Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
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Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar

Para el funcionamiento eficiente de todos los sistemas de un automóvil moderno, los fabricantes equipan el vehículo con una variedad de dispositivos electrónicos que tienen más ventajas sobre los elementos mecánicos.

Cada sensor es de gran importancia para la estabilidad del funcionamiento de los diferentes componentes de la máquina. Considere las características del sensor de pasillo: qué tipos existen, las principales fallas de funcionamiento, el principio de funcionamiento y dónde se aplica.

¿Qué es un sensor Hall en un automóvil?

Un sensor de pasillo es un pequeño dispositivo que tiene un principio de funcionamiento electromagnético. Incluso en los automóviles antiguos de la industria automotriz soviética, estos sensores están disponibles: controlan el funcionamiento del motor de gasolina. Si un dispositivo funciona mal, el motor perderá estabilidad en el mejor de los casos.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar

Se utilizan para el funcionamiento del sistema de encendido, la distribución de fases en el mecanismo de distribución de gas, entre otros. Para comprender qué mal funcionamiento están relacionados con la avería del sensor, debe comprender su estructura y principio de funcionamiento.

¿Para qué sirve un sensor Hall en un automóvil?

Se necesita un sensor de pasillo en un automóvil para registrar y medir los campos magnéticos en diferentes partes del automóvil. La principal aplicación de HH está en el sistema de encendido.

El dispositivo le permite determinar parámetros específicos sin contacto. El sensor crea un impulso eléctrico que va al interruptor o ECU. Estos dispositivos luego envían una señal para generar una corriente para crear una chispa en las velas.

Brevemente sobre el principio del trabajo.

El principio de funcionamiento de este dispositivo fue descubierto en 1879 por el físico estadounidense E.G. Salón. Cuando una oblea semiconductora entra en el área del campo magnético de un imán permanente, se genera una pequeña corriente en ella.

Después de la terminación del campo magnético, no se genera corriente. La interrupción de la influencia del imán se produce a través de las ranuras de la pantalla de acero, que se coloca entre el imán y la oblea semiconductora.

¿Dónde está ubicado y cómo se ve?

El efecto Hall ha encontrado aplicaciones en muchos sistemas de automóviles como:

  • Determina la posición del cigüeñal (cuando el pistón del primer cilindro está en el punto muerto superior de la carrera de compresión);
  • Determina la posición del árbol de levas (para sincronizar la apertura de válvulas en el mecanismo de distribución de gas en algunos modelos de motores de combustión interna modernos);
  • En el disyuntor del sistema de encendido (en el distribuidor);
  • En el tacómetro.

En el proceso de rotación del eje del motor, el sensor reacciona al tamaño de las ranuras de los dientes, a partir de las cuales se genera una corriente de bajo voltaje, que se suministra al dispositivo de conmutación. Una vez en la bobina de encendido, la señal se convierte en alto voltaje, que es necesario para crear una chispa en el cilindro. Si el sensor de posición del cigüeñal está defectuoso, no se puede arrancar el motor.

Un sensor similar se encuentra en el disyuntor del sistema de encendido sin contacto. Cuando se activa, los devanados de la bobina de encendido se conmutan, lo que le permite producir una carga en el devanado primario y una descarga en el secundario.

La foto de abajo muestra cómo se ve el sensor y dónde está instalado en algunos vehículos.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
En el distribuidor
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Sensor del cigüeñal
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Sensor del árbol de levas
Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
Sensor de tacómetro
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Sensor de pasillo en el motor eléctrico

Dispositivo

Un dispositivo sensor de pasillo simple consta de:

  • Imán permanente. Crea un campo magnético que actúa sobre el semiconductor, en el que se crea una corriente de bajo voltaje;
  • Circuito magnetico. Este elemento percibe la acción de un campo magnético y genera una corriente;
  • Rotor giratorio. Es una placa curva de metal que tiene ranuras. Cuando el eje del dispositivo principal gira, las palas del rotor bloquean alternativamente el efecto del imán sobre la varilla, lo que crea impulsos en su interior;
  • Recintos de plástico.

