Автомобильный датчик холла в системе зажигания: что нужно знать об этом устройстве

Проверка датчика

Чтобы точно убедиться в неисправности датчика, перед его заменой необходимо выполнить проверку. Самый простой способ выявить неисправность – действительно ли проблема в датчике – это провести диагностику на осциллографе. Прибор не только выявляет неисправности, но также укажет на скорую поломку устройства.

Так как не у каждого автомобилиста есть возможность проводить такую процедуру, есть более доступные способы диагностики датчика.

Диагностика мультиметром

Вначале мультиметр выставляется в режим замера постоянного тока (переключатель на 20В). Процедура производится в следующей последовательности:

• Отсоединяется бронепровод от распределителя. Он подключается к массе, чтобы в результате диагностики случайно не запустить авто;
• Активируется зажигание (ключ повернут до упора, но мотор не заводить);
• С распределителя снимается разъем;
• Минусовый контакт мультиметра подсоединяется к массе авто (кузову);
• В разъеме датчика имеется три контакта. Плюсовой контакт мультиметра подсоединяется к каждому из них в отдельности. Первый контакт должен показать значение 11,37В (или до 12В), второй – также в районе 12В, а третий – 0.

Далее проверяется датчик в работе. Для этого необходимо сделать следующее:

• Со стороны входа проводов в разъем вставляются металлические штыри (например, небольшие гвозди) так, чтобы они не прикасались друг к другу. Один вставляется в центральный контакт, а другой – к проводу минуса (обычно белого цвета);
• Разъем надевается на датчик;
• Включается зажигание (но мотор не заводим);
• Минусовый контакт тестера фиксируем на минусе (белый провод), а плюсовой – к центральному штырю. Рабочий датчик выдаст показатель приблизительно 11,2В;
• Теперь помощник должен стартером несколько раз провернуть коленвал. Показания мультиметра будут колебаться. Нужно заметить минимальное и максимальное значение. Нижняя планка не должна превышать 0,4В, а верхняя не должна опускаться ниже 9В. В этом случае датчик можно считать исправным.

Проверка сопротивления

Для замера сопротивления потребуется резистор (1 кОм), диодная лампочка и провода. К ножке лампочки припаивается резистор, а к нему подсоединяется провод. Второй провод фиксируется на второй ножке лампочки.

Проверка производится в следующей последовательности:

• Снимаем крышку трамблера, отсоединяем колодку и контакты самого распределителя;
• Тестер подсоединяют к клеммам 1 и 3. После активации зажигания на дисплее должно появиться значение в пределах 10-12 вольт;
• По такой же схеме к распределителю подсоединяется лампочка с резистором. Если полярность правильная, контролька засветится;
• После этого провод с третьей клеммы подсоединяется на вторую. Затем помощник при помощи стартера проворачивает мотор;
• Моргающая лампочка свидетельствует об исправном датчике. В противном случае его необходимо заменить.

Создание имитации контроллера Холла

Этот метод позволяет диагностировать датчик холла при отсутствии искры. Планка с контактами отключается от трамблера. Активируется зажигание. Небольшой проволокой выходные контакты датчика соединяются между собой. Это своеобразный имитатор датчика холла, который создал импульс. Если при этом на центральном кабеле образовалась искра, значит, датчик вышел из строя, и он нуждается в замене.

Эффект Холла

Эдвин Холл показал, что в направлении, поперечном магнитному полю, в проводнике образуется ЭДС при протекании по нему постоянного тока. На практике это выглядит, как возникновении потенциалов на кромках металлической полосы, когда к полосе подносят магнит. В результате становится возможным фиксировать факт приближения к датчику. Разница потенциалов зависит по большей части от:

1. Величины протекающего постоянного тока.
2. Напряжённости магнитного поля.
3. Подвижности и концентрации носителей заряда в материале.

