Как проверить датчик холла: 4 способа — Ozon Клуб

Как проверить датчик Холла в трамблере? | TWOKARBURATORS

Датчик Холла системы зажигания карбюраторного двигателя автомобиля ВАЗ 21093

Датчик Холла системы зажигания карбюраторного двигателя автомобиля ВАЗ 21093

На примере датчика Холла в трамблере бесконтактной системы зажигания автомобиля ВАЗ 21093.

Признаки неисправности датчика Холла

Датчик Холла предназначен для определения момента искрообразования в системе зажигания автомобиля (аналог контактов в контактной системе зажигания). При выходе его из строя двигатель автомобиля либо не запустится совсем , либо будет пускаться и глохнуть. При возникновении подобных проблем с двигателем автомобиля в числе прочих следует провести проверку датчика Холла.

Проверка датчика Холла

Провести проверку можно не снимая его с трамблера. Для ее проведения понадобится вольтметр или подобный прибор с режимом вольтметра и пара булавок.

Проверка датчика Холла с помощью булавок и вольтметра

Проверка датчика Холла с помощью булавок и вольтметра

Протыкаем булавками изоляцию зеленого и бело-черного провода в соединительной колодке датчика

Подключаем выводы вольтметра к булавкам

Включаем зажигание автомобиля

Медленно вращаем коленчатый вал двигателя

Вращать можно отверткой за шлицы маховика в лючке на картере сцепления.

Следим за показаниями вольтметра

При вращении коленчатого вала и бегунка трамблера соответственно, показания вольтметра должны попеременно падать почти до нуля (0,4 В) и подниматься до величины напряжения в ботовой сети или несколько ниже (9-12 В). Если все так и происходит – датчик Холла исправен и следует искать неисправность где-то еще.

Примечания и дополнения

Если нет вольтметра, можно заменить датчик Холла заведомо исправным и оценить работу двигателя уже с ним. Для этого придется снимать, разбирать-собирать трамблер что более трудоемко.

Отсоединять колодку проводов от датчика Холла желательно при выключенном зажигании иначе возможен его выход из строя.

Как проверить датчик Холла на автомобильном трамблере

Каждый уважающий себя пользователь автотранспорта скажет Вам, что датчик-распределитель зажигания является незаменимой и очень важной деталью для выработки и дальнейшей сегрегации ведущих синхроимпульсов, производимых в процессе влияние на свечи и концентратор. Большинство людей, владеющих любым транспортным средством знают, как проверить датчик холла.

Именно поэтому автолюбителю несомненно важно знать, как не делать роковую ошибку при проверке и не допустить неисправность своего транспортного средства. Система работы высокоэффективного устройства функционирует по не малоизвестной схеме, которую открыл в 1879 году Эдвин Холл.

Механизм действия достаточно прост и известен знатокам физики. Итак, ученый описал состояние проводника, помещенного в определенное магнитное поле с постоянным током. При всем при этом, будь то проводник или полупроводник постоянно находится под воздействием магнитного поля.

Неисправности датчика Холла воспрепятствуют нормальной работе и даже запуску мотора. А это, знаете ли, всегда финансовая и материальная нагрузка. Первые признаки неисправности, которые подает Ваш автомобиль нужно уметь распознать и принять во внимание. Если не заводится двигатель – тут уже ничего не поможет, даже мучения электростартера.

Неисправность датчика очевидна для авто пользователя. Понимание этого процесса выплывает из его конструкции. Итак, датчик входит в систему зажигания и представляет собой соединённые определенным способом проводник и вектолит, а связующим звеном выступает металлический цилиндр с экранным отражателем.

Как проверить датчик Холла в ограниченных условиях

Подвергнуть проверке устройство на работоспособность совершенно не сложно, для этого существует несколько простых и эффективных способов. Каждый из представленных вариантов подразумевает проверку датчика электронного зажигания исключительно на Вашем транспортном средстве.

Способ первый: искусственное создание правильной работы

Итак, этот способ предполагает использование прибора, вольтметра, с подсоединением его к датчику Холла. Следовательно, на работающем измерителе вольтметр продемонстрирует напряжение от половины до трех Вольт.

В случае получения иных исходных данных лучшим решением будет замена. Так же можно поменять его на прибор, который будет исполнять функцию имитации работы датчика трамблера. Правильная проверка дело не сложное, но требующее системности и аккуратности.

Способ второй: как проверить на трамблере датчик зажигания без вольтметра

Это возможно при непосредственном контакте с Вашим автотранспортом с помощью следующих перечисленных шагов. Для начала нужно, подсоединив свечу к проводу индуктора объединить резьбу и массу. Далее необходимо одновременно подсоединить каретку и разъем с датчиком Холла, а после всего этого запустить зажигание.

Напоследок с помощью исключительно металлической отвертки определить проскакивает ли искра на свече, проведя отверткой около датчика зажигания. В результате, если искра все таки есть, значит, Ваш трамблер рабочий.

Нужно понимать, что используя такой способ проверки, стоит обязательно протестировать аккумулятор, а так же замок зажигания с ключом, коммутатор и бобину, предохранители и проводку.

Как заменить датчик Холла на трамблере после выявления его неисправности

Замена старого датчика на работающее устройство производится по определенной технологии с учетом техники безопасности и возможных рисков. Вы должны понимать, что делать это нужно в случае серьезных неполадок.

Сбои в работе проявляются в абсолютно разных формах, поэтому заметить их во время не сможет даже самый профессиональный мастер. Итак, критические случаи, в которых необходимо заменить неисправный датчик:

1) Мотор совсем не заводится или вообще не запускается;

2) Появились перебои или рывки в функционировании двигателя;

3) На повышенных оборотах машина дергается;

4) Во время движения глохнет силовой агрегат.

Комплекс действий, необходимых для замены датчика Холла результативен в случае осторожности и системности. Для начала отключите крышку распределителя. Далее нужно так повернуть коленчатый вал, чтобы расположенная на шкиве метка совпала с меткой на крышке газораспределительного механизма.

Определите для себя, на какой отметке находится бегунок распределителя зажигания, а потом, воспользовавшись ключом выкрутите гайки и достаньте трамблер. Используя среднего размера молоток необходимо выбить штифт, которым присоединена маслоотражательная муфта. С помощью пассатижей достаньте штифт, а муфта тогда снимется вместе с шайбой.

После проделанных действий извлеките вал из корпуса ремонтируемого трамблера. Как только образуется отверстие, следует отключить зажимы на датчике Холла, аккуратно открутив и достав его. А вот уже после установки новой детали и выполнении всех описанных действий, обязательно нужно протестировать датчик работоспособность с помощью вышеуказанных действий.

Поделитесь информацией с друзьями:

Как проверить датчик Холла VW Passat B3?

Проверка работоспособности датчика Холла на Пассат Б3

Содержание:

В современных транспортных средствах датчик Холла является одним из основных компонентов бесконтактной системы зажигания. Поэтому работоспособности этой детали нужно уделить особое внимание, особенно если замечены какие-либо неполадки в ее работе. Предлагаем вам узнать, что представляет собой датчик Холла Пассат Б3, для чего он нужен и как определить его поломку.

Понятие и функции

Даже небольшая неисправность в работе датчика Холла в автомобиле Фольксваген Пассат Б3 может привести к неприятным последствиям в работе двигателя. Поэтому для предотвращения поломки этого элемента важно знать, как происходит процедура его проверки и диагностики, но для начала нужно разобраться, какого предназначение датчика Холла в Фольксваген Пассат Б3 и какие функции он выполняет.

Автомобиль Фольксваген Пассат Б3

Датчик Холла, который, по сути, является устройством контроля положения распределительного шкива, считается одним из основных компонентов трамблера.

Если вы не знали, то трамблер еще называется прерывателем-распределителем. В автомобилях Фольксваген Пассат Б3 он устанавливается рядом со шкивом трамблера. На самом трамблере устанавливается магнитопроводящая пластинка, выполненная в форме короны. Примечательно, что в данной пластине ровно столько же отверстий, сколько цилиндров в моторе. Непосредственно внутри самого датчика установлен постоянный магнит.

