Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Automatski pojmovi,  Auto popravak,  Članci,  Uređaj vozila

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

Za učinkovit rad svih sustava modernog automobila, proizvođači opremaju vozilo raznim elektroničkim uređajima koji imaju više prednosti u odnosu na mehaničke elemente.

Svaki senzor je od velike važnosti za stabilnost rada različitih komponenata u stroju. Razmotrite značajke senzora dvorane: koje vrste postoje, glavne neispravnosti, načelo rada i gdje se primjenjuje.

Što je Hall senzor u automobilu

Hallov senzor je mali uređaj koji ima elektromagnetski princip rada. Ovi senzori su dostupni čak i u starim automobilima sovjetske automobilske industrije - oni kontroliraju rad benzinskog motora. Ako uređaj ne radi pravilno, motor će u najboljem slučaju izgubiti stabilnost.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

Koriste se za rad sustava paljenja, raspodjelu faza u mehanizmu raspodjele plina i druge. Da biste razumjeli koji su kvarovi povezani s kvarom senzora, trebali biste razumjeti njegovu strukturu i princip rada.

Čemu služi Hall senzor u automobilu?

Senzor dvorane u automobilu potreban je za bilježenje i mjerenje magnetskih polja u različitim dijelovima automobila. Glavna primjena HH je u sustavu paljenja.

Uređaj vam omogućuje određivanje određenih parametara na beskontaktni način. Senzor stvara električni impuls koji ide na prekidač ili ECU. Nadalje, ovi uređaji šalju signal da generiraju struju koja stvara iskru u svijećama.

Ukratko o principu rada

Princip rada ovog uređaja otkrio je 1879. američki fizičar E.G. Dvorana. Kad poluvodička oblatna uđe u područje magnetskog polja trajnog magneta, u njemu se stvara mala struja.

Nakon završetka magnetskog polja ne stvara se struja. Prekid utjecaja magneta događa se kroz proreze na čeličnom zaslonu koji je postavljen između magneta i poluvodičke pločice.

Gdje se nalazi i kako izgleda?

Hallov efekt pronašao je primjenu u mnogim sustavima vozila kao što su:

  • Određuje položaj radilice (kada je klip prvog cilindra u gornjoj mrtvoj točki takta kompresije);
  • Određuje položaj bregastog vratila (za sinkronizaciju otvaranja ventila u mehanizmu za raspodjelu plina u nekim modelima suvremenih motora s unutarnjim izgaranjem);
  • U prekidaču sustava paljenja (na razdjelniku);
  • U tahometru.

Tijekom rotacije osovine motora, senzor reagira na veličinu utora zuba, iz kojih se generira struja niskog napona, koja se dovodi na sklopni uređaj. Jednom u zavojnici paljenja, signal se pretvara u visoki napon, potreban za stvaranje iskre u cilindru. Ako je osjetnik položaja radilice neispravan, motor se ne može pokrenuti.

Sličan senzor nalazi se u prekidaču beskontaktnog sustava paljenja. Kada se aktivira, namoti svitka za paljenje se prebacuju, što mu omogućuje stvaranje naboja na primarnom namotu i pražnjenje iz sekundarnog.

Fotografija ispod prikazuje kako senzor izgleda i gdje je ugrađen u neka vozila.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
U distributeru
Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Osjetnik radilice
Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Senzor bregastog vratila
Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Senzor tahometra
Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Hall senzor u elektromotoru

uređaj

Jednostavni senzor dvorane sastoji se od:

  • Trajni magnet. Stvara magnetsko polje koje djeluje na poluvodič, u kojem se stvara struja niskog napona;
  • Magnetski krug. Ovaj element percipira djelovanje magnetskog polja i stvara struju;
  • Rotirajući rotor. To je metalna zakrivljena ploča koja ima utore. Kada se osovina glavnog uređaja okreće, lopatice rotora naizmjence blokiraju učinak magneta na šipku, što stvara impulse unutar nje;
  • Kućišta od plastike.

