Датчик холла в автомобиле: Датчик Холла в автомобиле ✔ Что такое датчик Холла?

Содержание

Датчик Холла в автомобиле ✔ Что такое датчик Холла?

Современные автомобили напичканы электроникой — датчики, сенсоры, блоки управления, блоки слежения, индикаторы, цифровые табло, экраны и т.д. В этой статье мы разберемся с одним из немаловажных датчиков автомобиля – датчиком холла.

Что такое датчик холла в автомобиле

Датчик холла автомобиля выполняет очень важную роль – участвует в старте двигателя. Датчик холла необходим для считывания показаний распределительного вала двигателя, чтобы определять его вращение. Другими словами, этот сенсор считывает количество зубцов распредвала и отправляет электрические сигналы в электронный блок управления (ЭБУ) автомобиля. ЭБУ по показаниям датчика холла определяет исправность системы зажигания и старта – работает ли стартер и вращается ли коленчатый вал.
Устанавливается датчик холла непосредственно напротив зубцов вала на расстоянии не более 1см.

Выходом с датчика холла является напряжение 5В или 12В – тот уровень, который ЭБУ автомобиля сможет распознать.

У каждого автомобиля это напряжение разное, и для взаимозаменяемости датчиков с одной машины на другую потребуется лишь дополнительно установить в электрическую схему резистор. Схема подключения дополнительного резистора показана на рисунке ниже.

Как диагностировать неисправность датчика холла в машине

Основной симптом при неисправности ДХ – нестабильный запуск двигателя. Двигатель может заводиться без проблем практически всегда, а может не заводиться по 15 минут, как бы водитель ни крутил ключ зажигания. Датчик холла может проявлять неисправность в совершенно разных условиях – на горячую, на холодную, в дождь, в снег, в абсолютно сухую погоду, неважно. Двигатель может с первого раза завестись, а при повторном запуске – нет.

Стоит отметить, что современные ЭБУ сами могут диагностировать неисправность ДХ, причем производят это в автоматическом режиме. В случае обнаружения ошибки в сигнале ДХ, машина подсветит значок Check Engine на приборной панели, и выдаст ошибку в CAN-шину для возможности ее считывания на СТО.

Кстати, датчики холла от автомобилей ВАЗ подходят практически ко всем двигателям иномарок. Имеет артикулы А473.407529.002, 2108-3706800,16.3855, 1112.3855. Основная доработка – изменение напряжения путем добавления резистора, как описано выше.

Что такое датчик холла и его электрические принципы функционирования рассказываются в следующем видео:

Датчик Холла что это такое в машине, принцип работы

На вопрос, что собой представляет прибор под названием датчик Холла, можно ответить просто – это радиоэлемент, созданный для измерения характеристик магнитного поля в токопроводящих носителях. Основой работы датчика служит эффект, открытый учёным физиком Холлом. Суть его в том, что при помещении проводников или полупроводников в магнитное поле, в них образовывается электрическое поле. При этом следует отметить, что направление возникающих заряженных частиц электрического поля не хаотично, а строго перпендикулярно магнитному.

Фиксирование появления магнитного поля и определение изменения его значений – основное предназначение датчика Холла. В область измерений контролируемых датчиком попадает как переменный, так и постоянный токи. В этом его отличие от других измерительных приборов, таких как, допустим, трансформатор, способный выполнять похожую функцию, но ограниченный наблюдением за значениями только переменного тока.

Как датчик Холла выполняет свою функцию

Работа датчика заключается в том, что он подаёт электрический сигнал для прибора, считывающего и обрабатывающего полученную информацию. Сигнал образовывается за счёт изменения напряжения существующего в датчике магнитного поля, созданного встроенным постоянным или электрическим магнитом. Изменяется напряжение поля в тот момент, когда через него или рядом с ним проходит проводник электрического тока.

Применение датчика в электронной начинке автомобилей заключается в выработке им импульсов, которые через коммутатор попадают на катушку зажигания, преобразовываются в высокое напряжение и передаются на свечи зажигания.

Принципиальное отличие, а также главное преимущество датчика Холла перед другими измерительными приборами – в отсутствии электромеханического контакта с диагностируемым объектом. Он получает данные о напряжении в полупроводнике бесконтактным путём.

Объективная проверка работы Датчика Холла

Оценить работу прибора можно, не демонтируя его с места установки. Для проверки работоспособности датчика, установленного на автомобиле, существуют несколько доступных способов:

  • самый точный – это диагностика его показаний при помощи тестера. Но следует иметь в виду, что для уверенности в правильной оценке работоспособности необходимо знать точные показатели конкретного датчика. На разных марках авто установлены датчики с разными номинальными данными. Поэтому напряжение на выходе в исправном датчике системы зажигания должно варьироваться в пределах, указанных именно в его электрической характеристике;
  • способ чуть сложнее – использовать самодельный «тестер», который состоит из проводов светодиода и сопротивления. Последовательно соединяются провод, светодиод, сопротивление и снова провод. Затем при включенном зажигании проводами нужно коснуться крайних клемм датчика. Загоревшийся светодиод указывает на то, что в цепи есть напряжение. Убедившись в наличии тока, следует перекинуть провод с крайней клеммы на среднюю и провернуть распредвал. Мигание светодиода подтвердит работоспособность датчика. Следует отметить, что распредвал нельзя проворачивать при помощи стартера во избежание включения мотора автомобиля;
  • убедиться в том, что датчик вышел из строя, можно бесконтактно, не касаясь его корпуса. Для этого к 3-му и 6-му контактам штекера выдернутого из гнезда трамблёра присоединяется провод. Затем включается зажигание. Появившееся между контактами искрообразование свидетельствует о необходимости замены датчика в связи с его неисправностью;
  • есть ещё один «народный» метод проверки, при котором выкрученная, но подключенная к трамблёру свеча укладывается на металлическую часть двигателя.
    После включения зажигания в прорезь открученного с трамблёра и подключенного к своему разъёму датчика вставляется плоский предмет. Если при этом возникает импульс и между контактами свечи появляется искра, значит, датчик полностью справляется со своей функцией.

Где устанавливаются датчики Холла

Перечисление автомобильных агрегатов, дополнительно оснащённых датчиком Холла, не ограничивается только системой распределения зажигания. Благодаря способности считывать электромагнитные импульсы этот прибор может устанавливаться в спидометрах и тахометрах. В отличие от карбюраторных авто в машинах с дизельным двигателем датчик Холла служит для определения положения поршней в цилиндрах.

Видео: как работает датчик Холла

Понравилась статья?

Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях:

А еще у нас интересные e-mail рассылки, подписывайтесь! (1 раз в неделю)

Интересные материалы

признаки неисправности и порядок действий

Датчики есть в разных системах автомобилей и созданы они для того, чтобы сообщать электронной системе управления двигателем об изменении параметров работы.

В системе зажигания тоже присутствует чувствительный элемент, называемый датчиком Холла.

Для чего нужен

Датчик Холла применяется для определения углового положения коленчатого и распределительного валов двигателя. Встречается это устройство в таких автомобилях как AUDI, Volkswagen Golf и Passat, BMW, Suzuki, Opel, оснащённых бесконтактной системой зажигания.

В устаревшей контактной системе зажигания этот элемент применяется в качестве составной части трамблера (распределителя зажигания).

То есть, такая деталь есть в любом современном автомобиле, включая и многие проверенные годами модели, например, ВАЗ («2108», «2109», «1111») и  ГАЗ-24-10. В соответствии с показаниями этого прибора подаётся ток на свечи зажигания в цилиндрах.

Как работает

Принцип работы датчика Холла основан на эффекте увеличения напряжения в поперечном сечении проводника, помещённого в магнитное поле. В момент зажигания изменяется электродвижущая сила, что заставляет датчик-распределитель посылать сигналы на коммутатор и свечи зажигания.

Современный датчик Холла представляет собой устройство, улавливающее изменение магнитного поля при вращении распределительного вала. Для того, чтобы сенсор сработал, нужно определённое значение магнитной индукции. В таком виде как сейчас это устройство существует с 1980-х годов. В российской технике импульсный датчик применяется начиная с ВАЗ-2105.

Каким образом это происходит? На валу прерывателя-распределителя установлена специальная пластинка, имеющая вид короны. Особенность пластины – наличие прорезей (обычно их количество совпадает  с числом цилиндров в двигателе). В самом датчике распредвала установлен постоянный магнит.

В начале вращения  распределительного вала металлические лопатки  пересекают пространство около датчика, что порождает импульс тока, направленного к катушке зажигания, где оно преобразуется в более высокое и вызывает искрообразование на свечах, которые поджигают топливовоздушную смесь. С ростом числа оборотов распредвала растёт и частота импульсов от датчика, это обеспечивает соблюдение нормального цикла работы ДВС.