Tipos y alcance

Todos los sensores Hall se dividen en dos categorías. La primera categoría es digital y la segunda es analógica. Estos dispositivos se utilizan con éxito en diversas industrias, incluida la industria automotriz. El ejemplo más simple de este sensor es DPKV (mide la posición del cigüeñal mientras gira).

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
Elemento de sensor de pasillo analógico

En otras industrias, se utilizan dispositivos similares, por ejemplo, en lavadoras (la ropa se pesa en función de la velocidad de rotación de un tambor lleno). Otra aplicación común de tales dispositivos es en un teclado de computadora (se encuentran pequeños imanes en la parte posterior de las teclas y el sensor en sí está instalado debajo de un material polimérico elástico).

Los electricistas profesionales, al medir la intensidad de la corriente en el cable sin contacto, utilizan un dispositivo especial, en el que también se instala un sensor Hall, que reacciona a la fuerza del campo magnético creado por los cables y da un valor correspondiente a la fuerza de el vórtice magnético.

En la industria automotriz, los sensores Hall están integrados en varios sistemas. Por ejemplo, en los vehículos eléctricos, estos dispositivos controlan la carga de la batería. Posición del cigüeñal, válvula de mariposa, velocidad de la rueda, etc. - Todo esto y muchos otros parámetros están determinados por los sensores Hall.

Sensores Hall lineales (analógicos)

En tales sensores, el voltaje depende directamente de la fuerza del campo magnético. En otras palabras, cuanto más cerca esté el sensor del campo magnético, mayor será el voltaje de salida. Estos tipos de dispositivos no tienen un disparador Schmidt ni un transistor de salida de conmutación. El voltaje en ellos se toma directamente del amplificador operacional.

El voltaje de salida de los sensores analógicos de efecto Hall puede generarse mediante un imán permanente o un imán eléctrico. También depende del grosor de las placas y de la fuerza de la corriente que fluye a través de esta placa.

La lógica dicta que el voltaje de salida del sensor se puede aumentar indefinidamente con el aumento del campo magnético. En realidad no lo es. El voltaje de salida del sensor estará limitado por el voltaje de suministro. El voltaje de salida pico a través del sensor se llama voltaje de saturación. Cuando se alcanza este pico, no tiene sentido continuar aumentando la densidad de flujo magnético.

Por ejemplo, las pinzas amperimétricas funcionan según este principio, con la ayuda de la cual se mide el voltaje en el conductor sin contacto con el cable mismo. Los sensores Hall lineales también se utilizan en dispositivos que miden la densidad del campo magnético. Dichos dispositivos son seguros de usar, ya que no requieren contacto directo con un elemento conductor.

Un ejemplo de uso de un elemento analógico

La siguiente figura muestra un circuito simple de un sensor que mide la intensidad de la corriente y funciona según el principio del efecto Hall.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
Un conductor; B - anillo magnético abierto; С – sensor Hall analógico; D - amplificador de señal

Tal sensor de corriente funciona de manera muy simple. Cuando se aplica corriente a un conductor, se crea un campo magnético a su alrededor. El sensor capta la polaridad de este campo y su densidad. Además, se forma un voltaje correspondiente a este valor en el sensor, que se suministra al amplificador y luego al indicador.

Sensores de pasillo digitales

Los dispositivos analógicos se activan en función de la fuerza del campo magnético. Cuanto más alto sea, más voltaje habrá en el sensor. Desde la introducción de la electrónica en varios dispositivos de control, el sensor de pasillo ha adquirido elementos lógicos.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
Elemento sensor de pasillo digital

El dispositivo detecta la presencia de un campo magnético o no lo detecta. En el primer caso, será una unidad lógica y se envía una señal al actuador o unidad de control. En el segundo caso (incluso con un campo magnético grande, pero que no alcanza el umbral límite), el dispositivo no registra nada, lo que se denomina cero lógico.

