Site Loader

Содержание

Датчик холла что это такое

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

Кратко о принципе работы

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

Рис .1. Демонстрация эффекта Холла

В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения U

холла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.

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

Типы и сфера применения

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

  • Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота). Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток
  • Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.

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

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

Пример использования аналогового элемента

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

Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла

Обозначения:

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

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

Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля

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

Рис. 5. Принцип устройства СБЗ

Обозначения:

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

Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:

  • При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.
  • В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
  • В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.

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

Проявление неисправности и возможные причины

Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:

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

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

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

Как проверить работоспособность датчика Холла?

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

  1. Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:
  • отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
  • запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.

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

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

Схема подключения мультиметра для проверки ДХ

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

Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ

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

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

Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ

Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:

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

Прибор назван по имени создателя — учёного Эдвина Холла. Открытие, которое учёный совершил в 1879 году, оказалось поистине фундаментальным, нашло применение не только в автомобилестроении. А открыл физик гальваномагнитный эффект, суть которого — различие в воздействии магнитного поля на свойства подключенных к электричеству проводников.

Датчик Холла — что это такое в автомобиле?

Датчик используют на машинах с бесконтактной основой, ставшей очередной вехой в эволюции устройств, применяемых для включения системы подачи горючего. Именно бесконтактный измеритель – ее главная особенность. Также система отличается контактным зажиганием. Принцип работы датчика Холла — фиксация перемен, происходящих в магнитном поле, путем изменения напряжения мотора, генерируемого на выходе.

Прибор заменяет собой контакты, используется для контроля величины напряжения. Благодаря ему при перегрузках в бортовой сети происходит деактивация двигательной системы. При перегреве контроллера включается температурная защита. Металлический экран датчика имеет прорези, на которых формируется магнитное поле. Благодаря этому в пластине появляется напряжение. Из-за того, что прорези чередуются, оно является пониженным.

Поломка прибора приводит к возникновению неисправностей инжектора.

За что отвечает датчик Холла?

Прибор отвечает за передачу командных сигналов. Он определяет скорость машины и переключает контакты. Это аналоговый преобразователь, активируемый при помощи коммутатора, который излучает магнитное поле. Если в работе двигательной системы возникнут сбои, устройство сможет замерить текущее напряжение без разрыва цепи.

У устройства есть и другие функции. Речь идет о повышении мощности двигательной системы и динамизации работы систем автомобиля. Датчик соединен с распределителем, составляет с ним единый механизм. Прибор напоминает прерыватель с аналоговым приводом. Иногда его совмещают с коленвалом двигателя. Назначение данного прибора можно охарактеризовать так — оперативное включение антиблокиратора тормозов ДВС и тахометра.

Как работает датчик Холла и как он устроен?

Проводя свои исследования, Холл установил: когда пластина в магнитном поле и под напряжением, в ней происходит отклонение электронов. Поток магнитных частиц движется перпендикулярно этому движению. Направление отклонения электронов напрямую зависит от полярности магнитного поля. Значит, на различных сторонах металлической пластинки плотность электронов будет разной.

Технологии совершенствовались, и этот принцип лег в основу прибора, который сейчас принято называть по имени человека, открывшего это явление.

Схема работы датчика следующая:

  • Сквозь пластины устройства проходит электричество.
  • В магнитном поле образуется разница потенциалов. Затем она постепенно выравнивается с помощью постоянного магнита. Сила тока на выходе при этом может различаться.
  • Когда на вход прибора поступает сигнал, формируется постоянный импульс, имеющий прямоугольную форму. Этот импульс видим только на осциллографе.

Есть аналоговые и цифровые измерители. Аналоговый трансформирует магнитную индуктивность в электричество. Сила тока находится в зависимости от величины магнитного поля.

Эту конструкцию не используют в новых машинах — она устарела. Индукция цифрового прибора достигается, только если значение магнитного поля переходится через определенный рубеж. Устройство не активируется при слишком слабом магнитном поле. В старых авто датчик применяли для подачи искры на свечи.

Устройство датчика Холла таково:

  • магнитная основа;
  • роторная лопатка;
  • провод для прохождения магнитного потока;
  • корпус из пластика;
  • электронная микросхема;
  • контактная система.

Всего в контроллере 3 контакта. Первый подводится к массе. Второй нужен для подключения напряжения, сила которого составляет 6 вольт. С третьего контакта происходит передача импульсов на коммутатор.

Достоинства устройства

У датчика Холла много достоинства. Главное – отсутствие контактов и, как следствие, надежность. Нет деталей, которые при езде трутся друг о друга. Датчик содержит только твердотельную электронику.

Устойчивость к ударам и вибрации тоже высока. Прибор может работать в широком диапазоне магнитных частот — до 100 кГц. Он не дает сбои при работе в экстремальных температурных условиях, способен выдержать до +150 градусов и до -40. Производительность двигательной системы благодаря датчику намного повышается.

Автопроизводители обычно используют датчик для контроля скоростного режима валов и колес. Также его применяют в бесщеточных двигателях, работающих от постоянного тока — в них он определяет место нахождения постоянного магнита.

Датчик Холла увеличивает эффективность двигательной системы, повышает ее ресурс. Отвечает за коммуникацию систем машины. Конструктивные особенности прибора зависят от возложенных на него функций. Время от времени прибор нужно проверять. Как правило, проверку проводят при помощи осциллографа.

В статье узнаете что такое датчики Холла, принцип работы, его типы, применение в промышленности, преимущества и недостатки.

Датчики Холла широко используются в различных областях. В этом посте мы расскажем о том, как они работают, их типах, приложениях, преимуществах и недостатках.

Что такое датчик Холла

Магнитные датчики — это твердотельные устройства, которые генерируют электрические сигналы, пропорциональные приложенному к нему магнитному полю. Эти электрические сигналы затем дополнительно обрабатываются специальной электронной схемой пользователя для получения желаемого выхода.

В наши дни эти магнитные датчики способны реагировать на широкий спектр магнитных полей. Одним из таких магнитных датчиков является датчик Холла, выход которого (напряжение) зависит от плотности магнитного поля.

Внешнее магнитное поле используется для активации этих датчиков эффекта Холла. Когда плотность магнитного потока в окрестности датчика выходит за пределы определенного определенного порога, он обнаруживается датчиком. При обнаружении датчик генерирует выходное напряжение, которое также известно как напряжение Холла.

Эти датчики Холла пользуются большим спросом и имеют очень широкое применение, например, датчики приближения, переключатели, датчики скорости вращения колес, датчики положения и т. Д.

Купить датчик вы можете в популярном китайском интернет магазине Алиэкспресс. Брали оттуда, все рабочие, советуем.

Принцип работы датчика Холла

Датчик Холла основан на принципе Холла. Этот принцип гласит, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, напряжение может измеряться под прямым углом к ​​пути тока.

Как работает датчик Холла

Работа датчика Холла описана ниже:

  • Когда электрический ток проходит через датчик, электроны движутся по нему по прямой линии.
  • Когда на датчик воздействует внешнее магнитное поле, сила Лоренца отклоняет носители заряда, следуя изогнутой траектории.
  • Из-за этого отрицательные зарядовые электроны будут отклоняться к одной стороне датчика, а положительные зарядные отверстия — к другой.
  • Из-за этого накопления электронов и дырок на разных сторонах пластины, напряжение (разность потенциалов) может наблюдаться между сторонами пластины. Полученное напряжение прямо пропорционально электрическому току и напряженности магнитного поля.

Типы датчиков Холла

Датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • На основании Вывода
  • На основании операции

На основе результатов

На основе выходных данных датчики Холла можно разделить на два типа:

  • Датчики Холла с аналоговым выходом
  • Датчики Холла с цифровым выходом
Датчики Холла с аналоговым выходом

Датчики Холла с аналоговым выходом содержат регулятор напряжения, элемент Холла и усилитель. Как следует из названия, выход такого типа датчика является аналоговым по своей природе и пропорционален напряженности магнитного поля и выходу элемента Холла.

Эти датчики имеют непрерывный линейный выход. Благодаря этому свойству они подходят для использования в качестве датчиков приближения.

Датчики Холла с цифровым выходом

Датчики эффекта Холла с цифровым выходом имеют только два выхода: «ВКЛ» и «ВЫКЛ». Эти датчики имеют дополнительный элемент «триггер Шмитта» по сравнению с датчиками Холла с аналоговым выходом.

Именно триггер Шмитта вызывает эффект гистерезиса, и поэтому достигаются два различных пороговых уровня. Соответственно, выход всей цепи будет либо низким, либо высоким.

Переключатель эффекта Холла — один из таких датчиков. Эти датчики цифрового вывода широко используются в качестве концевых выключателей в станках с ЧПУ, трехмерных (3D) принтерах и позиционных блокировках в автоматизированных системах.

На основе операции

На основе операции датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • Биполярный датчик Холла
  • Униполярный датчик Холла
Биполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют как положительных, так и отрицательных магнитных полей для своей работы. Положительное магнитное поле южного полюса магнита используется для активации датчика, а отрицательное магнитное поле северного полюса магнита используется для отпускания датчика.

Униполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют только положительного магнитного поля южного полюса магнита, чтобы активировать, а также отпустить датчик.

Применение датчика Холла

Приложения датчиков Холла были представлены в двух категориях для простоты понимания.

  • Применение аналоговых датчиков Холла
  • Применение цифровых датчиков Холла

Применение аналоговых датчиков Холла

Аналоговые датчики с эффектом Холла используются для:

  • Измерение постоянного тока в токоизмерительных клещах (также известных как Tong Testers).
  • Определение скорости вращения колеса для антиблокировочной тормозной системы (ABS).
  • Устройства управления двигателем для защиты и индикации.
  • Чувствуя наличие питания.
  • Зондирование движения.
  • Чувствуя скорость потока.
  • Датчик давления в мембранном манометре.
  • Ощущение вибрации.
  • Обнаружение черного металла в детекторах черного металла.
  • Регулирование напряжения

Применение цифровых датчиков Холла

Цифровые датчики эффекта Холла используются для:

  • Определяя угловое положение коленчатого вала для угла зажигания свечей зажигания.
  • Чувство положения автомобильных сидений и ремней безопасности для контроля подушек безопасности.
  • Беспроводная связь.
  • Чувствительное давление
  • Ощущение близости.
  • Чувствительная скорость потока.
  • Чувствительная позиция клапанов.
  • Ощущение положения объектива.

Преимущества датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие преимущества:

  • Они могут использоваться для нескольких функций датчика, таких как определение положения, определение скорости, а также для определения направления движения.
  • Поскольку они являются твердотельными устройствами, они абсолютно не подвержены износу из-за отсутствия движущихся частей.
  • Они почти не требуют обслуживания.
  • Они крепкие.
  • Они невосприимчивы к вибрации, пыли и воде.

Недостатки датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие недостатки:

  • Они не способны измерять ток на расстоянии более 10 см. Единственное решение для преодоления этой проблемы заключается в использовании очень сильного магнита, который может генерировать широкое магнитное поле.
  • Точность измеренного значения всегда является проблемой, поскольку внешние магнитные поля могут влиять на значения.
  • Высокая температура влияет на сопротивление проводника. Это, в свою очередь, повлияет на подвижность носителя заряда и чувствительность датчиков Холла.