До 1950-х годов, когда впервые создали регистратор микроволнового излучения, эффект Холла не применялся за пределами лабораторий. В массовое плавание запущен изготовителями компьютерных клавиатур – концерны оказались заинтересованы в отыскании бесконтактного пути регистрации положения клавиш и нашли таковой в 1968 году. Твердотельный датчик, изобретённый в 1965 году Джо Мопином и Эверетом Вортманом, сильно улучшил характеристики оборудования. Сейчас в промышленности отмечается ежегодный прирост потребности в сенсорах Холла, по оценкам, топовая пятёрка компаний-производителей собирает доход в 2 млрд. долларов.

Сегодня датчики Холла используют из-за указанной особенности – они практически вечные, не содержат движущихся и трущихся частей. В клавиатуре ломается преимущественно не чувствительный элемент, а контроллер. Известны вирусы, умеющие перепрограммировать чип и заражающие компьютер… через USB-клавиатуры. Кстати, спецслужбы давно уже взяли на вооружение метод, чтобы шпионить, а эффективной защиты против уязвимости попросту нет.

Посмотрим, как работает датчик Холла. Представим полосу полупроводника, вдоль которой протекает постоянный ток. В отсутствие внешних возмущений внутри создаётся электрическое поле, приводящее в движение носители заряда. Предположим, теперь перпендикулярно поверхности полосы возникают линии постоянного магнитного поля. Возникающая сила Лоренца станет по правилу левой руки действовать на ход процесса. Напомним, что направление определяется так: «Если поместить левую руку так, чтобы линии магнитного поля оказались перпендикулярны ладони, а вытянутые пальцы смотрели в направлении движения зарядов (в физике – положительно заряженных частиц, а не отрицательных электронов), отогнутый на 90 градусов большой палец укажет в сторону действия силы Лоренца».

Загадки в эффекте Холла нет. Формула Лоренца предложена на добрый десяток лет позже – в 1892 году – прежде, чем люди узнали, что пластинка золота формирует разность потенциалов на торцах при протекании постоянного электрического тока. О влиянии магнитного поля на проводники в 1831 году однозначно высказывался Майкл Фарадей, благодаря тайному поклоннику которого мир узнал о генераторах и двигателях. Поныне неизвестно, кем придуман первый мотор постоянного тока. При обратном включении работающий генератором.

Эффект Холла открыт в 1879 году на базе университета Джона Хопкинса в Балтиморе. Эдвин пытался проверить теорию Кельвина, озвученную тридцатью годами ранее, активно работал над изучением действия магнитного поля на золотую пластинку. Учёный ввёл коэффициент, показывающий продуцируемый эффект в зависимости от произведения приложенного магнитного поля и протекающего тока. Очевидно, что величина зависит от свойств материала. Момент уже обсуждался.

Эффект Холла

Распределение по типам датчиков Холла

Датчики на эффекте Холла разделены на два основных типа. К первому типу относятся цифровые, ко второму аналоговые. Имеют значительные отличия в работе и по конструктивным особенностям.

Цифровые датчики

У цифровых ДХ существует всего два положения, либо нуль, либо единица. То есть при появлении определенной величины магнитного поля регистр срабатывает. Такие датчики имеют в своей основе прибор, который именуется триггером Шмитта. У него также два устойчивых положения – логический 0 и логическая 1.

Датчики этого типа разделяются на три вида:

• униполярный;
• биполярный;
• омниполярный.

Униполярный. Контроллер срабатывает только, если на него воздействует магнитное поле имеющее положительную полярность южного полюса. Датчик срабатывает и отпускает только при таком условии. Биполярный. Контроллер этого вида функционирует при воздействии как южного, так и северного полюса магнитного поля. Особенность работы в том, что от южного полюса датчик срабатывает, а от северного отпускает.

Омниполярный. Главная особенность в том, что они и включаются и выключаются при воздействии любого из полюсов магнитного поля.

Аналоговые датчики

Их уникальность заключается в том, что в отличие от цифровых эти контроллеры могут выдавать на выходе не два уровня сигнала, а бесконечное количество. Функциональная особенность основана на преобразовании индукции магнитного поля в напряжение. Состоит из контроллера и усилителя сигнала.