A su vez, los dispositivos digitales son de tipo unipolar y bipolar. Consideremos brevemente cuáles son sus diferencias.

Unipolar

En cuanto a las variantes unipolares, se activan cuando aparece un campo magnético de una sola polaridad. Si lleva un imán con la polaridad opuesta al sensor, el dispositivo no reaccionará en absoluto. La desactivación del dispositivo ocurre cuando la fuerza del campo magnético disminuye o desaparece por completo.

La unidad de medida requerida es emitida por el dispositivo en el momento en que la fuerza del campo magnético es máxima. Hasta que se alcance este umbral, el dispositivo mostrará un valor de 0. Si la inducción del campo magnético es pequeña, el dispositivo no puede repararlo, por lo tanto, muestra un valor cero. Otro factor que afecta la precisión de las mediciones del dispositivo es su distancia del campo magnético.

Bipolar

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En el caso de la modificación bipolar, el dispositivo se activa cuando el electroimán crea un polo específico y se desactiva cuando se aplica el polo opuesto. Si se quita el imán mientras el sensor está encendido, el dispositivo no se apagará.

Nombramiento de HH en el sistema de encendido del automóvil.

Los sensores Hall se utilizan en sistemas de encendido sin contacto. En ellos, este elemento se instala en lugar del interruptor deslizante, que apaga el devanado primario de la bobina de encendido. La siguiente figura muestra un ejemplo de un sensor Hall, que se usa en automóviles de la familia VAZ.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
A - Sensor de pasillo; B - imán permanente; Con una placa que cubre el efecto libre del imán.

En los sistemas de encendido más modernos, el sensor Hall se usa solo para determinar la posición del cigüeñal. Tal sensor se llama sensor de posición del cigüeñal. El principio de su funcionamiento es idéntico al del sensor Hall clásico.

Solo por la interrupción del devanado primario y la distribución del pulso de alto voltaje ya es responsabilidad de la unidad de control electrónico, que está programada para las características del motor. La ECU puede adaptarse a diferentes modos de funcionamiento de la unidad de potencia cambiando el tiempo de encendido (en los sistemas de contacto y sin contacto del modelo anterior, esta función se asigna al regulador de vacío).

Encendido con sensor Hall

En los sistemas de encendido sin contacto del modelo anterior (el sistema de a bordo de dicho automóvil no está equipado con una unidad de control electrónico), el sensor funciona en la siguiente secuencia:

  1. El eje del distribuidor gira (conectado al árbol de levas).
  2. Una placa fijada en el eje se encuentra entre el sensor Hall y el imán.
  3. La placa tiene ranuras.
  4. Cuando la placa gira y se forma un espacio libre entre el imán, se genera un voltaje en el sensor debido a la influencia del campo magnético.
  5. El voltaje de salida se suministra al interruptor, que permite cambiar entre los devanados de la bobina de encendido.
  6. Después de que se apaga el devanado primario, se genera un pulso de alto voltaje en el devanado secundario, que ingresa al distribuidor (distribuidor) y va a una bujía específica.

A pesar del sencillo esquema de funcionamiento, un sistema de encendido sin contacto debe estar perfectamente ajustado para que aparezca una chispa en cada vela en el momento adecuado. De lo contrario, el motor funcionará de manera inestable o no arrancará en absoluto.

Beneficios del sensor Hall automotriz

Con la introducción de elementos electrónicos, especialmente en sistemas que requieren un ajuste fino, los ingenieros han podido hacer que los sistemas sean más estables en comparación con sus contrapartes controladas por mecánicos. Un ejemplo de esto es el sistema de encendido sin contacto.

Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar

El sensor de efecto Hall tiene varias ventajas importantes:

  1. Es compacto;
  2. Se puede instalar absolutamente en cualquier parte del coche, y en algunos casos incluso directamente en el propio mecanismo (por ejemplo, en un distribuidor);
  3. No hay elementos mecánicos en él, por lo que sus contactos no se queman, como, por ejemplo, en un interruptor del sistema de encendido por contacto;
  4. Los pulsos electrónicos responden mucho más eficazmente a los cambios en el campo magnético, independientemente de la velocidad de rotación del eje;
  5. Además de la fiabilidad, el dispositivo proporciona una señal eléctrica estable en diferentes modos de funcionamiento del motor.