Как большие электрические нагрузки можно контролировать с помощью датчиков Холла

Мы уже знаем, что выходная мощность датчика Холла очень мала (от 10 до 20 мА). Поэтому он не может напрямую контролировать большие электрические нагрузки. Тем не менее, мы можем контролировать большие электрические нагрузки с помощью датчиков Холла, добавив NPN-транзистор с открытым коллектором (сток тока) к выходу.

Транзистор NPN (приемник тока) функционирует в насыщенном состоянии в качестве переключателя приемника. Он замыкает выходной контакт заземлением, когда плотность потока превышает предварительно установленное значение «ВКЛ».

Выходной переключающий транзистор может быть в разных конфигурациях, таких как транзистор с открытым эмиттером, транзистор с открытым коллектором или оба. Вот так он обеспечивает двухтактный выход, который позволяет ему потреблять достаточный ток для непосредственного управления большими нагрузками.

Как работает датчик Холла Видео

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

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, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла (датчик положения) представляет собой датчик магнитного поля. Работа устройства основана на эффекте Холла. Данный эффект основан на следующем принципе: если поместить определенный проводник с постоянным током в магнитное поле, то в таком проводнике возникает поперечная разность потенциалов (напряжение Холла). Другими словами, устройство служит для измерения напряжённости магнитного поля. Сегодня датчик Холла может быть как аналоговым, так и цифровым.

Сфера применения датчиков Холла очень широка. Устройство используется в таких схемах, где требуется бесконтактное измерение силы тока. Что касается автомобилей, датчик Холла служит для измерения угла положения распределительного или коленчатого вала, а также нашел свое применение в системе зажигания, указывая на момент образования искры. 

Содержание статьи

Как работает датчик Холла

Во время своих исследований в 1879 году физик Холл выявил такой эффект, что если в магнитном поле находится пластина, на которую подается напряжение (ток протекает через пластину), тогда электроны в указанной пластине начинают отклоняться. Такое отклонение происходит перпендикулярно по отношению к тому направлению, которое имеет магнитный поток.

Также направление этого отклонения происходит в зависимости от той полярности, которую имеет магнитное поле. Получается, электроны будут иметь разную плотность на разных сторонах пластины, создавая разные потенциалы. Обнаруженное явление получило название эффект Холла.

Другими словами, Холл поместил прямоугольную полупроводниковую пластину в магнитное поле и на узкие грани такого полупроводника подал ток. В результате на широких гранях появилось напряжение. Дальнейшее развитие технологий позволило создать на основе обнаруженного эффекта компактное устройство-датчик. Главным преимуществом датчиков подобного рода выступает то, что частота срабатывания устройства не смещает момент измерения. Выходной сигнал от такого устройства всегда устойчивый, без всплесков.

Простейший датчик состоит из:

  • постоянного магнита;
  • лопасти ротора;
  • магнитопроводов;
  • пластикового корпуса;
  • электронной микросхемы;
  • контактов;

Работа устройства построена на следующей схеме: через зазор осуществляется проход металлической лопасти ротора, что позволяет шунтировать магнитный поток. Результатом становится нулевой показатель индукции на микросхеме. Выходной сигнал по отношению к массе практически равняется показателю напряжения питания.

Датчик Холла в системе зажигания является аналоговым преобразователем, который непосредственно коммутирует питание. 

Среди недостатков стоит выделить чувствительность устройства к электромагнитным помехам, которые могут возникнуть в цепи. Также наличие электронной схемы в устройстве датчика несколько снижает его надежность.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве топливного электробензонасоса, а также о механическом решении. Из этой статьи вы узнаете о назначении, конструктивных особенностях и принципах работы данных устройств.

Аналоговые и цифровые решения

Датчики на основе эффекта Холла фиксируют разницу потенциалов. Аналоговое решение, рассмотренное выше, основано на преобразовании индукции поля в напряжение с учетом полярности и силы поля.

Принцип работы цифрового датчика состоит в фиксации присутствия или отсутствие поля. В случае достижения индукцией определенного показателя датчик отмечает наличие поля. Если индукция не соответствует необходимому показателю, тогда цифровой датчик показывает отсутствие поля. Чувствительность датчика определяется его способностью фиксировать поле при той или иной индукции. 

Цифровой датчик Холла может быть биполярным и униполярным. В первом случае срабатывание и отключение устройства происходит посредством смены полярности. Во втором случае включение происходит при появлении поля, отключается датчик в результате того, что индукция снижается.

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.

Читайте также

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.

Датчик холла принцип работы и какова его роль в системе зажигания?

На блоге мы уже рассматривали различные системы зажигания, в частности, бесконтактных, у которых механический прерыватель в трамблёре заменён хитрым датчиком. О нём и поговорим, о датчике Холла, так его называют. Датчик Холла принцип работы его заключается в том, что он дает отсечку в нужной точке для поджига рабочей смеси в цилиндре, но давайте по порядку.

[contents]

Датчик Холла принцип работы

Как мы видим, наш сегодняшний герой выполняет крайне ответственное задание в системе зажигания, но пока что он остаётся для нас тёмной лошадкой. Исправим данный недостаток. Итак, датчик холла что это и как работает?

Для начала немного истории. Своё название это устройство получило благодаря одному из сотрудников балтиморского университета Э. Холла, который в конце ХIХ века открыл эффект возникновения напряжения на краях полупроводниковой пластины при изменении магнитного поля, в котором она находится.

Другими словами, если специальную пластинку поместить в место, где будет периодически проскакивать магнит или что-либо, что может изменить имеющееся магнитное поле, к примеру, металлический предмет, то на её краях будут появляться импульсы напряжения, а они в свою очередь могут использоваться электроникой в качестве сигналов к действию.

Одно из ключевых преимуществ подобных датчиков – отсутствие каких-либо механически контактирующих элементов, а это значит, что нет износа и, как следствие, продолжительный срок безотказной работы узла.

Надо отметить, что эффект Холла стал массово использоваться в промышленности лишь во второй половине ХХ века, когда полупроводниковые материалы стали доступными.

Своё место датчики Холла нашли и в автомобилях, а если точнее – в двигателях, где их полезные свойства пригодились в системах зажигания.

Устанавливается такое устройство в корпус трамблёра. Внутри него, как мы уже знаем, имеется вал, именуемый в литературе валом прерывателя-распределителя.

В определённом месте на этом валу закреплена магнитопроводящая пластина, имеющая столько сердечников, сколько и цилиндров в силовом агрегате.

 

Вращаясь синхронно с распредвалом и коленвалом, она в момент прохождения одного из сердечников мимо датчика, возбуждает в нём импульс электрического напряжения, который затем поступает в коммутатор системы зажигания, где используется для управления работой катушки зажигания. Этот импульс является отправной точкой для генерации искры свечи.

Система зажигания сгенерирует искру именно в тот момент, когда необходимо поджечь топливно-воздушную смесь – ни на мгновение раньше, ни на мгновение позже, иначе мотор просто-напросто не сможет нормально работать. Такой вот нехитрый алгоритм.

Как проверить датчик Холла?

Как и любой другой электронный элемент, наш герой тоже может выходить из строя, и узнать об этом мы можем по плохой работе двигателя авто, а именно:

  • мотор сложно завести или он вообще отказывается стартовать;
  • на холостом ходу заметны перебои или просадки оборотов;
  • при движении машина внезапно глохнет;
  • на высоких оборотах авто начинает дёргать.

Конечно же, не факт, что эти симптомы связаны именно с датчиком Холла, но, тем не менее, проверить его нужно. Сделать это можно своими силами.

  1. Попросите у друзей или где-нибудь на время проверки, переставьте и убедитесь в том, является ли причиной ваших бед именно датчик Холла;
  2. Просто замерьте напряжение на выходе, оно должно быть в точке разрыва 0,4 В, а в точке прохода пластины — 11В.;
  3. Разобрать трамблер, провод высокого напряжения с надсвечником и свечей положите на корпус автомобиля с гарантией контакта на минус. Включите зажигание и замкните контакты 6 и 3 на панели коммутатора. Если искра на контактах свечи зажигания появится, то ваш датчик вышел из строя.

https://www.youtube.com/watch?v=loxwayrjpVM

Но все-таки наиболее простой и примитивный способ – замена датчика на заведомо исправный. На видео ниже, видно как это просто.

 

Все-таки проверка требует квалифицированного подхода, если вы им не обладаете, не стоит экспериментировать. Надежно и с гарантией успеха лучше обратиться к специалистам и сделать все как положено.

Пожалуй, вот так кратко, датчик Холла принцип работы и его значение вам понятны. Надеюсь, вы почерпнули минимальные полезные знания из этой статьи.

На этом разрешите откланяться и напомнить, читайте свежие и интересные публикации, появляющиеся на блоге, поможет подписка. До скорых встреч!

 

Принцип работы датчика Холла

На чтение 4 мин. Просмотров 213

Устройство системы зажигания на карбюраторных автомобилях, принципы работы и устройство всех основных элементов, в том числе и датчика Холла.

Система зажигания выполняет важную функцию — создание искры в цилиндрах с целью воспламенения топливной смеси в связи с чередованием работы двигателя. Ярко выражена эта система на карбюраторных автомобилях, в тот момент, как на инжекторных она всего лишь часть системы управления двигателем.

Разделить системы зажигания по принципу работы можно на три ступени (системы):

  • Контактная.
  • Бесконтактная.
  • Электронная.
OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Как ни странно, несмотря на возраст с момента появления тех самых автомобилей, на которых и есть эта система широко распространены никак не худший и лучший варианты, а именно средний — система бесконтактного зажигания. И самым любопытным ее элементом является датчик холла, принцип работы которого мы и будем разбирать в этой статье. Кстати, это любопытное изобретение применяется не только с системе зажигания, но и в еще массе приборов и систем, но об этом несколько позже.

Назначение и устройство датчика Холла

Название датчик берет от фамилии своего изобретателя. Именно он заметил, что если в созданное каким-то образом магнитное поле поместить металлическую пластину пот электрическим напряжением, то такие действия вызовут появление импульсов и электроны в этой пластине примут траекторию отклонения перпендикулярно направления самого магнитного потока. В зависимости от полярности магнитного поля, а из еще школьного курса физики мы знаем, что полярности у любого магнита бывают положительными и отрицательными, соответственно + и -, изменяется направление отклонения от поля. Эдаким образом, изменяется плотность электронов с разных сторон этой самой пластинки, что само по себе создает разность потенциалов электродвижущей силы.

Принцип работы датчика Холла и лежит в мягком и ровном улавливании этой разницы, неизменно это как для системы зажигания ваших «Жигулей», так и для космического ракета-носителя, на котором тоже приходится улавливать немало импульсов.

Особенности использования в автомобиле

В автомобиле действия этого датчика также распространяются на измерение импульсов. Конструктивно датчик Холла в автомобиле представляет собой набор элементов:

  • Постоянный магнит.
  • Стальной экран, имеющий несколько прорезанных ровных отверстий.
  • Полупроводниковые пластины.

Датчик действия импульсов принципиально основан на изменении индукции элемента, который очень чувствителен к этим изменениям. Когда изменяется индукция изменяется и зазор в том самом экране, то есть между ферромагнитным объектом и чувствительным элементом.

Все это отображает положение распределительного вала и коленчатого вала, что и обозначает момент подачи искры. Это простейший датчик.