Устройство

Устройство простого датчика холла состоит из:

• Постоянного магнита. Он создает магнитное поле, которое воздействует на полупроводник, в котором создается ток малого напряжения;
• Магнитопровода. Этот элемент воспринимает действие магнитного поля и вырабатывает ток;
• Вращающегося ротора. Это металлическая изогнутая пластина, которая имеет прорези. Когда вал основного устройства вращается, лопасти ротора поочередно перекрывают воздействие магнита на стержень, что создает внутри него импульсы;
• Корпуса из пластика.

Пример использования аналогового элемента

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

Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла

Обозначения:

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

Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор. https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I

Проверка работоспособности ДХ

В отличие от механических деталей автомобиля, неисправность которых зачастую определяется чисто визуально, с датчиком Холла такой фокус не проходит. Разумеется, если он подвергался ощутимому механическому воздействию (например, при ремонте трамблёра), то на его пластиковом корпусе останутся следы ударов, и это будет веской причиной для проверки работоспособности датчика. Точно так же, как и при осмотре проводки и выявлении проблемных мест (оголения изоляции, подгорания контактов и т. д.).

Поводом для таких действий могут стать и другие появившиеся в работе силового агрегата симптомы:

• он стал плохо заводиться;
• нестабильно работать в режиме ХХ;
• при работе двигателя на повышенных оборотах наблюдаются непредсказуемые провалы, проявляющиеся «дёрганьем» авто;
• мотор может просто глохнуть в самый неподходящий момент.

Если вы не дружите с техникой и никогда ранее не работали с электроизмерительными приборами, лучше всего обратиться к специалистам ближайшего автосервиса, которые проверят датчик Холла с помощью осциллографа, позволяющего вывить самые незначительные отклонения в работе устройства.

Но в принципе проверку датчика Холла мультиметром можно осуществить и самостоятельно, причём существует несколько способов выполнения этой процедуры.

Разумеется, самый кардинальный из них – установить заведомо рабочий датчик и проверить его в работе. Конечно, этот метод применим при наличии хорошего друга, готового предоставить вам на некоторое время своё устройство. Но если такая возможность имеется, то это самый простой способ удостовериться в жизнеспособности ДХ.

Если таковых добровольцев найти не удалось, стоит попробовать другой способ, для которого нам потребуется тестер. На работающем моторе необходимо проверить напряжение на выходе датчике, которое должно находиться в диапазоне 0.5-11.0 В. Если это не так – при бор неисправен и подлежит ремонту или замене.

Наконец, проверить функционирование ДХ можно посредством использования так называемого метода имитации. Он заключается в отсоединении от датчика колодки, включения зажигания (без запуска мотора!) и соединении шестого и третьего выхода. Проскакивание искры будет свидетельствовать о том, что устройство работает не в штатном режиме, то есть неисправно.

Рассмотрим ещё один способ, как проверить датчик Холла, также не требующий наличия вольтметра/тестера:

• подключаем свечу зажигания контактом к выводному проводу катушки зажигания;
• резьбовую часть СЗ закорачиваем на массу;
• выполняем демонтаж каретки вместе с датчиком Холла, затем подсоединяем разъем;
• при включённом зажигании проводим любым металлическим предметом (гаечным ключом или отвёрткой) возле ДХ. Наличие искры на свечке говорит о том, что прибор исправен.

О несложном тестировании датчика мы уже говорили. Напомним, речь идёт о проверке наличия электропитания на устройстве, требующем соединения в одну электрическую цепь обычного светодиода и резистора номиналом 1-2 кОм. В этом случае датчик отключаем от штекерной коробки, присоединяя один конец собранной цепи в клемме №1, а второй – к 3-ей клемме с последующим включением зажигания. При наличии вольтметра достаточно было бы измерить напряжение на ножках прибора, но в нашем случае тестер отсутствует, поэтому загорание светодиода будет свидетельствовать о том, что с питающим напряжением всё в порядке

Но если светодиод не загорелся – это может означать, что мы просто перепутали полярность подключения (а это для полупроводниковых устройств важно). Меняем полярность и снова включаем зажигание

Если и в этом случае лампочка не подаёт признаков жизни – значит, продолжаем наш эксперимент.