Что касается принципа работы. Когда распределительный шкив вращается, железные лопасти проходят сквозь датчик Холла по очереди. Так вырабатывается импульсное напряжение, поступающее на катушку зажигания через коммутатор. На катушке оно преобразовывается в высокое напряжение, которое, в свою очередь, далее поступает через высоковольтные провода на свечи зажигания .

Устройство контроля положения распределительного шкива в разобранном виде

Когда металлическая пластина проходит мимо устройства, в нем появляется импульс напряжения. Этот импульс поступает на блок управления двигателем Фольксвагена Пассат Б3. Далее, уже в зависимости от того, как часто вращается распределительный шкив, сигнал с устройства будет поступать на блок с разным временным интервалом. Соответственно, получая сигналы, блок управления определяет, в каком месте находится поршень первого цилиндра, а затем обеспечивает впрыск топлива. После этого происходит зажигание топливно-воздушной смеси.

По своей конструкции у датчика Холла есть несколько клемм:

• одна из них прочно соединена с «массой»;
• к другой клемме подключается плюс, напряжение которого составляет 6 Вольт;
• по третьей клемме импульсный сигнал подается на коммутатор.

Симптомы выхода из строя

Схема работы датчика Холла на Фольксваген Пассат б3

Разумеется, как и любой другой элемент в автомобиле Фольксваген Пассат Б3, датчик Холла может выйти из строя. Но перед тем, как приступить к его замене, следует точно определить неисправность. Для того чтобы понять, что данный компонент сломался и его пришла пора поменять, нужно понаблюдать за работой авто. Основные признаки поломки компонента приведены ниже:

• В Фольксвагене пассат Б3 возникли проблемы с запуском. Машина может заводиться с очень большим трудом или вообще не запускаться. То есть искра будет полностью отсутствовать.
• Вы заметили, что при работе на холостом ходу двигатель ведет себя не так, как раньше. В частности, двигатель начал очень сильно троить, в работе холостого хода есть перебои. Кроме того, плавание оборотов также может быть причиной поломки датчика Холла. Соответственно, спад оборотов может возникнуть из-за недостатка мощности.
• Во время езды на высоких оборотах или в гору также появились рывки. Особенно чувствуется потеря мощности двигателя.
• Некорректная работа мотора. ДВС может возникнуть абсолютно в любой момент. Также внезапно мотор может запуститься, если во время езды накатом вы нажали на педаль газа.

Инструкция по проверке

Теперь мы расскажем вам, как произвести проверку датчика Холла. Если вы зафиксировали симптомы поломки устройства и думаете, что именно оно является причиной нестабильной работы мотора, то следует сделать проверку элемента. Ниже представлена инструкция по проверке. Если вы хотите все сделать правильно, то необходимо придерживаться действий, указанных ниже:

1. Для начала необходимо выкрутить из места установки свечку зажигания. Сделав это, отсоедините центральный провод на трамблере. Затем возьмите выкрученную свечку и вставьте ее одним концом в провод трамблера. Другой конец киньте на «массу» к мотору. Затем прокрутите мотор стартером. Если в этом случае искра не появилась, то далее проверяем сам датчик Холла.
2. С трамблера необходимо демонтировать жгут с проводами. Затем включите зажигание, вам потребуется измерить напряжение между двух контактов. Показатель напряжения не должен превышать 9 Вольт.
3. В том случае, если с напряжением все в порядке, то необходимо выполнить следующие действия. Включите зажигание, а затем дополнительным проводом попытайтесь закоротить центральный контакт фишки устройства на один из боковых контактов. Сделав это, должна появиться искра на свече, а также вы должны услышать звук форсунки — негромкий щелчок. Если форсунка нормально щелкает, без прерываний, а искры нет, то это значит, что у вас определенные проблемы в работе двигателя, но сам Датчик Холла находится в рабочем состоянии.
4. Теперь вам нужно надеть обратно провод на трамблер и произвести диагностику катушки зажигания. На этой катушке расположен разъем на три гнезда, а также к ней подходит минусовой провод. Учтите: боковые гнезда в разъеме представляют собой «минус» и «плюс», а в центре установлен сигнальный контакт, связующий датчик Холла с электронным блоком управления. Демонтируйте данный разъем с самой катушки.
   Затем вам нужно выяснить, какой из двух боковых контактов является «плюсом», а какой — «минусом». На плюсовой контакт нужно подать напряжение с аккумулятора, а центральное гнездо необходимо закоротить на «минус». Если на свече зажигания появилась искра, то нужно менять сам датчик. Если искры нет, то следует заняться ремонтом катушки зажигания или коммутатора.
5. Возможно, при отсутствии искры к вашему устройству не поступает ток с коммутатора.
   Чтобы понять, действительно ли это правда, вам понадобится вольтметр и набор отверток. Для начала отключите разъем устройства. Возьмите один провод от вольтметра и подключите его к плюсовому контакту. В этот момент на экране вольтметра должны появиться цифры, соответствующие показателю напряжения — 10-12 Вольт. Если напряжение в норме, то коммутатор в вашем Фольксваген Пассат Б3 полностью рабочий. Если же напряжения нет, то следует проверить электрическую цепь, которая идет от ЭБУ к самому устройству.
   Принцип работы проводки ничем не отличается от проверки проводов в быту. Возьмите вольтметр и подключите один его провод к одному концу цепи, а второй — к другому. Если и в этом случае вольтметр не покажет напряжение на участке цепи, то необходимо заменить сам провод, он может быть перебит.

Фотогалерея

«Проверка датчика распределительного вала»

В этом вы можете посмотреть, как происходит процедура проверки датчика Холла своими руками.

http://avtozam. com

Проверка датчика Холла ауди с4.

Проверка датчика Холла ауди с4.

Подробности

Датчик Холла необходим для запуска двигателя, если этот датчик неисправен, то сколько не крути стартером, машина не заведется. Проверить датчик Холла удобнее на автомобиле, а не отдельно от него. Датчик Холла можно сравнить с фото реле, только вместо света здесь используется магнитное поле.

Рис 1 – Снятый датчик Холла.

Для проверки датчика вам необходимо обзавестись светодиодным тестером. Изготовить его можно следующим образом. Покупаем в магазине радиодеталей обычный светодиод и сопротивление 1 кОм. К ножке светодиода припаиваем сопротивление.

Рис 2 – Светодиодный индикатор.

Для удобства припаяем к светодиоду и сопротивлению провода, длина на ваше усмотрение. После нужно заизолировать открытые части, чтобы при проверке случайно не замкнуть.

Теперь идем в гараж и приступим к проверке.

Датчик Холла на ауди с4 2.6 находится в задней крышке распредвала, на левой головке по ходу движения автомобиля. Прежде чем приступить к проверке датчика, нам нужно удостовериться присутствует ли питание на нем. На датчик одет штекер, так вот у него мы закатываем резиновый чехол и видим клеммы, они там пронумерованы.

Рис 3 – Разъем на датчик Холла.

Включаем зажигание и встаем мультиметром на клеммы 1-3. Прибор должен показать не меньше 10 вольт.

Рис 4 – Напряжение на разъеме, подключаемом к датчику Холла.

Рис 5 – Проверяем питание датчика Холла.

Теперь берем наш светодиодный тестер и встаем на эти же клеммы. Если мы угадали полярность, то светодиод должен гореть. Если не угадали, то ничего страшного просто поменяйте концы местами.

Рис 6 – Подцепляем светодиодный индикатор.

Провод на клемме 1 оставляем, а с клеммы 3 пересаживаем на 2 клемму, проворачиваем распредвал. Это можно сделать, вручную или стартером. Если мы будим крутить двигатель стартером, то светодиод должен моргать, это говорит об исправности датчика Холла.

Если вы сняли датчик Холла, то в исправности его можно убедиться и следующим способом. На снятом датчике мы подцепляем штекер. Также встаем светодиодным индикатором на клеммы 1 – 2. Включаем зажигание. Светодиод у нас должен гореть.

Рис 7 – Светодиодный индикатор подключили на 1 и 2 клемму.

Если мы вставим что-нибудь, например нож между катушкой и магнитом, то светодиод у нас погаснет. Это также свидетельствует об исправности датчика, в ином случае датчик Холла не исправен.

Рис 8 – Тушим светодиод.

Выход из строя датчика Холла это не редкость на автомобиле Audi c4. Когда у вас внезапно перестал заводиться двигатель, первым делом нужно обратить внимание именно на этот датчик.