Явление, описанное выше, было открыто физиком Эдвином Холлом задолго до появления серийных автомобилей, но успешно применяется в автомобилестроении и сейчас. Это очень надёжная деталь, которая выходит из строя обычно из-за накопления на нём пыли и грязи.

Датчик положения распредвала имеет три контакта, один из которых связан с «массой», второй соединён с плюсовым проводом АКБ, а третий — с коммутатором системы зажигания.

Признаки неисправности датчика Холла

На неисправность датчика распределителя зажигания обычно указывают такие признаки:

  • двигатель заводится дольше обычного либо совсем не заводится;
  • резко изменяется число оборотов коленчатого вала, мотор работает рывками, в том числе и на холостом ходу;
  • двигатель самопроизвольно останавливается, глохнет.


Как проверить

Есть несколько способов проверки датчика Холла, основанных на принципе его работы и доступных для применения в условиях личного гаража.

Видео — проверка системы зажигания с датчиком Холла:

Во-первых, можно взять полностью исправный прибор с другого автомобиля и поставить в свой. Если мотор после этого работает лучше, методом исключения можно предположить, что ваш датчик Холла неисправен.

Во-вторых, можно снять датчик с машины и подключить к нему мультиметр таким образом, чтобы плюсовой контакт тестера был подключён к сигнальному выходу датчика, а минусовой – к общему. Диапазон измерения напряжения задаётся в пределах  12 вольт. У исправного датчика тестер покажет значение не более 11 вольт.

Третий способ наиболее достоверен и выполняется при помощи самодельного индикатора напряжения из светодиода и последовательно соединенного резистора на 1 кОм, который подключается на место датчика Холла, имитируя его работу.

Можно сделать ещё проще: снять колодку проводов с датчика, включить зажигание и соединить между собой третий и шестой выходы. Если в результате появилась искра, то  устройство неисправно.

Как быть, если под рукой не оказалось мультиметра? Можно проверить прибор, применив следующий алгоритм действий:

  1. Снимите жгут проводов трамблера.
  2. Возьмите старый компьютерный вентилятор из системного блока (кулер процессора).
  3. У кулера есть два провода белый и красный). Подсоедините их к колодке датчика в трамблере. Если всё хорошо, при включении зажигания вентилятор будет крутиться.  Этот метод аналогичен способу проверки датчика зажигания при помощи светодиода, о котором говорилось выше.  Такая проверка может указать на другие уязвимости системы зажигания, помимо распределителя.

Видео — как проверить датчик Холла с помощью компьютерного вентилятора:

На автомобилях серии ВАЗ при отсутствии каких-либо приборов можно поступить иначе. Достаньте одну из свечей зажигания и положите её на мотор. Включите зажигание и проверьте есть ли ток на катушке. Отсоедините центральный провод распределителя зажигания и подведите его к главному тормозному цилиндру между патрубками тормозов.

Далее отдельно взятым куском провода соедините центральный контакт трамблера с минусовой клеммой автомобильного аккумулятора. Если при этом видна искра между тормозным цилиндром и подведённым к нему проводом распределителя, значит, датчик Холла отслужил свой срок.

Самостоятельная замена датчика

При замене датчика зажигания алгоритм действий может отличаться в зависимости от того, на каком автомобиле выполняется операция. Для примера мы разберём ситуацию с выходом из строя датчика Холла на  ВАЗ-2108.

Для того, чтобы добраться до вышедшего из строя элемента, понадобятся плоская и крестовидная отвёртки, а также пассатижи. С помощью этого простого набора инструментов нужно снять с автомобиля распределитель зажигания, внутри которого расположен датчик Холла. Пошаговый алгоритм выглядит так:

  • отсоединяется минусовой провод аккумулятора;
  • снимаются высоковольтные провода с крышки распределителя зажигания;
  • отсоедините шланг вакуум-корректора;
  • снимите трамблер, открутив удерживающие его гайки.
  • выставьте метку газораспределительного механизма относительно положения коленчатого вала;
  • разберите трамблер, вытащите из него вал;
  • снимите с трамблера клеммы датчика Холла и сам датчик.

Как искать неисправности в системе зажигания

При проверке датчика Холла и других компонентов системы зажигания на исправность нужно чётко представлять последовательность своих действий и их возможные результаты. Главное помнить одно важнейшее правило: неисправности нужно искать по цепочке от аккумулятора и до катушки зажигания.

Видео — устройство, позволяющее проверить работу датчика Холла:

Первым делом проверяются аккумуляторная батарея и генератор, для чего подойдёт стандартный мультиметр. Затем нужно посмотреть в каком состоянии находятся предохранители в центральном коммутаторе, уделив особое внимание тем, которые носят номера 13, 21, 25, 27, 28 и 32.

Потом сделайте визуальный осмотр проводов и их соединений, контактов, разъёмов, штекеров.

В процессе этой работы большинство неисправностей может устранить даже автомобилист, не имеющий ни малейших навыков механика. В последнюю очередь проверяются датчик Холла и катушка зажигания.

Если разрядился аккумулятор в машине что делать в первую очередь и на что следует обратить внимание.

Когда заметили грыжу на шине можно ли продолжать ездить в этом случае.

Зачем нужен лонжерон в автомобиле https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/lonzheron-avtomobilya.html  и почему его повреждение очень опасно.

Видео — как проверить датчик Холла:

Может заинтересовать:


Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу


Сравнить стоимость ОСАГО для своего авто

Добавить свою рекламу


Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Добавить свою рекламу


Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Добавить свою рекламу

Устройство, принцип работы датчика Холла, его применение в автомобиле

Сегодня роль электроники в автомобилестроении трудно переоценить. Автоматика оперативно контролирует и управляет всеми агрегатами современного автомобиля, обеспечивая их максимальную эффективность при высокой надёжности.

Но это возможно только при наличии достаточного количества датчиков, сообщающих электронному блоку управления множество различных параметров для выработки управляющих сигналов.

Одно из таких устройств в современном двигателе – датчик Холла. Принцип его функционирования основан на эффекте отклонения электронов в проводнике под воздействием силы Лоренса, возникающей при взаимодействии магнитного поля с движущимися заряженными частицами.

Если через две стороны плоского прямоугольного проводника помещённого плоскостью перпендикулярно силовым магнитным линиям пропускать электрический ток, то в результате их взаимодействия с электронами на двух других сторонах прямоугольника появляется электрический потенциал.

Причём сторона, куда отклоняются электроны, зависит от направления силовых магнитных линий. В результате этого эффекта создаётся плюсовой и минусовой полюс выходного потенциала.

Величина его небольшая – до 100 милливольт, и зависит от силы протекающего тока и напряжённости поля. Но этого вполне достаточно для того, чтоб электронная схема смогла его зарегистрировать.

Добавление к чувствительному элементу полупроводниковой схемы позволило создать компактный прибор, свободный от недостатков контактного прерывателя, создающего так называемый «дребезг» во время замыкания или размыкания. Благодаря сравнительно низкой цене при небольших размерах датчики Холла применяются весьма широко.

Например, для бесконтактного измерения тока, индикации или измерения уровня магнитного поля, а также в ноутбуках либо телефонах-раскладушках для отключения питания при закрывании крышки.

В автомобилестроении датчики Холла используются преимущественно для определения положения коленчатого вала, при котором следует подавать высоковольтный импульс создающий разряд на свече зажигания.

РАЗНОВИДНОСТИ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА

По типу исполнения датчики бывают:

  • аналоговыми;
  • дискретными.

Первый тип просто генерирует двухполярный потенциал, пропорциональный напряженности и направлению магнитного поля, либо однополярный, показывая лишь его абсолютное значение. Подобные аналоговые приборы используют как измерительные.

Дискретные (цифровые) датчики разделяются на однополярные, включающиеся или выключающиеся при наличии либо отсутствии магнитного поля, и биполярные, реагирующие включением на один полюс, и выключением на другой полюс магнита.

Как правило, автомобильный датчик Холла состоит из постоянного магнита, находящегося на определённом расстоянии от чувствительного элемента, и микросхемы, усиливающей сигнал с него. Ротор из ферромагнетика (сталь, железо), своими лопастями периодически перекрывают магнитное поле между магнитом и чувствительным элементом.

Если поле не перекрыто ротором, микросхема генерирует сигнал единицы, близкий по напряжению к питающему уровню бортовой сети. Когда лопасть ротора перекрывает магнитное поле, сигнал на выходе микросхемы близок к нулю.

В системах зажигания, используются цифровые датчики с высокой стабильностью включения, непосредственно коммутирующие напряжение питания. По сравнению с обыкновенными контактными прерывателями датчики Холла характеризуются повышенной чувствительностью к электромагнитным помехам, что устраняется помещением их в магнитный экран из магнитомягкого материала (пермаллоя).

Электронная схема также несколько снижает его надёжность. Но всё это окупается высочайшей стабильностью срабатывания, а значит момента зажигания и возможностью качественной его регулировки.

