Как работает датчик холла в системе зажигания
Перейти к содержимому

Как работает датчик холла в системе зажигания

  • автор:

Как работает датчик холла в системе зажигания

Измерения с помощью датчиков, преобразователей, сенсоров

Автомобильный датчик Холла. Датчик Холла в системе зажигания

В настоящее время датчики Холла находят широкое применение в автомобильной промышленности. Их используют для контроля перемещений и вращения различных узлов автомобиля, вибраций двигателя, в системе зажигания и др.

Наверное, наиболее известен автомобильный датчик Холла, применяемый для контроля и обеспечения работы системы зажигания автомобиля. Схема его устройства показана на рисунке 1.

Преобразователи, датчики, сенсоры — Информационный портал © 2011 — 2023 Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки

Главная >> Магнитные поля >> Что такое датчик Холла? Автомобильный датчик Холла. Датчик Холла в системе зажигания. Как проверить датчик Холла?

• Представлена информация о различных преобразователях и датчиках физических величин, параметров различных физических процессов.

• Электрофизические свойства и эффекты в различных электротехнических материалах.
• Теория, экспериментальые результаты, практическое применение
Смотри также:

Автомобильный датчик Холла. Automotive Hall sensor

Как проверить датчик Холла. How to check the Hall sensor?

Датчик Холла в системе зажигания. The Hall sensor in the ignition system

Рис.1. Устройство автомобильного датчика Холла
1. Чувствительный элемент датчика Холла и микросхема обработки выходного сигнала
2. Постоянный магнит
3. Магнитопроводы
4. Лопасти ротора
5. Пластмассовый корпус

Датчик состоит из чувствительного элемента 1 (непосредственно датчика Холла) и интегрированного с ним микроконтроллера 1(1) (микросхемы обработки выходного сигнала с датчика Холла). В результате автомобильный датчик Холла имеет три контакта 6 (клеммы) для подключения в электрическую цепь (схему) автомобиля. Автомобильный датчик Холла для системы зажигания имеет также постоянный магнит 2, который отделен зазором от чувствительного элемента датчика Холла, и магнитопроводы. Магнитное поле постоянного магнита способно индуцировать выходной сигнал с датчика Холла, а металлические лопасти 4 вращающегося вала, перекрывая (шунтируя) магнитный поток будут приводить к соответствующему изменению (колебанию) выходного сигнала. Далее выходной сигнал связан с системой подачи искры зажигания в нужный момент положения вала.

Как проверить датчик Холла? Существует несколько способов проверки исправности автомобильного датчика Холла. Одним из наиболее простых является следующий. Подключаем автомобильный датчик Холла по схеме, как показано на рис.2. На снятом датчике Холла питание можно подать от батареи Крона (9 В). Для измерения выходного сигнала (напряжения) V лучше всего использовать компактный цифровой мультиметр. При изменении магнитного потока через чувствительный элемент датчика Холла (например, при вращении вала ротора или просто перекрытием металлической пластинкой зазора) будет изменяться и выходной сигнал с датчика, что будет свидетельствовать о его работоспособности. Выходной сигнал может зависеть от модели датчика, но, как правило, находится в пределах 0,5-1,0 В.

Датчик Холла — принцип работы

В системах и устройствах каждого автомобиля есть масса приборов, которые несут только функцию информирования о том или ином процессе. На основе информации, которые эти устройства предоставляют, высшие по иерархии системы принимают решения о том или действии. Эти шпионы называются датчиками и собирают информацию о работе деталей и узлов, а после передают ее водителю. На современных автомобилях водитель избавлен от принятия большинства решений, поэтому всю работу делают за него электронные системы. Бесконтактная система зажигания и датчик Хoлла — яркий тому пример.

Содержание:

  1. Датчик Холла, что это такое
  2. Применение датчика в автомобиле
  3. Преимущества автомобильного датчика Холла
  4. Зажигание с датчиком Холла
  5. Подключение и проверка датчика Холла

Датчик Холла, что это такое

Датчик на эффекте Холла

Все автомобильные датчики классифицируются по параметру, который они определяют. Это может быть датчик температуры, датчик массового расхода воздуха, датчик движения или датчик положения. Датчик на эффекте Холла как раз применяется для того, чтобы определять положение коленчатого или распределительного вала.

Принцип действия

Вкратце разберемся с этим эффектом, тогда станет понятнее, что представляет собой это устройство. Гальваномагнитное явление было открыто в 1879 году Эдвином Холлом, а суть этого открытия в том, что при установке проводника с постоянным потенциалом в магнитное поле, появляется разность потенциалов, то есть электрический импульс. На основе этого являения работает не только часть системы зажигания автомобиля, но и ионные ракетные двигатели, приборы, которые измеряют напряженность магнитного поля, и даже во многих мобильных устройствах в виде основы для работы электронного компаса.