Vrste i opseg

Svi Hall senzori spadaju u dvije kategorije. Prva kategorija je digitalna, a druga analogna. Ovi se uređaji uspješno koriste u raznim industrijama, uključujući automobilsku. Najjednostavniji primjer ovog senzora je DPKV (mjeri položaj radilice dok se okreće).

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Analogni element senzora Hall-a

U drugim industrijama slični se uređaji koriste, na primjer, u perilicama rublja (rublje se mjeri na temelju brzine vrtnje punog bubnja). Druga uobičajena primjena takvih uređaja je u računalnoj tipkovnici (mali magneti nalaze se na stražnjoj strani tipki, a sam senzor ugrađen je ispod elastičnog polimernog materijala).

Profesionalni električari koriste poseban uređaj za beskontaktno mjerenje struje u kabelu, u koji je ugrađen i Hall senzor, koji reagira na jakost magnetskog polja koje stvaraju žice i daje vrijednost koja odgovara jačini magnetskog vrtloga .

U automobilskoj industriji, Hall senzori integrirani su u različite sustave. Na primjer, u električnim vozilima ti uređaji prate napunjenost baterije. Položaj radilice, ventil za gas, broj okretaja kotača itd. - sve ove i mnoge druge parametre određuju Hall senzori.

Linearni (analogni) Hallovi senzori

U takvim senzorima napon izravno ovisi o jačini magnetskog polja. Drugim riječima, što je senzor bliže magnetskom polju, to je veći izlazni napon. Ove vrste uređaja nemaju Schmidtov okidač i prekidački izlazni tranzistor. Napon u njima uzima se izravno iz operativnog pojačala.

Izlazni napon analognih Hallovih senzora može se generirati pomoću permanentnog ili električnog magneta. Također ovisi o debljini ploča i jačini struje koja teče kroz ovu ploču.

Logika nalaže da se izlazni napon senzora može neograničeno povećavati s povećanjem magnetskog polja. Zapravo nije. Izlazni napon iz senzora bit će ograničen naponom napajanja. Vrhunski izlazni napon na senzoru naziva se napon zasićenja. Kada se postigne ovaj vrh, besmisleno je nastaviti povećavati gustoću magnetskog toka.

Na primjer, strujne stezaljke rade na ovom principu, uz pomoć kojih se mjeri napon u vodiču bez kontakta sa samom žicom. Linearni Hall senzori se također koriste u uređajima koji mjere gustoću magnetskog polja. Takvi su uređaji sigurni za korištenje, jer ne zahtijevaju izravan kontakt s vodljivim elementom.

Primjer upotrebe analognog elementa

Na slici ispod prikazan je jednostavan sklop senzora koji mjeri jačinu struje i radi na principu Hallovog efekta.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
A - dirigent; B - otvoreni magnetski prsten; S – analogni Hallov senzor; D - pojačalo signala

Takav senzor struje radi vrlo jednostavno. Kada se struja dovede na vodič, oko njega se stvara magnetsko polje. Senzor bilježi polaritet ovog polja i njegovu gustoću. Nadalje, u senzoru se formira napon koji odgovara ovoj vrijednosti, koji se dovodi do pojačala, a zatim do indikatora.

Digitalni Hall senzori

Analogni uređaji se aktiviraju ovisno o jačini magnetskog polja. Što je veći, to će više napona biti u senzoru. Od uvođenja elektronike u različite upravljačke uređaje, Hall senzor je stekao logičke elemente.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
Digitalni element senzora Hall-a

Uređaj ili detektira prisutnost magnetskog polja, ili ga ne detektira. U prvom slučaju to će biti logička jedinica, a signal se šalje aktuatoru ili upravljačkoj jedinici. U drugom slučaju (čak i s velikim, ali ne dosežućim graničnim pragom, magnetsko polje) uređaj ne bilježi ništa, što se naziva logičkom nulom.

S druge strane, digitalni uređaji su unipolarnog i bipolarnog tipa. Razmotrimo ukratko u čemu su njihove razlike.