КАК БЫСТРО ПРОВЕРИТЬ ДАТЧИК ХОЛЛА

Иногда в процессе эксплуатации возникают неисправности, требующие проверки работоспособности датчика Холла. Вот типовые признаки подобных дефектов:

  • мотор плохо запускается, вообще не заводится или самопроизвольно глохнет;
  • обороты коленчатого вала нестабильны, заметны рывки при работе.

Способов проверки существует несколько:

1. Простейший – заменить на заведомо исправный прибор. Не слишком эон дорог, чтобы было накладно всегда при себе иметь запасной.

2. Мультиметром в режиме вольтметра. Датчик при этом должен быть стандартно подключен к массе (клемма «-» аккумулятора) и клемме «+» аккумулятора. Для проверки подключают щупы вольтметра к общему проводу и сигнальному контакту датчика.

Перекрывая зазор датчика куском железной или стальной пластины, например, лезвием ножа наблюдаем за показаниями вольтметра. При отсутствии пластины напряжение должно быть равно примерно 0,4 В, при наличии – 11 В.

Более сложные способы проверки для любителей не подходят , посему они здесь не приводятся, а для специалистов подобные описания излишни.

  *  *  *


© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Как самостоятельно поменять датчик Холла на автомобиле ВАЗ 21099

Что такое датчик Холла? Для чего он нужен? Датчик Холла – это датчик положения распредвала, который расположен около вала трамблера. Внутри этого датчика находится магнит.

Если коротко, то датчик Холла нужен для того, чтобы вырабатывать напряжение, которое подаётся в катушку зажигания. Там это напряжение становится очень высоким, а уже потом подаётся на свечи зажигания.

Признаки неисправности датчика Холла ВАЗ 21099

Определить признаки неисправности датчика Холла ВАЗ 21099 карбюратор очень трудно. Электрика всегда устроена сложнее. Не во всех автосервисах есть мастера, способные с уверенностью заявить, что дело именно в этом устройстве.

Меня поломка застала в поездке. Точнее, неисправность была ещё до начала движения, но проявила себя наиболее ярко в пути. На просторах интернета мне удалось выявить несколько причин признаков ненормального функционирования датчика Холла.

  1. Двигатель запускается очень нестабильно (что случилось с моим мотором) или не запускается совсем.
  2. При движении на «холостых» мотор дёргается.
  3. На высоких оборотах автомобиль начинает резко рвать вперёд.
  4. Самый банальный и неясный – автомобиль глохнет при движении.

Интернет-знатоки посоветовали проверить датчик. Сделать это оказалось нетрудно. С помощью тестера я определил напряжение датчика. На моём устройстве оно не достигало 0,2 вольт, в то время как на исправном датчике это напряжение должно быть не менее 0,4 и не более 11 вольт.

Замена датчика Холла на ВАЗ 21099

Поменять этот датчик не очень трудно. Мне казалось, что я не справлюсь, тем более под рукой не было моего полного набора инструментов, так как я находился в другом городе. Однако, заменить оказалось совсем не сложно.

Этапы замены датчика:

  1. Первым делом нужно снять трамблер.
  2. Крышку трамблера нужно снять и сопоставить две метки – газораспределительного механизма и коленчатого вала.
  3. Всё, что прикрепляет трамблер, нужно открутить и снять его. В этом пункте очень важно отметить, как стояло устройство изначально.
  4. Вал необходимо вытащить из трамблера.
  5. Далее нужно будет отсоединить клеммы датчика Холла. Не все уделяют внимание технике безопасности, однако лучше всего снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи автомобиля.
  6. После отсоединения электричества с датчика нужно открутить его.

Вытаскивать датчик нужно очень осторожно. Для удобства можно отвести регулятор.Манипуляции по установке новой детали производятся в обратном порядке.

Как выяснилось, замена датчика Холла производится просто. Главное – проверить работоспособность устройства и не повторять моих ошибок, то есть не отправляться в путь, если есть подозрения в неисправности.

Датчик Холла в машине — проверка и замена

Современный автомобиль напичкан электроникой под завязку. Датчики и сканеры считывают массу показателей — от количества оборотов и температуры, до атмосферного давления и уровня СО в отработанных газах.

После этого они передают информацию на электронный блок управления, а дальше — дело техники. Датчик Холла один самых простых в этой компании, тем не менее без него не обходится ни одна современная система зажигания. Как работает, принцип работы, задачи и неисправности датчика Холла быдем выяснять прямо сейчас.

Как работает датчик Холла в автомобиле

При вращении вала мотора его лопасти проходят через прорези в контакте датчика и наводят ток. Далее в датчике возникает импульс и уходит на коммутирующее устройство, а оттуда на транзистор.

Он подаёт напряжение на индукционную катушку, которая преобразует ток в высоковольтный с последующей подачей его на свечу. Всего у датчика 3 контакта, замыкание на массу, на + и подача сигнала на коммутатор.

Схема датчика Холла, принцип работы

Датчик Холла значительно выгоднее старой контактной схемы с вечно пригорающими контактами и даёт более высокое напряжение, подаваемое на свечу. Кроме того, он повышает надежность системы, точность регулировки углов установки и обеспечивает высокую точность измерений.

Работа современной инжекторной системы питания невозможна без датчика Холла, поскольку именно точность показаний дает возможность ЭБУ рассчитать как время подачи искры, так и время подачи топлива в камеру сгорания.

Признаки неисправности датчика Холла в машине

Поломка этого датчика обычно не имеет внешних признаков и определить это на глаз непросто.

Заподозрить это можно по таким симптомам:

  1. Перебои в работе движка на холостом ходу.
  2. Плохо или совсем не заводится, глохнет на ходу.
  3. Машину “дёргает” на высоких оборотах.

Если есть хотя бы один из этих признаков, то возможно неисправность зажигания в датчике. Чтобы убедится в этом есть несколько проверенных способов.

Проверка исправности датчика Холла без приборов

Самый простой путь это присоединить заведомо исправную деталь и попробовать завести машину. Если с другим датчиком всё в порядке — проблема ясна.

Второй способ. Нужно вытащить колодку датчика с 3 контактами, включить зажигание. Потом законтачить 3 и шестой выход. Если при этом возникнет искра — датчик неисправен.

Ещё одно безинструментальное решение для проверки датчика Холла, выполняем такие действия:

  1. К контакту катушки подключается цоколь свечи.
  2. Каретка с датчиком снимается.
  3. Подключается разъём.

После этого нужно включить зажигание и поводить чем-то металлическим там, где находится датчик. Если на свече проскакивает искра, то датчик исправен.

Как проверить датчик Холла мультиметром

Обычная процедура проверки делается мультиметром. Им замеряют напряжение на выходе, нормальное значение 0.4 – 11 V.

Иногда работоспособность датчика Холла проверяется простой самоделкой. Это светодиод и припаянный к нему резистор с сопротивлением в 1 Ом с 2 проводками.

Это устройство пригодится если ток в системе есть, но отсутствует искра. Для проверки исправности цепи снимается трамблер и отключается штекер, затем к 1 3 третьему контакту датчика подсоединяется вольтметр, и включается зажигание. Если электро цепь в порядке, то показания прибора будут в пределах от 10 до 12 V.

После этого для тестирования собственно датчика вместо вольтметра подключается самоделка со светодиодом. Полюсов там не указано, поэтому если он не загорается нужно повторить подключение в обратном порядке. Если прибор подключен верно — лампочка загорается.

Далее нужно:

  1. Проводок с 1 клеммы оставить на месте.
  2. С третьей пере подключить на вторую.
  3. Затем требуется провернуть распредвал, со стартера или руками.

Теперь нужно посмотреть на лампочку, если она моргает (это означает возникновение импульса и изменение напряжения), то датчик исправен, в противном случае нужна замена.

Как проверить датчик Холла мультиметром — фото

Для примера рассмотрим стандартную операцию: замену датчика зажигания на ВАЗ 2109.

  • Сначала демонтируется старый датчик.

  • Снимается трамблер с крышкой.

  • Совмещаются метки газораспределения и коленвала.
  • Ключом отворачивается крепёж.

  • Извлекается вал в трамблере.

  • Извлекается упорная пластина.

  • Теперь датчик Холла можно извлечь.

Новую деталь можно установить обратной последовательностью действий.

Купить датчик Холла. Как правильно выбрать, цены и артикулы

В заключение, рассмотрим варианты самых распространённых датчиков Холла. Какой именно стоит купить, нужно уточнять по VIN – коду машины. Имейте в виду, что запчасти подходящие к определённой марке и модели могут оказаться несовместимы с конкретной модификацией автомобиля.

Что касается стоимости датчиков Холла, то сейчас для ВАЗ датчик зажигания стоит от $3 в рознице, для иномарок средние цены колеблются от $4 до $15. Аналоги обойдутся дешевле и часто ничем кроме маркировки не отличаются от оригинала, даже выпускаются тем же производителем.

Датчик ВАЗ 2108 (Ромб)

артикул: 671.3855: Производство – Пенза. Цена: $3-4 Датчик ВАЗ-2106 с сокетом АЭНК-К Артикул А473.407529.001 Производство: Автоэлектроника Калуга Ширина 2 см Высота 1.5 см Вес 20 гр Совместимость: ВАЗ-2121, 2131 Нива Цена $3.

Датчик Холла ВАЗ-2107, 21213 СБ

Артикул: 2107-3706800
Бренд: АвтоВАЗ
Стоимость: $4.
Эти датчики российского производства просты по устройству и установке, работают долго и не требуют особой профилактики.

Датчик Холла DAEWOO Nexia, Lanos

Для мотора 1,5L 8 клапанов Артикул: 0470197 Бренд: GENERAL MOTORS Стоимость: $5,5. Уточняйте применимость по VIN коду. Цены приведены по состоянию на июль 2018 года.

Завершить сегодняшний фото обзор хочу рекомендацией к прочтению интервью мецената и одного из самых богатых людей Украины. Глеб Загорий в своем интервью дает много полезных финансовых советов как изменить свою жизнь и начать жить по настоящему.


принцип работы, способы проверки и рекомендации по замене

Работа двигателя автомобиля контролируется большим количеством приборов. Датчик Холла в машине является одним из важнейших устройств системы зажигания. Любая неполадка в этом узле приводит к сбою в функционировании силовой установки. Чтобы не столкнуться с проблемами, следует разобраться с принципом работы, методами диагностики и особенностями самостоятельной замены прибора.

Принцип работы

Устройство применяется вместо контактных элементов, а также может использоваться для отслеживания показателя тока нагрузки. Основное назначение датчика состоит в отключении силовой установки в момент перегрузки в бортовой электросети. Перепады напряжения в электрической сети двигателя могут привести к сбою в работе устройства.

Чтобы избежать этих проблем, современные приборы оснащаются диодами, предотвращающими обратную активацию напряжения. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла, при котором поперечная разность потенциалов возникает в момент перемещения одного проводника в магнитное поле.

Это может быть достигнуто благодаря тому, что токи начинают протекать через клеммы пластины, находящейся вместе с полупроводником внутри поля.

Во время работы мотора силовые лопасти перемещаются в специальных прорезях, расположенных внутри корпуса, после чего появляется возможность передавать электросигнал на коммуникатор.

В результате датчик открывает транзистор, и напряжение подается на катушку, выполняющую роль преобразователя низкочастотных импульсов в высокочастотные. Именно этот сигнал и поступает на свечи зажигания. Располагается контроллер в трамблере и внешне напоминает небольшой цилиндр.

Несколько отличается принцип работы датчика Холла в дизельных двигателях. Сигналы прибора помогают фиксировать момент прохождения поршнями каждого цилиндра верхней мертвой точки.

Это позволяет максимально точно определить положение распредвала относительно коленвала и тем самым обеспечить мгновенный пуск силового агрегата, работающего на тяжелом топливе. Кроме этого, достигается устойчивая работа мотора на любых оборотах. Для решения этих задач конструкцию прибора пришлось доработать. Особенно это касается задающего диска, который оснащен реперами для каждой камеры сгорания.

Устройство и виды

Зная принцип работы датчика Холла, необходимо также познакомиться с конструкцией прибора. Рассмотреть ее можно на примере оптического регулятора. Основными элементами такого датчика являются:

  • постоянный магнит;
  • лопасть ротора;
  • магнитопроводы;
  • плата;
  • клеммы.

Прибор также оснащен тремя контактами. Первый из них используется для подсоединения к корпусу машины. Ко второму подключено напряжение 6 В, а с третьего подается сигнал на коммутирующее устройство. Существуют три вида датчиков Холла:

  1. Аналоговые. Эти приборы не могут изменять показатель индукции магнитного поля, а выдаваемые их контроллером параметры зависят от полярности и силы поля.
  2. Цифровые. Принцип работы таких устройств основан на том, что при достижении заданного значения контроллер выдает логическую единицу. В противном случае на коммутирующем устройстве высвечивается ноль. Основной недостаток цифровых датчиков — низкая чувствительность.
  3. Оптические. Отличаются более сложной конструкцией. В приборах этого типа можно изменять разность потенциалов благодаря перемещению магнитного поля.

Основные неисправности

Существует довольно много признаков неисправности прибора. Даже опытные автовладельцы не всегда с их помощью способны сразу выявить поломку. Однако есть несколько наиболее явных показателей:

  1. Резкое увеличение расхода топлива системой. Это связано с тем, что горючая смесь впрыскивается более одного раза за цикл прокручивания коленвала.
  2. Пропала стабильность в работе силовой установки. Во время движения автомобиль начинает дергаться, а мощность мотора резко снижается.
  3. Зафиксирован рычаг трансмиссии. В результате невозможно переключать скорость. Проблема характерна для новых иномарок и решается с помощью перезапуска силовой установки.
  4. Сбой системы самодиагностики. Чаще всего проявляется во время работы мотора на холостом ходу. После увеличения оборотов сообщение об ошибке пропадает.

Также возможны ситуации, когда датчик Холла в машине исправен, но проблемы с работой мотора присутствуют. Это может произойти по различным причинам, например, на корпусе прибора находится грязь или посторонний предмет. Среди возможных неисправностей можно выделить несколько:

  • поврежден сигнальный проводник, подключенный к контроллеру;
  • в клеммную колодку попала влага;
  • произошло замыкание сигнального провода;
  • при подключении прибора была нарушена полярность;
  • появились проблемы с работой высоковольтной цепи электрозажигания;
  • в момент установки устройства был неправильно установлен люфт между магнитопроводящим элементом и самим датчиком.

Способы диагностики

Автолюбители используют несколько способов проверки работоспособности устройства. Самым точным является применение осциллографа, так как с его помощью можно не только установить текущее состояние датчика, но и определить срок его службы. Однако такое оборудование есть не у всех автовладельцев, поэтому стоит рассмотреть более доступные способы проверки датчика Холла.

С помощью мультиметра

Предварительно измерительный прибор необходимо перевести в режим «Постоянный ток», после чего установить рабочий диапазон в пределах 20 В. Также до начала проверки нужно снять резиновый чехол. Алгоритм проведения предварительной диагностики имеет следующий вид:

  1. Основной бронепровод отсоединяется от распределительного узла и подключается к корпусу машины.
  2. Отрицательный контакт измерительного прибора подключается к кузову автомобиля.
  3. Разъем распределительного узла имеет три контакта — красный, зеленый и белый, однако в некоторых автомобилях цветовая схема может иметь отличия. На первый и второй контакты поступает напряжение около 12 В, а на третьем рабочий показатель должен составлять ноль.

Для проведения следующего этапа проверки датчика необходимо взять два железных штыря, например, гвозди. Один из них предстоит установить в средний контакт разъема, а второй соединить с массой. После этого активируется система зажигания, положительный щуп тестера подключается к первому штырю, отрицательный — ко второму.

Если датчик функционирует нормально, тогда показатель напряжения должен составить около 11,2 В.

Затем нужно прокрутить коленчатый вал мотора и проверить показания мультиметра. Если в это время параметр напряжения упадет до 0,02 В, а затем увеличится до 11,8 В, то контроллер Холла исправен.

Использование сопротивления

Для решения поставленной задачи потребуется сделать простейшее устройство, в состав которого входят гибкие проводники, резистор на 1 кОм и светодиод. Резистор необходимо соединить с одной ножкой источника света. Провода припаиваются к этой детали. Чтобы проверить датчик Холла, остается выполнить следующие действия:

  1. Демонтируется крышка распределительного устройства, после чего нужно отсоединить колодку с проводниками и трамблер.
  2. Для диагностики электроцепи мультиметр подсоединяется к первому и третьему контактам. После этого включается система зажигания. Показатели напряжения в исправном датчике должны находиться в диапазоне 10—12 В.
  3. Аналогичным образом выполняется подключение собранного предварительно устройства. Если полярность была соблюдена, то светодиод начнет светиться. В противном случае придется поменять проводники местами.
  4. Подключенный к первому контакту провод остается на месте, а другой переносится с третьего на второй контакт.
  5. При прокручивании распредвала светодиод должен начать моргать.

Рекомендации по замене

Чтобы заменить контролер самостоятельно, сначала нужно снять клеммы с аккумулятора. Затем демонтируется распределительный механизм — от устройства отключаются проводники, и выкручиваются болты, предназначенные для фиксации узла. Способ крепления крышки трамблера зависит от модели автомобиля и может осуществляться с помощью специальных зажимов либо болтов.

Крайне важно запомнить положение распредузла. Для этого перед демонтажем следует сделать метку.

Когда крышка будет снята, следует совместить риску на газораспределительном устройстве с соответствующей отметкой на коленвале двигателя. Затем необходимо открутить все крепежные элементы и извлечь из распределительного узла вал. Следующим шагом станет отключение датчика и его демонтаж. Во время отсоединения проводников стоит запомнить их местоположение, чтобы затем правильно подключить рабочий прибор.

После выполнения необходимых действий нужно установить новый контроллер. Процедура его монтажа проводится в обратной последовательности. Хотя проверка и замена контроллера Холла является не самой сложной процедурой, автолюбитель должен обладать определенным опытом. Если его нет, тогда лучше не экспериментировать, а обратиться за помощью к профессионалу.

Автомобильный датчик Холла. Датчик Холла в системе зажигания

Преобразователи, датчики, датчики — Информационный портал 2011 — 2021 Использование материала возможно при размещении активной ссылки

Автомобильный датчик Холла. Датчик Холла в системе зажигания

В настоящее время датчики Холла широко используются в автомобильной промышленности. Они используются для контроля перемещений и вращений различных частей автомобиля, вибрации двигателя, системы зажигания и т. Д.

Пожалуй, самый известный автомобильный датчик Холла, используемый для управления системой зажигания автомобиля. Схема устройства представлена ​​на рисунке 1.

Рис.1. Устройство автомобильного датчика Холла

1. Чувствительный элемент микросхемы датчика Холла и обрабатывающий выходной сигнал

2. Постоянный магнит

3. Магнитопроводы

4. Лопасти ротора

5. Пластиковый чемодан

6. Insights

Состоит из датчика 1 (непосредственно к датчику Холла), интегрированного с микроконтроллером 1 (1) (микросхема, обрабатывающая выходной сигнал датчика Холла). В датчике Холла имеется три контакта (клеммы) для подключения к 6 электрической цепи (схеме) автомобиля. Автомобильный датчик Холла для системы зажигания также имеет постоянный магнит 2, который разделен зазором от чувствительного элемента датчика Холла и магнитных сердечников.Магнитное поле постоянного магнита способно навести выходной сигнал от датчика Холла, а металл вращающегося вала лопасти 4, блокируя (шунтируя) магнитный поток, приведет к соответствующему изменению (флуктуации) выходного сигнала. Далее выходной сигнал связан с системой подачи искрового зажигания в нужный момент положения вала.

Как проверить датчик Холла? Есть несколько способов проверить исправность автомобильного датчика Холла. Один из самых простых заключается в следующем. Подключили автомобильный датчик Холла по схеме, как показано на рис.2. Снял датчик Холла, питание можно подать от батарейки Крона (9 В). Для измерения выходного сигнала (напряжения) V лучше всего использовать компактный цифровой мультиметр. Если вы измените магнитный поток через чувствительный элемент датчика Холла (например, вращение вала ротора или просто перекрытие металлической пластины зазора) изменится, и выходной сигнал от датчика, который будет указывать на работающий.Выходной сигнал может зависеть от модели датчика, но обычно находится в диапазоне 0,5-1,0 В.

Рис.2. Проверить датчик Холла. Схема

1 — Сенсорный дозатор

2 — Сопротивление резистора 2 кОм

3 — Вольтметр (цифровой мультиметр)

4 — датчик Разъем-распределитель (датчик Холла)

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 расположен переключатель Холла. ЭБУ двигателя питает датчик напряжением немного ниже номинального напряжения аккумуляторной батареи. Цепь датчика Холла замкнута кабелем для обратной связи на землю. Магнит расположен напротив переключателя Холла, поле которого вынуждает 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 питания, выходного сигнала и заземления.
  • Замкните на короткое время контакты < 0 > и <> жгута проводов датчика Холла с помощью дополнительного кабеля.
  • 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

  • Снимите защитную резиновую крышку разъема датчика Холла.
  • Подключите пробник заземления осциллографа к заземлению шасси.
  • Подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла.
  • Запустить двигатель и оставить 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.
  • При подключении муфты датчика Холла и включенном зажигании подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла. Установите диапазон напряжения осциллографа на ± 15 В.
  • Медленно провернуть коленчатый вал двигателя.
    Когда прорезь экрана проходит через воздушный зазор, напряжение должно измениться с 10 В V 12 В до 0 В.

Отсутствие сигнала напряжения

  • Отсоединить разъем датчика Холла от трамблера.
  • Подключите активный конец щупа осциллографа к клемме < 2 > ( 0 ) жгута проводов разъема.
    Напряжение должно быть 10 В ¸ 12 В.
  • Если нет напряжения с бортового компьютера на клемме < 2 >, проверьте с помощью омметра проводимость сигнальной цепи между датчиком Холла и бортовым компьютером.
  • Если цепь в порядке, проверьте, есть ли напряжение на соответствующей клемме разъема бортового компьютера. Если напряжение отсутствует, проверьте все клеммы питания и массы бортового компьютера.
    Если соединения в порядке, вероятная причина — сам бортовой компьютер.
  • Проверить наличие напряжения (10¸12В) на выводе < 1 > (+) бортового компьютера. Если напряжение питания выходит за указанные пределы, проверьте с помощью омметра проводимость цепи между датчиком Холла и бортовым компьютером.
  • Проверить заземление на выводе <3> (-) датчика Холла.
  • Если напряжения питания и заземления в норме, под подозрение попадает сам датчик Холла.

OEM Автомобильный датчик эффекта Холла — датчики скорости и положения для тяжелого оборудования

Магнитные датчики

Sensor Solutions используются в широком спектре автомобильного и тяжелого оборудования. Мы поставляем OEM-датчики, заменяемые OEM-датчики и датчики для применения в автомобилях послепродажного обслуживания, а также датчики, используемые в строительном оборудовании и специализированных тяжелых транспортных средствах.

Решения для датчиков

Переключатели на эффекте Холла и датчики обнаружения передач используются в приложениях для контроля кулачков и коленчатого вала, а также предоставляют информацию о скорости / направлении двигателя и трансмиссии от различных целей в трансмиссии транспортных средств.

За пределами силовой передачи Датчики обнаружения передач обеспечивают один или несколько цифровых импульсных выходов, которые используются для отслеживания скорости и направления движения, отслеживания вращательного положения компонентов системы и отслеживания скорости крана и лебедки в транспортных средствах и строительном оборудовании.

Для приложений, контролирующих скорость вала, когда нет доступа к шестерне, квадратурные магнитные датчики и мишени для воротников вала могут измерять скорость и направление вращения от приводного вала или вспомогательного вала.

Бесконтактные датчики

из черных металлов, переключатели на эффекте Холла и аналоговые датчики на эффекте Холла часто используются в автомобильной и тяжелой технике для контроля выравнивания, близости, положения или ориентации движущихся компонентов в транспортных средствах и специализированном тяжелом оборудовании.

Применение в автомобильном и тяжелом оборудовании

Sensor Solutions Engineers в настоящее время поставляет датчики для множества различных автомобильных и промышленных транспортных средств. Мы разработали несколько датчиков специально для контроля компонентов трансмиссии, от двигателя до трансмиссии и т. Д.

Мы поставляем датчики нескольким компаниям для послепродажных высокопроизводительных комплектов, устанавливаемых во многие различные модели автомобилей, и можем предоставить датчики скорости двигателя, датчики коленчатого вала, датчики распределительного вала и специальные датчики для измерения близости, положения или выравнивания компонентов.

Другие автомобильные приложения, в которых используются наши датчики:

  • Определение превышения и пониженной скорости вала и шестерни
  • Измерение скорости и направления вращения вала
  • Интеллектуальные датчики для контроля состояния реле в зависимости от скорости и направления движения
  • Разрешение вращения валов и шестерен
  • Измерение скорости и направления вала лебедки
  • Скорость и направление выходной мощности автомобильной трансмиссии
  • Датчики и магнитная лента для автоматизированных транспортных средств (AGV)
  • Измерение дефектов через алюминиевый корпус полностью собранных узлов трансмиссии
  • Датчики положения кулачка и коленчатого вала
  • Датчики положения коробки передач для автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками
  • Aftermarket Датчики положения кулачков и коленчатого вала
  • Определение скорости вращения и направления вращения колеса
  • Обнаружение обратного направления в полуприцепах
  • Измерение высоты подъема клапана в дизельных двигателях
  • Обнаружение биения вала
  • Определение отключения вентилятора (остановка двигателя)
  • Определение положения поршней через алюминиевый корпус
  • Решение проблемы подачи кабеля в горнодобывающей промышленности и на шельфе
  • Направление вращения барабана для смешивания цемента
  • Подсчет пройденного расстояния рисовальщиком
  • Разрешение вращения валов и шестерен
  • Системы индикации закрытия дверей с защитой от взлома

Сенсорные устройства для клиентов из автомобильной промышленности:

Текущие автомобильные приложения, которые мы предоставляем, включают следующие датчики:

  • Датчики зубьев шестерен и переключатели на эффекте Холла для контроля коленчатого и распределительного валов (OEM и Aftermarket).
  • Датчики приближения из черных металлов для контроля положения штока переключения передач для контроля трансмиссии.
  • Датчики зубьев шестерни для контроля частоты вращения двигателя
  • Датчики переключателя скорости для контроля условий превышения или понижения скорости для предотвращения срабатывания систем с приводом от ВОМ в специальных транспортных средствах.
  • Квадратурные магнитные датчики
  • на автобетоносмесителях для контроля скорости и направления вращения барабана.
  • Датчики зубьев шестерни для контроля частоты вращения первичного и выходного валов на ходовой части.
  • Датчики зубьев шестерен и квадратурные магнитные датчики для контроля подачи и направления лебедки в кранах
  • Датчики зубьев шестерен и квадратурные магнитные датчики для контроля положения вращения инструментов тяжелого оборудования, таких как ковши и совки.
  • Датчики зубьев шестерни, контролирующие положение шарнирных компонентов тяжелого оборудования
  • Датчики зубьев шестерни для контроля скорости вращения колес в окрасочном оборудовании.
  • Датчики зубьев шестерни для контроля хода подвески.