Если у вас возникли вопросы или имеются предложения по данной статье. Добро пожаловать на форум.

проверка, ремонт и замена регулятора

Автор: Виктор

Работа автомобильного двигателя контролируется множеством различных устройств и систем, каждая из которых выполняет определенные функции. Одним из таких контроллеров является датчик Холла, именно о нем мы расскажем в этой статье. Что это за устройство, где оно расположено, какие бывают виды и как произвести диагностику контроллера? Ответы вы можете найти в этой статье.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Что такое датчик Холла?

Зачем нужен этот оптический датчик, как он выглядит, где он стоит в автомобиле, каковы симптомы поломки устройства? О том, как проверить датчик Холла, мы расскажем ниже, а для начала рассмотрим описание контроллера.

Местонахождение и функции

Итак, что такое датчик Холла? Это контрольный девайс, передающий на блок управления информацию о положении двух валов — коленчатого и распределительного. Для чего нужен датчик Холла? Устройство используется для контроля положения валов с целью определения оптимального положения ГРМ. Контроллер функционирует на основе эффекта Холла, большинство автолюбителей знают этот девайс, как датчик распределительного вала.

Где находится датчик Холла? Как правило, контроллер расположен в трамблере и отвечает за появление искры. Соответственно, он используется вместо контактов распределителя, то есть его установка возможна на бесконтактные системы зажигания.

Устройство датчика Холла достаточно простое:

• магнит постоянного типа;
• металлический экран, оснащенный несколькими технологическими отверстиями;
• полупроводниковые пластины.

Виды

Датчик Холла в трамблере может относиться к одному из видов:

1. Аналоговый вид. К такому типу относятся обычные преобразователи, который не могут изменить индукцию магнитного поля. Параметры, выдаваемые контроллером, будут зависеть от полярности, а также силы магнитного поля.
2. Цифровые устройства, в них магнитное поле отсутствует. Принцип действия такого контроллера заключается в том, что когда параметр индукции достигает определенного значения, выдается логическая единица. В том случае, если значение не будет достигнуто нормы, выдается ноль. Основный минусом устройств цифрового типа является слишком низкая чувствительность.
3. Оптические контроллеры. Они имеют более сложное устройство. В таких девайсах магнитное поле перемещается на прорези в металлическом экране, что способствует изменению разности потенциалов (автор видео о диагностике девайса — канал Автоэлектрика ВЧ).

Область применения

Что касается области применения, то такие преобразователи стали повсеместно использоваться с началом изготовления полупроводниковых пленок. Поначалу они имели довольно большие размеры, но с течением времени и развитием электроники преобразователи стали устанавливать в более компактные корпусы. Кроме того, сами корпуса стали оснащаться магнитными элементами, чувствительными деталями, а также микросхемами. На сегодняшний день контроллеры используются во многих отраслях промышленности — металлургии, машиностроении, авиастроении, а также в серодвигателях.

Что касается автомобилестроения, то в транспортных средствах этот контроллер используется в качестве размыкателя и замыкателя. На установленный девайс осуществляет воздействие магнит, установленный и вращающийся внутри распределителя. Преобразователь подает сигнал под воздействием этого магнита, соответственно, это способствует образованию искры для воспламенения горючей смеси в цилиндрах.

Принцип работы

Как работает датчик Холла? Девайс выдает сигналы в случае изменения разности потенциалов, появляющейся в проводнике при пересечении магнитного поля. С помощью магнита происходит образование магнитного поля, которое изменяется в том случае, если стальной зуб (репер) замыкает разъем. Сам зуб может быть расположен на зубчатом колесе распределительного вала или на задающем диске. При более быстром вращении распредвала девайс чаще отправляет сигнал (автор видео — канал Lty D).

Когда металлический зуб проходит через щель на валу, в системе происходит разность потенциалов, что способствует подаче сигнала на управляющий модуль (ЭБУ). В свою очередь, блок выявляет время впрыска и, соответственно, возгорания горючей смеси. В том случае, если силовой агрегат оснащен системой изменения фаз, контролер будет вмонтирован на клапана распределительного вала — как впускной, так и выпускной.

Что касается работающих дизельных двигателей, то в данном случае контроллер позволяет определить положение распределительного вала относительно коленчатого. Это позволяет обеспечить наиболее устойчивую работу мотора в любом режиме. Также следует отметить, что в дизельных агрегатах немного изменено устройство задающего диска — на нем имеются металлические зубчики для каждого цилиндра.

Способы проверки на работоспособность

Перед тем, как проверить датчик Холла тестером, необходимо разобраться в том, что нужный контроллер действительно неисправен. Для этого следует надо ориентироваться в основных симптомах неполадок.

Итак, каковы признаки неисправности датчика Холла:

• во время езды мотор может просто заглохнуть без видимых причин;
• возникают проблемы в запуске силового агрегата — мотор заводится с большим трудом или не стартует в целом;
• при движении на повышенных оборотах автомобиль может дергаться, в частности, при нажатии на педаль газа (автор видео о диагностике девайса с помощью тестера — Дмитрий Мазницын).

Проверка датчика Холла должна осуществляться в том случае, если появились первые симптомы неполадок.

Как произвести диагностику контроллера Холла мультиметром:

1. Сначала нужно снять крышку с трамблера.
2. Затем отключается разъем питания от устройства.
3. Мультиметр необходимо подключить к первому и третьему контакту, после этого следует включить зажигание. Если в цепи питания повреждений нет, то на дисплее мультиметра появится значение в 10 вольт или больше.
4. Ниже вы можете увидеть датчик Холла фото схемы подключения, тестер нужно подсоединить к цепи так, как показано на рисунке. Подключив, вам нужно будет повернуть коленвал стартером, при этом наблюдая за показаниями на экране тестера. При рабочем контроллере на экране мультиметра произойдет скачок напряжения — значения могут быть разными, от 0 до нескольких вольт. Если это произошло, то замена датчика Холла не потребуется, поскольку девайс исправен. Если же скачков напряжения выявлено не было, это говорит о том, что нужно произвести ремонт датчика Холла или его замену.

Фотогалерея

1. Схема диагностики

2. Схема бесконтакт ной СЗ

 Загрузка …

Видео «Подробная инструкция по замене контроллера на ВАЗ 2109»

На примере автомобиля ВАЗ 2109 предлагаем ознакомиться с подробной инструкцией по замене контроллера с описанием основных нюансов и особенностей этого процесса (автор видео — канал Всё из жизни»одного человека»).

% PDF-1.3 % 55 0 объект > эндобдж xref 55 124 0000000016 00000 н. 0000002829 00000 н. 0000003562 00000 н. 0000003718 00000 н. 0000003782 00000 н. 0000003858 00000 н. 0000003932 00000 н. 0000004015 00000 н. 0000004124 00000 п. 0000004270 00000 н. 0000004424 00000 н. 0000004517 00000 н. 0000004606 00000 н. 0000004707 00000 н. 0000004879 00000 н. 0000005020 00000 н. 0000005107 00000 н. 0000005245 00000 н. 0000005349 00000 п. 0000005435 00000 п. 0000005519 00000 п. 0000005620 00000 н. 0000005750 00000 н. 0000005845 00000 н. 0000005929 00000 н. 0000006034 00000 н. 0000006130 00000 н. 0000006221 00000 н. 0000006338 00000 н. 0000006463 00000 н. 0000006571 00000 н. 0000006728 00000 н. 0000006890 00000 н. 0000007014 00000 н. 0000007116 00000 п. 0000007236 00000 п. 0000007366 00000 н. 0000007509 00000 н. 0000007658 00000 н. 0000007778 00000 н. 0000007926 00000 н. 0000008016 00000 н. 0000008137 00000 п. 0000008274 00000 н. 0000008357 00000 н. 0000008465 00000 н. 0000008561 00000 н. 0000008661 00000 н. 0000008758 00000 п. 0000008852 00000 н. 0000008945 00000 н. 0000009093 00000 н. 0000009196 00000 н. 0000009287 00000 н. 0000009395 00000 п. 0000009499 00000 н. 0000009597 00000 н. 0000009698 00000 п. 0000009800 00000 н. 0000009929 00000 н. 0000010077 00000 п. 0000010160 00000 п. 0000010274 00000 п. 0000010382 00000 п. 0000010479 00000 п. 0000010587 00000 п. 0000010739 00000 п. 0000010889 00000 п. 0000011001 00000 п. 0000011137 00000 п. 0000011276 00000 п. 0000011357 00000 п. 0000011439 00000 п. 0000011533 00000 п. 0000011636 00000 п. 0000011743 00000 п. 0000011841 00000 п. 0000011960 00000 п. 0000012050 00000 п. 0000012130 00000 п. 0000012224 00000 п. 0000012379 00000 п. 0000012460 00000 п. 0000012560 00000 п. 0000012658 00000 п. 0000012759 00000 п. 0000012854 00000 п. 0000012949 00000 п. 0000013046 00000 п. 0000013166 00000 п. 0000013249 00000 п. 0000013353 00000 п. 0000013471 00000 п. 0000013590 00000 п. 0000013728 00000 п. 0000013894 00000 п. 0000013979 00000 п. 0000014060 00000 п. 0000014177 00000 п. 0000014298 00000 н. 0000014386 00000 п. 0000014473 00000 п. 0000014557 00000 п. 0000014673 00000 п. 0000014770 00000 п. 0000014973 00000 п. 0000015786 00000 п. 0000015967 00000 п. 0000016077 00000 п. 0000016417 00000 п. 0000025428 00000 п. 0000025539 00000 п. 0000026173 00000 п. 0000027541 00000 п. 0000028425 00000 п. 0000029371 00000 п. 0000036348 00000 п. 0000036684 00000 п. 0000037503 00000 п. 0000037971 00000 п. 0000038027 00000 н. 0000038106 00000 п. 0000002946 00000 н. 0000003540 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 56 0 объект > эндобдж 177 0 объект > транслировать Ht? HSQw_46 ( bH VxBũh’r_Mxg: vMNjuC B4s \>