Unipolarni

Što se tiče unipolarnih varijanti, one se pokreću kada se pojavi magnetsko polje samo jednog polariteta. Ako senzoru donesete magnet suprotnog polariteta, uređaj uopće neće reagirati. Deaktiviranje uređaja događa se kad se jakost magnetskog polja smanji ili potpuno nestane.

Potrebnu mjernu jedinicu uređaj izdaje u trenutku kada je jakost magnetskog polja najveća. Dok se ne dosegne ovaj prag, uređaj će pokazivati ​​vrijednost 0. Ako je indukcija magnetskog polja mala, uređaj je ne može popraviti, pa pokazuje nultu vrijednost. Drugi faktor koji utječe na točnost mjerenja uređaja je njegova udaljenost od magnetskog polja.

Bipolarni

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

U slučaju bipolarne izmjene, uređaj se aktivira kada elektromagnet stvara određeni pol, a deaktivira se kada se primijeni suprotni pol. Ako se magnet ukloni dok je senzor uključen, uređaj se neće isključiti.

Imenovanje HH u sustavu paljenja automobila

Hall senzori se koriste u beskontaktnim sustavima paljenja. U njima je ovaj element ugrađen umjesto klizača prekidača, koji isključuje primarni namot induktivnog svitka. Na slici ispod prikazan je primjer Hall senzora, koji se koristi u automobilima obitelji VAZ.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
A - Hallov senzor; B - permanentni magnet; S pločom koja pokriva slobodni učinak magneta

U modernijim sustavima paljenja Hall senzor se koristi samo za određivanje položaja radilice. Takav senzor naziva se senzor položaja radilice. Princip njegovog rada identičan je klasičnom Hall senzoru.

Samo za prekid primarnog namota i raspodjelu visokonaponskog impulsa već je odgovorna elektronička upravljačka jedinica koja je programirana za karakteristike motora. ECU se može prilagoditi različitim načinima rada pogonske jedinice promjenom vremena paljenja (u kontaktnim i beskontaktnim sustavima starog modela, ova funkcija je dodijeljena vakuumskom regulatoru).

Paljenje s Hall senzorom

U beskontaktnim sustavima paljenja starog modela (ugrađeni sustav takvog automobila nije opremljen elektroničkom upravljačkom jedinicom), senzor radi u sljedećem redoslijedu:

  1. Osovina razdjelnika se okreće (povezana s bregastim vratilom).
  2. Ploča pričvršćena na osovinu nalazi se između Hallovog senzora i magneta.
  3. Ploča ima utore.
  4. Kada se ploča rotira i između magneta nastane slobodan prostor, u senzoru se stvara napon zbog utjecaja magnetskog polja.
  5. Izlazni napon se dovodi do prekidača, koji osigurava prebacivanje između namota induktivnog svitka.
  6. Nakon isključivanja primarnog namota, u sekundarnom namotu se stvara visokonaponski impuls koji ulazi u razdjelnik (razdjelnik) i ide do određene svjećice.

Unatoč jednostavnoj shemi rada, beskontaktni sustav paljenja mora biti savršeno podešen tako da se iskra pojavi u svakoj svijeći u pravo vrijeme. Inače će motor raditi nestabilno ili se uopće neće pokrenuti.

Prednosti Automotive Hall senzora

Uvođenjem elektroničkih elemenata, posebno u sustavima koji zahtijevaju fino podešavanje, inženjeri su uspjeli učiniti sustave stabilnijim u usporedbi s kolegama kojima upravlja mehanika. Primjer za to je beskontaktni sustav paljenja.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

Hallov senzor ima nekoliko važnih prednosti:

  1. Kompaktan je;
  2. Može se ugraditi apsolutno u bilo koji dio automobila, au nekim slučajevima čak i izravno u sam mehanizam (na primjer, u distributeru);
  3. U njemu nema mehaničkih elemenata, tako da njegovi kontakti ne izgaraju, kao, na primjer, u prekidaču kontaktnog sustava paljenja;
  4. Elektronički impulsi puno učinkovitije reagiraju na promjene magnetskog polja, bez obzira na brzinu rotacije osovine;
  5. Osim pouzdanosti, uređaj osigurava stabilan električni signal u različitim načinima rada motora.

Ali ovaj uređaj također ima značajne nedostatke:

  • Najveći neprijatelj svakog elektromagnetskog uređaja su smetnje. Ima ih dosta u svakom motoru;
  • U usporedbi s konvencionalnim elektromagnetskim senzorom, ovaj će uređaj biti puno skuplji;
  • Na njegovu izvedbu utječe vrsta električnog kruga.

Primjene Hall senzora

Kao što smo rekli, uređaji s Hall -ovim principom ne koriste se samo u automobilima. Evo samo nekoliko industrija u kojima je Hall -ov senzor moguć ili potreban.

Primjene linearnih senzora

Senzori linearnog tipa nalaze se u:

  • Uređaji koji određuju jakost struje na beskontaktni način;
  • Tahometri;
  • Senzori razine vibracija;
  • Feromagnet senzori;
  • Senzori koji određuju kut rotacije;
  • Beskontaktni potenciometri;
  • DC motori bez četkica;
  • Senzori protoka radne tvari;
  • Detektori koji određuju položaj radnih mehanizama.

Primjena digitalnih senzora

Što se tiče digitalnih modela, oni se koriste u:

  • Senzori koji određuju učestalost rotacije;
  • Uređaji za sinkronizaciju;
  • Senzori sustava paljenja u automobilu;
  • Senzori položaja elemenata radnih mehanizama;
  • Brojači impulsa;
  • Senzori koji određuju položaj ventila;
  • Uređaji za zaključavanje vrata;
  • Mjerači potrošnje radnih tvari;
  • Senzori blizine;
  • Beskontaktni releji;
  • U nekim modelima pisača, kao senzori koji otkrivaju prisutnost ili položaj papira.

Koji kvarovi mogu biti?

Evo tablice kvarova glavnog senzora dvorane i njihovih vizualnih manifestacija:

Kvar:Kako se očituje:
Senzor se aktivira češće nego što radilica završi puni ciklusPotrošnja goriva se povećava (dok drugi sustavi, poput goriva, rade ispravno)
Uređaj se aktivira jednom ili se povremeno potpuno isključiDok se automobil kreće, motor se može zaustaviti, automobil se trgne, snaga motora padne, nemoguće je ubrzati automobil brže od 60 km / h.
Neispravnost Hall senzoraU nekim stranim automobilima najnovije generacije ručica mjenjača je blokirana
Pokvaren je osjetnik položaja radiliceMotor se ne može pokrenuti
Pogreške u električnom sustavu u kojem je glavni element dvoranski senzorNa armaturnoj ploči svijetli lampica pogreške sustava samodijagnoze određene jedinice, na primjer motora u praznom hodu, ali nestaje kad motor ubrza.

Često se dogodi da je sam senzor u dobrom stanju, ali čini se da nije u redu. Evo razloga za to:

  • Nečistoća na senzoru;
  • Prekinuta žica (jedna ili više);
  • Na kontaktima je došla vlaga;
  • Kratki spoj (zbog vlage ili oštećenja izolacije, signalna žica kratko spojena na masu);
  • Kršenje izolacije kabela ili zaslona;
  • Senzor nije pravilno povezan (polaritet je obrnut);
  • Problemi s visokonaponskim žicama;
  • Kršenje jedinice automatskog upravljanja;
  • Udaljenost između elemenata senzora i kontroliranog dijela nije ispravno postavljena.

Provjera senzora

Da biste bili sigurni da je senzor neispravan, prije njegove zamjene mora se izvršiti provjera. Najlakši način dijagnosticiranja problema - je li problem stvarno u senzoru - jest pokretanje dijagnostike na osciloskopu. Uređaj ne samo da otkriva kvarove, već ukazuje i na skori kvar uređaja.

Budući da nema svaki automobilist priliku provesti takav postupak, postoje pristupačniji načini dijagnosticiranja senzora.

Dijagnostika multimetrom

Prvo je multimetar postavljen na način mjerenja istosmjerne struje (prekidač za 20V). Postupak se izvodi u slijedu:

  • Oklopna žica je odvojena od razdjelnika. Povezan je s masom tako da, kao rezultat dijagnostike, slučajno ne pokrenete automobil;
  • Paljenje je aktivirano (ključ je okrenut do kraja, ali nemojte paliti motor);
  • Konektor je uklonjen iz razdjelnika;
  • Negativni kontakt multimetra povezan je s masom automobila (tijela);
  • Konektor osjetnika ima tri pina. Pozitivni kontakt multimetra povezan je sa svakim od njih zasebno. Prvi kontakt trebao bi pokazati vrijednost od 11,37 V (ili do 12 V), drugi bi se također trebao prikazati u regiji 12 V, a treći - 0.
Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

Zatim se provjerava rad senzora. Da biste to učinili, morate učiniti sljedeće:

  • Sa strane ulaza za žicu, metalne iglice (na primjer, mali čavli) umetnute su u konektor tako da se međusobno ne dodiruju. Jedan je umetnut u središnji kontakt, a drugi - na negativnu žicu (obično bijelu);
  • Konektor klizi preko senzora;
  • Paljenje se uključuje (ali ne palimo motor);
  • Negativni kontakt ispitivača učvršćujemo na minus (bijela žica), a pozitivni kontakt na središnju iglu. Radni senzor će dati očitanje od približno 11,2V;
  • Sada bi pomoćnik trebao nekoliko puta okretati radilicu s pokretačem. Očitavanje brojila će varirati. Obratite pažnju na minimalnu i maksimalnu vrijednost. Donja traka ne smije prelaziti 0,4V, a gornja ne smije pasti ispod 9V. U tom se slučaju senzor može smatrati ispravnim.

Ispitivanje otpora

Za mjerenje otpora trebat će vam otpor (1 kΩ), diodna svjetiljka i žice. Na nožicu žarulje zalemljen je otpornik, a na njega je spojena žica. Druga žica je pričvršćena na drugu nogu žarulje.

Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere

Provjera se provodi u slijedećem slijedu:

  • Uklonite poklopac razdjelnika, odvojite blok i kontakte samog razdjelnika;
  • Ispitivač je spojen na stezaljke 1 i 3. Nakon aktiviranja paljenja, zaslon bi trebao prikazivati ​​vrijednost u rasponu od 10-12 volti;
  • Na isti je način na razdjelnik priključena žarulja s otpornikom. Ako je polaritet ispravan, kontrola će zasvijetliti;
  • Nakon toga, žica s trećeg terminala spojena je na drugi. Tada pomoćnik okreće motor uz pomoć startera;
  • Trepćuće svjetlo označava radni senzor. U suprotnom, mora se zamijeniti.

Izrada simuliranog kontrolera dvorane

Ova metoda omogućuje vam dijagnosticiranje Hall senzora u odsutnosti iskre. Traka s kontaktima odvojena je od razdjelnika. Paljenje je aktivirano. Mala žica međusobno povezuje izlazne kontakte senzora. Ovo je svojevrsni simulator Hall Hall senzora koji je stvorio impuls. Ako se istodobno na središnjem kabelu stvori iskra, tada je senzor u kvaru i treba ga zamijeniti.

Rješavanje problema

Ako postoji želja za popravkom senzora dvorane vlastitim rukama, prije svega morat ćete kupiti takozvanu logičku komponentu. Možete ga odabrati u skladu s modelom i vrstom senzora.

Sam popravak izvodi se na sljedeći način:

  • U središtu tijela bušilicom je napravljena rupa;
  • Klerikalnim nožem režu se žice stare komponente, nakon čega se postavljaju žljebovi za nove žice koje će biti spojene na krug;
  • Nova komponenta umetnuta je u kućište i spojena na stare klinove. Ispravnost veze možete provjeriti pomoću kontrolne diodne svjetiljke s otpornikom na jednom kontaktu. Bez utjecaja magneta, svjetlost bi se trebala ugasiti. Ako se to ne dogodi, tada morate promijeniti polaritet;Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
  • Novi kontakti moraju biti zalemljeni na blok uređaja;
  • Da biste bili sigurni da je posao pravilno izveden, trebali biste dijagnosticirati novi senzor pomoću gore navedenih metoda;
  • Konačno, kućište mora biti zapečaćeno. Da biste to učinili, bolje je koristiti ljepilo otporno na toplinu, jer je uređaj često izložen visokim temperaturama;
  • Kontroler se sastavlja obrnutim redoslijedom.

Kako zamijeniti senzor vlastitim rukama?

Nema svaki entuzijast u automobilu vremena za ručno popravljanje senzora. Lakše im je kupiti novi i instalirati ga umjesto starog. Ovaj se postupak izvodi na sljedeći način:

  • Prije svega, trebate ukloniti stezaljke iz baterije;
  • Razdjelnik je uklonjen, blok sa žicama je odvojen;
  • Poklopac razdjelnika je uklonjen;
  • Prije potpunog demontiranja uređaja, važno je zapamtiti kako se nalazio sam ventil. Potrebno je kombinirati vremenske oznake i radilicu;
  • Osovina razdjelnika je uklonjena;
  • Sam senzor dvorane je odspojen;Hallov senzor: princip rada, vrste, primjena, način provjere
  • Umjesto starog senzora instaliran je novi;
  • Jedinica se sastavlja obrnutim redoslijedom.

Senzori najnovije generacije imaju dug vijek trajanja, pa česta zamjena uređaja nije potrebna. Pri servisiranju sustava paljenja također morate obratiti pažnju na ovaj uređaj za praćenje.

Video na temu

Zaključno, detaljan pregled uređaja i principa rada Hall senzora u automobilu:

Što je HALL SENZOR. Kako to radi i kako je uređeno

Pitanja i odgovori:

Što je Hall senzor? Ovo je uređaj koji reagira na pojavu ili odsutnost magnetskog polja. Optički senzori imaju sličan princip rada, koji reagiraju na utjecaj svjetlosnog snopa na fotoćeliju.

Gdje se koristi Hall -ov senzor? U automobilima se ovaj senzor koristi za otkrivanje brzine kotača ili određene osovine. Također, ovaj senzor ugrađen je u one sustave u kojima je važno odrediti položaj određene osovine za sinkronizaciju različitih sustava. Primjer za to je senzor radilice i bregastog vratila.

Kako provjeriti Hall senzor? Postoji nekoliko načina za provjeru senzora. Na primjer, kada u sustavu paljenja postoji napajanje, a svjećice ne emitiraju iskru, na strojevima s beskontaktnim razdjelnikom skida se poklopac razdjelnika i uklanja se utikač. Zatim se uključuje paljenje automobila i zatvaraju kontakti 2 i 3. Visokonaponska žica mora se držati blizu tla. U ovom trenutku trebala bi se pojaviti iskra. Ako postoji iskra, ali nema iskre kada je senzor spojen, mora se zamijeniti. Drugi način je mjerenje izlaznog napona senzora. U dobrom stanju ovaj bi pokazatelj trebao biti u rasponu od 0.4 do 11V. Treća metoda je staviti poznati radni analog umjesto starog senzora. Ako sustav radi, problem je u senzoru.

2 комментария

  • Pseudonim

    Tražim elektronički dijagram ru 3 kontakt senzora. između dva pina je 300 ohma i motor se više ne pokreće.
    nema paljenja. ispitivanje dvije druge zavojnice. isti rezultat. ispitivanje druge jedinice za ubrizgavanje. još uvijek nema paljenja. ipak su to dvije dvostruke zavojnice. na peugeotu 106 nema distributera.

  • Nguyen Duy Hoa

    Zašto se optička i elektromagnetska dvorana naziva senzor paljenja G NE?

Dodajte komentar