Pero este dispositivo también tiene importantes inconvenientes:

  • El mayor enemigo de cualquier dispositivo electromagnético es la interferencia. Hay muchos de ellos en cualquier motor;
  • En comparación con un sensor electromagnético convencional, este dispositivo será mucho más caro;
  • Su rendimiento se ve afectado por el tipo de circuito eléctrico.

Aplicaciones de sensor Hall

Como dijimos, los dispositivos del principio Hall se utilizan no solo en automóviles. Estas son solo algunas de las industrias en las que es posible o necesario un sensor de efecto Hall.

Aplicaciones de sensores lineales

Los sensores de tipo lineal se encuentran en:

  • Dispositivos que determinan la intensidad de la corriente sin contacto;
  • Tacómetros;
  • Sensores de nivel de vibración;
  • Sensores ferromagnéticos;
  • Sensores que determinan el ángulo de rotación;
  • Potenciómetros sin contacto;
  • Motores DC sin escobillas;
  • Sensores de flujo de sustancias de trabajo;
  • Detectores que determinan la posición de los mecanismos de trabajo.

Aplicación de sensores digitales

En cuanto a los modelos digitales, se utilizan en:

  • Sensores que determinan la frecuencia de rotación;
  • Dispositivos de sincronización;
  • Sensores del sistema de encendido en el automóvil;
  • Sensores de posición de elementos de mecanismos de trabajo;
  • Contadores de pulsos;
  • Sensores que determinan la posición de las válvulas;
  • Dispositivos de bloqueo de puertas;
  • Medidores de consumo de sustancias de trabajo;
  • Sensores de proximidad;
  • Relés sin contacto;
  • En algunos modelos de impresoras, como sensores que detectan la presencia o posición del papel.

¿Qué averías puede haber?

Aquí hay una tabla de las fallas del sensor de la sala principal y sus manifestaciones visuales:

Mal funcionamiento:¿Cómo se manifiesta?
El sensor se activa con más frecuencia de lo que el cigüeñal pasa por un ciclo completoEl consumo de combustible aumenta (mientras que otros sistemas, como el combustible, funcionan correctamente)
El dispositivo se activa cada vez o periódicamente se apaga completamenteMientras el automóvil está en movimiento, el motor puede pararse, el automóvil se sacude, la potencia del motor cae, es imposible acelerar el automóvil a más de 60 km / h.
Mal funcionamiento del sensor HallEn algunos coches extranjeros de última generación, la palanca de cambios está bloqueada.
El sensor de posición del cigüeñal está rotoNo se puede arrancar el motor
Errores en un sistema eléctrico en el que el sensor de pasillo es el elemento principalEn el tablero, la luz de error del sistema de autodiagnóstico de una unidad específica, por ejemplo, el motor al ralentí, se enciende, pero desaparece cuando el motor acelera.

A menudo sucede que el sensor en sí se puede reparar, pero parece que no funciona. Aquí están las razones de esto:

  • Suciedad en el sensor;
  • Alambre roto (uno o más);
  • Ha entrado humedad en los contactos;
  • Cortocircuito (debido a la humedad o daños en el aislamiento, el cable de señal en cortocircuito a tierra);
  • Violación del aislamiento o pantalla del cable;
  • El sensor no está conectado correctamente (la polaridad está invertida);
  • Problemas con cables de alto voltaje;
  • Violación de la unidad de control automático;
  • La distancia entre los elementos del sensor y la parte controlada está configurada incorrectamente.

Comprobación del sensor

Para asegurarse de que el sensor esté defectuoso, se debe realizar una verificación antes de reemplazarlo. La forma más sencilla de diagnosticar un problema, si el problema está realmente en el sensor, es ejecutar un diagnóstico en el osciloscopio. El dispositivo no solo detecta fallas, sino que también indica una avería inminente del dispositivo.

Dado que no todos los conductores tienen la oportunidad de realizar dicho procedimiento, existen formas más económicas de diagnosticar el sensor.

Diagnóstico con multímetro

Primero, el multímetro se configura en el modo de medición de corriente CC (interruptor para 20 V). El procedimiento se realiza en la siguiente secuencia:

  • El cable blindado está desconectado del distribuidor. Está conectado a la masa para que, como resultado del diagnóstico, no encienda accidentalmente el automóvil;
  • El encendido está activado (la llave se gira completamente, pero no arranca el motor);
  • El conector se retira del distribuidor;
  • El contacto negativo del multímetro está conectado a la masa del automóvil (carrocería);
  • El conector del sensor tiene tres pines. El contacto positivo del multímetro se conecta a cada uno de ellos por separado. El primer contacto debe mostrar un valor de 11,37 V (o hasta 12 V), el segundo también debe mostrarse en la región de 12 V y el tercero debe ser 0.
Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar

A continuación, se comprueba el funcionamiento del sensor. Para hacer esto, necesita hacer lo siguiente:

  • Desde el lado de la entrada del cable, se insertan clavijas de metal (por ejemplo, clavos pequeños) en el conector para que no se toquen entre sí. Uno se inserta en el contacto central y el otro en el cable negativo (generalmente blanco);
  • El conector se desliza sobre el sensor;
  • El encendido se enciende (pero no arrancamos el motor);
  • Fijamos el contacto negativo del probador en el negativo (cable blanco) y el contacto positivo en el pin central. El sensor de trabajo dará una lectura de aproximadamente 11,2 V;
  • Ahora el asistente debe hacer girar el cigüeñal con el motor de arranque varias veces. La lectura del multímetro fluctuará. Tenga en cuenta los valores mínimo y máximo. La barra inferior no debe superar los 0,4 V y la superior no debe caer por debajo de los 9 V. En este caso, el sensor puede considerarse útil.

Prueba de resistencia

Para medir la resistencia, necesitará una resistencia (1 kΩ), una lámpara de diodo y cables. Se suelda una resistencia a la pata de la bombilla y se le conecta un cable. El segundo cable se fija a la segunda pata de la bombilla.

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La verificación se realiza en la siguiente secuencia:

  • Retirar la tapa del distribuidor, desconectar el bloque y los contactos del propio distribuidor;
  • El probador está conectado a los terminales 1 y 3. Después de activar el encendido, la pantalla debe mostrar un valor en el rango de 10-12 voltios;
  • De la misma manera, se conecta una bombilla con una resistencia al distribuidor. Si la polaridad es correcta, el control se iluminará;
  • Después de eso, el cable del tercer terminal se conecta al segundo. Luego, el asistente enciende el motor con la ayuda del motor de arranque;
  • Una luz parpadeante indica un sensor en funcionamiento. De lo contrario, debe reemplazarse.

Creación de un controlador de sala simulado

Este método le permite diagnosticar el sensor Hall en ausencia de chispa. La regleta con contactos está desconectada del distribuidor. El encendido está activado. Un pequeño cable conecta los contactos de salida del sensor entre sí. Este es un tipo de simulador de sensor de pasillo que creó el impulso. Si, al mismo tiempo, se ha formado una chispa en el cable central, entonces el sensor no funciona y debe ser reemplazado.

Solución de problemas

Si desea reparar el sensor de pasillo con sus propias manos, primero debe comprar el llamado componente lógico. Puede seleccionarlo de acuerdo con el modelo y tipo de sensor.