Пять основных областей применения датчиков Холла

Более 100 лет назад был обнаружен эффект Холла. Однако практическое использование этого эффекта было разработано только в течение последних трех десятилетий. Некоторые из его первых применений включают использование в микроволновых датчиках в 1950-х годах и твердотельных клавиатурах в 1960-х. С 1970-х годов устройства измерения эффекта Холла нашли свое применение в широком спектре промышленных и потребительских товаров, таких как швейные машины, автомобили, обрабатывающие инструменты, медицинское оборудование и компьютеры.

Прежде чем рассматривать пять основных промышленных применений датчиков Холла, необходимо определить их, их функции и различные классификации.

Что такое датчик на эффекте Холла?

Датчики на эффекте Холла

— это магнитные компоненты, которые преобразуют закодированную в магнитном поле информацию, такую ​​как положение, расстояние и скорость, чтобы электронные схемы могли ее обработать. Как правило, они классифицируются в зависимости от способа выпуска продукции или средств работы.

Классификация выходов

Разделение датчиков на эффекте Холла по выходному напряжению дает две классификации датчиков: цифровые датчики и аналоговые датчики.

Датчики Холла с цифровым выходом

Цифровой выход Датчики на эффекте Холла в основном используются в магнитных переключателях для обеспечения цифрового выхода напряжения. Таким образом, они подают в систему входной сигнал ВКЛ или ВЫКЛ.

Основным отличием датчика Холла с цифровым выходом является возможность управления выходным напряжением.Вместо источника питания, обеспечивающего пределы насыщения, цифровые выходные датчики имеют триггер Шмидта со встроенным гистерезисом, подключенный к операционному усилителю. Этот переключатель отключает выход датчика, когда магнитный поток превышает заданные пределы, и снова включает его, когда поток стабилизируется.

Датчики Холла с аналоговым (или линейным) выходом

Датчик аналогового типа обеспечивает постоянное выходное напряжение, которое увеличивается, когда магнитное поле сильнее, и уменьшается, когда оно слабее. Таким образом, выходное напряжение или усиление аналогового датчика Холла прямо пропорционально интенсивности проходящего через него магнитного потока.

Классификация операций

В дополнение к их классификации по мощности датчики на эффекте Холла можно разделить на категории в зависимости от способа работы, в том числе:

Биполярные датчики на эффекте Холла

Это тип цифрового датчика, который работает как с положительным, так и с отрицательным магнитным полем. Датчик активируется либо положительным, либо отрицательным магнитным полем магнита. В этой конфигурации переключатель, использующий биполярный датчик на эффекте Холла, срабатывает почти так же, как традиционный геркон.Однако переключатель на эффекте Холла имеет дополнительное преимущество, заключающееся в отсутствии механических контактов, что делает его более долговечным в суровых условиях.

Датчики на эффекте Холла униполярные

В отличие от биполярного датчика, этот тип цифрового датчика активируется только одним полюсом (северным или южным) магнита. Использование однополярного датчика Холла в переключателе позволяет сделать его более точным и активировать его только при воздействии определенного магнитного полюса.

Датчики на эффекте Холла для прямого и вертикального углов

Более совершенные датчики на эффекте Холла фокусируются не на полюсах, а на других компонентах магнитного поля.Например, датчики прямого угла измеряют синусоидальные и косинусоидальные измерения магнитного поля, в то время как датчики вертикального угла анализируют компоненты магнитного поля, которые параллельны, а не перпендикулярны плоскости чипа.

Пять основных применений датчиков Холла

Датчики на эффекте Холла

находят применение в широком спектре приложений в пяти основных отраслях промышленности, а именно:

Автомобильная и автомобильная безопасность

В автомобилестроении и автомобильной индустрии безопасности используются как цифровые, так и аналоговые датчики на эффекте Холла во множестве приложений.

Примеры применения цифровых датчиков Холла в автомобильной промышленности:

  • Датчик положения сиденья и ремня безопасности для управления подушкой безопасности
  • Определение углового положения коленчатого вала для регулировки угла зажигания свечей зажигания

Вот некоторые примеры использования датчиков аналогового типа:

  • Контроль и регулировка скорости вращения колес в антиблокировочной тормозной системе (ABS)
  • Регулирующее напряжение в электрических системах

Приборы и товары народного потребления

Промышленность бытовой техники и товаров народного потребления интегрирует различные типы датчиков Холла в различные конструкции изделий.Например:

  • Цифровые униполярные датчики помогают стиральным машинам сохранять равновесие во время стирки.
  • Аналоговые датчики служат в качестве датчиков наличия источников питания, индикаторов управления двигателем и отключения электроинструментов, а также датчиков подачи бумаги в копировальных аппаратах.

Контроль жидкости

Цифровые датчики на эффекте Холла

обычно используются для контроля расхода и положения клапана при производстве, водоснабжении и очистке, а также в технологических процессах в нефтегазовой отрасли.В приложениях для мониторинга жидкости аналоговые датчики на эффекте Холла также используются для определения уровней давления на диафрагме в манометрах с диафрагмой.

Автоматизация зданий

При автоматизации зданий подрядчики и субподрядчики используют как цифровые, так и аналоговые датчики Холла.

Цифровые датчики приближения часто используются в конструкции:

  • Механизм автоматического слива унитаза
  • Автоматические мойки
  • Сушилки для рук
  • Системы безопасности зданий и дверей
  • Лифты

Аналоговые датчики используются для:

  • Освещение с датчиком движения
  • Камеры обнаружения движения

Персональная электроника

Это еще одна область, в которой продолжают расти популярность как аналоговых, так и цифровых датчиков Холла.

Приложения для цифровых датчиков включают:

  • Устройства управления двигателями
  • Таймеры в фотоаппаратуре

Приложения для аналоговых датчиков включают:

  • Дисководы
  • Устройства защиты источника питания

Свяжитесь с MagneLink сегодня

Как указано выше, датчики на эффекте Холла — как аналоговые, так и цифровые — находят применение в широком спектре устройств, оборудования и систем в различных отраслях промышленности.

В MagneLink мы разрабатываем и производим высококачественные магнитные переключатели, в том числе переключатели, в которых используются датчики на эффекте Холла. Чтобы узнать больше о наших переключателях Холла и их применении, свяжитесь с нами сегодня.

Оптимизация автомобильных датчиков с помощью датчиков Холла

Повышению безопасности водителей и пассажиров транспортных средств уделяется все большее внимание, автомобильные инженеры внедряют в свои системы сенсорные устройства, которые обеспечивают повышенную сложность и устанавливают более высокие стандарты производительности.

Автор: Дитер Верстрекен, Melexis.

Необходимо учитывать множество различных факторов, влияющих на конструкцию и интеграцию, что означает, что для того, чтобы такие датчики были эффективными, они не должны сильно влиять на накладные расходы на проектирование, финансовые вложения или приводить к снижению веса, влияющему на эффективность. В этой статье будут описаны некоторые требования, предъявляемые к проектам автомобильного дизайна, и показано, как существующая динамика требует спецификации нового типа датчика.

Механические компоненты, такие как герконы и контактные переключатели из драгоценных металлов, в течение нескольких десятилетий широко использовались в некоторых автомобильных датчиках. Хотя они относительно дешевы и просты в использовании, с появлением новых возможностей сенсорной технологии в автомобилях они достигают технических ограничений. Стандарты автомобильной безопасности теперь требуют, например, знания положения сиденья и того, зафиксирован ли механизм пряжки ремня или нет. Хотя герконы в принципе способны выполнять такие задачи, обнаруживается, что механические устройства такого типа все чаще отсутствуют.Это проявляется в нескольких ключевых областях, таких как глубина предлагаемой функциональности, компактность и надежность процесса сборки. Типичная рабочая среда для этих устройств подвергает переключатели воздействию скоплений грязи, жира, шерсти домашних животных и проливов пищи / напитков. Механические переключатели, которые зависят от движущихся частей, более склонны к отказу в таких настройках и в результате имеют более короткий срок службы. Поэтому их потенциал несколько ограничен, поскольку возможности для сенсорных систем в транспортных средствах продолжают быстро расти. Например, механизмы обнаружения защелки пряжки сиденья и датчики веса могут использоваться для проверки занятости транспортного средства в целях срабатывания подушки безопасности. Обычные механические переключатели недостаточно надежны, чтобы быть полностью эффективными в таких приложениях.