Применение датчика в автомобиле

Холловское напряжение давно применяется в машиностроении и конструкции серводвигателей. Он идеально подходит для того, чтобы определять углы положения валов, а на машинах архаичной конструкции, датчик применялся для определения момента возникновения искры. Схема датчика проста и мы ее помещаем ниже.

Схема датчика проста

Суть работы устройства в том, что когда подают ток на две клеммы участка полупроводникового материала (на чертеже — клеммы «а») и помещают его в магнитное поле, на двух других клеммах возникает импульсное напряжение, а оно может восприниматься устройством-приемником, как сигнал к определенным действиям.

Схема подключения

Автомобильный датчик Холла принцип работы которого показан на схеме ниже, но буквально ее воспринимать было бы ошибкой. Дело в том, что современные датчики Холла представляют собой все элементы начерченного датчика в одном крошечном корпусе. Это стало возможным тогда, когда появились миниатюрные полупроводниковые приборы.

Датчик Холла - принцип работы

Преимущества автомобильного датчика Холла

Микроэлектроника позволила добиться от устройства очень маленьких размеров, при этом, сохранив полную функциональность. Основные преимущества устройства современного датчика Холла в следующем:

Компактность

  • компактность;
  • возможность разместить в любой точке двигателя или любого другого механизма;
  • стабильность работы, то есть при любых оборотах вала, датчик будет корректно реагировать на его вращение;
  • стабильность не только в работе, но и стабильность характеристики сигнала.

Наряду с бесспорными достоинствами и функциональностью устройства, оно имеет некоторые проблемы:

  1. Помехи — главный враг любого электромагнитного устройства. А помех в электрической цепи автомобиля более, чем достаточно.
  2. Цена. Датчик, основанный на эффекте Холла дороже обычного магнитоэлектрического датчика.
  3. Работоспособность датчика Холла сильно зависит от электронной схемы.
  4. Микросхемы могут иметь нестабильные характеристики, что может повлиять на корректность показаний.

Зажигание с датчиком Холла

Зажигание с датчиком Холла

Теперь попробуем применить датчик на практике, а, точнее, интегрировать его в систему зажигания. А установим мы его в прямо в трамблер для того, чтобы руководить процессом искрообразования в бесконтактной системе. Схема установки датчика Холла показана на рисунке. Он установлен возле вала прерывателя-распределителя, на котором установлена магнитопроводящая пластина. Пластина-ротор имеет столько вращающихся сердечников, сколько цилиндров у двигателя.

Схема установки датчика Холла

Поэтому при прохождении пластины ротора возле датчика с поданным на него напряжением, возникает эффект Холла, с выводов датчика снимается импульс и подается на коммутатор, а оттуда на катушку зажигания. Она преобразует слабый импульс в высоковольтный и передает его по высоковольтному проводу на свечу зажигания.

Подключение и проверка датчика Холла

Подключение и проверка

Подключить любой датчик Холла довольно просто, поскольку он имеет всего три вывода, один из которых минусовой и идет на массу, второй — питание, третий — сигнальный, с него и поступает импульс на коммутатор. Проверить, работает ли датчик довольно просто. Если автомобиль подает признаки неисправности системы зажигания, которые выражаются в плохом пуске или нестабильности работы, первое, что нужно проверить — именно этот датчик.

Этот датчик свое отжил

Для этого не нужно никаких сложных осциллографов, хотя по науке ДХ проверяют именно при помощи осциллографа. Для проверки работоспособности устройства, достаточно просто закоротить 3-й и 6-й вывод на колодке трамблёра. При включенном зажигании закороченные выводы приведут к образованию искры, что говорит о том, что датчик свое отжил.

Замена датчика — занятие на 10 минут

Замена датчика — занятие на 10 минут, но чтобы не покупать новый, лучше проверить установленный, вполне возможно, что зажигание работает некорректно по другой причине. Таким образом, можно обнаружить поломку, сэкономить время и не покупать лишние детали. Следите за простейшими приборами, и неприятные сюрпризы будут обходить автомобиль стороной. Плотной всем искры и удачи в дороге!

Датчик Холла — назначение, принцип действия

принцип действия датчика Холла

На примере датчика Холла, применяемого в бесконтактной системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Назначение датчика Холла

Датчик Холла предназначен для определения момента искрообразования в бесконтактной системе зажигания (БСЖ) автомобиля.

Принцип действия датчика Холла

Принцип действия датчика основан на эффекте Холла, когда магнитное поле проводника изменяется при прохождении в нем специального экрана с прорезями.

На практике это выглядит так: датчик Холла автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 установлен на опорной пластине трамблера и состоит из двух частей – магнита и элемента Холла с усилителем. На датчик Холла подается напряжение с коммутатора (вывод 5) через токовый красный провод. «Масса» так же с коммутатора – бело-черный провод с вывода 3. Магнит создает магнитное поле, элемент Холла принимает его, создает напряжение, которое усиливает усилитель и через зеленый импульсный провод напряжение подается на коммутатор (вывод 6).

Для изменения магнитного поля применяется экран с четырьмя прорезями, который вращается вместе с валом распределителя зажигания (трамблера) проходя между магнитом и принимающей частью датчика Холла. При прохождении в пазу датчика прорези экрана магнитное поле имеет определенную величину и соответственно датчик выдает на коммутатор электрический ток определенного напряжения (9-12 В). При прохождении в пазу датчика зубца экрана магнитное поле экранируется и не поступает на приемник датчика, при этом напряжение, поступающее на коммутатор, падает (0-0,5 В).

датчик Холла в трамблере

Соответственно коммутатор прерывает электрический ток, подающийся на катушку зажигания, магнитное поле в ней резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС 22-25 кВ (ток высокого напряжения). Ток через бронепровода попадает на распределитель трамблера и далее на свечи зажигания, производя разряд, поджигающий топливную смесь. Прохождение каждого из четырех зубцов экрана в прорези датчика соответствует такту сжатия в одном из четырех цилиндров двигателя.

Примечания и дополнения

— На эффекте Холла основан принцип действия еще нескольких автомобильных датчиков, например, датчика скорости инжекторных ВАЗ 21083, 21093, 21099.

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

Евгений Меркушев 23 сентября, 2019 4 мая, 2021

Датчик Холла

Датчик Холла получил свое название от имени американского физика Эдвина Холла. Именно он обратил внимание на следующее физическое явление: при помещении прямоугольной пластины из материала-полупроводника в магнитное поле и подведении тока к ее коротким сторонам, на длинных сторонах образуется напряжение.

Произошло это открытие еще в 1879 году, однако применить его в промышленности удалось лишь во второй половине двадцатого века, после того, как было налажено массовое производство полупроводниковых пленок.

В настоящее время датчик Холла используется в разных сферах. Особенно широкое распространение он получил в автомобильной промышленности: с его помощью контролируются вращения и перемещения узлов и механизмов, обеспечивается работоспособность бесконтактной системы зажигания.

Датчики Холла применяемые в автомобиле: датчик положения коленвала, датчик фазы или датчик положения распредвала, датчик АБС, датчик скорости.

Сегодня речь пойдет о датчике Холла, который обеспечивает правильную работу системы зажигания в автомобиле.

Где расположен и как функционирует датчик Холла в системе зажигания

Датчик интегрирован в систему рядом с валом прерывателя-распределителя (трамблер). На трамблере установлена зубчатая магнитопроводящая пластина с прорезями, количество прорезей равно количеству цилиндров в силовой установке. Внутри самого датчика находится постоянный магнит.

По мере вращения вала его зубцы последовательно проходят через специальную прорезь, предусмотренную в конструкции датчика Холла. Результатом становится продуцирование импульсного напряжения. Импульс, проходя через коммутатор, перемещается в катушку зажигания. В катушке он преобразуется в высокое напряжение, после чего попадает на свечу зажигания.

Конструктивно современный датчик состоит из магнита, магнитопроводов, лопасти ротора и микросхемы с высокочувствительным элементом, заключенных в легкий и прочный пластиковый корпус. На выходе устройство имеет три клеммы:

  • массу;
  • плюс (напряжение составляет порядка 6 Вольт);
  • преобразователь импульсного сигнала, подаваемого на коммутатор.

Читайте также Что будет, если не менять воздушный фильтр

Основные признаки выхода датчика Холла из строя

Признаки могут проявляться совершенно по-разному. К тому же, те или иные проблемы могут быть вызваны как поломкой датчика, так и иными неисправностями в различных системах автомобиля.

Тем не менее, можно выделить наиболее часто встречающиеся симптомы:

  • проблема с запуском двигателя – двигатель заводится с трудом либо не заводится в принципе;
  • при движении на повышенных оборотах отсутствует плавность хода, транспортное средство сильно вибрирует и дергается, появляется троение;
  • присутствуют рывки и перебои при работе мотора на ХХ (холостой ход);
  • двигатель внезапно глохнет в процессе движения;
  • расход топлива отклоняется от заявленной нормы и сильно увеличивается.

Если наблюдается один или несколько из вышеперечисленных симптомов, следует проверить Датчик Холла на работоспособность.

Проводим диагностику датчика Холла

Данную процедуру можно сделать самостоятельно:

  • замеряем напряжение на выходе из датчика. Для этого понадобится тестер. Если в режиме постоянного тока на экран выводится напряжение в диапазоне 0,4 -11 В – датчик исправен. Если показатель выходит за указанные пределы – устройство придется менять. Для еще более качественного и точного измерения целесообразно использовать осциллограф;
  • находим работоспособный датчик аналогичной модели и устанавливаем его на место подозреваемого. Если двигатель заработал в штатном режиме — значит датчик требует замены. Метод универсальный, но не всегда реализуемый – из-за невозможности найти датчик нужной модификации у друга или соседа по гаражу, скорее всего датчик придется купить.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *