с помощью вышеуказанных действий.

Поделитесь информацией с друзьями:


работа датчик холла,проверка датчик холла

просмотров 22 469 Google+

В автомобилях широко используется датчик Холла. Это магнитоэлектрические датчики на основе эффекта Холла. Этот эффект получил название по имени его открывателя Э. Холла, открывшего гальвомагнитное явление 1879 году. В те же годы получили широкое применение основанные на этом клавишные включатели, обладающие высокой надёжностью и долговечностью.

Эффект Холла.

Эффект Холла основан на проводимости полупроводника в магнитном потоке. Если через полупроводник пропустить электрический ток, а затем его поместить в магнитное поле, то в нём появится поперечная разность потенциалов, значение которого на 3В меньше чем напряжение питания.

Рассмотрим прохождение тока по полупроводниковой пластине размером 5*5 мм. Если через две параллельные стороны пропустить напряжение и поднести к ней постоянный магнит, то на двух других параллельных сторонах появится ЭДС Холла. Если к этим сторонам подключит провода, то получится генератор Холла.

Датчик Холла имеет щелевую П-образную конструкцию. С одной стороны располагается полупроводниковая пластина, а с другой постоянный магнит. В щели между ними вращается стальной экран с окнами. При прохождении окна экрана в прорези, он пропускает магнитный поток постоянного магнита к полупроводнику. В результате на полупроводник, по которому протекает ток, воздействует магнитное поле и на его сигнальном выводе появляется ЭДС. При прохождении глухой части экрана магнитный поток шунтируется и на сигнальном выводе пропадает напряжение.

Датчик Холла проверка.

Для проверки работоспособности датчик Холла можно использовать осциллограф, вольтметр или специальный индикатор. Проверка осциллографом показывает самую полную картину работы датчика. Подключаем к выводу 1 и 3 источник питания, к выводу 1 и 2 щупы осциллографа, а между выводами 2 и 3 резистор 10кОм и вращаем вал датчика (вал трамблёра, датчика скорости и т. д.) при помощи электродвигателя. При этом на осциллографе будем наблюдать осциллограмму импульсов, такую же, как на рисунке.

При проверке вольтметром, подключаем последний одним щупом к минусу источника питания, а второй к среднему выводу и после подачи питания на датчик начинаем тихонько рукой вращать вал. При этом вольтметр должен показывать минимальное напряжение не выше 0,4В, а верхнее не меньше напряжения питания минус 3В. Лучше всего при проверке использовать цифровой мультиметр, так как он имеет высокое внутреннее сопротивление и достаточно большую точность измерений.

При использовании стрелочных вольтметров необходимо проверит его сопротивление, которое не должно быть меньше 10кОм. При меньшем сопротивлении есть вероятность повреждение датчика.
При отсутствии вышеуказанных приборов можно собрать индикаторный пробник. Для его сборки можно использовать схему приведённую выше или другую. Применение контрольной лампы для проверки датчик Холла не допустимо, так как она имеет малое сопротивление, что может привести к повреждению датчика. Надо учитывать, что индикатор не даёт полной картины работы датчика и по его показаниям можно только приблизительно судить о его работоспособности.

admin 16/01/2012 «Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Как проверить датчики Холла в мотор-колесе?

Датчики Холла – это маленькие электронные устройства, реагирующие на магнитное поле. Именно по ним синхронный двигатель узнает, в каком положении в данный момент времени пребывает ротор, и подает напряжение на определенные фазы. Вот зачем нужны датчики Холла в мотор-колесе – они отвечают за правильное чередование фаз и обеспечивают вращение мотора. Эффект Холла используется при создании датчиков положения, устанавливаемых в редукторных и прямоприводных мотор-колесах электровелосипедов и других видов транспорта.

Кроме мотор-колес, такие элементы (но только другого типа) устанавливаются в ручках газа. Они создают управляющий сигнал для контроллера. Принцип их работы заключается в создании в проводнике с током, находящемся в магнитном поле, поперечной разности потенциалов. Внешне такие датчики представляют собой компактные устройства с 3 выводами – аналоговым или цифровым и 2 выводами питания. От индуктивных датчиков они выгодно отличаются пропорциональностью выходного сигнала магнитному полю, а не скорости его изменения.

Причины и диагностика поломки датчиков положения

Причиной поломки датчиков Холла могут стать:

  • значительный перегрев электромотора – выше 150–180 °С;
  • механические повреждения;
  • скачки напряжения;
  • попадание воды внутрь корпуса электродвигателя или ручки газа.

Явным признаком поломки датчиков Холла считается подергивание МК при старте во время поворота ручки газа. Для диагностики такой неисправности достаточно вольтметра. Также для проверки работоспособности мотор-колеса, контроллера или ручки газа удобно воспользоваться диагностирующим тестером. Он позволяет продиагностировать датчики положения и обмотки, выявить имеющиеся дефекты, проверить фазовый угол и корректность переключения фаз.

Мониторинг работы ручки газа

На ручку газа от контроллера идет 3 провода:

  1. «ноль» – черный;
  2. питание 5 В – красный;
  3. управляющий сигнал, подающийся с ручки газа на контроллер (напряжение меняется в диапазоне 0–4,2 В, в зависимости от угла поворота ручки) – зеленый.

Для проверки работоспособности датчиков Холла в ручке акселератора необходимо измерить вольтметром напряжение на красном проводе. К нему нужно подключить «+» клемму прибора, а к черному проводу – минусовую. Если в исследуемой цепи нет напряжения 5 В, причина неполадок кроется не в ручке газа. Возможно, неисправен контроллер, или на него не поступает питание, или произошел обрыв проводки, идущей от контроллера к ручке акселератора.

Если же вольтметр показывает подачу напряжения на ручку акселератора, но при ее плавном повороте напряжение на зеленом проводе отсутствует, причина неполадок кроется в неисправности, как минимум, одного из датчиков Холла или подходящих к нему проводов. Неисправные элементы подлежат замене.

Проверка датчиков Холла в мотор-колесе

Перед ремонтом мотор-колеса нужно при помощи тестера или вольтметра проверить состояние датчиков Холла. Алгоритм действий таков: подключить тестер или подать напряжение +5 В и, вращая ось мотора, понаблюдать за изменением напряжения на сигнальной ноге. Проще поддаются ремонту моторы с винтами в боковой крышке. Если же крышка имеет резьбу, открутить ее сложнее – понадобятся специальные съемники.

Если при разборке мотора окажется, что обмотки потемнели (сгорели), восстановлению он не подлежит. Если же с обмотками все в порядке, обратите внимание на провода, идущие через ось к 3 миниатюрным датчикам. Обычно они посажены на силиконовый клей в нише, совпадающей по форме с геометрий корпуса датчика.

Замена датчиков Холла

Суть ремонта сводится к замене неисправных датчиков и восстановлению провода (при необходимости). Неисправные датчики нужно заменить – извлечь из паза в статоре, удалить остатки электронного устройства и следы клея, зачистить место монтажа и установить новые элементы. Контакты нужно припаять и изолировать. Для фиксации новых датчиков можно воспользоваться эпоксидной смолой или подходящим клеем. После ремонтных работ остается проверить исправность МК.

На видео наглядно демонстрируется, как работает мотор-колесо с неисправным датчиком Холла, поясняется, как выявить нерабочий датчик и правильно заменить его.

В предыдущей статье блога VoltBikes освещены принципы сборки электроквадроцикла своими руками.

Датчик Холла | Виды, принцип работы, как проверить

Что такое датчик Холла


Датчики Холла представляют из себя твердотельные радиоэлементы, которые становятся все более популярными в радиолюбительской среде и разработке радиоэлектронных устройств. Они применяются в датчиках измерения положения, скорости или направленного движения. Они все чаще заменяют собой путевые выключатели и герконы. Так как такие датчики являются абсолютно герметичными и представляют из себя простой радиоэлемент, то они не боятся вибрации, пыли и влаги. То есть по сути датчик Холла простыми словами – это радиоэлемент, который реагирует на внешнее магнитное поле.

Эффект Холла

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странный эффект. Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я пометил гранями ABCD.

Он пропускал постоянный ток через грани D и B. Потом поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и обнаружил напряжение на гранях А и C!  Этот эффект и был назван в честь этого великого ученого. Основной физический принцип данного эффекта был основан на силе Лоренца. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, стали называть датчиками Холла. 

Но здесь один маленький нюанс. Дело в том, что напряжение Холла даже при самой большой напряженности магнитного поля будет какие-то микровольты. Согласитесь, это очень мало. Поэтому, помимо самой пластинки в датчик Холла устанавливают усилители постоянного тока, логические схемы переключения, регулятор напряжения а также триггер Шмитта. В самом простом переключающем датчике Холла все это выглядит примерно вот так:

где

Supply Voltage – напряжение питания датчика

Ground – земля

Voltage Regulator – регулятор напряжения

А – операционный усилитель

Hall Sensor – собственно сама пластинка Холла

Output transisitor Switch – выходной переключающий транзистор (транзисторный ключ)

Линейные (аналоговые) датчики Холла

В линейных датчиках напряжение Холла (напряжение на гранях А и С) будет зависеть от напряженности магнитного поля. Или простыми словами, чем ближе мы поднесем магнит к датчику, тем больше будет напряжение Холла. Это и есть прямолинейная зависимость.

В линейных датчиках Холла выходное напряжение берется сразу с операционного усилителя. То есть в линейных датчиках вы не увидите триггер Шмитта, а также выходного переключающего транзистора. То есть все это будет выглядеть примерно вот так:

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.

Теоретически, если подавать ну очень сильный магнитный поток на датчик Холла, то напряжение Холла будет бесконечно большим? Как бы не так). Выходное напряжение будет лимитировано напряжением питания. То есть график будет выглядеть примерно вот так:

Как вы видите, до какого-то момента у нас идет линейная зависимость выходного напряжения датчика от плотности магнитного потока. Дальнейшее увеличение магнитного потока бесполезно, так как оно достигло напряжения насыщения, которое ограничено напряжением питанием самого датчика Холла.

Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого провода, например, токовые клещи.

Существуют также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах, называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально плотности магнитного потока.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер. Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью. Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Как только наступила  эра цифровой элек троники, в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Самый простой датчик Холла на триггере Шмитта мы уже рассмотрели выше и он выглядит вот так:

По сути такой датчик имеет только два состояние на выходе. Либо сигнал есть (логическая единица), либо его нет (логический ноль). Гистерезис на триггере Шмитта просто устраняет частые переключения, поэтому в цифровых датчиках Холла он используется всегда.

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. К примеру, подносим южный полюс магнита и датчик сработает. На северный магнитный полюс он реагировать не будет.

Биполярные

Подносим магнит одним полюсом – датчик сработает и будет продолжать работать даже тогда, когда мы уберем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

Судя по даташиту, на первую ножку подаем плюс питания, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

[quads id=1]

Для этого соберем простейшую схему: светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс питания – на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил красным бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно – я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать, где северный полюс, а где южный.

Как только я поднес магнит “красным” полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу потух.

Переворачиваю магнит другим полюсом, подношу его к датчику Холла и вуаля!

Если магнит не переворачивать, то есть не менять полюса, то светодиод также останется потухшим, потому что датчик биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть – единичка, сигнала нет – ноль. То есть светодиод горит – единичка, светодиод потух – ноль.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков


  • датчики тока
  • тахометры
  • датчики вибрации
  • детекторы ферромагнетиков
  • датчики угла поворота
  • бесконтактные потенциометры
  • бесколлекторные двигатели постоянного тока
  • датчики расхода
  • датчики положения

Применение цифровых датчиков


  • датчики частоты вращения
  • устройства синхронизации
  • датчики систем зажигания автомобилей
  • датчики положения
  • счетчики импульсов
  • датчики положения клапанов
  • блокировка дверей
  • измерители расхода
  • бесконтактные реле
  • детекторы приближения
  • датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Они не имеют электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона  и электромагнитного реле. В настоящее время они уже почти полностью заменили герконы.

Приобрести датчик эффектов Холла тут.

Как проверить датчик Холла Способы

Способы проверки датчика

Необходимо знать, за что отвечает датчик Холла. У прибора достаточно широкие возможности. Его используют как в бензиновых моторах, так и в дизельных двигателях. Чаще всего возможности ДХ применяют в таких ситуациях:

  • в трамблере бензинового ДВС;
  • при мониторинге вращения коленвала, для вывода значений на приборную доску;
  • дизели используют электроприбор для выявления положения коленвала и последующей синхронизации работы форсунок;
  • найти прибор удастся в системах АБС;
  • задействован в некоторых коробках «автоматах».

При выходе из строя датчика определить поломку без диагностического оборудования вряд ли удастся. Можно лишь заметить явные механические поломки или повреждения, сигнализирующие об обрыве электроцепи.

Детальная проверка осуществляется при помощи осциллографов. На экране будет отражаться список потенциальных неисправностей.

Необходимость в проверке зачастую возникает после выявления косвенных негативных признаков, к которым относятся проблемы с запуском двигателя. Он может туго запускаться либо полностью перестанет реагировать на действия автомобилиста. Также при выходе из строя ДХ в моторе на холостых оборотах проявляются рывки, перебои или слышны «плавающие» обороты.

Стоит присмотреться к поведению автомобиля на больших оборотах. Сбои проявляются в нестабильной подаче мощности, отчего авто «дергается». В некоторых случаях ДВС беспричинно глохнет.

Одним из наиболее простых вариантов проверки работоспособности датчика является вариант замены его на аналогичный с другой машины, но гарантированно работающий прибор. Когда проблема ушла, то высока вероятность в поломке именно этого узла.

Если нет возможности обмена, то воспользуйтесь мультитестером. Потребуется его переключить в режим вольтметра. При мониторинге напряжения значение на выходе должно быть в интервале 0,4–11 В. Когда отсутствует возможность проверки мультиметром, то обычно проводят мониторинг следующим образом:

  • подключаем свечу к выводу проводки катушки;
  • наводим контакт отрицательной клеммы АКБ с резьбой свечи;
  • демонтируем каретку с датчиком и соединяем разъем;
  • запускаем зажигание автомобиля и проводим наконечником хорошо изолированной отвертки около датчика.

При выявлении искры после таких мероприятий можно быть уверенным в работоспособности датчика. В противном случае он нуждается в замене.

Расположение и функционал

Известный американский физик, занимавшийся разработками во второй половине 19-го века, дал свое имя одному из электроприборов в машине. Эдвин Холл изучал поведение полупроводников, которые вступали во взаимодействие с магнитным полем. Понять, как работает датчик Холла, что это, и на чем основан его принцип действия, помогает наглядный пример.

Плоскую пластину полупроводника располагают в области влияния магнитного поля. После того как на данный элемент от внешнего источника поступает напряжение, то ток начинает смещаться из-за влияния линий поля на какой-то из концов пластины. Таким образом формируется разница потенциалов. Именно ее изменения и фиксируются прибором.

Принцип действия датчика Холла востребован в бесконтактных системах зажигания. ДХ представляет собой контрольный прибор, который применяется для фиксации изменений в магнитном поле за счет изменения выходного напряжения двигателя.

На прорезях металлического экрана формируется магнитное поле, что провоцирует создание в полупроводниковой пластине напряжения. Такие прорези во время работы чередуются, появляющиеся импульсы получают невысокое напряжение. В результате импульсный датчик выполняет функции прибора, формирующего специальные маловольтные электроимпульсы.

Чтобы понять, для чего нужен датчик Холла в машине, нужно знать его функции. Прибор имеет возможность осуществлять такие задачи:

  • передача текущих командных сигналов;
  • мониторинг актуальной скорости;
  • переключение некоторых контактов.

Система демонстрирует функционал аналоговых преобразователей. С помощью такого аппарата при сбоях в работе ДВС удастся замерить силу тока, не прерывая цепь. Это помогает в том случае, когда машина глохнет.

Как проверить датчик Холла

Проверка датчика Холла выполняется для выявления его неисправности. Поводом для проверки могут служить следующие признаки неисправности:

  • Неустойчивость работы двигателя. Выражается в частом изменении оборотов, а также вибрации двигателя, которая бывает, обычно, при его попытке заглохнуть. Кроме того, вполне возможно, что во время движения автомобиль дергается и развивает не полную мощность.
  • Проблемы с запуском. Если двигатель заводится на сразу или совсем не заводится, имеет место быть проверка датчика.
  • Любое непредсказуемое поведение ДВС, например, его внезапная останока – тоже может быть из-за неисправного датчика Холла.

Если в вашем случае происходит что-то из этого списка, то необходимо сразу же проверить датчик. Для контроля его работоспособности можно применять следующие способы, которыми уже давно пользуются опытные автолюбители:

  1. Первый способ самый популярный и, пожалуй, самый точный. Для этого можно попросить на время заведомо исправный датчик у своего соседа по гаражу или знакомого, установить на автомобиль и проверить работу двигателя. Если перечисленные проблемы сразу же исчезли, значит, вам необходимо приобрести новый.
  2. Если же вы не имеете возможности найти исправное устройство, можно воспользоваться другим методом, который имитирует работу датчика. Для этого вытащите его штекер со стороны трамблера и включите зажигание. Замкните выходы 3 и 6. Если вы наблюдаете небольшое искрение, значит, датчик нуждается в замене.
  3. Следующий метод используется уже более грамотными мастерами. В этом случае вам понадобится самый обычный вольтметр. С помощью его щупов нужно замерить выходное напряжение датчика, которое должно соответствовать диапазону значений от 0,4 до 11 Вольт.
  4.  

    Последний метод не предусматривает использование вольтметра, но тоже может помочь при диагностике неисправности. Вам необходимо лишь выполнить следующее: вывод трансформатора нужно подключить к самой обычной свече зажигания, а ее резьбовое соединение, которое используется для крепления, подключить к «массе». Каретку с датчиком снимите и включите в разъем проводов. После этого, включите зажигание, а возле контактов проведите металлической отверткой, если устройство рабочее, то должна появиться искра.

Это все способы, с помощью которых можно проверить датчик Холла. Не исключено, что существуют и другие методы. Сразу после проверки, в случае выявления неисправности, датчик необходимо заменить, тогда работа двигателя сразу выйдет на нормальный уровень. 

Поводы для проверки датчика Холла

Есть несколько обстоятельств, по которым обладателю автомобиля принципиально знать, как проверить датчик Холла. Ведь конкретно его неисправности более нередко приводят к таким наружным проявлениям, как:

  • Резкое понижение мощности;
  • Затруднённый запуск;
  • Перебои в работе мотора, сопровождаемые вибрацией;
  • Неожиданная остановка мотора;
  • Невозможность пуска.

1-ые три предпосылки появляются, когда сигналы от датчика поступают, но их выходные характеристики существенно отклоняются от обычных. В этом случае проверка сводится к осмотру его крепления.

При ослаблении крепежа, что случается часто, путём подтяжки следует обеспечить возврат сместившегося датчика в обычное положение. Это очень животрепещуще, так как плохо закреплённый датчик не только лишь приводит к появлению перечисленных негативных моментов, да и может получить серьёзные механические повреждения вращающимися с перекосом шторками. В случае значимого повреждения датчика работа мотора становится неосуществимой, так как импульсы от него на сто процентов перестают поступать.

Если канал приносит Для вас реальную пользу, тогда поддержите проект! Сумма не имеет значения! КАРТА (СБЕРБАНК).

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.

Тестирование датчика на эффекте Холла

Тестирование датчика на эффекте Холла

Датчики на эффекте Холла существуют уже давно. Это

, обычно используемые для датчика кулачка и кривошипа, но их также можно найти

и в других местах. Например, датчик скорости или счетчик оборотов

на некоторых компрессорах. В основном датчик на эффекте Холла представляет собой преобразователь

, способный выдавать переменный выходной сигнал в зависимости от силы магнитного поля

, с которым он находится в непосредственной близости.К датчику Холла подключены три провода

. Провод заземления, провод входного напряжения

и провод выходного сигнала. (Провод заземления можно не использовать для

заземления корпуса вместо провода.)

Что такое датчик на эффекте Холла?

Внутренние элементы типичного датчика Холла состоят из тонкой проводящей пластины, через которую может проходить ток. Напряжение проходит через проводящую пластину и течет к выходному проводу.Теперь, если мы поднесем магнитное поле к проводящей пластине, оно нарушит прямолинейный поток напряжения, называемый силой Лоренца. (Некоторые датчики на эффекте Холла будут иметь постоянный магнит, встроенный в датчик, в то время как другие используют внешний магнит.) Электроны в проводящем материале будут отклоняться в одну сторону, замедляя поток напряжения из датчика. Это означает, что если мы поместим измеритель между двумя выводами, мы получим измеримое изменение напряжения, которое также видит PCM.