Для этого оставляем первую клемму в таком же положении, а провод с третьего контакта перебрасываем на второй. Проворачиваем распредвал (например, стартером, хотя можно и вручную любым удобным способом) и наблюдаем, как на это реагирует наш светодиод. Если при включённом зажигании он моргает с высокой частотой – датчик Холла исправен и не нуждается в замене. В противном случае потребуется более тщательная диагностика прибора, выполняемая на осциллографе. Скорее всего, у вас такого измерительного прибора нет, поэтому остаётся либо показать датчик специалисту, либо не заморачиваться и сразу приобретать новый.

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

1. Далее нужно заполнить адрес доставки. Делается это в своем профиле и обязательно латинскими символами.

2. Слева, возле графы «Категории», нажимаем на ссылку «Смотреть все».

3. Выбираем категорию «Автомобили и мотоциклы».

4. Затем нажимаем на ссылку «Запчасти для авто».

5. В левой части страницы выбираем категорию «Датчики».

6. В поисковой строке вводим название требуемого датчика, к примеру датчик скорости.

7. Ставим галочку напротив бесплатной доставки.

8. Выбираем сортировку результатов по рейтингу продавца.

9. Переходим на страницу описания товара, где выбираем количество, размер и цвет.

10. Нажимаем на ссылку «Купить сейчас».

11. Производим оплату заказа.

Назначение ДХ и принцип его функционирования

ДХ имеют много преимуществ, среди которых выделяются:

• небольшие размеры;
• прямоугольный формат электросигнала, что дает возможность мгновенно набирать конкретную константу без каких-либо скачков и всплесков.

Среди недостатков ДХ выделяют:

• чрезмерная чувств-сть к помехам ЭЛМ полей, возникающих в цепочке питания;
• более высокая стоимость ДХ относительно магнитоэлектрического устройства, обладающего при этом большей надежностью (с точки зрения теории).

В условном понимании ДХ можно разделить на 2 группы: линейные и логические. Другими словами, в одном из датчиков выход подразумевает линейность, в другом – логичность.

Схема зажигания БСК

Например, линейный датчик используется для вычисления незначительных сдвигов или для конструирования иных, менее упрощенных приборов. Кроме того, такой ДХ может быть использован, как сверхчувствительный компонент регулятора напряжения с химической основой.

Назначение логического датчика – вычисление наличия любых соединений с магнитными свойствами, что реализуется чувствительной областью ДХ.

Самое главное в применении ДХ – отлаженное и проверенное годами производство, ведь только таким образом обеспечивается полная и несомненная надежность изделия.

Датчики с магнитом – одни из самых распространенных приборов в автомобильной промышленности. Родившись в эру прогресса электро, они остались популярными до сих пор.

Взаимосвязь магнита и тока, выраженная тем, что трансформация импульса всегда связана с возникновением магнитного поля, привела к сегодняшним реалиям. Другими словами, контроль перемены силы тока в автомобильных системах зажигания регулируется с помощью ДХ.

ДХ – обязательный элемент современной бесконтактной системы зажигания. Кроме того, эти датчики нашли применение и в других автомобильных системах. Например, используются они в качестве счетчиков оборотов – тахометров, но обязательно в связке с постоянными магнитами.

Современный трамблер

ДХ состоят, как и говорилось выше, из пластины холла и магнита. Однако, это не аксиома, так как встречаются ДХ и без встроенного магнита.

Функционирование и назначение ДХ можно легко объяснить его составом. На прямоугольнике-полупроводнике, размером в несколько квадратных миллиметров или пленке, изготовленной из кристаллического материала имеются 4 электрода. Они предназначены для подвода тока и съема информации.