Оптический прибор действия импульсов имеет несколько более сложное строение. Он имеет привод своего действия и берет начало в коленчатом валу. Этот датчик импульсов конструктивно объединён в одно целое с блоком распределителя в бесконтактной системе. Он напоминает своим видом на прерыватель. В этой системе на прорезанные отверстия стального экрана движется магнитное поле, благодаря чему повышается напряжение в системе полупроводников. Импульсы же возникают благодаря тому, что прорези идут не через одинаковое расстояние, а через разное, то есть они чередуются.

Проверка датчика на работоспособность

Когда появляется некая загвоздка в работе системы зажигания проконтролировать необходимо все элементы, и датчик Холла в этот перечень тоже входит. Ну, самый простой способ продиагностировать непосредственно датчик — заменить его на новый. Если неисправности в работе мотора пропали, то все ясно.

Если в запасе нет уже готового исправного датчик — не беда. Сделаем его сами. Все, что нам понадобится это кусок провода и колодка с тремя штекерами от распределителя зажигания. Также можно взять обычный мультиметр и проверить датчик, если датчик не работает, то тестер нам покажет менее половины одного Вольта. Еще один способ заключается в подведении концов любого провода к выводам коммутатора — если искра есть, то все нормально.

В целом придумать можно разные способы для проверки датчика Холла, однако, лучше при малейшем подозрении просто заменить его, отремонтировать его все равно в тысячу раз дольше и сложнее.

Датчик Холла — что это? Описание, принцип действия

Полное технически грамотное название – датчик положения на эффекте Холла.

Принцип действия этого устройства прост: помещая любой проводник с постоянным током в электромагнитное поле, в нём образуется разность потенциалов поперечного типа. Напряжение, наблюдаемое в этом проводнике, назвали в честь изобретателя – холловское.

В двигателях внутреннего сгорания датчик Холла нашёл большое применение. В распределителях зажигания на карбюраторных автомобилях он подавал сигнал момента искрообразования. Затем, на более новых моделях двигателей, его начали ставить у распределительного и коленчатого валов, где он фиксировал угол положения.

Физическое явление образования на гранях пластины напряжения открыл физик Американского Балтиморского Университета Э. Холл в 1879 году. Он поместил полупроводниковую пластину в магнитное поле и к её узким граням подвёл ток. А на широких гранях появлялось напряжение (от десятков микровольт до многих сотен милливольт).

Широкое применение устройств, с использованием эффекта Холла, началось с 1955 года. Именно в это время начали массово производиться полупроводниковые плёнки.

В семидесятых годах прошлого века начала бурно развиваться микроэлектроника. Датчик приобрёл миниатюрную форму, в котором помещался чувствительный элемент, магнит и микросхема. У него появилось три преимущества: минимизация; не изменяется момент измерения при изменении оборотов двигателя; при повороте ключа в выключателе зажигания электрический сигнал имеет определённую и стабильную величину, а не всплескообразную. Это положительный нюанс при работе в электрической сети автомобиля.

Недостатки датчика

Но у датчика Холла есть недостатки. На нём сильно сказываются электромагнитные помехи цепи питания. Также он менее надёжен магнитоэлектрического датчика и дороже его в производстве.

Работает датчик очень просто. Металлическая пластина (у бегунка или штифты распределительного и коленчатого вала) проходит через зазор датчика, шунтируется магнитный поток. На микросхеме индуктивность нулевая. Выходя из датчика, сигнал имеет большую степень и равен запитывающему напряжению.

Техническое состояние датчика Холла никогда нельзя проверять контрольной лампой. Используйте осциллограф, если он снят с автомобиля, или мультиметр – непосредственно на двигателе. При проверке отсоедините колодку с проводами, соединяющую датчик с цепью. Ключ выключателя зажигания должен быть вынут.

  • < Назад
  • Вперёд >

Датчики и приложения на эффекте Холла

С тех пор, как Эдвин Холл обнаружил эффект, названный в его имени эффектом Холла, этот принцип использовался во многих приложениях за последние полвека, и список продуктов, основанных на эффекте Холла, продолжал расти. , от автомобилей до самолетов, от посудомоечных машин до стиральных, от станков до медицинского оборудования. Эффект Холла — идеальная технология, которую можно использовать для зондирования. Элемент Холла изготовлен из тонкого листа проводящего материала или полупроводника.Выходные соединения элемента Холла перпендикулярны направлению тока. Когда они присутствуют в магнитном поле, носители заряда испытывают силу, называемую силой Лоренца, поперек направления приложенного магнитного поля и тока. Эффект силы Лоренца, действующей на носители заряда, заключается в отклонении носителей заряда в одну сторону для создания напряжения ЭДС (электродвижущей силы), напряжения Холла на элементе Холла, как показано ниже. Напряжение Холла пропорционально напряженности приложенного магнитного поля.

Были изобретены различные типы датчиков на эффекте Холла, такие как переключатели на эффекте Холла, защелки на эффекте Холла и линейные датчики на эффекте Холла. Эти датчики на эффекте Холла широко используются во многих продуктах, таких как бытовая техника, торговые автоматы, банкоматы, медицинское оборудование, автомобили, фитнес-оборудование, токовые клещи, копировальные аппараты, средства автоматизации и т. Д.

Регулировка автокресла

Автокресло Блок-схема управления (Mouser.com)

Традиционные автомобильные сиденья с ручной регулировкой в ​​конечном итоге были заменены автомобильными сиденьями с электронным управлением.Датчики Холла и электродвигатели широко используются для автоматического управления и регулировки сидений водителям и пассажирам. Комфорт автокресел был очень важным фактором, влияющим на наши впечатления от поездки. Кроме того, простая, быстрая и точная регулировка сиденья предлагает водителю более безопасную, удобную и простую рабочую среду. Сложная система управления сиденьем, объединяющая AI (искусственный интеллект), позволяет глубоко изучать стиль, уравновешенность и жесты водителя, чтобы предоставить водителю эргономически здоровую систему взаимодействия человека с машиной.

В настоящее время электрическое сиденье автомобиля в основном состоит из внутреннего двигателя, датчика Холла, механизма регулировки положения сиденья, схемы привода двигателя и однокристального микрокомпьютера. Среди них мотор соединен с механизмом регулировки положения сиденья, образуя силовую часть; и микрокомпьютер на одной микросхеме подключен к цепи управления двигателем и датчику Холла, чтобы сформировать часть автоматического управления. В приведенных выше разделах датчик Холла может измерять внешний вращающийся вал двигателя и передавать импульсный сигнал на однокристальный микрокомпьютер.Однокристальный микрокомпьютер может получать информацию о вращении двигателя, относящуюся к импульсному сигналу, путем подсчета импульсных сигналов, то есть информацию о текущем положении сиденья. Когда сиденье отрегулировано на месте и двигатель выключен, однокристальный микрокомпьютер может сохранять номер импульса, соответствующий этому положению.

Драйвер может выбрать, устанавливать ли текущее положение в состояние по умолчанию, тем самым заменяя исходную информацию о положении по умолчанию. Когда сиденье наклоняется вперед и назад, схема управления вызывает однокристальный микрокомпьютер для управления двигателем вперед и назад, а однокристальный микрокомпьютер регулирует количество импульсов, принимаемых датчиком Холла в исходном процессе (по умолчанию position соответствует номеру импульса) на основе операций сложения и вычитания для получения информации о положении сиденья по умолчанию.
TI DRV5057-Q1 — это линейный датчик на эффекте Холла с выходом PWM для автомобильных приложений, таких как определение положения, торможение, ускорение, педали сцепления, переключатель передач, положение дроссельной заслонки, а также многие другие приложения для кодирования абсолютного угла. DRV5057-Q1 реагирует пропорционально плотности магнитного потока, чтобы точно определять небольшое изменение углового положения. Устройство работает от источников питания 3В или 5В. Когда он не находится в магнитном поле, его выходной сигнал представляет собой прямоугольную волну с коэффициентом заполнения 50%.Рабочий цикл на выходе изменяется линейно в зависимости от приложенной плотности магнитного потока, и линейность может поддерживаться с магнитным полем от 8% до 92%.

Texas Instruments DRV5057-Q1TI DRV5057-Q1 Отклик магнитного поля на выходе ШИМ

Управление зажиганием двигателя

С развитием автомобильных двигателей в направлении высокой скорости, высокой степени сжатия, высокой мощности, низкого расхода топлива и низкого уровня выбросов , традиционные устройства розжига не соответствуют требованиям эксплуатации.Основными компонентами устройства зажигания являются катушка зажигания и переключающее устройство. Когда энергия катушки зажигания увеличивается, свеча зажигания может генерировать искры с достаточной энергией. Это основное условие адаптации устройства зажигания к работе современных двигателей. Основной принцип, по которому датчики Холла могут использоваться большинством производителей автомобилей в качестве воспламенителя, заключается в следующем:

Генератор сигналов на эффекте Холла является активным устройством, он должен обеспечивать питание для работы, мощность интегрированного блока Холла составляет обеспечивается воспламенителем.Коллектор выходного электрода ИС Холла является открытым выходом, а сопротивление нагрузки коллектора элемента Холла задается в воспламенителе.

Генератор сигналов на эффекте Холла имеет три провода и подключается к воспламенителю, один из которых является проводом подачи питания, один — проводом вывода сигнала, а другой — проводом заземления. При работе распределителя лезвие вращается вместе с валом распределителя. Всякий раз, когда лопасть входит в воздушный зазор между элементами эффекта Холла постоянного магнита, магнитное поле в блоке Холла запускается обходом лопасти рабочего колеса (или магнитной изоляцией). При этом элемент с эффектом Холла не генерирует напряжение Холла. В этот момент выходной транзистор интегральной схемы отключается, и генератор сигналов выдает высокий потенциал.

Когда лопасть крыльчатки спускового механизма выходит из воздушного зазора, магнитный поток постоянного магнита образует петлю через направляющую пластину через коллекторный блок. В это время элемент Холла генерирует напряжение Холла, триод выходного полюса интегральной схемы находится в проводящем состоянии, выходной сигнал генератора низкий потенциал. Когда задний край выемки рабочего колеса поворачивается так, что обнажается только половина поверхности магнитного полюса, напряжение на выходе сигнала мгновенно перескакивает с низкого потенциала на высокий, и это момент зажигания.Постоянно выходной сигнал датчика представляет собой последовательность импульсов ШИМ с переключением импульсов от почти 0 В до примерно 2,5 В. Частота переключения увеличивается с увеличением оборотов двигателя.