Датчик Холла

и его роль в контроллере двигателя

Датчик Холла — широко используемый датчик, который обеспечивает обратную связь по положению ротора с контроллером двигателя.Давайте поймем значение этого датчика в системе управления автомобильным двигателем.

Система управления двигателем BLDC представляет собой сложную схему, в которой несколько компонентов работают в тандеме, чтобы заставить двигатель двигаться желаемым образом. Эффективность, долговечность и производительность — вот атрибуты, которые больше всего волнуют инженеров при проектировании такой системы.

В то время как магниты и катушки заботятся об электрическом аспекте, микроконтроллер действует как мозг, который управляет двигателем.Но даже самый острый мозг нуждается в сенсорной информации.

Два сенсорных входа, которые здесь имеют большое значение, — это Speed ​​ и Position . Давайте разберемся с ними в контексте коммутации двигателей.

---

Коммутация — это процесс переключения тока в фазах двигателя для облегчения вращения двигателя.

В щеточных двигателях щетки контактируют с коммутатором и переключают ток для движения двигателей.Двигатели BLDC не имеют щеток; таким образом, они должны приводиться в движение электронным способом с помощью системы управления двигателем.

Контроллер двигателя BLDC подает прямоугольные сигналы (напряжение) на магниты ротора и создает магнитное поле, которое приводит в движение двигатель.

---

Важность скорости и положения ротора при коммутации двигателя:

Коммутация в двигателе BLDC — это 6-этапный процесс . 3-фазный H-образный мост используется для создания 6 векторов потока , каждый из которых вызывает вращение двигателя на 60 градусов (что соответствует следующему положению), таким образом совершая полный оборот на 360 градусов.

• Чтобы привести двигатель в движение, контроллер двигателя пропускает ток через обмотку статора. Это создает магнитное поле, которое, в свою очередь, развивает крутящий момент на роторе (постоянный магнит). В результате ротор начинает двигаться.
• Теперь, если ротор приблизится к движущемуся магнитному полю, ротор будет иметь тенденцию останавливаться из-за изменения полярности. В этом случае магнитное поле начнет притягивать ротор и останавливать движение. Чтобы этого избежать, система управления двигателем переключает ток, подаваемый на статор, и создается новое магнитное поле, и ротор продолжает свое движение.Таким образом, процесс коммутации сводится к переключению тока в правом экземпляре .
• Понятие скорости и положения входит в картину, поскольку этот «правильный экземпляр» должен быть обнаружен, когда он прибывает.
• Датчик необходим для обратной связи с системой управления двигателем, указывающей, когда ротор достиг желаемого положения. Если коммутация выполняется быстрее или медленнее, чем скорость ротора, магниты не синхронизируются с магнитным полем статора.Это заставляет ротор вибрировать и останавливаться вместо вращения.
• После одной коммутации необходимо определить положение ротора относительно статора, чтобы можно было инициировать следующую коммутацию. Следовательно, определение местоположения также является важным параметром.

В производстве электродвигателей используется множество типов датчиков, таких как энкодеры, переключатели и потенциометры. Однако наиболее широко используемый и применяемый датчик — это датчик Холла .

В следующих разделах мы подробно поговорим о датчике Холла и его роли в системе управления двигателем.

Что такое датчик эффекта Холла?

Датчик на эффекте Холла — это, по сути, преобразователь, основанный на принципе эффекта Холла.

Эффект получения измеримого напряжения, когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, называется эффектом Холла.

Проще говоря, напряжение создается на электрическом проводнике, когда к нему прикладывается магнитное поле в направлении, перпендикулярном потоку тока.

Датчик Холла — это твердотельное устройство, которое применяет этот принцип для определения положения, скорости и различных других атрибутов, необходимых для эффективной работы двигателя BLDC.

Увеличенный вид датчика Холла

Через полосу Холла постоянно проходит небольшой ток. Как уже упоминалось, переменное поле от этого магнита ротора будет создавать напряжение на полосе Холла. Затем напряжение подается на цифровую схему (показанную на диаграмме выше), которая, в свою очередь, выдает цифровой сигнал в качестве выхода датчика Холла.

Как работает датчик эффекта Холла в двигателе BLDC

Обычно двигатель BLDC имеет три датчика Холла, установленных на роторе или статоре. Эти датчики Холла расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга, что дает угловое положение от 0 до 360 градусов.

Когда эти датчики Холла входят в контакт с магнитным полем ротора, он генерирует соответствующий цифровой импульс в единицах 1 и 0, как показано на схеме ниже.

За шесть шагов эти датчики Холла могут определять положение двигателя (угол).На диаграмме прямоугольные формы сигналов демонстрируют положительный и отрицательный импульс, генерируемый под соответствующим углом всеми тремя датчиками эффекта Холла — A, B и C.

Соответствующий график также показывает, как одна коммутация завершается за 6 шагов, когда угол достигает 360 градусов.

Следующее объяснение внесет большую ясность.

Когда магнит ротора пересекает один из датчиков, он выдает низкий или высокий сигнал в зависимости от того, прошел ли он через северный полюс или южный полюс ротора.Когда ротор пересекает все три датчика, эти датчики переключаются между низким и высоким, таким образом, выявляя положение ротора каждые 60 градусов.

На схеме ниже показан типичный контроллер двигателя BLDC. Три линии, идущие от двигателя к контроллеру, отображают сигнал, посылаемый тремя датчиками Холла.

Датчик на эффекте Холла может различать положительный и отрицательный заряд, движущийся в противоположном направлении. Магнитное поле, обнаруженное датчиком на эффекте Холла, преобразуется в подходящий аналоговый или цифровой сигнал, который может быть считан электронной системой, обычно системой управления двигателем.

Ниже представлена ​​таблица истинности, полученная на основе показаний трех датчиков Холла. Как видите, состояние транзистора H-моста зависит от сигнала, обнаруживаемого датчиком. Стрелка вниз показывает движение по часовой стрелке (CW), а стрелка вверх показывает движение против часовой стрелки (CCW).

Теперь, когда у нас есть таблица истинности и график, угол (положение) и скорость ротора можно легко вычислить.

Преимущества использования датчика Холла в контроллере двигателя BLDC

• Датчик Холла — это очень простое устройство, состоящее из магнитов, поэтому оно очень экономично для систем управления двигателями.
• По той же причине эти датчики легко внедрить в передовые системы управления двигателями для электромобилей и других автомобильных решений.
• Большинство двигателей BLDC оснащены этими датчиками.
Датчики на эффекте Холла
• в основном невосприимчивы к таким условиям окружающей среды, как влажность, температура, пыль и вибрация.