Принцип работы датчика холла

В целях исключения случайных механических сбоев, полупроводниковый материал крепится на прочной подложке, а пленка обрабатывается диэлектрическим веществом.

Чтобы обеспечить лучший эффект, толщина пластинки или пленки датчика делается как можно меньше.

ДХ применяются для бесконтактного контроля магнитной зоны. В некоторых случаях можно применять ДХ с вмонтированным ферритовым стержнем, что позволяет в разы увеличить КПД регулятора.

Еще один способ представить работу датчика холла, выглядит следующим образом.

• В ДХ имеется постоянный магнит, образующий магнитную зону.
• Пластина-полупроводник пересекает это самое поле, образуется преобразование – замыкание промежутка зубца, расположенного на распредвале.

Этот самый зуб называется репером (в геодезии – знак, метка).

• Итак, это самая точка в момент соприкосновения образует токоимпульс, подающийся к ЭБУ.
• Передаваемый импульс зависит полностью от амплитуды вращения распредвала. Это означает, что он поступает на различных временных промежутках.
• Импульс, как и говорилось, идет на ЭБУ.
• Последний раскодирует импульс, таким образом определяя положение ВМТ в 1-м цилиндре двигателя.
• Только после этого идет разрешение на поступление горючего в камеру сгорания с ее последующим возгоранием.

Примечательно, что несколько иначе функционирует аналогичный датчик дизельного мотора. Топливо в данном случае более тяжелое, что и определяет разницу. Датчик холла дизеля больше нужен для контроля прохождений поршней ВМТ. Таким образом, с наибольшей точностью выставляется отношение валов между собой.

Преимущества ДХ

Абсолютная работоспособность при малых размерах – это называют преимуществом ДХ. И действительно, устройство крохотного размера невероятно компактно, и его удается поместить в любом месте ДВС или другого автомобильного механизма.

Датчик холла моделирование

Помимо этого, ДХ стабилен в функционировании, не изменяет точность показаний при любых вращениях распредвала. Он корректно реагирует на любые изменения – таков его принцип. И стабильность ДХ проявляется не только в работе, но и в стабильности характеристик сигнала.

Безусловно, ДХ имеет и свои недостатки, на первое место среди которых выходит его чувствительность. Однако имеются и другие. Рассмотрим их подробнее.

• Помехи считаются главным врагом любого электромагнитного прибора. Не исключение и этот случай, ведь помех в автоэлектрической цепи более, чем достаточно.
• Стоимость хоть и низка, но по сравнению с ценой обычного магнитоэлектрического регулятора, выше.
• Нормальная функциональность ДХ зависит от электросхем, а последние часто могут иметь шаткие референции, что отрицательно скажется на корректность показаний.

Самостоятельная проверка устройства

Активное использование данного устройства в автомобилях означает, что при появлении определенных неисправностей или сбоев в работе ДВС может возникнуть острая необходимость проверить датчик Холла своими руками. Перед началом работ по отсоединению разъема кабеля, который подключен к устройству, следует обязательно выключать зажигание!

Игнорирование данного правила может вывести датчик Холла из строя. Необходимо добавить, что проверка устройства при помощи контрольной лампы также недопустима.

1. Одним из самых быстрых способов проверки является установка заведомо исправного подменного датчика на автомобиль. Если признаки неисправности после установки исчезают, тогда причина очевидна.
2. Вторым способом, который подойдет для проверки датчика в системе зажигания, является проверка наличия искры в момент включения зажигания. Дополнительно потребуется осуществить подсоединение концов провода к нужным выходам на коммутаторе.
3. Для максимально точной диагностики устройство лучше всего поверять при помощи осциллографа. Также в определенных условиях датчик проверяют при помощи мультиметра. Указанный мультиметр переводят в режим вольтметра, после чего подсоединяют к выходному контакту на датчике. Рабочий датчик Холла выдаст показания от 0.4 Вольт до 3-х. Если показания ниже минимального порога, тогда высока вероятность выхода датчика из строя.

Если подобный прибор применяется в узле конструкции, то за ним нужно очень тщательно следить. Помните о частых и регулярных проверках, а также профилактических мероприятиях для схемы, которая ответственна за подключение.

При обслуживании старайтесь не испортить конструкцию устройства. Поэтому, чтобы не допустить его порчу, отсоединение прибора от питания должно производиться после выключения зажигания. Благодаря этому вы не допустите перепадов тока, соответственно, прибор не сломается. Неработающие агрегаты в большинстве случаев не ремонтируют, поскольку на практике ремонт совершенно бесполезен. Сломанное устройство просто утилизируют, а на его место ставят новое.

Ключевое преимущество датчиков Холла заключается в том, что при соблюдении допустимых рабочих значений тока и напряжении, его может хватить на огромное количество включений и выключений телефонов, смартфонов, ноутбуков и других приборов. В отличие от геркона, в приборе отсутствуют электромеханические контакты, которые быстро изнашиваются.

Итак, мы вкратце рассказали о том, что такое датчик Холла, по какому принципу он работает, и какую функцию он способен выполнять в автомобилях, а также мобильных телефонах и прочих видах цифровой техники.

Датчик Холла.

Монтаж безконактной системы зажигания БСЗ

Перед установкой БСЗ рекомендуется должным образом выставить зажигание с использованием старой системы.

Замена трамблера

• демонтируйте крышку заменяемого трамблера вместе с проводами;
• отсоедините от штатной катушки высоковольтный кабель;
• кратковременным включением стартера установите бегунок (резистор, расположенный на трамблере) в положение, которое вы хорошо запомните, как вариант, перпендикулярном оси мотора;
• на корпусе трамблера с правой стороны в месте примыкания к мотору должны быть 5 меток корректировки опережения, напротив средней насечки сделайте на корпусе мотора пометку, которая послужит ориентиром для монтажа нового трамблера;
• отвинтите гайку шпильки вилки крепления трамблера;

снимите трамблер и отсоедините кабель, соединяющий его с катушкой; возьмите новый трамблер и, убрав с него крышку, примерьтеустройство на штатное место по маркеру, который вы предварительно нанесли на двигатель; проверьте направление бегунка, он должен быть установлен так, как вы установили его раньше, вращая стартер, в нашем случае перпендикулярно оси мотора, (это очень важно, ведь допустимое отклонение не более 5 градусов); вслед за этимповерните трамблер и совместите среднюю отметку на корпусе с маркеромна моторе; зафиксируйте трамблер с помощью крепежной вилки, затянув соответствующую гайку. Меняем катушку

Меняем катушку

• подключите к разъему новой крышки высоковольтный провод и поставьте ее на трамблер;
• замените старую катушку электронным аналогом;
• соедините штатные новые провода с катушкой;
• подключите высоковольтный провод трамблера к катушке;
• соедините специальный провод с разъемом на три контакта к трамблеру;

Ставим коммутатор в любое свободное место, где имеется небольшая площадка:

• просверлите 2 отверстия дрелью в корпусе моторного отсека под крепежные отверстия на радиаторе коммутатора;
• с помощью саморезов зафиксируйте коммутатор вместе с радиатором, предварительно вставив в одно из отверстий черный провод (масса, этот кабель должен быть самым коротким);
• подключите к коммутатору соответствующий провод со специальным разъемом.

После этого нужно еще раз тщательно проверить правильность подключения всех проводов согласно установленной схеме и можно выполнить пробный запуск. Если все верно выполнено, то в любом случае двигатель должен завестись. После прогрева начните движение и на скорости выше 40 км/час установите 4 передачу и энергично добавьте газ. После кратковременной детонации (до 3 сек) машина должна энергично набрать скорость. Если появился стук пальцев или провал оборотов, необходимо слегка повернуть трамблер в первом случае по направлению часовой стрелки. При провале сдвиньте трамблер в обратную сторону и проверьте работу двигателя. При необходимости, опять повторите указанные действия, пока не исчезнет стук или провал.

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.

Аналоговые/пропорциональные датчики для повышения стабильности и точности

Аналоговые измерительные приложения позволяют конечному пользователю мгновенно получать обратную связь о положении магнита. Аналоговый датчик Холла обладает высокоточным выходным сигналом с высоким разрешением.

Ранее аналоговые датчики Холла измеряли у магнитов плотность потока и в значительной степени зависели от внешней температуры. Так как в последние годы аналоговые технологии эффекта Холла развивались, теперь, вместо традиционной амплитуды поля, микросхема с датчиком Холла теперь измеряет угол поля, делая его намного менее чувствительным к изменениям температуры. Это улучшение позволяет датчику обеспечивать более стабильный аналоговый выходной сигнал в широком диапазоне температур.

Рассмотрим два типа датчиков Холла, которые могут быть выбраны для аналоговых измерительных схем:

Поворотный датчик Холла: преимущества и применение

Этот полупроводниковый датчик изменяет выходное напряжение при изменении магнитного поля. Он сочетает в себе измерительный элемента на основе эффекта Холла и электрическую схему, обеспечивающую аналоговый выходной сигнал, который соответствует изменению вращающегося магнитного поля без использования каких-либо движущихся частей. Этот датчик предлагает два варианта выходного сигнала: аналоговый или широтно-импульсно-модулированный (ШИМ). Устройство программируется таким образом, чтобы инженер мог связать определенное выходное напряжение или ШИМ сигнал с точной степенью поворота. При повороте до 360° доступны несколько точек программирования. Каждая программируемая точка представляет собой напряжение или ШИМ сигнал, который соответствует заданному углу магнитного поля. Это приводит к получению выходного сигнала, пропорционального углу поворота.

В отличие от механического и резистивно-плёночного поворотных устройств поворотный датчик Холла не испытывает механического износа или изменения значений сопротивления. Кроме того, он очень стабилен при нормальных рабочих температурах вплоть до +105°C. Результаты измерения угла поворота в диапазоне 0°–360° точно калибруются в соответствующем диапазоне выходного постоянного напряжения 0,5В–4,5В или коэффициента заполнения ШИМ сигнала 10–90%.

Поворотные датчики Холла становятся очень популярными для замены механических резистивно-пленочных потенциометров. Они используются в автомобильных и внедорожных приложениях, таких как определение положения клапана EGR в двигателях. Эти датчики также могут использоваться для определения положения поворотных ручек в приборах и бытовой технике.

Рисунок 3 – Поворотный датчик Холла, используемый в поворотной ручке стиральной машины

Линейный датчик Холла: преимущества и применение

Линейные датчики Холла похожи на поворотные датчики Холла, за исключением того, что они измеряют не угловое, а линейное движение магнитного поля. Датчик Холла программируется для выдачи заданного напряжения, пропорционального заданному расстоянию. Типы выходного сигнала у него такие же, как и у поворотного датчика Холла. Датчик измеряет линейное перемещение и относительный угол потока магнитного привода на расстоянии до 30 мм на каждую микросхему с датчиком Холла. Это дает в результате выходной сигнал, точно пропорциональный перемещению датчика.

Перед программированием выходных напряжений или значений ШИМ-сигнала, соответствующих относительному значению магнитного поля от магнита на приводе, датчик и привод могут быть помещены на место окончательного монтажа в устройстве, чтобы в процессе программирования учесть все магнитные воздействия от близлежащего окружения. Это позволит инженеру отрегулировать выходной сигнал датчика, поскольку в процессе программирования будут учтены любые шунтирующие, механические воздействия и воздействия посторонних магнитных полей.

Линейные датчики Холла часто используются в качестве датчиков контроля уровня жидкости. В этом применении датчик определяет положение движущегося поплавка с прикрепленным магнитом. Линейные датчики также полезны в более сложных конструкциях, таких как автомобильная коробка передач.