Датчик на эффекте Холла не может сам по себе создавать изменяющийся выходной сигнал, ему необходимо разместить кусок металла на точном расстоянии от кончика датчика. Это создаст колеблющийся электрический сигнал, который будет индуцироваться по мере того, как металл перемещается в магнитное поле и выходит из него. Затем этот электрический сигнал передается от датчика по выходному сигнальному проводу.

Датчик на эффекте Холла использует опорное напряжение, приложенное к входному проводу, в качестве базового напряжения для выходного сигнала.Земля нужна только для замыкания цепи. Однако опорное напряжение обычно составляет 5 вольт, но в некоторых моделях оно варьируется от 8 вольт или до 12 вольт (или напряжения батареи). Это входное напряжение или обычно называемое опорным напряжением, обычно исходит от PCM.

Выходной провод обычно называют выходным сигналом или в некоторых справочных материалах он может даже называться входным сигналом PCM. Просто имейте в виду, что это выходной сигнал датчика, а не место, где можно добавлять какое-либо напряжение во время тестирования.

В большинстве случаев датчик кривошипа установлен рядом с коленчатым валом или на маховике с концом датчика всего в доле дюйма от зубчатого колеса пилы, называемого реактором. Зубья пилы реактора оказывают высокое и низкое сопротивление внутренней катушке датчика. Если вы возьмете реактор и распрямите его по прямой линии, вы увидите, что квадратные очертания вверх и вниз, которые он создает, имеют точно такую ​​же форму прямоугольной волны, которую вы видите на своем осциллографе.На кулачковом датчике он может не иметь симметричного рисунка зубьев пилы, а иметь повторяемую конфигурацию вверх и вниз с различными рисунками длин длинных и коротких зубьев пилы.

Проверка датчика Холла

Есть несколько способов проверить датчик Холла, которые приходят на ум. Первый и наиболее часто получаемый неправильный тест — это держать датчик в руке, когда он подключен к омметру, а затем протирать датчик металлическим предметом, например гаечным ключом. Вы должны увидеть какое-то движение на счетчике.Это не тест с абсолютной уверенностью, который указывает на то, что датчик находится в хорошем состоянии. Хотя он показывает, может ли датчик регистрировать сигнал, это не хороший / плохой результат теста. Чтобы убедиться в этом, вам нужно будет протестировать его дальше.

Следующим лучшим методом, не снимая датчик с автомобиля, является использование сканера. Большинство сканеров, способных считывать показания датчика кулачка или кривошипа, обычно позволяют вам видеть значения датчика в режиме реального времени. Некоторые считывают количество оборотов, некоторые считывают выходное напряжение (вход PCM от датчика), а некоторые могут показывать только входное напряжение или процент выходного сигнала.(На некоторых сканерах сигнал датчика скорости колеса будет преобразован в миль / ч, а не в показания напряжения.)

Я предпочитаю использовать осциллограф. Начните с подключения заземляющего провода осциллографа к заведомо исправному заземлению, затем снова проверьте один из выводов соединения датчика. (На этом этапе нет необходимости знать, какой провод какой, мы узнаем это через минуту.) Значение напряжения «0» или близкое к 0, скорее всего, будет указывать на заземляющий провод датчика. Если на проводе отображается напряжение, близкое к 5 В или более, скорее всего, это провод входного опорного напряжения.Оба эти отведения можно считывать с помощью мультиметра, если прицела недоступна. Однако оставшееся опережение не будет точно регистрироваться мультиметром при работающем двигателе или, в случае датчика скорости при вращении колеса, это требует осциллографа. Как я упоминал ранее, это отведение, которое будет создавать прямоугольную волновую диаграмму.

Последняя проверка заключается в том, чтобы найти электрическую схему для автомобиля, над которым вы работаете, и проверить различные места расположения проводов на разъеме и их функции.После того, как вы определили, что провода правильные, показания напряжения, которые вы видите на осциллографе, должны помочь вам в определении состояния датчика. Чтобы углубиться в диагностику, и если у вашего прицела более одного канала, вы можете использовать следующий канал, чтобы одновременно видеть датчик кулачка и кривошипа на одном экране. Наблюдая за положением максимальных и минимальных значений на экране, вы сможете определить фактическое положение поршня (коленчатого вала) и кулачка по отношению к пикам и впадинам двух датчиков.

Тестирование с использованием показаний датчика Холла

В случае отказа двигателя или тяжелой работы вы можете увидеть, что ваши датчики кулачка и кривошипа не выровнены, что указывает на вероятность того, что ремень или цепь привода ГРМ прыгнуло время. Иногда это несовпадение является незначительным отклонением от правильного показания осциллографа. Вот где полезно иметь источник известных хороших волновых паттернов и сравнивать ваш шаблон осциллографа с заведомо хорошим шаблоном.Примером того, что следует искать, является пропущенный зуб в шаблоне или необычная длина по сравнению с другими рисунками зубьев пилы на экране, или, возможно, что-то, что появляется на экране как сбой, но в то же время повторяется снова и снова. опять таки. Любое из этих условий может указывать на проблему с реактором, датчиком или периодически возникающую проблему с проводкой. У меня было несколько случаев, когда простое нажатие на датчик еще больше фактически исправляло диаграмму направленности и промах одновременно.

Со временем вы научитесь читать на экране осциллографа как на дорожной карте. Я ни в коем случае не самый быстрый ученик, но мне удалось достаточно понять формы волны осциллографа и схемы датчиков кулачка и кривошипа, чтобы обнаружить множество проблем, на решение которых мне потребовались бы часы, без это, и нет причин, по которым вы не могли бы сделать то же самое.

Счастливого тестирования.

Датчик Холла — как проверить его работу?

В большинстве популярных приложений датчики Холла используются как бесконтактные переключатели.Для этой функции в основном используются системы в пакетах SIP3, которые содержат законченные схемы для преобразования сигнала с двухрежимным выходом. Следовательно, это не столько датчик, сколько переключатель Холла . Работу такой системы легко проверить, если мы знаем ее тип. Когда мы имеем дело с неопознанным элементом, мы должны иметь хотя бы некоторые базовые знания о том, как работает датчик Холла , чтобы иметь возможность проверить работу системы. В этой статье представлен набор необходимой информации.

Датчик Холла — основная информация

Большинство коммутаторов Холла в корпусах TO-92 или TO-92UA SIP3 имеют следующую схему вывода: 1 — Vdd (питание), 2 — заземление шасси, 3 — выход. Они нумеруются так же, как и в транзисторе. С датчиками SMD все становится немного сложнее, потому что здесь можно встретить SOT-23, SOT-223, SO-8 или другие специализированные пакеты.

Хотя корпуса SOT-23 и SOT-223 хорошо известны по транзисторам и их цоколевка соответствует расположению выходов, упомянутому выше, этого нельзя сказать о других типах корпусов.Без доступа к документации датчика Холла или хотя бы имени его производителя трудно определить, какие клеммы отвечают за питание или подключение интерфейса датчика.