Завершение

Многое происходит внутри системы управления двигателем BLDC. Есть алгоритм FOC, схемы H-Bridge, эффективная коммутация и многое другое.Среди множества компонентов внутри системы управления двигателем BLDC очень маленький и скромный датчик — датчик эффекта Холла — дает о себе знать.

Будучи экономичными и простыми в использовании, эти датчики сделали новейшие решения для управления двигателями BLDC более эффективными и удобными в использовании в автомобильной промышленности.

Посмотрите это пространство, чтобы узнать о других таких компонентах, которые играют жизненно важную роль в контроллере двигателя BLDC.

Определение положения и уровня с использованием технологии измерения на эффекте Холла

Определение положения и уровня с использованием технологии измерения эффекта Холла

Скачать PDF версию

Гэри Пепка, Allegro MicroSystems, LLC

Аннотация

Приложения для измерения эффекта Холла (магнитного поля) в последнее время стали применяться на практике благодаря достижениям в поддерживающих технологиях.Эта статья знакомит с технологией эффекта Холла, а затем исследует, как она применялась, в частности, различая основные типы ИС датчиков Холла, а также сильно дифференцированный диапазон чувствительного поведения, которое они могут поддерживать. Кроме того, в нем исследуются некоторые вспомогательные технологии, такие как достижения в области обработки сигналов, которые сделали эту технологию намного более надежной, чем в ее первые дни. Это позволяет применять чрезвычайно высокую надежность бесконтактных приложений Холла в более широком диапазоне, чем когда-либо прежде.

Помимо усовершенствований в поддерживающих технологиях, были усовершенствованы сами устройства на эффекте Холла, которые вносят свой вклад в разработку законченных решений. Эти достижения включают сокращение мощности и пространства, а также интеграцию функций диагностики и защиты, которые позволяют ИС датчиков Холла предоставлять расширенные функции управления данными, которые становятся все более востребованными в миниатюрной портативной бытовой электронике, автомобилях и других растущих отраслях промышленности.

Введение

Благодаря большому разнообразию решений, доступных для определения положения и уровня, дизайнеры могут выбирать оптимальные технологии и пакеты для достижения своих коммерческих и технических целей.Из этих решений технология Холла с применением бесконтактного магнитного считывания обеспечивает исключительную ценность и надежность. В этой заметке по применению рассматриваются преимущества технологии Холла и то, как последние разработки в этих устройствах улучшают результаты определения положения и уровня.

Преимущества эффекта Холла

Средств определения положения и уровня может быть почти столько же, сколько приложений, требующих этих функций. Индуктивный, емкостной, механический, магниторезистивный, на эффекте Холла и оптический — это лишь некоторые из возможных вариантов измерения, и их список продолжает расширяться.Тем не менее, для проектировщика всегда остаются одни и те же критические элементы, которые необходимо решить и которые неизбежно сопоставляют требования приложения с соответствующей сенсорной технологией.

Критические требования, такие как: стоимость, расстояние перемещения (эффективный рабочий воздушный зазор), разрешение, точность и, зачастую, еще раз стоимость, — все это необходимо определить для эффективного и действенного выбора подходящей технологии измерения. Конечно, построение ответов для каждого из этих элементов не всегда является простой задачей.Однако здесь гибкость технологии измерения на эффекте Холла является наиболее выгодной. Высокая надежность, небольшие размеры, приемлемая стоимость производства, широкий диапазон рабочего напряжения, множество вариантов вывода и простота реализации позволяют технологии измерения на эффекте Холла обслуживать приложения практически на всех рынках.

Обзор технологии Холла

Во-первых, краткое руководство о том, как работает технология Холла. Проще говоря, эффект Холла, названный так в честь сэра Эдвина Холла и открытый в 1879 году, относится к измеряемому напряжению на проводящем материале, например кремнии (Si) или арсениде галлия (GaAs), которое возникает, когда электрический ток течет через на проводник действует магнитное поле (см. рисунок 1).Эта поперечная сила, создаваемая магнитным полем, известна как сила Лоренца. Следовательно, устройству на эффекте Холла требуется магнитное поле для приведения в действие устройства.

Рис. 1. В эффекте Холла магнитный поток, перпендикулярный потоку электрического тока, дает измеримое напряжение.

Хотя сегодня технология Холла довольно распространена, она не стала получать массовое распространение до 1980-х годов. Это произошло потому, что потенциал напряжения на элементе Холла очень мал и может зависеть от внешних сил, таких как температура и напряжения корпуса.Как показано на рисунке 2, более современные устройства включают усовершенствования в способности усиливать сигнал, в дополнение к использованию встроенных в микросхем методов подавления смещения, которые позволили использовать технологию измерения на эффекте Холла даже в экстремальных условиях окружающей среды. например, в автомобилях под капотом. Кроме того, «бесконтактная» работа интегральных схем на эффекте Холла дает пользователю почти бесконечную жизнь в отношении срабатывания и переключения.

Рисунок 2.Современные ИС датчиков на эффекте Холла объединяют методы преобразования и усиления сигналов для создания практических устройств.

Опции устройства Холла

Далее исследуя элементы, требующие рассмотрения для приложений измерения положения или уровня, ИС на эффекте Холла предоставляют разработчикам множество функций и вариантов, включая цифровой или аналоговый выход. Первый вариант оптимален для определения дискретных положений, в то время как последний предоставляет пользователю относительно бесконечное количество положений для большего разрешения.Некоторыми примерами приложений, требующих дискретного определения положения или уровня, являются: автомобильные селекторы переключения передач, переключатели ремней безопасности, датчики положения сиденья, сотовые раскладные телефоны, бесщеточная коммутация двигателей постоянного тока, резервуары с жидкостью для стеклоочистителей и бензобаки, и это лишь некоторые из них. Из-за своей высокой надежности технология Холла используется для замены герконов и механических переключателей в этих приложениях.

Большинство переключателей на эффекте Холла имеют выходные структуры с открытым стоком и низким сопротивлением, что упрощает интерфейс для большинства микропроцессоров и другой цифровой электроники (пороговые компараторы, мультиплексоры, базовые вентили TTL и т. Д.).Типичный для выходов с открытым стоком, при включении выходное напряжение устройства на эффекте Холла переходит с высокого на низкое. При этом существует множество вариаций ИС на эффекте Холла для обслуживания множества приложений измерения положения и уровня, каждое из которых имеет свои нюансы. Эти варианты включают в себя такие функции, как: потребление микроэнергии, независимое от магнитных полюсов измерение, программируемые пользователем параметры, двухпроводные устройства вывода с источником тока, магнитное смещение для обнаружения железных целей и инвертированные выходы.Все это не может быть адекватно обсуждено за один присест, и в данной статье основное внимание будет уделено стандартным устройствам: их работе и приложениям.

Стандартные характеристики устройства Холла

Существует три распространенных варианта стандартных цифровых ИС датчиков положения и уровня: униполярный, с фиксацией и биполярный. В униполярных переключателях срабатывание вызывается магнитным полем достаточной силы, чтобы включить устройство. Обычно B _юг (B указывает плотность магнитного потока) должен быть больше, чем точка срабатывания магнитного поля, B _OP , устройства, чтобы эти устройства включались.Как только магнитное поле уменьшается ниже точки магнитного срабатывания B _RP устройства, эти устройства возвращаются в состояние «выключено».

Блокировочные устройства включаются аналогично униполярным переключателям. Однако фиксирующие устройства можно выключить (разблокировать) только тогда, когда устройство обнаружит достаточную напряженность магнитного поля противоположной полярности, B _север .

Биполярные переключатели похожи на устройства с фиксацией в том, что они используют противоположные магнитные полярности для включения и выключения.Но из-за высокой чувствительности этих устройств нельзя гарантировать, что они будут работать как защелки. В некоторых случаях биполярные переключатели могут иметь точки переключения (B _OP и B _RP ), которые заставляют их работать как стандартный униполярный переключатель или даже как отрицательный переключатель (переключение только при наличии достаточной северной магнитной полярности).

Приложения с низким разрешением

Отличным примером приложения, в котором используется дискретное определение положения, является автомобильный селектор переключения передач.В селекторах переключения передач обычно всего пять дискретных положений (парковка, задний ход, нейтраль, движение и низкое положение). С униполярным переключателем, размещенным в каждом отдельном положении (P, R, N, D и L), каждый переключатель включается только тогда, когда магнит в переключателе перемещается непосредственно рядом с переключателем, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Устройства Холла можно использовать в качестве бесконтактных переключателей, согласовывать 1 к 1 с определенными положениями или группировать для обеспечения дополнительных положений считывания путем анализа магнитных перекрестных помех с использованием нескольких устройств.

Если проектировщику требуются дополнительные позиции, расстояние между устройствами можно уменьшить, чтобы создать перекрестные помехи между устройствами. Таким образом, дополнительные положения получаются, когда магнит находится достаточно близко к двум устройствам, так что оба они включены, тем самым увеличивая количество положений, например, с пяти до девяти. Простые двоично-десятичные системы (BCD) или более сложные системы, такие как код Грея или плотно упакованные десятичные числа (DPD), могут использоваться для декодирования логики и получения позиционной информации.

Подобным образом эту тактику можно использовать для определения уровней жидкости в резервуаре с помощью устройства флотации с магнитом внутри, как показано на рисунке 4. Когда магнит перемещается вверх и вниз с изменениями уровня жидкости, дискретные уровни определяются тем, какая микросхема датчика находится во включенном состоянии.

Рисунок 4. Датчик уровня в резервуаре с жидкостью; сферический поплавок с кнопочным магнитом внутри движется по поверхности жидкости, в то время как устройства Холла и проводка полностью изолированы в отдельной камере.

Приложения с высоким разрешением

Из примера с селектором переключения передач очень быстро видно, что дискретное определение положения или уровня идеально, когда требуется всего несколько положений. Этот метод добавления устройства для каждой позиции очень быстро становится непомерно дорогостоящим и пространственно сложным, когда приложение требует более высокого разрешения.

Вход в линейный прибор на эффекте Холла с аналоговым выходом. Как и в случае с цифровыми переключателями, линейные устройства имеют множество функций; например, логометрические выходы, возможность программирования пользователем, цифровые выходы (такие как ШИМ) и однонаправленное или двунаправленное измерение.Как и в предыдущем описании устройств для дискретных положений или уровней, это обсуждение будет сосредоточено только на стандартных ИС линейных датчиков Холла: их средствах работы и применениях.

Большинство стандартных ИС линейных датчиков Холла имеют логометрические выходы (0,5 × V _DD ), которые реагируют пропорционально напряженности магнитного поля. Эти устройства обычно требуют регулируемого источника питания 5,0 В, а QVO (выходное напряжение покоя, V _{OUT (Q)} ) составляет 2,5 В при отсутствии значительного магнитного поля (см. Рисунок 5).Выходное напряжение увеличивается при обнаружении увеличения магнитного поля от южного полюса магнита, приближаясь к 5,0 В. И наоборот, выходное напряжение будет уменьшаться при обнаружении увеличения магнитного поля от северного полюса магнита, приближаясь к 0 В.

Рис. 5. Устройства на линейном эффекте Холла реагируют во всем диапазоне измеренного магнитного потока, выдавая логометрический аналоговый сигнал.

Существуют две распространенные конфигурации для приложений линейных устройств, которые составляют основу большинства проектов.Эти методы называются «скользящим» и «лобовым».

Сдвижные конфигурации

В стандартном скользящем приложении магнит движется по лицевой стороне корпуса, так что элемент Холла воспринимает один или оба магнитных полюса, как показано на рисунке 6. Фактически может быть три положения, в которых выходное напряжение равно нулю. : (а) до того, как магнит окажется достаточно близко, чтобы поле было воспринято устройством, (б) когда точка пересечения нуля (B = 0) между полюсами окажется непосредственно рядом с элементом Холла, и (в) когда магнит прошел мимо устройства достаточно далеко, так что на элементе больше не обнаруживается достаточного поля.Фактически, изменение выходного напряжения составляет от 2,5 до 0 В (при условии, что V _DD составляет 5 В), когда северный полюс магнитного поля проходит через поверхность корпуса, и от 2,5 до 5,0 В, когда проходит южный полюс. лицевая сторона упаковки. Обычно это называют двунаправленным зондированием.

Рис. 6. Скользящая конфигурация приложения и кривая отклика, показывающая отдельные узлы для пиков на северном и южном полюсе.

Конечно, также можно ощутить изменение только одного полюса устройства, хотя это может ограничить доступный диапазон.Это называется однонаправленным измерением, когда изменение выходного сигнала ограничивается только 2,5 В для стандартных линейных датчиков. Чтобы получить полный рабочий диапазон, нужно использовать программируемую пользователем линейную систему с этой функцией. Изменение выходного напряжения ИС с эффектом Холла при изменении поля на поверхности затем можно использовать для определения относительного положения движущегося магнита. Затем можно использовать аналого-цифровой преобразователь на стандартном микропроцессоре и простую справочную таблицу для передачи фактического положения.В этой ситуации разрешение (количество позиций, которые могут быть обнаружены) зависит от разрешающей способности аналого-цифрового преобразователя, но аналоговый сигнал обеспечивает относительно бесконечное количество позиций.

Примером приложения, которое может использовать определение скольжения, является положение клапана, схематически изображенное на рисунке 7. В этом приложении часто магнит представляет собой двухполюсный кольцевой магнит, который вращается впереди (скользит лицевой стороной) эффекта Холла. упаковка. Когда противоположные магнитные поля проходят перед элементом, выходное напряжение изменяется пропорционально изменению напряженности поля.Посредством точного измерения положение клапана можно контролировать, чтобы более точно определять поток вещества через носитель.

Рис. 7. Определение положения клапана — проверенное приложение для скользящих конфигураций ИС Холла.

Лобовые конфигурации

Прямое определение положения очень похоже на однонаправленное определение в конфигурации скольжения. По сути, линейная ИС Холла различает изменение напряженности магнитного поля только для одного магнитного полюса, который может иметь северную или южную полярность.Схема обнаружения проста. По мере приближения магнита к устройству поле, обнаруживаемое ИС, увеличивается, а напряженность поля уменьшается по мере удаления магнита, как показано на рисунке 8.

Рис. 8. Конфигурация лобового приложения и кривая отклика, показывающая монотонную характеристику независимо от ориентации полюса.

Определение высоты деки на беговой дорожке хорошо иллюстрирует использование техники лобового зондирования. Когда высота деки изменяется для изменения наклона бегуна, линейная интегральная схема Холла может использоваться для обнаружения смещения деки.Обычно магнит прикреплен к самой деке, в то время как узел датчика остается неподвижным. Когда бегунок увеличивает или уменьшает уклон деки, IC датчика обеспечивает обратную связь с модулем управления относительно относительного смещения посредством изменения напряженности поля, наблюдаемого элементом Холла.

Определение характеристик поля

Как и в случае с любой другой технологией, при разработке приложения с использованием ИС датчика Холла следует учитывать некоторые особенности.Тщательный выбор магнита имеет первостепенное значение, включая форму и размещение, как показано на рисунке 9. Напряженность магнитного поля экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния. Кроме того, магниты имеют температурные коэффициенты, которые необходимо учитывать.

Рис. 9. Эта модель изображает изменение напряженности поля для кнопочного магнита (аналогично тому, что используется на рис. 10). Стрелки представляют линии магнитного потока. Чем ближе линии к магниту, тем сильнее напряженность поля.

Поэтому для дискретного определения положения всегда рекомендуется определять эффективный воздушный зазор от лицевой стороны корпуса до магнита в требуемом положении переключения, а затем определять максимальную и минимальную напряженность поля в номинальном диапазоне температур. , на таком расстоянии. Затем это значение следует сравнить с максимальной номинальной рабочей точкой переключения для каждого альтернативного устройства.

Диаграмма и формула для оценки деградации поля за счет эффективного воздушного зазора представлены на рисунке 10.Это изменение можно рассчитать по следующей формуле:

где:

• Br = остаточная магнитная индуктивность материала, в Гс,
• L = длина магнита, мм,
• X = расстояние между поверхностью магнита и устройством, мм, и
• R = Радиус магнита в мм.

На диаграмме отражены типичные результаты для магнита-пуговицы, аналогичного показанному на рисунке 9, состоящего из NdFe, номинального значения 30 МОэ (эрстед; 1 Э = 100 микротесла, мкТл), с радиусом 2 мм и 1 мм. толщина.

Хорошее практическое правило для проектировщика — убедиться, что в требуемом положении для переключения устройства напряженность поля по крайней мере на 10% больше, чем требуется при максимальной номинальной точке переключения. Например, если требуется, чтобы униполярный коммутатор с B _OP (макс.) 50 G включился на определенном расстоянии, то напряженность поля на этом расстоянии должна быть не менее 55 G при любых условиях.

Разработка линейных приложений

В отличие от цифровых переключателей на эффекте Холла, для срабатывания которых требуется только определенная сила и полярность поля, линейным устройствам требуется немного больше технических характеристик для достижения удовлетворительных результатов.Коэффициент усиления линейной ИС определяет разрешение на заданном расстоянии. Следовательно, независимо от того, является ли приложение скользящим или прямым, необходимо выбрать соответствующее усиление.

Для этого должны быть установлены две известные конечные точки и требуемое разрешение (количество точек данных). Ниже приводится краткий пример определения соответствующего усиления.

Если предположить, что требования к приложению такие, как показано на рисунке 11, полезный линейный диапазон будет составлять 3 В.Полный диапазон движения магнита по устройству составит 200 Гс (Гаусс; 10 Гс = 1 миллитесла, мТл). Разделив изменение выходного напряжения V _OUT на изменение приложенного поля Bapplied, вы получите соответствующий коэффициент усиления линейного устройства на эффекте Холла для этого приложения.

Для большей ясности, вот уравнения и результаты для этого примера. Общее уравнение:

Усиление (мВ / G) = V _OUT (мВ) / B _{применяется} (G) .

Чтобы использовать данные примера, сначала преобразуйте V _OUT из В в мВ.

Тогда:

В _ВЫХ = В _— В _ВЫХ1

= 4000 мВ — 1000 мВ

= 3000 мВ (полный линейный диапазон),

и

B _{применяется} (G) = B _max — B _min

= 100 Гс — (–100 Гс) = 200 Гс.

Примечание. Применяется алгебраическое соглашение: положительные значения для B обозначают южную полярность, а отрицательные значения для B обозначают северную полярность.

Вводя их в общее уравнение:

Усиление (мВ / G) = 3000 мВ / 200 G

= 15 мВ / Г.

Конечно, в реальных приложениях передаточные функции не являются идеально линейными, и в системе может быть внутреннее смещение. По этой причине необходимо дополнительно рассмотреть точность, требуемую приложением, а также разрешающую способность аналого-цифрового преобразователя или аналогичного устройства, которое должно считывать выходной сигнал, и температурный коэффициент магнита.

В таких ситуациях полезно учитывать:

• Изменение выходного напряжения покоя в зависимости от температуры, В _{OUT (Q)} (TA),
• Изменение чувствительности (усиления) в зависимости от температуры, V _{sens (Q)} (TA) и
• Линейность устройства в заданном диапазоне напряженности магнитного поля.

ИС с линейным эффектом Холла могут иметь обратное смещение с помощью магнитного поля для обнаружения железных целей.Например, датчики на основе ИС Холла широко используются в автомобильной промышленности для точного определения положения кулачков и скорости коленчатых валов в двигателях, чтобы улучшить синхронизацию и тем самым обеспечить более эффективное потребление топлива. Широкая полоса пропускания многих линейных устройств с эффектом Холла позволяет использовать их для определения изменений тока в преобразователях постоянного тока и в системах управления батареями в гибридных транспортных средствах.

Сводка

Очевидно, что это упрощенные примеры приложений, которые могут использовать зондирование на эффекте Холла, и очень сжатые описания возможностей и функций, предлагаемых этой технологией.Другие интересные примеры важных опций технологии Холла включают:

• Выходы источника тока двухпроводных устройств идеально подходят для приложений, критичных к безопасности, таких как датчики положения сиденья и пряжки ремня безопасности. Это связано с тем, что эти устройства выдают два различных уровня тока, чтобы указать состояние включения и выключения. Любой выходной сигнал, который отклоняется от этих уровней, является неисправностью, предоставляя пользователю внутреннюю диагностику.
• Чрезвычайно низкое потребление тока (<5 Вт) позволяет использовать ИС на эффекте Холла в датчиках разомкнутой / замкнутой цепи.Это особенно ценно в приложениях с батарейным питанием, которые чувствительны к потере мощности, например: сотовые раскладные телефоны, портативные компьютеры и пейджеры.
• Гибкость этих ИС датчиков еще больше повышается за счет набора дополнительных компонентов. Некоторые корпуса с микропроводом (MLP, также известные как безвыводные пакеты DFN или QFN) имеют размеры всего 2,0 × 2,0 × 0,5 мм, в то время как другие достаточно велики, чтобы включать самариево-кобальтовый магнит для обратного смещения ИС.

Множество приложений, которые можно обслуживать с помощью технологии Холла, приводят к постоянно растущему разнообразию этих устройств.В результате технология продолжает развиваться. Постоянное уменьшение размеров и постоянное увеличение возможностей делают технологию Холла жизнеспособным решением практически для любого положения или измерения уровня.

Эффект Холла или реле? — Халтех

Двумя наиболее важными датчиками в вашем двигателе являются датчики кривошипа и кулачка, поэтому очень важно убедиться, что они правильно установлены, подключены и настроены.

Тип датчика : эффект Холла или реле?

Датчик Холла обычно имеет 3 провода.Питание, сигнальное заземление и сигнальный выход.

Датчик на эффекте Холла выдает последовательный цифровой прямоугольный сигнал каждый раз, когда магнит или черный металл проходит через наконечник датчика, независимо от скорости материала триггера.

Это упрощает настройку ЭБУ для срабатывания датчика Холла, так как вы ожидаете, что каждый раз, когда зуб проходит мимо датчика, один и тот же сигнал.

При выборе датчика Холла убедитесь, что он совместим с:
• материалом мишени спускового крючка
• шириной зуба
• зазором между зубьями
• высотой зуба

Ваш датчик также должен быть способен обрабатывать частоту зубцов (количество зубцов, которое он может сосчитать за определенный промежуток времени).

Обычно мы рекомендуем устанавливать датчик без какой-либо встроенной фильтрации, поскольку это может вызвать хаос, когда вы пытаетесь обнаружить отсутствующий зуб на пусковом колесе кривошипа.

Датчики на эффекте Холла обычно имеют воздушный зазор (расстояние между датчиком и целевым материалом) около 1 мм или 40 тысяч. Для подтверждения сверьтесь со спецификациями датчика.

Датчики на эффекте Холла

не любят высоких температур, поэтому еще раз проверьте спецификации. Как правило, не следует ожидать, что датчики на эффекте Холла будут работать намного выше 90 градусов Цельсия, если не указано иное.

---

Датчик Reluctor обычно является двухпроводным и не имеет сложной электроники.

Реле состоит из постоянного магнита, ферромагнитного полюса и катушки с проводом. Каждый конец катушки с проводом называется Reluctor + ve и Reluctor -ve, которые являются сигналами, которые подаются в ЭБУ.

Из-за отсутствия электроники внутри датчики Reluctor обычно могут работать с температурами намного выше, чем датчик на эффекте Холла.Нет ничего необычного в том, что они работают при температуре выше 200 градусов Цельсия.

Датчики Reluctor гораздо более чувствительны к воздушному зазору между датчиком и материалом триггера. Правильный зазор имеет решающее значение, он должен быть точно таким же между зубами, и это гораздо более узкий зазор, чем в датчиках эффекта Холла, в некоторых случаях он составляет около 10 тысяч или 0,25 мм или даже меньше.

Это предъявляет дополнительные требования к креплению датчика триггера, поскольку предел погрешности намного меньше, чем у датчика Холла.

Вместо того, чтобы генерировать простой для интерпретации цифровой прямоугольный сигнал, такой как датчик на эффекте Холла, выходная величина датчика Reluctor пропорциональна целевой скорости триггера. Как правило, чем быстрее проходит зубец триггера, тем выше напряжение сигнала, генерируемое датчиком Reluctor.

Это представляет проблему в том, что шум, генерируемый датчиком, также становится выше, и точный фронт срабатывания, который ЭБУ вычисляет время выключения зажигания, также более сложно интерпретировать.

Подключение входа триггера

Для датчика Холла используйте:
Питание датчика 5 В, 8 В или 12 В (в зависимости от требований)
0 В, сигнальное заземление и триггер +, подключенный к сигнальному проводу от датчика.

Для датчика Reluctor используйте:
Триггер + к положительной стороне датчика reluctor
Trigger — к отрицательной стороне датчика reluctor.

Обратите особое внимание на эту проводку, так как смешивание и согласование проводки датчика вызовут всевозможные кошмары.

Заключение

Датчики

на эффекте Холла легко монтируются и легко настраиваются в программном обеспечении ECU, однако они не любят нагреваться и в зависимости от модели могут «фильтровать» или пропускать зубы, которые вы действительно хотите обнаружить.

Датчики

Reluctor не боятся тепла и чрезвычайно надежны, однако они требуют времени на настройку напряжения срабатывания в зависимости от частоты вращения двигателя и требуют очень точного крепления датчика, чтобы обеспечить очень маленький зазор между датчиком и зубцом триггера. обеспечить безотказную работу.

Хотите узнать больше?

---

Как устранить неисправность датчика Холла двигателя BLDC?

На рисунке выше показан бесщеточный двигатель постоянного тока с неисправностью датчика Холла. Мы видим, что один из датчиков Холла перегорел, а нижняя пластина почернела. Основная причина заключается в том, что клиенты используют среду, в которой слишком много пыли и загрязнений. Двигатель не защищен от пыли, в результате чего загрязнения попадают в датчик Холла и он повреждается.

Заказчик — станок для обработки стыков из цинкового сплава с использованием бесщеточных двигателей постоянного тока и контроллеров ATO. Модель ATO-130WDM07730, 2300 Вт, 3000 об / мин, 48 В постоянного тока, параметры указаны в таблице ниже. Основное преимущество бесщеточных двигателей постоянного тока — использование электронных устройств для электронной коммутации. Между механическими переключениями отсутствует трение, а срок службы, производительность и надежность двигателей значительно увеличены. На рис. 2 показано оборудование заказчика, мы, очевидно, видим слишком много пыли и грязи, из-за чего двигатель становится серым.Более того, пыль легче всего проникает в двигатель, поэтому нам нужно защитить двигатель, нанести клей на заднюю часть двигателя или сделать пылезащитный чехол, чтобы предотвратить попадание пыли.

В бесщеточном двигателе постоянного тока датчик положения Холла определяет положение вращающегося магнитного поля ротора и подает питание на соответствующую обмотку через логическую схему и схему управления. Теперь ATO использует этот комплект двигателя BLDC, чтобы объяснить, как использовать мультиметр, чтобы определить, поврежден ли датчик Холла или нет.

1. Сначала подключите бесщеточный двигатель постоянного тока и контроллер. Источник питания контроллера мотора составляет 24 В, и фазная линия мотора не может быть подключена.
2. Установите стрелку мультиметра в положение постоянного напряжения 10 В.
3. Красный счетчик подключен к H +, черный счетчик подключен к H-, а измерение напряжения Холла должно быть близко к 5 В, что является нормальным явлением.
4. Затем проверьте HU, черный индикатор соединяет H-, красный индикатор соединяет HU, и проверните вал двигателя, чтобы увидеть, есть ли изменение на 0-5 В, если оно изменяется, это нормальное явление, в противном случае ненормальное.
5. Если ненормально, то необходимо проверить проводку, клеммы и удлинитель на предмет плохого контакта.

Магазин на берегу озера | Международный

Онлайн-заказ в настоящее время недоступен для вашего региона. Просмотрите наш каталог здесь и для заказа обратитесь к местному торговому представителю.

Гауссметры / тесламетры Измерение магнитных полей постоянного и переменного тока и управление полями постоянного тока.		Зонды Холла Аксиальные, поперечные, многоосевые, гамма и тангенциальные датчики Холла для измерения плотности магнитного потока.
Датчики Холла (магнитные) Небольшие компактные осевые и поперечные генераторы Холла для измерения плотности потока.		Флюксметры Измерение общего потока в промышленных установках и системах измерения.
Гельмгольца и поисковые катушки Стандартные полевые катушки Гельмгольца, катушки Гельмгольца для измерения магнитного момента и поисковые катушки.

Инструменты MeasureReady ™ Приборы для определения характеристик материалов, которые так же просты в использовании, как и ваш смартфон.		Системы VSM Измерение петель гистерезиса M (H), кривых крутящего момента и температурно-зависимых магнитных свойств широкого диапазона образцов, включая объемные, порошковые, тонкопленочные, жидкие и магнитные структуры.
Криогенные зондовые станции Микроманипуляционные зондовые станции, используемые для неразрушающего контроля устройств на полных и частичных пластинах. Идеально подходит для измерения магнитотранспортных, электрических, электрооптических, параметрических, высоких Z, DC, RF и микроволновых свойств.		Системы на эффекте Холла Измерение эффекта Холла при переменном / постоянном токе и AHE в спинтронике, прозрачных оксидах, DMS и сложных полупроводниках. Определите мобильность и плотность отдельных перевозчиков с помощью нашего программного пакета QMSA.
Электромагнитные платформы Интегрированные компоненты аппаратного и микропрограммного обеспечения образуют переменное магнитное поле для приложений магнитных измерений, разрабатываемых пользователем.		Электромагниты Создает магнитные поля до 3 Тл. Идеально для интеграции в магнитные испытательные платформы, разработанные заказчиком.
Электромагнитные источники питания Линейные биполярные источники питания постоянного тока с магнитами обеспечивают истинный 4-квадрантный выходной сигнал, устраняя необходимость во внешнем переключении или вмешательстве оператора для изменения полярности тока.		Источник питания сверхпроводящего магнита Истинный 4-квадрантный, малошумящий, стабильный источник питания сверхпроводящего магнита. Идеально подходит для сверхпроводящих магнитов малых и средних размеров.
Рециркуляционные чиллеры Водоохладители для работы на 50 или 60 Гц, различных размеров и холодопроизводительности.

Распределительный датчик (эффект Холла) — напряжение

Дополнительные указания

Функция датчика распределителя состоит в том, чтобы подавать опорный сигнал синхронизации в модуль управления зажиганием (ICM) или модуль управления двигателем (ECM), чтобы указать период ожидания первичной цепи для каждого события зажигания.

В механизме используется вращающийся узел, состоящий из набора вращающихся лопаток (по одной на каждый цилиндр), проходящих между неподвижным магнитом, находящимся напротив неподвижного датчика Холла. Когда лопатки входят в зазор и выходят из него, магнитное поле нарушается. Каждое нарушение вызывает переключение выхода датчика Холла. Следовательно, выход датчика представляет собой цифровой сигнал с низким напряжением около 0 В и высоким напряжением до напряжения питания датчика. Выходной сигнал около 0 В указывает на задержку или включение катушки.

Поскольку вращение распределителя механически связано с вращением двигателя, увеличение скорости двигателя сокращает период задержки, но угол задержки остается постоянным. При повышенных оборотах двигателя задержка продвигается за счет центробежного легковесного механизма внутри распределителя.

ICM или ECM, в зависимости от типа, используют выход датчика Холла в качестве триггера (коммутируемого заземления) транзистора драйвера первичной цепи. Однако модуль сохраняет контроль над фактическим периодом выдержки и другими параметрами зарядки, такими как ограничение тока, пиковый заряд катушки и отключение по току.

Этот дополнительный элемент управления гарантирует, что катушка зажигания не будет перегрета из-за слишком большой выдержки или что продолжительность искры не уменьшится из-за слишком малой выдержки. Точно так же фактический период ожидания может быть увеличен во время запуска, чтобы компенсировать более низкие напряжения в системе (для поддержания того же общего заряда катушки).

Информацию о периодах задержки зажигания для конкретного двигателя см. В данных производителя.

Типичные неисправности системы включают:

Механический:

• Проблемы с установкой и приводом (например,грамм. чрезмерный воздушный зазор или износ), связанный с распределителем.
• Физическое повреждение или чрезмерное количество детрита вокруг вращающихся лопастей, магнита и датчика Холла.