Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Куда поступает сигнал с датчика хола». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
Генераторные датчики (магнитоэлектрические, фотоэлектрические и др.) являются источниками питания управляющей цепи. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические датчики – индукционные и датчики Холла.
Простейший датчик состоит из:
- постоянного магнита;
- лопасти ротора;
- магнитопроводов;
- пластикового корпуса;
- электронной микросхемы;
- контактов;
Содержание:
Датчик Холла: мини-энциклопедия для начинающего автолюбителя
Учитывая возможности современной электроники датчики Холла бывают: цифровые и аналоговые. Обычные преобразователи (аналоговые) изменяют индукцию поля. От полярности и силы магнитного поля зависит величина, которую выдает преобразователь.
Так как уровень сигнала на выходах сенсора низкий, к его выходам подключается операционный усилитель. При добавлении триггера получается простое устройство, срабатывающее при определённом значении магнитного поля и вида проводимости.
Мы рассмотрели, какой имеет датчик Холла принцип работы, схема его пока что нам не ясна. Она включает в свой набор постоянный магнит, полупроводниковую пластину с микросхемой и стальной экран, имеющий прорези. Стальной экран через прорези осуществляет пропуск магнитного поля, благодаря чему в пластине из полупроводников начинает возникать напряжение.
Элемент Холла представляет собой тонкую пластинку, выполненную из полупроводникового материала (кремний, германий), с четырьмя электродами. Если через такую пластинку проходит ток I и на нее одновременно действует магнитное поле, вектор магнитной индукции В которого перпендикулярен плоскости пластинки, то на параллельных направлению тока гранях возникает э.д.с.
Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.
Из этой статьи вы узнаете о назначении, конструктивных особенностях и принципах работы данных устройств.
Но если транзистор включить в цепь так, чтобы одна из областей была общей, а между другими создать разность потенциалов, то потенциальный барьер открывается, сопротивление транзистора падает до нуля и на выходном зажиме коллектора получается увеличение силы тока.
Операционный усилитель 4 усиливает сигнал датчика и через формирователь импульсов 5 подает сигнал на базу выходного транзистора 6 и открывает его. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7.
Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля
В авиации используется возможность ориентироваться на полюса на северный и южный, поэтому его все еще используют как датчик скорости или направления движения, несмотря на GPS и Глонасс.
Штатное контактное зажигание оппозитов обычно оставляет желать лучшего, потому сразу по приобретение своего мотоцикла я дополнил его сперва транзисторным коммутатором, а затем и электронным блоком опережения с датчиком Холла, полностью избавившись от механики. Изначально зажигание предназначалось для установки на мотоциклы Урал и Днепр, но позже было проверено и на двухтактном мотоцикле (с холостой искрой). Проект полностью открытый и к нему прилагается всё необходимое.
- Особенности зажигания:
- управляющий микроконтроллер PIC16F84 или PIC16F628;
- возможность установки как на 12-ти вольтовую бортсеть так и на 6-ти вольтовую;
- безконтактный датчик Холла (от а/м ВАЗ);
- коммутатор типа *.3734 (от а/м ВАЗ) или самодельный;
- возможность переключения между тремя характеристиками УОЗ;
- доступны характеристики УОЗ как для оппозитов так и для двухтактных мотоциклов;
- два входа дополнительных функций, могут быть выбраны двигатель-стоп, ограничение оборотов, защита и др.;
- отключение катушки зажигания при простое двигателя через 3-4 секунды (актуально для самодельных коммутаторов).
Каждая из трех областей триода имеет свое название: нижняя область, испускающая электроны – носители зарядов, называется э м и т т е р о м (рис. 6. 1), верхняя область, собирающая носители зарядов, – коллектором, а средняя область – основанием, или базой.
Конфигурацию с сектором легче изготовить самому, а конфигурацию с прорезью удобнее изготавливать на токарном станке. При использовании программы для генерации прошивки микроконтроллера (IgnMaster) необходимо указать конфигурацию используемого модулятора.
Магнитное поле создается постоянным магнитом 1, а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (экраном) 2 с окнами, укрепленным на валике распределителя. При прохождении окна ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла и на его выходе возникает ЭДС.
На основе этого эффекта выпускается большое количество датчиков, позволяющих без физического разрыва провода измерять в нем как постоянный, так и переменный ток, поскольку при протекании тока в проводнике создается электромагнитное поле.
Устройство коммутатора бесконтактных систем достаточно сложное (в нем есть микросхема, силовой транзистор, а также несколько резисторов, стабилитроны и конденсаторы). Энергия искры в три-четыре раза больше, чем в КСЗ. Система небезопасна и требует осторожности.
Но возникает проблема того, что это поле при протекании не сильно больших токов само по себе очень мало. Для того, чтобы его увеличить, будем использовать ферритовое кольцо, которое имеет особые магнитные свойства и позволит увеличить необходимое нам электромагнитное поле до уровня для обнаружения протекания тока в проводнике.
Индукционный датчик представляет собой однофазный генератор переменного тока с ротором на постоянных магнитах. Основным недостатком индукционных датчиков является средний большой потребляемый ток (6…8 А) и зависимость силы тока от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Принцип действия датчика основан на эффекте Холла, когда магнитное поле проводника изменяется при прохождении в нем специального экрана с прорезями.
Когда в конструкции авто активно эксплуатируется датчик Холла, схема подключения его требует регулярных проверок и профилактического обслуживания. Главное еще и не навредить во время таких проверок, поэтому отсоединение разъема кабеля от датчика должно в обязательном порядке производиться при выключенном зажигании.
Особое внимание во время работы устройства следует обращать на чистоту и надежность в разъеме и контакте штекеров. Необходимо помнить, что датчик Холла нельзя использовать в обычной системе зажигания.
Питается схема от бестрансформаторного блока питания. Выходное напряжение стабилизируется с помощью стабилитрона VD3, переменная составляющая отфильтровывается емкостью С3. Напряжение номиналом около 5 вольт поступает на первую ножку преобразователя.
Во многих случаях этот прибор размещается в трамблере и отвечает за образование искры, то есть он используется вместо контактов. Нередко данный прибор применяется для слежения за током нагрузки. С его помощью производится отключение при возникновении токовых перегрузок. В случае перегревания датчика происходит срабатывание температурной защиты.
Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.
До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.
Другими словами, Холл поместил прямоугольную полупроводниковую пластину в магнитное поле и на узкие грани такого полупроводника подал ток. В результате на широких гранях появилось напряжение. Дальнейшее развитие технологий позволило создать на основе обнаруженного эффекта компактное устройство-датчик.
Можно использовать датчик Холла от а/м ВАЗ (аналог Honeywell 2AV50A), работает он в диапазоне температур -40…+125С и в диапазоне напряжений питания 5…16В. В журнале МОТО (№08 2003 стр.102) печаталась отличная статья о выборе датчика Холла, посмотреть можно здесь: часть 1 , часть 2 . Часто причиной того, что двигатель с новым зажиганием не набирает обороты является именно некачественный датчик.
Для контроля пользуются обычным мультиметром. Если датчик вышел из строя, то тестер покажет 0,4 вольта или меньше. Также проверяется работа датчика путем проверки искры при подключении зажигания. Перед этим соединяют концы провода к выходам коммутатора.
Пример работы магнитного датчика Холла в чехле и смартфона заключается в том, что при открывании и закрытии чехла автоматически происходит блокировка экрана. Датчик реагирует на движение магнита, на усиление магнитного поля.
Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.
Сфера применения датчиков Холла очень широка. Устройство используется в таких схемах, где требуется бесконтактное измерение силы тока. Что касается автомобилей, датчик Холла служит для измерения угла положения распределительного или коленчатого вала, а также нашел свое применение в системе зажигания, указывая на момент образования искры.
Система зажигания предназначена для своевременного воспламенения рабочей смеси искровым разрядом. Их можно подразделить на динамические, статические и частично статические.
Проверка датчика положения коленчатого и распределительного вала
Попробуем сделать собственный датчик тока. Понадобится ферритовое кольцо и датчик Холла. Найти ферритовое кольцо не составляет особых проблем. Они есть в блоках питания компьютера или энергосберегающих ламп, а также продаются в радиомагазинах по цене от 10 до 100 рублей в зависимости от размера самого кольца. В нашем случае имеется кольцо диаметром 28 мм за 55 рублей.
Как только он сделали это открытие, вскоре стали делать радиоэлементы на этом эффекте. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект – в честь Холла.
Учитывая, что проводимость транзистора Т1 n-p-n, отсутствие положительного потенциала этого транзистора приводит к его закрытию. В результате этого прекращается подача положительного потенциала на базу В через резистор R4 и коллекторно-эмитерный переход транзистора Т1. При этом ток не проходит через резистор R7 и база В включения транзисторов Т2/Т3 замыкается на массу.
Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и знаете что обнаружил? Разность потенциалов на гранях А и C! Или проще сказать, напряжение. Этот эффект и назвали в честь этого ученого.
Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.
В зазоре между пластинкой и магнитом расположен экран. Он предназначен для замыкания силовых линий. Если его убрать, то разность потенциалов с металлической пластины будет, сниматься. Если экран расположен в зазоре, то силовые линии замкнуться через него.
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
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).
Из этой статьи вы узнаете об особенностях работы указанного решения на дизельных и бензиновых двигателях.