Катушка распределителя звукоснимателей на эффекте Холла (от Pico Technology) Принцип работы змеевика на распределителе на эффекте Холла (от Pico Technology)

Массажное кресло

2-проводной датчик положения сиденья на эффекте Холла без печатной платы Melexis — Контроллер автомобильного автокресла Без печатной платы Двухпроводной датчик положения сиденья с фиксацией положения сиденья на эффекте Холла

В условиях быстрого роста нашей экономики наши жилищные условия улучшились очень хорошо, но мы всегда заняты учебой и работой весь день.Обычно мы проводим долгое время в офисе, сидя за столом, что заставляет нас чувствовать усталость в конце дня. Мы хотим полностью освежить свое тело. Один из самых простых способов быстро расслабить тело — это массажное кресло. С массажным креслом вы можете остаться дома и отдохнуть в течение еще одного свежего дня.
Массажное кресло управляется микроконтроллером для выполнения сложных движений и задач планирования времени. Узел движения для массажа спины перемещается вперед и назад между верхней точкой хода и нижней точкой хода в направляющей рамы для массажа спины.Чтобы массажное движение спины могло точно определять верхнюю и нижнюю точки перемещения, массажное кресло оборудовано постоянным магнитом в каждой из верхней и нижней точек перемещения, а датчик защелки на эффекте Холла установлен в массажном движении спины. сборка.
Таким образом, постоянные магниты и датчики защелки на эффекте Холла в верхней и нижней точках перемещения составляют два набора датчиков эффекта Холла: при массаже спины механизм перемещается от нижнего до верхнего предела перемещения, датчик защелки на эффекте Холла срабатывает магнитным полем постоянного магнита, установленного в верхней точке перемещения, относительное положение массажного механизма является выходным сигналом в виде напряжения; также, когда механизм массажа спины перемещается сверху вниз при движении вниз, его датчик эффекта Холла срабатывает магнитным полем постоянного магнита, установленного в точке хода вниз. Датчик эффекта Холла выдает относительное положение массажа спины. механизм в виде напряжения.

Управление посудомоечной машиной

Littelfuse Замечания по применению — Магнитное зондирование в посудомоечных машинах

С постоянным повышением уровня жизни людей степень интеллектуальности электроприборов становится все выше и выше. Многие семьи использовали полностью автоматические бытовые посудомоечные машины, которые могут полностью заменить ручную очистку посуды, палочек для еды, тарелок, ножей, вилок и другого кухонного инвентаря.

В настоящее время представленные на рынке автоматические посудомоечные машины можно разделить на два типа: бытовые и коммерческие.Полностью автоматические бытовые посудомоечные машины бывают в основном шкафного типа, настольного типа, раковины и встроенного типа. По структуре коммерческие посудомоечные машины можно разделить на пять категорий: шкафного типа, типа с крышкой, типа корзины, типа с приводным ремнем и ультразвукового типа. Для таких мест, как рестораны, отели и правительственные столовые, он очень подходит для промышленных посудомоечных машин. Это может снизить трудоемкость поваров, повысить эффективность работы и улучшить чистоту и гигиену.
Какую роль играет Hall в полностью автоматической посудомоечной машине? Его можно использовать для управления вращением разбрызгивателя, который обычно представляет собой свободно вращающееся вращающееся устройство, приводимое в действие как горячей, так и холодной водой под высоким давлением. Очень важно убедиться, что разбрызгиватель не забит неправильно размещенной посудой или посудой в корзинах. Когда разбрызгиватель неожиданно останавливается, он будет мыть посуду только там, где остановился. Если разбрызгиватель приводится в действие электродвигателем, остановка может привести к продолжительному сгоранию двигателя.Переключатель с защелкой на эффекте Холла используется для защиты разбрызгивателя. Когда разбрызгиватель с установленным на нем магнитом проходит мимо переключателя эффекта Холла, переключатель срабатывает, чтобы вывести низкий сигнал, и он выдает высокий уровень, когда магнит проходит мимо переключателя. Если MCU контроллера посудомоечной машины не обнаруживает срабатывания переключателя в течение заданного времени, он запускает подпрограмму защиты, чтобы либо остановить машину, либо подать аварийный и предупредительный световой сигнал. В посудомоечной машине датчики на эффекте Холла также могут использоваться для дверных защелок и запирающих систем, переключателей потока воды и поддона для смягчения мыла / воды.

Положение бесщеточного двигателя постоянного тока

Honeywell Бесщеточный двигатель постоянного тока с датчиками положения на эффекте Холла

Бесщеточный двигатель постоянного тока состоит из корпуса двигателя и привода и является типичным продуктом мехатроники. Обмотки статора двигателя в основном выполнены в трехфазном симметричном соединении звездой, что очень похоже на трехфазный асинхронный двигатель. Ротор мотора приклеен постоянными магнитами, которые намагничены. Для определения стабильности ротора двигателя в двигателе установлен датчик положения.
Драйвер состоит из силовых электронных устройств и интегральных схем. Его функции: принимать сигналы пуска, останова и торможения двигателя для управления пуском, остановкой и торможением двигателя; принимать сигнал датчика положения, а также сигналы прямого и обратного направления для управления. Включение-выключение каждой силовой трубки переменного моста создает постоянный крутящий момент; он принимает команды скорости и сигналы обратной связи по скорости для управления и регулировки скорости; обеспечивает защиту, отображение и т. д.

Двигатели постоянного тока обладают быстрым откликом, большим пусковым крутящим моментом и могут обеспечивать номинальный крутящий момент от нулевой скорости до номинальной скорости, но преимущества двигателей постоянного тока также являются его недостатками, поскольку двигатели постоянного тока должны обеспечивать постоянное вращение при Номинальная нагрузка.Характеристики момента, магнитного поля якоря и магнитного поля ротора должны поддерживаться на уровне 90 °, что требует угольных щеток и коммутаторов. Угольная щетка и коллектор будут производить искры и угольный порошок при вращении двигателя. Поэтому, помимо повреждения компонентов, ограничены и случаи использования. Двигатели переменного тока не имеют угольных щеток и коммутаторов. Они не требуют обслуживания, прочные и широко используются. Однако для достижения производительности, эквивалентной характеристикам двигателей постоянного тока, требуются сложные методы управления.В настоящее время полупроводники быстро развиваются, и частота переключения силовых компонентов намного выше, что улучшает характеристики приводных двигателей. Скорость микропроцессора также становится все быстрее и быстрее, чего можно достичь, поместив управление двигателем переменного тока во вращающуюся двухосную прямоугольную систему координат для правильного управления составляющей тока двигателя переменного тока на двух осях для достижения аналогичного двигателя постоянного тока. управление и эквивалент двигателя постоянного тока.

Датчик тока

Датчики Infineon с линейным эффектом Холла для измерения тока

Магнитопровод выполнен в виде натяжной конструкции, устройство Холла помещается в отверстие магнитопровода, а кольцевой магнитопровод зажимается снаружи провода через через который протекает измеренный ток, и ток, протекающий через него, может быть измерен.Эти клещи могут измерять как переменный, так и постоянный ток. Токоизмерительные клещи могут использоваться для обнаружения случайного тока различного источника питания и электрического оборудования.

Принцип измерения токоизмерительных клещей постоянного и переменного тока обычно используется для проверки постоянного тока. Поскольку токоизмерительные клещи переменного тока не могут использовать метод электромагнитной индукции. Датчик Холла размещен, как показано на рисунке ниже. Генерируемый магнитный поток пропорционален основным постоянным и переменным токам в зажимной головке. Это датчик Холла, который определяет магнитный поток и преобразует его в выходное напряжение.

Контроль фонтанов

С развитием общества ритм жизни людей постепенно увеличивается, а качество жизни постоянно улучшается. Появление питьевых фонтанов изменило традиционный способ питья. Традиционная форма кипячения чайника постепенно заменяется бочковой водой или водопроводными фонтанчиками. Использование питьевых фонтанчиков не только экономит время и силы, но и гарантирует сохранность питьевой воды. Это устройство для нагрева или охлаждения минеральной или чистой воды из бочек, чтобы облегчить людям питье.Фактически, внутренняя структура диспенсера для воды очень проста и в основном состоит из таких устройств, как резервуар для воды, водопроводная труба, нагревательный резервуар, устройство стерилизации, выключатель питания и таймер.

Принцип работы: Когда вода протекает через узел ротора, магнитный ротор вращается, чтобы вывести импульсный сигнал, и скорость изменяется линейно с расходом. Переключатель Холла выдает соответствующий импульсный сигнал на контроллер, чтобы определить размер и наличие расхода воды.Отрегулируйте ток пропорционального клапана, чтобы контролировать поток воды через пропорциональный клапан.

Расходомер воды на эффекте Холла

Здравоохранение — Измерение артериального давления

Измерение артериального давления обычно делится на два типа: один — традиционный метод аускультации, а другой — осциллометрический метод, то есть метод осцилляции, который используется в электронных приборах измерения артериального давления. Электронный сфигмоманометр — это медицинское устройство, в котором используются современные электронные технологии и принцип косвенного измерения артериального давления для измерения артериального давления.По мере развития технологий измерение крови без манжеты становится более популярным, чем другие традиционные методы измерения крови. Пульсиметр с магнитоплетизмограммой на запястье (MPG) был разработан для контроля артериального давления с помощью датчика Холла, чувствительного к магнитному полю. Пульсиметр состоит из постоянного магнита, установленного на силиконовом корпусе в центре лучевой артерии. Артериальное давление и частоту пульса можно измерить без использования манжеты. С помощью пульсиметра MPG зарегистрированные импульсы лучевой артерии преобразуются в сигналы напряжения.Чтобы получить точное кровяное давление, сигналы, генерируемые пульсиметром MPG, одновременно сравниваются с областями систолы и диастолы в пульсовых волнах лучевой артерии.

На диаграмме показана базовая структура носимого на запястье пульсиметра с радиальной артериальной магнитоплететизмограммой (MPG) — Санг-Сук Ли и др., Sensors 2011, 11, 1784-1793

Поделитесь тем, что вы узнали

Что такое эффект Холла Датчик и как он работает?

Ⅰ Введение

Эффект Холла — наиболее распространенный метод измерения магнитных полей, и Датчики эффекта Холла широко используются и находят широкий спектр применений в наше время.Например, они используются в автомобилях в качестве датчиков скорости вращения колес и датчиков положения коленчатого или распределительного вала. Их часто используют в качестве переключателей, МЭМС-компасов, датчиков приближения и других приложений. Теперь мы рассмотрим некоторые из этих датчиков, чтобы увидеть, как они работают, но сначала давайте определим эффект Холла.


Каталог


Ⅱ Что такое эффект Холла

Эксперимент, описывающий эффект Холла , выглядит следующим образом: если у нас есть тонкая проводящая пластина, подобная показанной, и подавать на нее ток, носители заряда будут течь по прямой линии от одной сторона к другой.

Теперь, если мы приложим магнитное поле к пластине, мы можем нарушить прямой поток носителей заряда из-за силы, известной как сила Лоренца. Электроны отклонятся на одну сторону пластины, а положительные дырки — на другую. Это означает, что если мы теперь соединим две другие стороны с помощью измерителя, мы можем получить напряжение, которое можно измерить.

Как упоминалось ранее, эффект получения измеримого напряжения известен как эффект Холла в честь Эдвина Холла, который открыл его в 1879 году.


Ⅲ Что такое датчик на эффекте Холла

Датчик на эффекте Холла обнаруживает изменения в силе магнитного поля. Этот датчик открывает широкий спектр возможностей для применения в роботизированных датчиках.

Их можно использовать в таких приложениях, как определение приближения, позиционирования, скорости и тока. Обычно они используются на пневматических цилиндрах, где они используются для передачи положения цилиндра в ПЛК или роботизированный контроллер.

Автомобильная промышленность, персональная электроника и робототехника — это лишь некоторые из отраслей, в которых используются датчики Холла.В зависимости от области применения они имеют некоторые преимущества перед другими датчиками.

Они полностью закрыты, поскольку работают с магнитным полем, что делает их менее уязвимыми для повреждений в грязных или влажных условиях. Они реже, чем механические системы, изнашиваются или искажают показания после большого количества циклов.

Датчики на эффекте Холла

полезны для широкого спектра применений из-за их надежности и долговечности, поскольку для правильной работы им не нужен физический контакт.Они могут обеспечить большую повторяемость и точность, чем механические узлы, потому что они физически не мешают работе оборудования или инструментов.


Ⅳ Как работает датчик на эффекте Холла

Чтобы понять, как работает датчик на эффекте Холла, лучше всего начать с основ эффекта Холла. Когда ток течет через проводник в присутствии магнитного поля, электроны отталкиваются магнитным полем к одной стороне проводника.

Эффект Холла можно использовать для измерения электрического тока в проводниках, построенных с учетом определенных параметров.Например, напряжение на плоском металлическом проводнике обнаруживает эффект Холла намного лучше, чем напряжение на примерно единице.

Электроны, движущиеся по проводнику, оттесняются в сторону, когда к плоской пластине прикладывается магнитное поле. Поскольку сумму прогибов можно вычислить, устройство имеет широкий спектр применения.

Плоский проводник используется для расчета магнитной силы в датчике на эффекте Холла. Когда магнит приближается к датчику, датчик обнаруживает его и отправляет информацию контроллеру.

Заряд через пластину смещается в одну сторону, в то время как магнит находится рядом с датчиком, создавая положительный заряд с одной стороны и отрицательный — с другой. Определяется разница напряжений между двумя сторонами пластины, и ее можно использовать для расчета магнитной силы или близости датчика.


Ⅴ Типы датчиков на эффекте Холла

Датчики на эффекте Холла бывают двух основных типов:

5.1 Пороговое значение

Когда напряженность поля достигает определенной амплитуды и / или полярности, порог (также известный как цифровой или двухпозиционный) производит постоянное напряжение холла.Существует несколько различных конфигураций пороговых устройств, таких как фиксирующие устройства, которые включаются, когда положительная напряженность поля достигает порогового значения, но выключаются только тогда, когда отрицательное поле такой же напряженности достигает порогового значения, устройства, которые включаются, когда только положительное поле достигает порогового значения. порог, но выключены в противном случае, и устройства, которые включаются, когда положительное или отрицательное поле достигает порога. Пороги также можно запрограммировать на некоторых компьютерах.

5.2 Linear

Linear (датчик аналогового выхода) генерирует напряжение Холла, пропорциональное напряженности магнитного поля вокруг него. Полярность колебаний напряжения определяется направлением окружающего магнитного поля. Когда выразительные движения должны восприниматься как небольшие изменения положения, в музыкальных приложениях чаще используются линейные устройства.


Ⅵ Датчик на эффекте Холла Использует

Датчики на эффекте Холла питаются от магнитного поля, и во многих приложениях один постоянный магнит, подключенный к движущемуся валу или устройству, может управлять устройством.Существует множество различных форм движений с обнаружением магнита, в том числе «лобовое», «вбок», «толкай-толкай» и «толкай-толкай». Для обеспечения оптимальной чувствительности магнитные линии потока всегда должны быть перпендикулярны чувствительной области системы и иметь правильную полярность, независимо от конфигурации.

Магниты с высокой напряженностью поля со значительным изменением напряженности поля для необходимого движения также необходимы для обеспечения линейности. Существует несколько способов обнаружения магнитного поля, и две из наиболее распространенных конфигураций обнаружения с использованием одного магнита показаны ниже: Обнаружение лобового и бокового обнаружения — это два типа обнаружения.

6.1 Обнаружение лобового столкновения

Магнитное поле должно быть перпендикулярно системе обнаружения эффекта Холла и приближаться к датчику прямо к активной поверхности для «лобового обнаружения», как следует из названия. В каком-то смысле это «фронтальный» подход.

Этот прямой подход создает выходной сигнал VH, который в линейных устройствах отражает мощность магнитного поля или плотность магнитного потока как функцию расстояния от датчика Холла.Выходное напряжение увеличивается, когда магнитное поле приближается и, следовательно, становится сильнее, и наоборот.

Положительные и отрицательные магнитные поля также можно различать линейными приборами. Для индикации определения положения нелинейные устройства могут быть сделаны так, чтобы запускать выход «ВКЛ» на предварительно установленном расстоянии воздушного зазора от магнита.

6.2 Обнаружение сбоку

«Обнаружение сбоку» — вторая конфигурация обнаружения.Это требует перемещения магнита вбок по лицевой стороне элемента с эффектом Холла. Например, подсчет вращающихся магнитов или измерение скорости вращения двигателей, вбок или обнаружение скольжения полезно для обнаружения наличия магнитного поля, когда оно движется по лицевой стороне элемента Холла в пределах фиксированного расстояния воздушного зазора.

Линейное выходное напряжение, представляющее как положительный, так и отрицательный выходной сигнал, может генерироваться в зависимости от направления магнитного поля, когда оно проходит через осевую линию нулевого поля датчика.Это позволяет идентифицировать направленное движение как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

Датчики на эффекте Холла

имеют широкий спектр применения, особенно в качестве датчиков приближения. Там, где к факторам окружающей среды относятся вода, вибрация, грязь или масло, например, в автомобилях, их можно использовать вместо оптических и световых датчиков. Настоящее зондирование также может быть выполнено с помощью инструментов на эффекте Холла.

Круговое электромагнитное поле образуется вокруг проводника, когда через него проходит ток, как мы узнали в предыдущих уроках.Электрические токи в диапазоне от нескольких миллиампер до тысяч ампер можно рассчитать по индуцированному магнитному полю, поместив датчик Холла рядом с проводником без использования больших или дорогих трансформаторов и катушек.

Датчики на эффекте Холла

могут использоваться для обнаружения ферромагнитных материалов, таких как железо и сталь, в дополнение к обнаружению наличия или отсутствия магнитов и магнитных полей, путем размещения небольшого постоянного «смещающего» магнита позади активной области устройства.Любой сдвиг или нарушение этого магнитного поля, вызванное введением железистого материала, может быть обнаружено с чувствительностью до мВ / Г.

В зависимости от типа устройства, цифрового или линейного, существует множество способов подключения датчиков Холла к электрическим и электронным схемам. Использование светоизлучающего диода, как показано ниже, является очень простым и легким в сборке примером.

Датчики на эффекте Холла

можно использовать по-разному из-за различных магнитных перемещений.Как в промышленных, так и в бытовых условиях эти инструменты чаще всего используются для измерения присутствия, положения и близости объектов.

Датчики тока, датчики давления и датчики потока жидкости — все это популярные приложения для датчиков Холла в промышленных и производственных процессах. В трансформаторах тока датчики на эффекте Холла представляют собой недорогой бесконтактный способ измерения магнитного потока постоянного тока.


Ⅶ Применение датчика Холла

7.1 Датчик на эффекте Холла для вращающихся приложений

Датчики скорости работают, подсчитывая количество оборотов вала или диска за заданный промежуток времени. Диск, прикрепленный к валу двигателя, вращается рядом с датчиком Холла и имеет магниты по периметру.

Состояние датчика изменяется по мере движения магнитов через него. На основании этих данных датчик рассчитывает обороты. Например, если диск или вал имеет четыре магнита, датчик может переключать состояния четыре раза за оборот.

Это позволяет датчику измерять частоту вращения на основе известного параметра, согласно которому на один оборот будет приходиться четыре импульса.

Эта технология используется в бесщеточных двигателях постоянного тока для отслеживания скорости и определения положения вала. Это позволяет им работать в определенных диапазонах оборотов, но при этом изменять скорость двигателя в любое время.

Это значительно упрощает управление двигателями. Это также позволяет им отслеживать положение вала на двигателе, что делает их гораздо более гибкими в робототехнике, чем двигатели без датчиков Холла.

7.2 Датчик на эффекте Холла для работы с приближениями

На основе магнитного поля датчики на эффекте Холла могут обнаруживать приближение. Если напряженность магнитного поля постоянна и определена, можно определить положение датчика по отношению к магниту.

Когда магнит попадает в зону его действия, датчик меняет состояние и предупреждает контроллер. Бесконтактные датчики на эффекте Холла можно использовать по-разному. Роботизированные инструменты, роботизированные захваты, пневматика и множество других не роботизированных приложений используют их.

7.3 Использование бесконтактных датчиков на эффекте Холла в робототехнике

Бесконтактные датчики на эффекте Холла также могут использоваться в робототехнике. Они хороши для определения магнитной силы и близости магнита. Датчики на эффекте Холла могут использоваться для удовлетворения различных требований безопасности. Они часто используются в инструментах для подтверждения зажима на управляющее устройство.

Подтверждение зажима блокирует работу ячейки до тех пор, пока все секции не будут полностью зажаты, что позволяет ей функционировать безопасно.Магниты, встроенные в инструмент, которые попадают в диапазон чувствительности датчика Холла при правильном зажиме, обычно требуют подтверждения детали. Роботизированный контроллер или ПЛК знает, что ячейка безопасна для работы, когда все датчики отображают сигнал.

В робототехнике датчики на эффекте Холла чрезвычайно полезны. Для определения изменений в клетке большинство роботизированных клеток используют датчик Холла. Они используются для считывания скорости и положения бесщеточных двигателей постоянного тока. Они используются в пневматических цилиндрах, чтобы определить, выдвинут или втянут цилиндр.

Их также можно использовать для поддержания здоровья персонала, уведомив контролирующий орган о подтверждении зажима инструмента. Без датчиков Холла индустрия робототехники будет совсем другой.


Ⅷ Как проверить датчики на эффекте Холла

Датчики положения распределительного и коленчатого валов представляют собой датчики на эффекте Холла, которые контролируют положение распределительного и коленчатого валов соответственно. Перед датчиком проходит небольшой магнит. Выходное напряжение увеличивается по мере приближения магнита к датчику.Напряжение падает по мере удаления магнита от датчика. Для оценки положения вала электронный модуль управления отслеживает эти выходные сигналы датчиков. Контроллер ЭСУД может поддерживать точное управление двигателем благодаря датчикам положения распределительного и коленчатого валов, а также другим электрическим датчикам, соленоидам и форсункам. Понимание основ датчиков на эффекте Холла поможет вам правильно протестировать сомнительный датчик.

• Шаг 1

Снимите датчик с блока цилиндров.Удалите масло, грязь или металлическую стружку с наконечника датчика.

• Шаг 2

Изучите схему двигателя, чтобы найти датчик распределительного вала или сигнал коленчатого вала, поступающий в ECM. Сигнальный провод от контроллера ЭСУД должен быть удален. Подключите сигнальный провод к одному концу перемычки. Подключите другой конец перемычки к краю датчика Optimistic. Подключите отрицательный щуп к устойчивому заземлению шасси. При необходимости подключите отрицательный щуп к заземлению шасси с помощью перемычки и зажимов типа «крокодил».

Чтобы проверить напряжение постоянного тока, включите электрический вольтметр. Поверните пусковой переключатель в положение «Вкл.». В идеале напряжение должно быть около 0 вольт. Медленно поверните магнит перпендикулярно передней части датчика. Когда магнит приближается к датчику, напряжение должно расти, а по мере удаления напряжение должно падать. Проблема с датчиком или его подключениями, если напряжение не меняется.


Ⅸ FAQ

1. Как работает датчик Холла?

Используя полупроводники (например, кремний), датчики на эффекте Холла работают, измеряя изменяющееся напряжение, когда устройство находится в магнитном поле.Другими словами, как только датчик на эффекте Холла обнаруживает, что он теперь находится в магнитном поле, он может определять положение объектов.

2. Что запускает устройство на эффекте Холла?

Датчики

на эффекте Холла активируются магнитным полем, и во многих приложениях устройством можно управлять с помощью одного постоянного магнита, прикрепленного к движущемуся валу или устройству. Существует множество различных типов движений магнита, таких как «лобовое движение», «вбок», «толкающее-толкающее» или «толкающее-толкающее» и т.д.

3. Для чего нужен датчик Холла?

Датчики

на эффекте Холла обычно используются для измерения скорости вращения колес и валов, например, для определения угла опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания, тахометров и антиблокировочных тормозных систем. Они используются в бесщеточных электродвигателях постоянного тока для определения положения постоянного магнита.

4. Каков принцип эффекта Холла?

Принцип эффекта Холла гласит, что когда токопроводящий проводник или полупроводник помещается в перпендикулярное магнитное поле, напряжение может быть измерено под прямым углом к ​​пути тока.

5. Насколько чувствителен датчик Холла?

Эти логометрические устройства имеют чувствительность 5 мВ / Гс и 2,5 мВ / Гс соответственно, диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 150 ° C и температурную компенсацию во всем рабочем диапазоне.

6. В чем разница между датчиком на эффекте Холла и индуктивным датчиком?

Индуктивные датчики обнаруживают металлические предметы, а датчики на эффекте Холла обнаруживают наличие магнитного поля.

7. Каково происхождение эффекта Холла?

История эффекта Холла начинается в 1879 году, когда Эдвин Х. Холл обнаружил, что небольшое поперечное напряжение появляется на тонкой металлической полоске с током в приложенном магнитном поле.

8. Как определить неисправность датчика Холла?

Потеря мощности, громкий шум и ощущение, что двигатель каким-то образом заблокирован, часто являются признаком того, что либо контроллер не работает, либо у вас могут быть проблемы с датчиками холла внутри двигателя.

9. Что находится внутри датчика Холла?

Датчик на эффекте Холла представляет собой тонкую полоску из полупроводникового материала, похожую на микросхему внутри микро- или RAM-устройства. Он работает по принципу электромагнетизма. При перемещении магнита достаточно близко к датчику генерируется небольшое напряжение. Это идет на усилитель, который повышает напряжение до уровня, достаточного для использования другими электронными устройствами.

Лучший пример — датчик скорости колеса.Небольшой магнит прикреплен к внутренней части автомобильного колеса. Каждый раз, когда магнит проходит мимо датчика, происходит один оборот колеса. Информация передается на блок спидометра и одометра, где отображается водителю.

10. Для чего нужен датчик Холла в автомобиле?

Датчик на эффекте Холла работает с помощью магнитного поля и также может называться датчиком положения кривошипа. Он проверяет положение коленчатого вала двигателя, чтобы зажглись свечи зажигания.Если он плохой, двигатель может заглохнуть и не запустится без сигнала датчика Холла.

Датчики

на эффекте Холла также могут использоваться для определения скорости, расстояния или положения коленчатого вала двигателя и положения распределительного вала. Все датчики на эффекте Холла имеют разную внутреннюю электронику с разными программными измерениями и не являются взаимозаменяемыми.

Альтернативные модели

Часть Сравнить Производителей Категория Описание
ПроизводительНомер детали: FM18W08-PG Сравнить: Текущая часть Производители: Cypress Semiconductor Категория: Чип памяти Описание: NVRAM FRAM Параллельный 256 Кбит 3.3V 28Pin PDIP
Производитель Номер детали: FM25V05-G Сравнить: FM18W08-PG VS FM25V05-G Производители: Cypress Semiconductor Категория: Чип памяти Описание: FRAM 512Kbit Serial-SPI 3V / 3.Трубка SOIC, 3 В, 8 контактов,
Производитель Номер детали: FM25V05-GTR Сравнить: FM18W08-PG VS FM25V05-GTR Производители: Cypress Semiconductor Категория: Чип памяти Описание: FRAM 512Kbit Serial-SPI 3V / 3.3 В 8 контактов SOIC T / R
Производитель Номер детали: FM1808-70-PG Сравнить: FM18W08-PG VS FM1808-70-PG Производитель: Ramtron Категория: Чип памяти Описание: Схема памяти, 32KX8, CMOS, PDIP28, GREEN, MS-011, DIP-28

Измерение датчика ABS на эффекте Холла

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

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

В автомобилях используются два различных типа датчика Холла с двухпроводным или трехпроводным подключением.

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

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

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

Рисунок 2: Схематическое изображение 2-проводного датчика ABS

на эффекте Холла Коммутаторы на эффекте Холла

обеспечивают важную обратную связь на пути к полностью автономным транспортным средствам

Хагендра Тапа, директор бизнес-подразделения датчиков и управления питанием

Хотя нам еще предстоит пройти долгий путь, автомобильная промышленность находится на пути к производство автономных транспортных средств в производственных объемах.Поскольку в настоящее время по всему миру проводится множество испытаний, демонстрирующих различные уровни автономности, кажется очевидным, что беспилотный автомобиль будет доступен потребителям менее чем через поколение.

Это означает, среди прочего, что мобильность стареющего населения будет почти гарантирована, что даст большей и растущей части общества независимость на более длительный срок. Возможно, даже более значительно, это сократит дорожно-транспортные происшествия и еще больше повысит безопасность дорожного движения. И, конечно же, это сделает поездки по дорогам более эффективными во всех отношениях; по мере того, как транспортные средства становятся все более способными общаться и координировать свои действия, будет происходить сокращение трафика, минимизация выбросов и снижение уровня загрязнения.

Уже очевидно, что автономия не заменяет оператора, и радость, которую люди получают от вождения автомобиля, не будет лишена им — по крайней мере, в самом ближайшем будущем. Это действительно подразумевает новые отношения между водителем и транспортным средством; тот, в котором от водителя больше не требуется делать все, но он может переложить некоторые функции на автомобиль. Мы уже заметили это в развитии усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS), таких как автоматические фары и включение стеклоочистителей, предупреждения о выезде с полосы движения и слепых пятнах, а также адаптивный круиз-контроль.

Как и в случае с ремнями безопасности и подушками безопасности до них, многие функции ADAS, которые начинались как дополнительные опции, становятся обязательными в новых автомобилях, например, камеры заднего вида. Эта тенденция сохранится, поскольку все больше автомобильных систем станут полу- или полностью автоматизированными. Это также не ограничивается системами безопасности; Каждое новое поколение автомобилей предлагает больший комфорт и удобство, чем предыдущее. Сиденья и зеркала подстраиваются под водителя, как и информационно-развлекательные системы. По мере того, как трансмиссия автомобиля становится все более автоматизированной, появляется все больше возможностей регулировать подвеску, ускорение и чувствительность рулевого управления в соответствии с требованиями водителя.

Ключом к этой автоматизации является способность взаимодействовать со многими функциями автомобиля ненавязчивым, но надежным способом за счет использования различных типов датчиков. На пути к полностью автономному транспортному средству производители теперь ищут способы обнаружения и автоматизации дополнительных функций в кабине, а также в моторном отсеке. Одной из сенсорных технологий, возглавляющих эту эволюцию, является переключатель на эффекте Холла; Он предлагает бесконтактное обнаружение любой движущейся части, позволяя обнаруживать и измерять поперечное и вращательное положение.

Когда дело доходит до добавления датчиков во все мыслимые системы, решение должно быть небольшим и надежным. Квалификация в соответствии с автомобильными стандартами является обязательным условием, но производительность также имеет первостепенное значение. Диоды высоковольтных униполярных ИС переключателей на эффекте Холла, Ah436xQ и Ah439xQ, соответствуют требованиям AEC-Q100 Grade 0 и предлагаются в вариантах корпусов SC59, SOT23 и SIP-3 с 3 выводами.

Оба семейства предлагают устройства, охватывающие широкий диапазон точек управления и разблокировки, с лучшей на рынке чувствительностью (от 30G до 275G из 10 вариантов), что означает, что они могут быть установлены практически в любом месте транспортного средства, которое может обеспечивать обнаружение приближения или местоположения.Все они обладают исключительной стабильностью в широком диапазоне температур от -40 до +150 ° C и могут работать с напряжением питания от 3,0 до 28 В.

Для получения дополнительной информации см .:
https://www.diodes.com/products/analog/sensors/hall-effect-switches/

Ah4362Q

Ah4363Q

Ah4364Q

Ah4365Q

Q

000 Ah4365Q

Q

Q

Ач4368Q

Ач4369Q

Ач4390Q

Ач4391Q

Что такое датчик Холла? Каково применение датчика Холла в системе предотвращения защемления электрического стеклоподъемника?

Датчик Холла — это датчик магнитного поля, изготовленный на основе эффекта Холла.Эффект Холла — это разновидность магнитоэлектрического эффекта, который был открыт Холлом (A.H. Hall, 1855-1938) в 1879 году при изучении проводящего механизма металлов. Позже было обнаружено, что полупроводники, проводящие жидкости и т. Д. Также обладают этим эффектом, и эффект Холла полупроводников намного сильнее, чем у металлов. Различные элементы Холла, созданные с помощью этого явления, широко используются в технологиях промышленной автоматизации, технологиях обнаружения, обработке информации и т. Д. Эффект Холла — основной метод исследования свойств полупроводниковых материалов.Коэффициент Холла, измеренный с помощью эксперимента с эффектом Холла, может определять важные параметры, такие как тип проводимости, концентрация носителей и их подвижность в полупроводниковом материале.

введение

С развитием современной технологии автомобильной электроники традиционные детали и узлы автомобилей также развиваются в сторону мехатроники. Большое количество электронных устройств, используемых в автомобилях, не только повышает комфорт автомобиля, но и выдвигает новые требования к безопасности автомобиля.Чтобы облегчить работу водителя и пассажиров, в большом количестве автомобилей используются электрические стеклоподъемники, а многие электрические стеклоподъемники не имеют функции защиты от защемления, что легко может нанести ущерб пассажирам, особенно детям. По соображениям безопасности абсолютно необходимо разработать модуль управления стеклоподъемником с функцией защиты от защемления.

Конструкция с защитой от защемления, описанная в этой статье, сочетает в себе определение скорости двигателя и обнаружение изменений тока двигателя датчиком Холла для реализации функции защиты от защемления.Это решение позволяет избежать дефектов, связанных с чувствительностью оконной системы защиты от защемления к внешней среде, и обеспечивает надежный эффект защиты от защемления. Стоимость ниже, и нет необходимости менять процесс производства традиционных дверей. Когда старая модель электрического стеклоподъемника без функции защиты от защемления модифицируется, механическая структура и структура схемы сформированной в настоящее время автомобильной двери может быть изменена без замены электрического подъема стеклоподъемника. Контроллер очень удобный.

1 электрический стеклоподъемник с защитой от защемления

Во время нормального подъема электрического окна, когда объект зажимается в любом положении, контроллер немедленно прекращает подъем и автоматически возвращается в нижнюю мертвую точку, а затем немедленно прекращает подачу питания, чтобы остановиться, чтобы освободить объект, отдел охраны. Безопасность персонала (особенно детей до 6 лет).

В верхней и нижней мертвых точках, независимо от того, отпущен ли переключатель подъема, контроллер автоматически отключится, чтобы избежать возгорания двигателя из-за длительного останова.Если механическое окно электрического стеклоподъемника заклинило, контроллер немедленно отключится, эффективно защищая двигатель от возгорания.

Контроллер защиты от защемления не только повышает безопасность автомобиля, но и улучшает его класс, а также значительно продлевает срок службы электрического стеклоподъемника.

Наш контроллер защиты от защемления отказывается от технологии шины CAN / LIN, и каждая дверь управляется независимо и не влияет друг на друга. Потому что самым большим преимуществом шины CAN / LIN является то, что здесь всего 2/1 проводов, что может уменьшить количество проводов, но это также фатальный недостаток.Если какое-либо место будет закорочено, вся система будет полностью парализована.

1.1 Определение положения окна

Вращение электродвигателя стеклоподъемника приводит в движение трос, тем самым управляя движением окна вверх и вниз. Во время движения окна количество оборотов двигателя пропорционально расстоянию движения окна. Когда ротор двигателя вращается в течение одной недели, датчик Холла генерирует прямоугольный импульсный сигнал.Когда окно поднимается из самого нижнего положения в верхнее, выходной импульсный сигнал датчика Холла может быть подсчитан микроконтроллером от нижнего до верхнего края окна, и он повторяется три раза вверх и вниз, и Среднее значение nth принимается за калибровку. Тест записан в E2PROM. После этого программное управление начинается с нижней позиции окна (на этот раз ручное управление, окно движется вниз, двигатель заблокирован), и отсчет начинается с нуля, и процесс подъема отсчитывается в соответствии с текущее значение счета.Нисходящий процесс ведет обратный отсчет на основе текущего значения счета. Таким образом, текущее положение окна может быть определено в реальном времени с помощью импульсного выхода и схемы счета датчика Холла, а также находится ли окно в зоне защиты от защемления в соответствии с положениями Европейского Союза 74/60 / EEC и Стандарт США FMVSSll8. Для этой системы погрешность подсчета импульсов во время измерения незначительна, а погрешность, которая может возникнуть при длительной эксплуатации, может быть устранена посредством периодической калибровки.

1.2 Определение схемы защиты от защемления

Система использует метод определения тока якоря двигателя, чтобы определить, встречает ли окно препятствие во время процесса подъема. Решение должно решить следующие проблемы в конкретном процессе внедрения:

(1) Определите зону защиты от защемления и положение окна. Согласно европейскому стандарту 74/60 / EEC и американскому стандарту FMVSSll8 определяются соответствующая зона защиты от защемления и положение окна.

(2) Определение порогового значения тока якоря двигателя i-го во время антизажима, то есть после того, как значение тока повышается до установленного порогового значения в зоне защиты от защемления, считается, что встретилось препятствие, и окно антизажима -функция зажима активирована. Проблема здесь в том, что кнопка окна была только что нажата (поднимается или опускается), когда двигатель стеклоподъемника только что запустился, поскольку противодвижущая сила двигателя не была установлена, ток будет иметь большую амплитуду на короткое время. время.Амплитуда тока часто больше, чем установленный порог тока защиты от защемления, и необходимо создать такую ​​большую амплитуду тока и столкнуться с препятствиями во время подъема окна. После запуска двигателя стеклоподъемника с задержкой 50 мс выполняется определение тока, что позволяет избежать влияния мгновенного выброса тока на настройку порогового значения тока защиты от защемления. В реальной конструкции используется центральный контроллер, который может использоваться для диагностических функций, и инструмент USB-CAN200 производства Wuhan Jiyang Solar Power Co., Ltd. используется для обратной связи данных в текущем процессе на ПК, представленных в форме Excel, и для рисования графики. Затем удобно определяется порог i, а соответствующий порог определяется путем многократного выполнения теста.

(3) Выбор микроконтроллеров и силовых приводов. Схема антизажима включает в себя больше обнаружения и вычислений в реальном времени, что требует от MCU более высокой вычислительной мощности. Программная реализация в решении основана на трансплантации решения операционной системы реального времени C / OS-II, поэтому оно популярно в европейских автомобильных системах.Более высокий MCU Infineon XCl64CS, микросхема драйвера питания выбирает микросхему BTS781 с функцией диагностики неисправностей.

2 Аппаратная конструкция системы защиты от защемления

Система управления дверьми состоит из двух частей: системы управления стеклоподъемниками и системы управления зеркалами заднего вида с электроприводом. Стеклоподъемник с функцией защиты от защемления — это подмодуль системы управления дверьми. Во всей системе управления дверьми принято общее распределение, частичная концентрация. Схема «Контроль», как показано на рисунке 1.Управление передними и задними дверями используется как модуль ECU. Управление передними и задними дверями используется как другой модуль ЭБУ. Два модуля, а также модуль и центральный контроллер соединены шиной CAN.


Аппаратная конструкция системы защиты от ловушек использует BTS781 в качестве ядра и соединяет порты ST1, ST2, Ih2, Ih3, IL1, IL2 и микросхему XCl64CS микроконтроллера для получения команд от микроконтроллера для управления подъемом окна. Ток якоря двигателя определяется путем последовательного подключения 5-метрового резистора R37 к контактам 2 и 13 микросхемы драйвера полного моста BTS781.После фильтрации нижних частот и усиления он отправляется на аналого-цифровой порт микроконтроллера для выборки. На рисунке 2 показано.

Измерение положения окна осуществляется с помощью счетчика выходных импульсов датчика Холла. Датчик Холла Infineon TLE4923 используется для прямого вывода прямоугольного сигнала. После фильтрации нижних частот импульсный сигнал вводится в MCU для его подсчета, тем самым определяя текущее положение окна, как показано на фиг.


3 разработка программного обеспечения

При разработке программного обеспечения системы следует учитывать не только удобство управления, но и масштабируемость будущих функций.Следовательно, программный дизайн системы основан на операционной системе реального времени, то есть ядро ​​операционной системы реального времени C / OS-II сначала трансплантируется в микроконтроллер XCl64CS, а затем выполняется управление окном, предотвращающим защемление. добавлен в виде одной из задач.

3.1 C / OS-II перенос ядра операционной системы реального времени

Перенос предназначен для переноса ядра реального времени C / OS-II на микроконтроллер XCl64CS. Поскольку C / OS-II может быть реализована только на языке ассемблера при чтении и записи регистров процессора, некоторый код, связанный с процессором, написан на языке ассемблера, но большая часть кода C / OS-II написана на языке C.Работа по миграции в основном заставляет C / OS-II правильно определять и использовать XCl64C-S. Пожалуйста, обратитесь к статье, написанной автором этой статьи, чтобы узнать подробности, которые здесь повторяться не будут.

3.2 Разработка программного обеспечения электрического стеклоподъемника с защитой от защемления

После того, как операционная система реального времени C / OS-II трансплантирована на разработанную аппаратную платформу, управление стеклоподъемником с защитой от защемления добавляется в режим задачи, а функция защиты от защемления реализуется со ссылкой на предыдущее содержание.Блок-схема показана на фиг. 4.

Когда контроллер XCl64CS включен, начальные данные, такие как nth, iith и т. Д., Считываются из E2PROM, и определяется напряжение источника питания. Когда значение напряжения стабильно, считывается положение окна, хранящееся в E2PROM, а затем считывается ввод ключа, если есть подъемник. Для работы окна соответствующий сигнал переключателя устанавливается для управления МОП-транзисторами T1, Т2, Т3, Т4 в микросхеме BTS781. Если окно перемещается вверх, таймер начинает отсчет, импульсный сигнал датчика Холла подсчитывается, и после задержки 50 мс обнаруживается, что текущее значение превышает ток.Если во время подъема окна обнаруживается сигнал перегрузки по току, то есть двигатель стеклоподъемника. Если текущее значение больше, чем текущий порог ith, и положение окна находится в области начала защиты от защемления, определяется, что окно заблокировано. , и контроллер выдает сигнал переключателя направления, и двигатель реверсируется трубкой MOS T1, T2, T3, T4 в течение 1 с. Остановитесь, и операция защиты от защемления будет завершена. Независимо от подъемного движения двигателя, контроллер записывает количество импульсных сигналов датчика Холла через программу подсчета, тем самым определяя относительное положение окна и записывая информацию о положении в E2PROM, когда это необходимо.

4 тест

После завершения производства оборудования и программирования программного обеспечения был изготовлен испытательный стенд. После испытания гентри получены результаты испытаний, показанные на Рисунке 5. Результаты испытаний нанесены на диаграмму Excel и график в правой верхней части рисунка 5. Кривая изменения тока, фактически измеренная осциллографом, показана на нижней правой кривой рисунка 5. На рисунке показано. Фактическое изменение тестовой кривой осциллографа показано в таблице 1.

Как видно из рисунка 5, результаты тестирования отображаются в том же шаблоне, что и фактический тестовый шаблон осциллографа, для достижения желаемого эффекта защиты от защемления.

5 Заключение

Раскрыта конструкция электрического стеклоподъемника, предотвращающая защемление, и реализована функция предотвращения защемления окна без изменения исходной конструкции установки. Главное — разработать подходящий порог обнаружения тока. В этом исследовании текущий порог дается на основе эксперимента, и изготавливается испытательный стенд.Результаты испытаний показывают, что конструкция, сделанная в этой статье, может обеспечить надежную функцию защиты окон от защемления.


Датчики и датчики Холла (HAL)

Последние новости

HALL Датчики и датчики (HAL)

Что необходимо знать техническому специалисту о диагностике и тестировании датчиков ЗАЛА и приемных катушек, расположенных в распределителе зажигания автомобиля.

Примечание: Датчики HALL в целом.

Датчики

HALL широко используются для контроля вращения и движения компонентов во многих системах управления и контроля современного автомобиля. Датчики ЗАЛА могут выдавать один из трех выходных сигналов в зависимости от требований системы.

  1. Прямоугольный сигнал с изменяющейся частотой по мере увеличения или уменьшения скорости вращения вала. Обычно используется для сигналов вращающихся компонентов, таких как датчики угла поворота коленчатого вала, расположенные внутри или снаружи распределителя, или аналогичные устройства вращения.

  2. Сигнал прямоугольной формы с широтно-импульсной модуляцией (PWM), обычно используемый в датчиках с ограниченным перемещением, таких как датчики положения дроссельной заслонки (TPS) и аналогичные.

  3. Аналоговый выходной сигнал, обычно используемый в датчиках с ограниченным движением, таких как датчики положения дроссельной заслонки (TPS) и аналогичные.

Датчики ЗАЛА распределителя зажигания. (Изменяющаяся частота Тип цифрового сигнала)

Одной из наиболее распространенных областей его применения на транспортных средствах, оснащенных распределителями зажигания, является контроль вращения вала распределителя зажигания и положения вала по отношению к коленчатому валу.

Требуется ЭБУ двигателя для помощи при зажигании и управлении топливом.
Обычно для правильной работы датчика ЗАЛА в цепи требуется три провода.

Сигнал HALL может использоваться непосредственно модулем зажигания в качестве триггера для включения и выключения катушки зажигания или ЭБУ для управления работой катушки зажигания через силовой транзистор. В любом случае выходной сигнал ЗАЛ не изменяется и тестируется аналогичным образом.

Типичный сигнал осциллографа, полученный на распределителе при постоянной скорости вращения.