Именно интеграция системы кондиционирования, триггера Шмитта и выходного усилителя в единый сенсорный блок сделала датчики Холла, которые иногда называют датчиками Холла , популярными и позволила применять эти системы в качестве детекторов магнитного поля в индустрия.Однако, когда мы имеем дело с двухрежимным (включен / отключен) выходом, мы должны говорить не столько о датчике Холла, сколько о переключателе Холла, хотя эти термины часто путают и смешивают не только пользователи, но и производители. каталоги.

Откройте для себя датчики Холла, доступные в TME

Коммутаторы Холла

могут работать в следующих режимах:

Магнитное поле надлежащего напряжения и северной или южной полярности необходимо для изменения состояния выхода переключателя. Если датчик помещен в такое поле, его выход изменяет свое состояние и поддерживает его до тех пор, пока не будет перемещен в поле противоположной полярности.Говорят, что эти системы имеют выход с защелкой.

  • Униполярный положительный датчик Холла

Выход этого переключателя активируется достаточно сильным положительным магнитным полем (полюс «S») . Выход деактивируется, если это поле исчезает (достигает значения ниже порога включения).

  • Униполярный отрицательный датчик Холла

Выход этого переключателя активируется достаточно сильным отрицательным магнитным полем (полюс «N») .Выход деактивируется, если это поле исчезает (достигает значения ниже порога включения).

Как проверить работу датчика Холла?

Для проверки датчика достаточно знать эффект Холла и иметь источник питания или аккумулятор и сильный магнит. Сначала подключите напряжение положительной полярности к клемме 1, а затем подключите отрицательный полюс питания к клемме 2. Вы можете оценить значение напряжения питания на основе применения переключателя.Те в миниатюрных корпусах, которые предназначены для портативных устройств, имеют напряжение питания 3В. Напряжение более крупных переключателей, которые используются в промышленности, колеблется от 5 до 12 В. К сожалению, это не является правилом, и без подробной информации из технического паспорта следует учитывать, что эксперименты с напряжением питания могут привести к повреждению системы переключателей или не гарантируют ее достаточную чувствительность.

После подачи напряжения питания между свободным выводом датчика Холла и массой шасси включите вольтметр.Теперь поднесите один из полюсов сильного магнита к передней части датчика, удерживая его под прямым углом. В зависимости от типа переключателя напряжение на его выходе должно быстро меняться при приближении к датчику полюсом «S» или «N». В случае биполярного переключателя этот эффект может быть достигнут путем приближения / отдаления, вращения (изменения полярности) и повторного приближения / отдаления одного из магнитных полюсов. Если изменение напряжения соответствует нашим ожиданиям, переключатель предположительно работает правильно и готов к использованию.

Применение и установка датчика Холла

После проверки работы датчика Холла можно переходить к его целевому применению. Стоит придерживаться пары основных принципов.

Выходной сигнал датчика Холла изменяется в зависимости от синуса угла между поверхностью датчика и результирующим вектором напряженности магнитного поля. Максимальный и минимальный сигналы достигаются, когда силовые линии магнитного поля перпендикулярны или параллельны поверхности датчика, соответственно.Производители калибруют датчики в идеальных условиях, поэтому в реальных приложениях следует учитывать потенциальные ошибки, возникающие из-за угла установки системы переключателей Холла по отношению к силовым линиям магнитного поля.

Также важно выбрать переключатель Холла, совместимый с магнитом, или наоборот. В некоторых приложениях, например при настройке положения вращающегося объекта, может случиться так, что выходной сигнал уже доступен, когда магнит приближается только к корпусу системы, а не тогда, когда он находится точно под корпусом.

Несмотря на то, что современные датчики Холла работают в очень широком диапазоне температур, они все равно могут сильно влиять на их параметры. Поэтому стоит обратить внимание на температурный диапазон окружающей среды, в которой будет использоваться переключатель Холла, при выборе его для конкретного применения.

Также полезно отметить ограничение силы тока нагрузки. Не каждый выключатель Холла подходит для включения передатчика или сигнальной лампы. Некоторые из них имеют низкую выходную нагрузку, подходящую для питания системного входа CMOS или TTL.Следует помнить, что ток нагрузки напрямую влияет на температуру конструкции переключателя и, следовательно, на его параметр чувствительности.

Выбор пакетов и их типов должен зависеть от приложения. Корпус датчика Холла ТО-92 довольно хрупкий и легко повреждается. Также легко отсоединить хрупкие клеммы. Вот почему при установке системы переключателей в вашем приложении, особенно на длинном кабеле, необходимо обеспечить надлежащую безопасность его клемм, например, путем пайки переключателя на печатной плате или прикрепления кабеля к крышке надлежащим образом. способ.

Измерение датчика ABS на эффекте Холла

Датчик антиблокировочной тормозной системы (ABS) используется для определения скорости вращения колеса, чтобы предотвратить блокировку колеса. при торможении. Датчик Холла ABS состоит из постоянного магнита и расположенного рядом датчика Холла. Напряженность магнитного поля изменяется, когда чувствительный к магнетизму объект проходит через магнитное поле магнит. Это изменение магнитного поля вызывает изменение выходного сигнала датчика Холла.

В большинстве случаев объектом воздействия магнитного поля является диск или кольцо с равномерно распределенными зубцами, устанавливается на карданный вал или в подшипник. Когда колесо вращается, зубья проходят мимо датчика, и рисунок, в котором они расположены, является виден в сигнале датчика АБС. Каждый период сигнала — это зубец, проходящий через датчик. Частота сигнала зависит от скорости вращения колеса и количества зубьев на диске или звенеть.

В автомобилях используются два различных типа датчика Холла с двумя или трехжильными проводами.

Трехпроводной датчик АБС на эффекте Холла имеет простой источник питания и сигнальный провод с сигналом напряжение (U s ), идущее на ЭБУ АБС, показано на рисунке 1. В зависимости от конструкции датчика наличие зуба вызывает либо высокое, либо низкое напряжение сигнала и промежуток между зубами наоборот. Результирующий сигнал представляет собой прямоугольную волну.

Рисунок 1: Схематическое изображение 3-проводного датчика АБС на эффекте Холла

Двухпроводной датчик ABS с эффектом Холла имеет провод питания 12 В, но не имеет прямого заземления.Как показано на рисунке 2, заземление датчика также является сигнальным проводом. 2-проводной датчик ABS с эффектом Холла регулирует ток. Величина тока (I s ) изменяется датчиком, когда зуб проходит мимо датчика. В зависимости от конструкции датчика наличие зуба вызывает высокий или низкий ток и промежуток между зубами наоборот. Этот ток, протекающий через резистор внутри ЭБУ АБС, создает напряжение (U s ). относительно земли, аналогично прямоугольному сигналу 3-проводного датчика Холла ABS.Уровни напряжения другие и намного ниже, чем у 3-проводного датчика Холла ABS из-за низкие токи. Уровни напряжения также могут изменяться от системы к системе в зависимости от текущего расхода и значений резистора. но должна быть видна четкая прямоугольная волна.

Рисунок 2: Схематическое изображение 2-проводного датчика АБС на эффекте Холла

Как проверить, являются ли датчики Холла линейными (аналоговыми) или цифровыми [II]

Многие из бесщеточных двигателей, доступных сегодня на рынке, оснащены датчиками Холла.Обычно эти датчики на эффекте Холла являются цифровыми. Однако есть определенные типы двигателей, оснащенные линейными (аналоговыми) датчиками Холла.

В то время как приводы Технософт в настоящее время используют цифровые датчики на эффекте Холла только в качестве коммутационной обратной связи, линейные (аналоговые) датчики на эффекте Холла используются в качестве устройства обратной связи по положению и / или скорости.

Примечание : Датчик эффекта Холла — это преобразователь, который изменяет свой выходной сигнал в ответ на магнитное поле.

Обычно тип датчиков Холла указывается в проспекте двигателя или в техническом паспорте.Если производитель двигателя не предоставляет эту информацию, самый простой способ проверить, являются ли датчики Холла цифровыми или линейными, — это использовать вольтметр.

При питании датчиков Холла (обычно 5 В постоянного тока) вольтметр должен быть подключен между одним из выходов датчиков Холла и землей. Затем вал двигателя нужно медленно проворачивать вручную, проверяя показания вольтметра. Если изменение напряжения линейное, то датчики Холла линейные (аналоговые). Если напряжение будет скачкообразно с 0 В до 5 В и обратно, то датчики Холла цифровые.

Вместо вольтметра можно использовать осциллограф. В этом случае форма сигналов будет более четкой.

Примечания :

A) Хотя большинство приводов Технософт поддерживают как линейные (аналоговые), так и цифровые датчики Холла, необходимо соблюдать осторожность при подключении выходов датчиков Холла к приводам. Каждый тип датчиков Холла имеет собственный набор входных контактов. Цифровые датчики Холла должны быть подключены к контактам HALL1, HALL2 и HALL3, а линейные (аналоговые) датчики Холла должны быть подключены к контактам Lh2, Lh3, Lh4.

B) Тип датчиков Холла также можно проверить с помощью наших приводов. Датчики необходимо подключить к линейным входам датчиков Холла (Lh2, Lh3, Lh4). В EasyMotion Studio или EasySetup должен быть открыт шаблон линейных датчиков Холла. В диалоговом окне «Настройка двигателя» необходимо запустить «Тест подключения сигналов Холла». Если изменение сигналов, отображаемых во время теста, является линейным, то датчики Холла являются линейными (аналоговыми). В противном случае, если сигналы имеют прямоугольную форму, как на рисунке ниже, датчики Холла цифровые.

Процесс юстировки датчика Холла

| Kollmorgen

Датчики на эффекте Холла используются для правильной коммутации двигателей на бесщеточных серводвигателях. Чтобы датчики на эффекте Холла были эффективными, они должны быть правильно выровнены с фазами серводвигателей. Производители двигателей обычно настраивают датчики Холла на заводе, поэтому клиентам это не нужно. Но если датчики Холла сняты с двигателя или по какой-либо причине не выровнены, их повторная юстировка является обязательной для правильной работы двигателя.Вот процесс перенастройки датчика Холла для типичного бесщеточного серводвигателя.

Необходимое оборудование:

  1. Дополнительный двигатель для обратного привода двигателя, которому требуется выравнивание по Холлу. Прикрепите один вал к другому и включите задний привод в скоростном режиме.
  2. Способ питания холлов (Vcc и Gnd на разъеме обратной связи)
    1. Сервопривод для питания залов, ИЛИ
    2. Источник питания 5 В (проверьте спецификации датчиков Холла. Kollmorgen AKM использует 5 В Холла.)
  3. 2-канальный изолированный осциллограф для измерения противоэдс двигателя (bemf) и канал Холла
  4. Подтягивающий резистор для канала Холла. 2.2кОм должно подойти. (ИЛИ, если сервопривод может контролировать и выводить канал Холла, это будет проще)

Цель:

Глядя на диаграмму 1 ниже, обратите внимание, что синий график (Motor Phase U bemf, который представляет собой фазу U относительно V) пересекает ноль в той же точке, где прямоугольный коричневый график (Hall U) меняет состояние.Это наша цель; для согласования точки пересечения нуля фазы U двигателя с холлом U в пределах +/- 10 ° электрического (см. пример расчета ниже, чтобы определить механический допуск в градусах). Если мы не соблюдаем электрические характеристики +/- 10 °, производительность двигателя может пострадать.

Электрические градусы Пример расчета

Дано: Требуемый угол коммутации находится в пределах +/- 10 ° электрический и 360 ° механический = 1 оборот двигателя

Если пары полюсов двигателя = 5, то;

Диаграмма 1:

Правильная фазировка двигателя и холла для сервомоторов.

Процедура:

  1. Установите датчик Холла или коммутирующий энкодер (энкодер со встроенными датчиками Холла) на двигателе.
    1. Только датчики Холла: Установите Холлы на статор двигателя
    2. Коммутирующий энкодер: установите энкодер на ротор двигателя, слегка ослабив ротор энкодера
  2. Используя канал 1 осциллографа, осциллографируйте каналы U и V двигателя
  3. Подайте питание в холлы, используйте подтягивающий резистор от холла U до 5 В и подключите канал 2 осциллографа к холлу U и заземлению.
  4. Обратный ход двигателя на низкой и постоянной скорости
  5. Отрегулируйте Холлы, чтобы согласовать фазу двигателя с выходом Холла.
    1. Только датчики Холла: Отрегулируйте положение датчиков на статоре, пока фаза U двигателя не будет совмещена с фазой Холла U, затем затяните фиксаторы Холла.
    2. Коммутирующий энкодер: Отрегулируйте ротор энкодера до тех пор, пока фаза двигателя U не совпадет с фазой Холла U, и затяните ротор.

Датчик эффекта Холла и принцип работы магнитов

Магнитные датчики преобразуют магнитную или закодированную в магнитную кодировку информацию в электрические сигналы для обработки электронными схемами, а в обучающих материалах по датчикам и преобразователям мы рассмотрели индуктивные датчики приближения и LDVT, а также исполнительные механизмы с электромагнитными и релейными выходами.

Магнитные датчики — это твердотельные устройства, которые становятся все более популярными, поскольку их можно использовать во многих различных областях, таких как определение положения, скорости или направленного движения. Они также являются популярным выбором датчиков для разработчиков электроники из-за их бесконтактной работы без износа, низких эксплуатационных расходов, прочной конструкции и того, что герметичные устройства на эффекте Холла невосприимчивы к вибрации, пыли и воде.

Одно из основных применений магнитных датчиков — в автомобильных системах для определения положения, расстояния и скорости.Например, угловое положение коленчатого вала для угла зажигания свечей зажигания, положение автомобильных сидений и ремней безопасности для управления подушками безопасности или определение скорости вращения колес для антиблокировочной тормозной системы (ABS).

Магнитные датчики

предназначены для реагирования на широкий диапазон положительных и отрицательных магнитных полей в самых разных приложениях, и один тип магнитного датчика, выходной сигнал которого является функцией плотности магнитного поля вокруг него, называется датчиком эффекта Холла.

Датчики на эффекте Холла — это устройства, которые активируются внешним магнитным полем. Мы знаем, что магнитное поле имеет две важные характеристики: плотность потока (B) и полярность (северный и южный полюса). Выходной сигнал датчика Холла является функцией плотности магнитного поля вокруг устройства. Когда плотность магнитного потока вокруг датчика превышает определенный предварительно установленный порог, датчик обнаруживает это и генерирует выходное напряжение, называемое напряжением Холла , В H .Рассмотрим схему ниже.

Принципы датчика Холла

Датчики на эффекте Холла состоят в основном из тонкого куска прямоугольного полупроводникового материала p-типа, такого как арсенид галлия (GaAs), антимонид индия (InSb) или арсенид индия (InAs), пропускающий через себя непрерывный ток. Когда устройство помещается в магнитное поле, силовые линии магнитного потока оказывают на полупроводниковый материал силу, которая отклоняет носители заряда, электроны и дырки в обе стороны от полупроводниковой пластины.Это движение носителей заряда является результатом магнитной силы, которую они испытывают, проходя через полупроводниковый материал.

Когда эти электроны и дырки перемещаются в сторону, между двумя сторонами полупроводникового материала создается разность потенциалов за счет накопления этих носителей заряда. Затем на движение электронов через полупроводниковый материал влияет присутствие внешнего магнитного поля, расположенного под прямым углом к ​​нему, и этот эффект сильнее в плоском материале прямоугольной формы.

Эффект создания измеримого напряжения с помощью магнитного поля называется эффектом Холла в честь Эдвина Холла, который открыл его еще в 1870-х годах, причем основным физическим принципом, лежащим в основе эффекта Холла, была сила Лоренца. Чтобы создать разность потенциалов на устройстве, линии магнитного потока должны быть перпендикулярны (90 o ) потоку тока и иметь правильную полярность, как правило, южный полюс.

Эффект Холла дает информацию о типе магнитного полюса и величине магнитного поля.Например, южный полюс заставит устройство производить выходное напряжение, в то время как северный полюс не будет иметь никакого эффекта. Как правило, датчики и переключатели на эффекте Холла предназначены для выключения (состояние разомкнутой цепи) при отсутствии магнитного поля. Они включаются (состояние замкнутой цепи) только при воздействии магнитного поля достаточной силы и полярности.

Магнитный датчик на эффекте Холла

Выходное напряжение, называемое напряжением Холла (В H ) основного элемента Холла, прямо пропорционально силе магнитного поля, проходящего через полупроводниковый материал (выходное напряжение H).Это выходное напряжение может быть довольно небольшим, всего несколько микровольт, даже при воздействии сильных магнитных полей, поэтому большинство имеющихся в продаже устройств на эффекте Холла производятся со встроенными усилителями постоянного тока, схемами логической коммутации и регуляторами напряжения для улучшения чувствительности датчиков, гистерезиса и выходной мощности. Напряжение. Это также позволяет датчику на эффекте Холла работать в более широком диапазоне источников питания и условий магнитного поля.

Датчик эффекта Холла

Датчики на эффекте Холла доступны с линейными или цифровыми выходами.Выходной сигнал для линейных (аналоговых) датчиков снимается непосредственно с выхода операционного усилителя, при этом выходное напряжение прямо пропорционально магнитному полю, проходящему через датчик Холла. Это выходное напряжение Холла определяется как:

.
  • Где:
  • V H — напряжение Холла в вольтах
  • R H — коэффициент Холла
  • I — ток, протекающий через датчик в амперах
  • t — толщина датчика в мм
  • B — плотность магнитного потока в теслах

Линейные или аналоговые датчики выдают непрерывное выходное напряжение, которое увеличивается при сильном магнитном поле и уменьшается при слабом магнитном поле.В датчиках с линейным выходом на эффекте Холла по мере увеличения напряженности магнитного поля выходной сигнал усилителя также будет увеличиваться до тех пор, пока не начнет насыщаться пределами, налагаемыми на него источником питания. Любое дополнительное увеличение магнитного поля не повлияет на выходной сигнал, а приведет его к еще большему насыщению.

С другой стороны, датчики с цифровым выходом

имеют триггер Шмитта со встроенным гистерезисом, подключенный к операционному усилителю. Когда магнитный поток, проходящий через датчик Холла, превышает заданное значение, выходной сигнал устройства быстро переключается из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ» без какого-либо дребезга контактов.Этот встроенный гистерезис устраняет любые колебания выходного сигнала, когда датчик входит и выходит из магнитного поля. Тогда датчики цифрового выхода имеют всего два состояния: «ВКЛ» и «ВЫКЛ».

Существует два основных типа цифровых датчиков Холла: биполярный и униполярный . Биполярным датчикам требуется положительное магнитное поле (южный полюс) для работы с ними и отрицательное поле (северный полюс) для их высвобождения, в то время как униполярным датчикам требуется только один магнитный южный полюс, чтобы они работали и высвобождали их, когда они входят и выходят из магнитного поля. поле.

Большинство устройств с эффектом Холла не могут напрямую переключать большие электрические нагрузки, так как их выходная мощность очень мала, примерно от 10 до 20 мА. Для больших токовых нагрузок к выходу добавляется NPN-транзистор с открытым коллектором (стоком тока).

Этот транзистор работает в своей области насыщения как переключатель приемника NPN, замыкающий выходную клемму на землю всякий раз, когда приложенная плотность потока выше, чем предустановленное значение «ВКЛ».

Выходной переключающий транзистор может быть либо транзистором с открытым эмиттером, либо конфигурацией транзистора с открытым коллектором, либо и тем, и другим, обеспечивающим конфигурацию двухтактного типа выхода, которая может потреблять достаточный ток для непосредственного управления многими нагрузками, включая реле, двигатели, светодиоды и лампы.

Применение эффекта Холла

Датчики

на эффекте Холла активируются магнитным полем, и во многих приложениях устройство может работать с одним постоянным магнитом, прикрепленным к движущемуся валу или устройству. Существует много различных типов движений магнита, таких как «лобовое», «вбок», «толкающее-толкающее» или «толкающее-толкающее» и т.д. Какой бы тип конфигурации ни использовался, для обеспечения максимальной чувствительности магнитные линии потока всегда должны быть перпендикулярны чувствительной области устройства и должны иметь правильную полярность.

Также для обеспечения линейности требуются магниты с высокой напряженностью поля, которые вызывают большое изменение напряженности поля для требуемого движения. Существует несколько возможных путей движения для обнаружения магнитного поля, и ниже представлены две наиболее распространенные конфигурации обнаружения с использованием одного магнита: Обнаружение лобового угла и Обнаружение сбоку .

Обнаружение лобового столкновения

Как следует из названия, «лобовое обнаружение» требует, чтобы магнитное поле было перпендикулярно датчику Холла, а для обнаружения оно приближалось к датчику прямо в сторону активного лица.Этакий «лобовой» подход.

Этот прямой подход генерирует выходной сигнал V H , который в линейных устройствах представляет силу магнитного поля, плотность магнитного потока как функцию расстояния от датчика Холла. Чем ближе и, следовательно, сильнее магнитное поле, тем больше выходное напряжение и наоборот.

Линейные устройства также могут различать положительные и отрицательные магнитные поля. Можно сделать так, чтобы нелинейные устройства запускали выход «ВКЛ» на предварительно установленном расстоянии воздушного зазора от магнита для индикации определения положения.

Обнаружение сбоку

Вторая конфигурация обнаружения — «обнаружение сбоку». Для этого необходимо перемещать магнит поперек поверхности элемента с эффектом Холла в боковом движении.

Обнаружение сбоку или скольжения полезно для обнаружения наличия магнитного поля, когда оно движется по лицевой стороне элемента Холла в пределах фиксированного расстояния воздушного зазора, например, для подсчета количества вращающихся магнитов или скорости вращения двигателей.

В зависимости от положения магнитного поля, когда оно проходит через центральную линию нулевого поля датчика, может создаваться линейное выходное напряжение, представляющее как положительный, так и отрицательный выходной сигнал.Это позволяет обнаруживать направленное движение, которое может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Датчики на эффекте Холла имеют множество различных применений, особенно в качестве датчиков приближения. Их можно использовать вместо оптических и световых датчиков, если условия окружающей среды включают воду, вибрацию, грязь или масло, например, в автомобилях. Устройства на эффекте Холла также могут использоваться для измерения тока.

Из предыдущих уроков мы знаем, что когда ток проходит через проводник, вокруг него создается круговое электромагнитное поле.Поместив датчик Холла рядом с проводником, можно измерить электрические токи от нескольких миллиампер до тысяч ампер на основе генерируемого магнитного поля без необходимости использования больших или дорогих трансформаторов и катушек.

Помимо обнаружения наличия или отсутствия магнитов и магнитных полей, датчики на эффекте Холла также могут использоваться для обнаружения ферромагнитных материалов, таких как железо и сталь, путем размещения небольшого постоянного «смещающего» магнита позади активной области устройства. Теперь датчик находится в постоянном и статическом магнитном поле, и любое изменение или возмущение этого магнитного поля из-за введения железосодержащего материала будет обнаруживаться с минимально возможной чувствительностью мВ / G.

Существует множество различных способов подключения датчиков на эффекте Холла к электрическим и электронным схемам в зависимости от типа устройства, будь то цифровое или линейное. Один очень простой и легкий в изготовлении пример — использование светоизлучающего диода, как показано ниже.

Детектор положения

Этот лобовой датчик положения будет выключен при отсутствии магнитного поля (0 гаусс). Когда южный полюс постоянных магнитов (положительный гаусс) перемещается перпендикулярно активной области датчика Холла, устройство включается и загорается светодиод.После включения датчик на эффекте Холла остается включенным.

Чтобы выключить устройство и, следовательно, светодиод «ВЫКЛ», магнитное поле должно быть уменьшено до уровня ниже точки срабатывания для униполярных датчиков или подвергаться воздействию северного магнитного полюса (отрицательный гаусс) для биполярных датчиков. Светодиод может быть заменен мощным транзистором большего размера, если выход датчика Холла требуется для переключения более мощных токовых нагрузок.

Датчик Холла (HS)

Общее описание
Сигнал первичного зажигания датчика Холла обычно используется в двигателях с распределителем, но в настоящее время распределительное зажигание используется очень редко.
Если система зажигания использует HS, она выдает первичный сигнал для зажигания и для впрыска топлива.

Принцип работы датчика Холла
Датчик Холла обычно устанавливается на автомобилях с распределителем, в котором находится переключатель Холла. ЭБУ двигателя питает датчик напряжением немного ниже номинального напряжения аккумуляторной батареи. Цепь датчика Холла замыкается кабелем для обратной связи на землю. Напротив переключателя Холла расположен магнит, поле которого заставляет переключатель возвращать низкое напряжение на модуль зажигания.На оптической оси распределителя закреплен щиток с прорезями, количество которых соответствует количеству цилиндров. Переключатель Холла включается и выключается, пока магнит проходит между экраном и датчиком. Напряжение подается на усилитель по третьему сигнальному кабелю, а переключатель находится напротив оптического разъема. Пока плотная часть экрана прилегает к переключателю, сигнал возвращаемого напряжения прерывается из-за отклонения магнитного поля. Количество возвращенных импульсов в четырехтактном двигателе равно количеству слотов.Важно отметить, что обратный сигнал представляет собой напряжение или его отсутствие и имеет прямоугольную форму.

Процедура проверки состояния датчика Холла
Быстрая проверка датчика Холла
(без запуска двигателя)

ПРИМЕЧАНИЕ: В большинстве систем датчик Холла датчик находится в распредвале. Только в некоторых системах (VW / Audi) датчик Холла расположен на маховике.

  • Отсоедините центральный высоковольтный кабель от общей клеммы крышки распределителя и подключите его к головке блока цилиндров дополнительным кабелем.
  • Отсоединить разъем датчика Холла от распределителя.
  • Найдите клеммы источника питания, выходного сигнала и заземления.
  • Замкните на короткое время контакты < 0 > и <> жгута проводов датчика Холла, используя дополнительный кабель.
  • Если искра проскакивает между дополнительным кабелем, соединенным с высоковольтным кабелем, и головкой блока цилиндров, катушка зажигания и автоматический выключатель зажигания могут вызвать искру, и возможная причина неисправности находится в самом датчике Холла.

Проверить датчик Холла осциллографом

  • Отодвиньте защитную резиновую крышку разъема датчика Холла.
  • Подключите пробник заземления осциллографа к заземлению корпуса.
  • Подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла.
  • Запустите двигатель и оставьте его работать на холостом ходу.
  • Обязательно обратите внимание на следующий сигнал (рис. 2). Это форма сигнала правильно работающего датчика Холла. Рабочий цикл составляет примерно 35%.


Фиг.2

Если автоматический выключатель зажигания не работает должным образом, вы должны увидеть следующую форму сигнала (рис. 3):


Фиг.3

На рис. 4 показано, как выглядит сигнал неисправного датчика Холла.


Фиг.4

Другие возможные повреждения:
Отсутствие сигнала напряжения или рабочего цикла

  • Остановите двигатель и снимите крышку распределителя.
  • Когда подключена муфта датчика Холла и включено зажигание, подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла. Установите диапазон напряжения осциллографа на ± 15 В.
  • Медленно проверните коленчатый вал двигателя.
    Когда прорезь экрана проходит через воздушный зазор, напряжение должно измениться с 10 В 12 В до 0 В.

Отсутствие сигнала напряжения

  • Отсоедините разъем датчика Холла от распределителя.
  • Подключите активный конец щупа осциллографа к клемме < 2 > ( 0 ) жгута проводов разъема.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.