Бесконтактное твердотельное решение по ряду причин является гораздо более привлекательным — оно предлагает чрезвычайно упрощенный способ сбора необходимых данных о местоположении с повышенной надежностью и диагностическими сообщениями о надлежащем функционировании. Хотя оптоэлектронные устройства представляют собой одну бесконтактную альтернативу механической реализации, их эффективность все же может быть снижена из-за воздействия загрязняющих веществ.Однако датчики на эффекте Холла, благодаря большей точности и быстродействию, которые они демонстрируют, а также их прочной конструкции, обладают качествами, необходимыми для замены герконов во многих автомобильных приложениях для определения положения.

Рисунок 1 — Схема системы датчика положения сиденья

Магнитные датчики могут использоваться при использовании сиденья, например, чтобы определить, близко ли переднее сиденье к приборной панели; при столкновении эта важная информация указывает контроллеру подушки безопасности надуть подушку безопасности с меньшей силой, чем если бы сиденье было помещено дальше назад. .На рисунке 1 изображена типичная система датчиков положения сиденья, основанная на механизме магнитного зондирования. Каркас спускового механизма сиденья из черного металла является магнитным датчиком, что означает, что инженер должен полагаться на подход с обратным смещением, при этом датчик и магнит установлены в один модуль, а затем модуль устанавливается на направляющую сиденья. Движение по рельсам изменяет силовые линии магнитного поля, и это регистрируется датчиком.

Для любого типа магнитного датчика в автомобильной среде необходимо установить приемлемые допуски, так как условия эксплуатации могут сильно различаться. Однако это сложно и может снизить эффективность работы датчика. Каждый датчик, используемый для различных функций в автомобильной системе, потребует настройки пороговых значений переключения, соответствующих конкретному применению. Вместо того, чтобы хранить обширный перечень различных датчиков на эффекте Холла, каждый из которых имеет очень похожие функциональные характеристики, что является дорогостоящим и сложным с точки зрения логистики упражнением, было бы лучше иметь платформу датчиков, которую можно было бы индивидуально запрограммировать для различных целей.В результате возникает очевидная потребность в более универсальном подходе, который предусматривает поддержку множества различных магнитных приводов.

Появление программируемых датчиков на основе технологии энергонезависимой памяти автомобильного уровня уже принесло большую пользу автомобильной промышленности. С помощью этих устройств командам разработчиков может быть предложена поддержка программирования на месте. Создание прототипов значительно упрощает этап проектирования, в то время как производство выигрывает от улучшенной повторяемости, компенсации отклонений допусков механической сборки и уменьшения количества типов запасных частей.

Сенсорные системы, составными частями которых являются датчики, могут, таким образом, быть оптимизированы для конкретных функциональных требований. Это позволяет перейти на более дешевые ферритовые магнитные материалы, а также дает инженерам возможность компенсировать тепловой дрейф (поскольку некоторые магниты становятся слабее при повышении температуры окружающей среды). В то время как механический переключатель может различать только наличие тока или отсутствие тока вообще, преимущество программируемого магнитного датчика заключается в поддержке полной диагностики.Он может определять множество различных текущих состояний. В результате существует более совершенный процесс не только для определения того, что проблема возникла, но и для определения точного характера этой проблемы (например, короткое замыкание, обрыв проводов, вызывающий обрыв цепи и т. Д.).

Как мы видели, для приложений с обратным смещением, таких как датчики положения сиденья, необходима степень программируемости для определения диапазона и разрешения магнитных пороговых значений, а также коэффициентов тепловой чувствительности. Внедрение программируемых датчиков Холла позволяет это сделать, но, к сожалению, это может увеличить сложность системы и увеличить общие затраты на материалы. Использование сенсорных устройств с 2-проводными, а не 3-проводными интерфейсами может привести к значительному сокращению количества кабелей и количества компонентов. Это снижает связанные с этим затраты, сокращает время внедрения и занимает меньше места. Микросхемы 2-проводных магнитных датчиков позволяют повторно использовать жгут проводов, который ранее был разработан для действующего механического переключателя, тем самым упрощая модернизацию — с улучшенными характеристиками и большей надежностью, но без изменений базовой настройки.

Рисунок 2 — сравнение 3-проводных и 2-проводных реализаций датчика Холла

Изготовленный на основе запатентованной КМОП-технологии субмикронного смешанного сигнала, защелка / переключатель Холла MLX92242 компании Melexis, в отличие от других устройств с датчиками Холла, поддерживает двухпроводную реализацию. Он включает в себя регулятор напряжения, чувствительный элемент Холла, энергонезависимую память, диагностическую схему и выходной драйвер, настроенный на приемник тока, — все в одном корпусе. Через встроенную память EEPROM можно выполнять калибровку в конце строки, чтобы в процессе производства автомобиля можно было учитывать все различные допуски, которые влияют на работу датчика в зависимости от конкретного приложения.После программирования память может быть заблокирована. Температурная компенсация, обеспечиваемая этим устройством, уравновешивает влияние магнитного дрейфа. Это означает, что его можно использовать со всеми типами магнитов (включая недорогие ферритовые материалы), при этом сокращаются расходы, связанные с приложениями определения положения, приближения и кодирования.

MLX92242 по-прежнему обеспечивает все необходимые диагностические возможности, чтобы реагировать на возникновение неисправности, но требует только использования выводов V DD и GND.Это означает, что он может облегчить модернизацию сенсорной системы, так что можно обойтись без громоздких и менее надежных механических переключателей, не требуя при этом никаких изменений в существующей инфраструктуре. В качестве альтернативы, при внедрении в совершенно новые автомобильные конструкции он может помочь производителю транспортных средств развернуть сенсорные системы, требующие гораздо меньшего количества кабелей — с преимуществами в размере, весе и стоимости. Система компенсации смещения в магнитном сердечнике MLX92242 обеспечивает более быструю и точную обработку данных, полученных от чувствительного элемента, при сохранении устойчивости к колебаниям температуры и другим формам напряжения.Встроенная тепловая защита отключает выход, если температура перехода превышает предварительно установленное значение, и автоматически восстанавливается, когда температура снижается ниже безопасного значения.

Рисунок 3 — функциональная блок-схема Melexis MLX92242

Датчик Холла

General Motors

Ford

Chrysler

Типовая схема датчика Холла

Многие из существующих компьютеризированных систем управления двигателем используют Холл. -Датчики воздействия, также называемые переключателями на эффекте Холла, для определения скорости и положения коленчатого и распределительного валов.Эти переключатели различаются по конструкции, но работают одинаково. Основные различия заключаются в напряжениях, при которых они работают, физической конфигурации и расположении на двигателе.
Датчик Холла — это очень точный способ для компьютера (увидеть) точное положение или измерить скорость вращающегося вала. В большинстве конструкций используется заслонка, проходящая через отверстие в датчике. Отверстие имеет магнитное поле, проходящее от постоянного магнита к электронному переключателю. Когда затвор проходит через магнитное поле
, он прерывается, и компьютер определяет изменение напряжения.Когда заслонка находится в проеме, напряжение падает почти до нуля. Когда заслонка находится вне отверстия, напряжение возрастает до заданного уровня. Это напряжение обычно равно напряжению аккумулятора на двигателях GM, Ford и многих Chrysler. Однако на двигателях Chrysler 3,3 л, 3,8 л и 3,5 л EC посылает источник питания 8 вольт и получает сигнал 5 вольт-0 вольт обратно на выходной провод датчика. В некоторых датчиках Холла для генерации сигнала используется движущийся магнит, прикрепленный к звездочке цепи привода ГРМ (GM) или выемкам на гибкой пластине (Chrysler).
General Motors, Ford и Chrysler имеют двигатели, в которых используются двойные датчики Холла в одной сборке. Chrysler Turbos имеет два отдельных датчика, установленных на основании распределителя с собственными отдельными трехпроводными разъемами. В двигателях GM и Ford используются двойные датчики Холла в одном узле с одним 4-проводным разъемом. Оба этих датчика имеют общий провод питания на 12 В и землю. Два других провода — это выходные провода 12–0 В для двух датчиков. GM также использует отдельные датчики кривошипа и кулачка в сочетании с системой зажигания без распределителя и синхронизацией последовательного впрыска топлива.В автомобилях Ford
в основном используются датчики Холла для подачи сигнала на модуль зажигания на толстой пленке (TFI). Это называется сигналом срабатывания профиля зажигания (PIP) и передается в электронный блок управления (ECA). В системе Ford DIS используется второй датчик (в том же узле) для определения цилиндра номер один. Это называется сигналом идентификации цилиндра (CID).
Chrysler начал использовать датчики Холла с представлением двигателя Omni / Horizon 1.7L еще в 1978 году и продолжал использовать их в более поздних моделях.Датчик располагался в распределителе, а заслонка была частью роторного узла. Этот тип работал от 12-вольтовой цепи и отправлял сигнал на электронный модуль зажигания или на компьютер контроля искры. Позже, в 80-е годы, компания Chrysler представила систему DIS, а датчики Холла изменили расположение и дизайн. Датчик кривошипа, расположенный в кожухе колокола, считывает частоту вращения двигателя, когда 3 группы по 4 метки проходят мимо датчика. Датчик кулачка, расположенный на передней крышке, считывает положение кулачка при прохождении выемок на звездочке кулачка.Эти датчики Холла работают от источника питания на 8 вольт, а на выходе подается сигнал 5–0 вольт на контроллер двигателя (EC).
Все датчики на эффекте Холла используют три провода для работы. Один провод передает напряжение питания, а второй провод заземляет датчик. Оба питаются от модуля зажигания или компьютера. Третий провод — тумблер. Этот провод является выходом датчика на компьютер. Напряжение повышается, обычно до напряжения питания, и падает почти до нуля при движении заслонки, как объяснялось ранее.Сигнал представляет собой прямоугольную волну и поэтому не требует аналогово-цифрового преобразования для считывания компьютером. Компьютер измеряет время между импульсами и рассчитывает количество оборотов в минуту для топлива и требований синхронизации.
Проверить датчик на эффекте Холла просто, если вы разбираетесь в них и имеете цифровой вольт-омметр или лабораторный осциллограф. Самая трудная часть теста — это доступ к проводам датчика. Все технические специалисты должны приобрести хороший набор перемычек, чтобы проверить разъемы датчика Холла, не повредив цепь.