Это предпочтительный метод тестирования прямоугольного сигнала. (Мультиметры не используются для этого теста.)
Показания сопротивления для этого типа датчика не применимы.

Двойные датчики ЗАЛ, расположенные у дистрибьютора .

В некоторых автомобилях внутри распределителя используются два датчика ЗАЛ, чтобы контролировать скорость вала блока управления двигателем, как это выполняется типичным датчиком угла поворота коленчатого вала (CAS), а также для контроля положения ВМТ цилиндра номер один, как это выполняется типичным датчиком угла поворота кулачка.

Типичный датчик ЗАЛА распределителя VT Commodore на 5 литров.

Неисправность в «цепи» датчика ЗАЛ обычно приводит к нулевому или прерывистому выходному сигналу, который обычно вызывает затрудненное состояние запуска или его отсутствие. Перед тем, как думать о замене датчика ЗАЛ, необходимо проверить источники питания и пригодность заземления.
Во многих случаях может быть финансово целесообразным (с точки зрения затрат или экономии времени) полностью обновить дистрибьютора, а не заменять датчик HALL самостоятельно.Состояние дистрибьютора должно направлять техника по его дальнейшему пути.

Датчики приемной катушки распределителя зажигания. (Индуктивный тип)

Многие более ранние дистрибьюторы использовали датчик индуктивной катушки вместо датчика HALL в качестве триггера для модуля зажигания или ЭБУ для управления работой катушки зажигания. Как правило, модуль зажигания не будет работать, если он получит сигнал неправильного типа, поэтому важно, чтобы модуль соответствовал типу требуемого сигнала запуска.

Многие дистрибьюторы имеют несколько приемных катушек для контроля частоты вращения коленчатого вала и кулачка, а также контроля положения цилиндров в зависимости от используемой системы управления двигателем.

Для проверки сигнала индуктивного типа снова требуется подходящий осциллограф, но есть необходимые условия перед любым испытанием.

  • Убедитесь, что воздушный зазор между реактором и колесом реактора правильный, так как это влияет на мощность выходного сигнала.
  • Убедитесь, что показания сопротивления обмоток катушки приемлемы.(см. спецификации производителей, поскольку они сильно различаются)

  • Обеспечьте правильное вращение вала для обеспечения равномерного выходного сигнала.
  • Убедитесь, что сила магнита приемлемая.

Обратите внимание на разницу в амплитуде типичных сигналов с приемной катушки на изображенном ниже экране.

  • Меньшая амплитуда относится к большему воздушному зазору, создающему более слабый сигнал.
  • Остерегайтесь недостаточного воздушного зазора, который может вызвать физико-механические повреждения.
  • Чрезмерная разница в амплитуде может вызвать пропуски зажигания и / или затрудненный запуск.

Примечание: Обмотки индуктивной катушки чувствительны к полярности. Два провода должны быть подключены к правильным клеммам, чтобы модуль контролировал правильную синхронизацию зажигания катушки зажигания. Неправильная полярность может привести к чрезмерному опережению или задержке искры катушки зажигания.

Ассортимент Premier Auto Trade Sensors включает почти 40 датчиков HALL от ведущих мировых производителей, охватывающих почти 200 000 транспортных средств в Австралии и Новой Зеландии.

Когда вы поставляете и устанавливаете продукцию Premier Auto Trade, вы можете рассчитывать на то, что продукт разработан и протестирован в соответствии со спецификациями производителя транспортных средств, предлагая форму, соответствие и функции оригинального оборудования. Premier Auto Trade распространяет продукцию по всей Австралии через сеть специализированных торговых посредников и ведущие автомобильные группы.

Последние новости

PAT расширяет линейку датчиков выбросов

PAT Racing & Performance Обновление линейки инжекторов

Катушки — это не катушки!

Ассортимент ICON SERIES увеличивается

Работа датчиков уровня и температуры масла

Признаки неисправности датчиков температуры воздуха

Тестирование датчиков MAP

TI Automotive Mustang Performance Pump

Новый диапазон зажимов для шлангов серии ICON

Новые датчики

Новые датчики премиум-класса

Проблемы с реле на автомобиле

Контрольно-измерительное оборудование и инструменты

Датчики топливной рампы (FRS)

Отказ вторичного зажигания

Проверка электрических топливных насосов

Рабочие топливные рейки и фильтры

Проверка датчиков угла поворота CAM (CAM)

Проверка электрического клапана Электромагнитные клапаны (EVS)

Электронные дроссельные заслонки

Тестирование электрических водяных насосов (EWP)

Рабочие топливные элементы и расширительные баки

Поиск неисправностей регуляторов давления топлива (FPR)

Тестирование приводов регулируемого распредвала (VCA)

Тестирование датчиков положения педали акселератора (APS)

Диагностика датчиков угла поворота коленчатого вала (CAS)

Регуляторы производительности и датчики

Дифференцирующие датчики скорости вращения колес (WSS)

Датчики массового расхода воздуха — горячая пленка

Механические топливные насосы (MFP)

Шланги серии ICON

Matter

Датчики (PMS)

Рабочие топливные форсунки

Топливные форсунки (GDI)

Свечи зажигания DENSO

Рабочие топливные насосы

Переключатели охлаждающего вентилятора (CFS)

Датчики температуры воды (WTS)

Переключатели заднего хода

Датчики температуры (OTS)

Воздушные фильтры BMC

Бидоны с проблесковыми маячками

Датчики давления выхлопных газов (EPS)

Выключатели рулевого управления с усилителем

Датчики температуры охлаждающей жидкости (CTS)

Коллекторы с регулируемым впуском (VIM) и впускные клапаны (ICV)

Датчики уровня масла (OLS)

Датчики положения дроссельной заслонки (TPS)

Датчики температуры воздуха (ATS)

Зажигание — конденсаторы, контактные группы, крышки распределителей и роторы

Принадлежности топливной системы (FSA)

Датчики MAP (MAP)

Реле (REL)

Датчики и датчики HALL (HAL)

Топливная рейка Датчики (FRS)

Датчики скорости (SPS)

Новая серия топливных насосов серии ICON

Новая серия шлангов серии ICON

Диапазон рабочих характеристик продолжается

Расширяется ассортимент кислородных датчиков PAT

PAT расширяет присутствие на вторичном рынке автомобилей

Оборудование и Инструменты

Электрические топливные насосы (EFP)

Электромагнитные клапаны (EVS)

Датчики угла CAM (CAM)

Модули зажигания (MOD)

Компоненты для обслуживания форсунок

Электрические водяные насосы (EWP)

Выхлопные газы Датчики (EGT)

Корпус дроссельной заслонки

Датчики детонации

Катушки зажигания

Топливные форсунки (бензин)

Переменная C Приводы промежуточного вала (VCA) Клапаны регулирования подачи масла

Датчики положения педали акселератора (APPS)

Клапаны рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Перемещение Сиднейского распределительного центра

Датчики скорости вращения колес (WSS)

Комплекты проводов зажигания ILS)

Регулирующие клапаны всасывания (SCV)

Датчики массового расхода воздуха (MAF)

Датчики угла поворота коленчатого вала (CAS)

Регуляторы давления топлива (FPR)

Датчики давления масла

Датчики кислорода в выхлопных газах

на выключателях стоп-сигналов

Распределители зажигания

Форсунки для дизельного топлива Common Rail (CRD)

Регулятор холостого хода

Открытие нового распределительного центра в ADELAIDE

Открытие новых распределительных центров в PERTH и DARWIN

Новый каталог топлива от Premier Auto Trade

Ассортимент воздушных фильтров BMC 4WD расширяется

Новый модельный ряд топливных форсунок MVP

PAT Developin g Программы по запросу

Новая упаковка премиум-класса для PAT

Новые линейки продуктов, выпущенные PAT

Расширение ассортимента испытательного оборудования PlusQuip

Новый каталог Raceworks

Новые датчики температуры выхлопных газов

Новые торговые каталоги от Premier Auto Trade

Новые Открытие распределительного центра в Аделаиде

Больше европейских запчастей от Premier Auto Trade

Новый тестер тока предохранителей PlusQuip

PAT Накачано!

Катушки

— это не катушки!

Новый тестер системы рециркуляции отработавших газов, корпуса дроссельной заслонки и привода PlusQuip

Новое поколение высокопроизводительных продуктов!

Новые комплекты катушек зажигания и выводов

Запущена программа датчиков скорости колеса

Запуск программы ведущих зажиганий

Катушки зажигания — катушки — это не катушки!

Запуск тестеров батарей

PlusQuip

Premier Auto Trade с поддержкой местных гонок

Овальная труба Airbox (OTA) для полноприводных приложений от BMC Air Filters

Воздушные фильтры BMC СЕЙЧАС ДОСТУПНЫ от Premier Auto Trade

Premier Катушки зажигания

и KNS-021 теперь снова в наличии

BMC Air Filter становится партнером Premier Auto Trade

Premier Auto Trade открывает распределительный центр в Южной Австралии

Диапазон датчиков кислорода Direct Fit достигает 700

Типы / неисправности / диагностика автомобильных электромеханических реле

Запуск инструментов и оборудования PlusQuip

Комплект для ремонта топливопровода PlusQuip

Комплект для обслуживания топливных форсунок PlusQuip

E85 High Performance с Premier Auto Trade

Тестирование систем рециркуляции отработавших газов (Pt 2)

Новый топливный модуль Delphi и катушка зажигания

Компоненты для обслуживания топливных форсунок от Premier Auto Trade

Старые новости…

5v-30v 3-проводной датчик холла

Здесь у нас есть 3-проводный датчик скорости автомобиля, также известный как датчик Холла. Они могут быть установлены на транспортных средствах для получения сигнала скорости, который может быть введен в наши системы с несколькими датчиками или в ЭБУ вторичного рынка. Эта установка датчика состоит из двух частей: одна — это сам датчик, другая — это небольшой магнит, который вы прикрепляете к вращающемуся валу или колесу транспортного средства, затем датчик необходимо установить на расстоянии не более 1 см от вращающегося магнита. .Когда магнит проходит датчик за один оборот, датчик подсчитывает количество проходов магнитов, и затем это может быть преобразовано в скорость с помощью нашего многометрового или даже вторичного ЭБУ, который имеет функцию калибровки для дополнительных датчиков эффекта Холла.

Это отличный способ для автомобилей, у которых нет рабочего спидометра из-за переоборудования двигателя или просто нет заводского кластера, и которым необходимо генерировать сигнал скорости, который будет использоваться на устройствах, которые могут отображать скорость. например, наши мультиметры. Некоторые ЭБУ вторичного рынка могут использовать сигнал скорости для таких вещей, как, например, управление холостым ходом и управление запуском, поэтому эти датчики на эффекте Холла можно установить и откалибровать, чтобы вы могли снабдить свой ЭБУ вторичного рынка сигналом рабочей скорости для использования функций ЭБУ. которые учитывают скорость.

Единственная сложность при использовании этих датчиков — это очень жесткий допуск на пространство между датчиком и магнитом, в большинстве случаев датчик на эффекте Холла является наиболее надежным и точным в диапазоне от 0,3 см до 0,5 см между магнитом и самим датчиком. , поэтому это может вызвать некоторые трудности с установкой, но в большинстве случаев клиенты должны иметь возможность смонтировать подходящее место для установки и придерживаться этих жестких допусков.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.