La reparación en sí se lleva a cabo de la siguiente manera:

  • Se hace un agujero en el centro del cuerpo con un taladro;
  • Con un cuchillo de oficina, se cortan los cables del componente antiguo, después de lo cual se colocan ranuras para los cables nuevos que se conectarán al circuito;
  • El nuevo componente se inserta en la carcasa y se conecta a los pines antiguos. Puede verificar la corrección de la conexión usando una lámpara de diodo de control con una resistencia en un contacto. Sin la influencia del imán, la luz debería apagarse. Si esto no sucede, entonces necesita cambiar la polaridad;Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
  • Los nuevos contactos deben soldarse al bloque del dispositivo;
  • Para asegurarse de que el trabajo se realiza correctamente, debe diagnosticar el nuevo sensor utilizando los métodos anteriores;
  • Finalmente, la carcasa debe sellarse. Para hacer esto, es mejor usar pegamento resistente al calor, ya que el dispositivo a menudo está expuesto a altas temperaturas;
  • El controlador se ensambla en orden inverso.

¿Cómo reemplazar el sensor con tus propias manos?

No todos los entusiastas de los automóviles tienen tiempo para reparar sensores manualmente. Es más fácil para ellos comprar uno nuevo e instalarlo en lugar del anterior. Este procedimiento se realiza de la siguiente manera:

  • En primer lugar, debe quitar los terminales de la batería;
  • Se quita el distribuidor, se desconecta el bloque con cables;
  • Se quita la tapa del distribuidor;
  • Antes de desmontar por completo el dispositivo, es importante recordar cómo se ubicó la válvula. Es necesario combinar las marcas de distribución y el cigüeñal;
  • Se quita el eje del distribuidor;
  • El sensor de pasillo en sí está desconectado;Sensor de pasillo: principio de funcionamiento, tipos, aplicación, cómo comprobar
  • Se instala uno nuevo en lugar del sensor antiguo;
  • El bloque se ensambla en orden inverso.

Los sensores de última generación tienen una larga vida útil, por lo que no se requiere un reemplazo frecuente del dispositivo. Al reparar el sistema de encendido, también debe prestar atención a este dispositivo de seguimiento.

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En conclusión, una descripción detallada del dispositivo y el principio de funcionamiento del sensor Hall en un automóvil:

¿Qué es un SENSOR HALL? Cómo funciona y cómo está organizado

Preguntas y respuestas

¿Qué es un sensor Hall? Este es un dispositivo que reacciona ante la aparición o ausencia de un campo magnético. Los sensores ópticos tienen un principio de funcionamiento similar, que reaccionan al impacto de un haz de luz en una fotocélula.

¿Dónde se utiliza el sensor de pasillo? En los automóviles, este sensor se utiliza para detectar la velocidad de una rueda o un eje específico. Además, este sensor se instala en aquellos sistemas en los que es importante determinar la posición de un eje en particular para la sincronización de diferentes sistemas. Un ejemplo de esto es el sensor del cigüeñal y del árbol de levas.

¿Cómo comprobar el sensor Hall? Hay varias formas de comprobar el sensor. Por ejemplo, cuando hay energía en el sistema de encendido y las bujías no emiten chispas, en máquinas con distribuidor sin contacto, se quita la tapa del distribuidor y se quita el bloque de bujías. A continuación, se enciende el encendido del automóvil y se cierran los contactos 2 y 3. El cable de alto voltaje debe mantenerse cerca del suelo. En este momento, debería aparecer una chispa. Si hay una chispa, pero no hay chispa cuando el sensor está conectado, entonces debe ser reemplazado. La segunda forma es medir el voltaje de salida del sensor. En buenas condiciones, este indicador debe estar en el rango de 0.4 a 11V. El tercer método consiste en colocar un análogo de trabajo conocido en lugar del sensor antiguo. Si el sistema funciona, entonces el problema está en el sensor.

2 comentario

  • Anónimo

    Estoy buscando el diagrama electrónico del sensor de contacto ru 3. Hay 300 ohmios entre dos pines y el motor ya no arranca.
    sin encendido. prueba de otras dos bobinas. mismo resultado. prueba de otra unidad de inyección. todavía no hay encendido. sin embargo, son dos bobinas dobles. no hay distribuidor en el peugeot 106.

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