Типовая схема датчика Холла

Для правильной работы датчик Холла должен иметь напряжение питания и заземление. Если питание, заземление или сигнальный провод разомкнуты, датчик не может работать. Замыкание на массу провода питания или сигнального провода также устраняет сигнал частоты вращения.

AutoHex (автоматический диагностический сканер) — один из лучших профессиональных инструментов сканирования для автомобилей; Сканер Autohex может эффективно и легко проверять системы автомобиля, обладая множеством мощных функций, которые помогут вам в диагностике и тестировании.


Программирование ключей BMW

Датчик Холла нацелен на важные для безопасности автомобильные системы

Датчик на эффекте Холла изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Устройства на эффекте Холла используются в качестве датчиков приближения и для определения местоположения, скорости и тока. Датчик на эффекте Холла — это долгосрочное решение, поскольку в нем нет механических частей, которые со временем изнашиваются.

Melexis анонсировала интегральную схему линейного датчика Холла MLX91377 с поддержкой ASIL.Устройство предназначено для использования в важных для безопасности автомобильных системах, таких как рулевое управление с электроусилителем (EPAS). MLX91377, разработанный как элемент безопасности вне контекста (SEooC), соответствует стандарту ISO 26262 и соответствует требованиям AEC Q-100 Grade 0.

Датчики на эффекте Холла

Эффект Холла — это измеряемое напряжение через проводник (или полупроводник), когда электрический ток, протекающий через него, находится под влиянием магнитного поля. В этих условиях поперечное напряжение создается перпендикулярно приложенному току из-за уравновешивания лоренцевых (электромагнитных) и электрических сил.

Конструкция любого устройства обнаружения эффекта Холла требует наличия магнитной системы, способной реагировать на физические параметры, обнаруживаемые через электронный интерфейс ввода. Датчик на эффекте Холла обнаруживает магнитное поле и выдает аналоговый или цифровой сигнал, соответствующим образом преобразованный в стандартный в соответствии с требованиями электронной системы.

Так как это позволяет им работать без контакта, датчики Холла находят широкий спектр применения: они используются, например, в качестве датчиков приближения, позиционирования и скорости.

В своей простейшей форме датчики Холла работают как аналоговые преобразователи, которые возвращают напряжение; следовательно, в известном магнитном поле можно измерить расстояние до пластины Холла. Также часто можно встретить датчики Холла в сочетании со схемами, которые позволяют устройству действовать в цифровом виде — включение / выключение — и, следовательно, в качестве переключателя. Еще одно типичное применение датчиков Холла — измерение скорости валов и колес, например, в спидометрах, системах зажигания двигателя внутреннего сгорания или антиблокировочной тормозной системе.

Автомобильная промышленность может работать в самых разных условиях, от очень низких (-40 ° C) до очень горячих (160 ° C). Кроме того, они подвергаются сильной вибрации и потенциальному загрязнению грязью, пылью, жидкостями и т. Д. Даже в этих условиях они должны работать без сбоев в течение многих лет. Датчик Холла должен хорошо работать даже в этом широком диапазоне.

Решение Melexis

Обладая рабочей температурой окружающей среды до 160 ° C и сочетая высокую линейность с превосходной термической стабильностью, включая малое смещение и дрейф чувствительности, MLX91377 поддерживает точное и надежное определение крутящего момента в системах EPAS, чтобы обеспечить безопасное управление при обычном и автономном вождении.

MLX91377 удовлетворяет широкому спектру вариантов использования бесконтактного определения положения в автомобильной и промышленной сфере, включая датчики крутящего момента рулевого управления, датчики ускорения, тормоза или педали сцепления, датчики абсолютного линейного положения, датчики уровня поплавка, бесконтактные потенциометры, малоугловое положение. датчики и датчики положения малого хода.

«MLX91377 обеспечивает улучшенные характеристики по всем направлениям, что позволяет использовать приложения с высокими требованиями к безопасности, такие как определение крутящего момента в автомобилях.В настоящее время нет доступных плат для разработки, однако MLX91377 поддерживается стандартным инструментом программирования Melexis PTC-04 », — сказал Ник Чарнеки, менеджер по глобальному маркетингу, датчики положения и скорости, Melexis.


Рисунок 1: Блок-схема MLX91377

Программируемый диапазон измерений и многоточечная калибровка повышают гибкость для разработчиков, а разнообразие протоколов вывода позволяет использовать одну интегральную схему в нескольких приложениях, сокращая усилия и затраты на повторную аттестацию.Протокол короткого ШИМ-кода (SPC) позволяет производить измерения и передавать их после обнаружения пускового импульса. Это позволяет синхронизировать до четырех датчиков MLX91377 с частотой до 2 кГц, что позволяет выполнять несколько одновременных измерений магнитных параметров с детерминированной задержкой для обеспечения высокой точности (Рисунок 1).

«В зависимости от типа выхода MLX91377 может запускаться по протоколу или запускаться изнутри. MLX91377 предлагает оба метода. При использовании протокола SPC MLX91377 ждет, пока управляющий микроконтроллер не получит пусковой импульс », — сказал Ник Чарнецки.

Он продолжил: «Когда импульс обнаружен, датчик быстро получает магнитные данные, оцифровывает их и компенсирует ошибки смещения и чувствительности, линеаризует их в соответствии с программируемой справочной таблицей, а затем передает их мастеру в цифровом формате в соответствии с формат SENT. При работе в режиме аналогового вывода MLX91377 автономно собирает данные, выполняет ту же компенсацию, что и в режиме SPC, а затем выводит значение через аналоговое ратиометрическое напряжение для считывания системным микроконтроллером.Оба интерфейса широко используются в автомобилестроении, причем SPC является более новым и обычно предпочтительным для конфигураций с несколькими ИС. Срабатывающий характер SPC позволяет всем датчикам регистрировать магнитное поле одновременно, тем самым сводя к минимуму временную задержку между измерениями на ИС. Время получения ответа зависит от конфигурации протокола, но обычно составляет <500 мксек и значительно меньше для аналогового выхода ».


Рисунок 2: Иллюстрация синхронизации SPC в 1.Режим тика 5 мкс и формат H.2

В режиме SPC MLX91377 начинает сбор данных после получения пускового импульса, независимо от сконфигурированного режима. Полученные данные будут отправлены в том же кадре SENT. Эта функция доступна для любого времени тика больше или равного 1,5 мкс (рис. 2 и 3).


Рисунок 3: Стандартная конфигурация SPC ведущий-ведомый

MLX91377 поддерживает уровень функциональной безопасности ASIL-C в цифровом режиме (SENT или SPC) и ASIL-B в аналоговом режиме, обеспечивая высокий уровень диагностики на уровне кристалла и способный обнаруживать внутренние неисправности и переводить себя в безопасное состояние. для предотвращения нежелательного поведения автомобиля.

Следующими проблемами будут все чаще и чаще операционная среда со все более критическими рабочими температурами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *