Hall senzori: kako to radi, kako to učiniti sami, koristiti

• Ukratko o načelu rada
• Vrste i opseg
• Primjer korištenja analognog elementa
• Namjena HH u sustavu paljenja automobila
• Simptomi i mogući uzroci
• Kako provjeriti učinkovitost Hall senzora?

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Elektromagnetski uređaj, zvani Hall senzor (u daljnjem tekstu HF), koristi se u mnogim uređajima i mehanizmima. No, našao je najveću primjenu u automobilskoj industriji. U gotovo svim modelima domaće automobilske industrije (VAZ 2106, 2107, 2108, itd.) Ovaj beskontaktni sustav paljenja za benzinski motor kontrolira ovaj senzor. Prema tome, kada ne uspije, nastaju ozbiljni problemi s radom motora. Kako se ne bi pogriješili u dijagnostici, potrebno je razumjeti princip senzora, znati njegov dizajn i metode ispitivanja.

Ukratko o načelu rada

Princip senzora paljenja temelji se na Hallovom efektu, koji je dobio ime u čast američkog fizičara koji je taj fenomen otkrio 1879. godine. Primjenjujući konstantan napon na rubove pravokutne ploče (A i B na slici 1) i smještajući ga u magnetsko polje, Edwin Hall je otkrio razliku potencijala na druga dva ruba (C i D).

Sukladno zakonima elektrodinamike, Lorentzova sila djeluje na nosioce naboja, što dovodi do potencijalne razlike. Napon U _{dvorane je} prilično mali, u rasponu od 10 µV do 100 mV, a ovisi o jačini struje i jačini elektromagnetskog polja.

Do sredine prošlog stoljeća otkriće nije našlo ozbiljne tehničke primjene sve dok nije nastala proizvodnja poluvodičkih elemenata na bazi silicija, ultrapure germanija, indij arsenida itd., Koji posjeduju potrebna svojstva. Time su otvorene mogućnosti za proizvodnju senzora male veličine, koji omogućuju mjerenje jačine polja i snage struje koja teče kroz vodič.

Vrste i opseg

Unatoč raznolikosti elemenata koji primjenjuju Hallov efekt, oni se mogu podijeliti u dvije vrste:

• Analogni, koristeći princip pretvorbe magnetske indukcije u napon. To jest, polaritet i vrijednost napona izravno ovise o karakteristikama magnetskog polja. Trenutno se ova vrsta uređaja uglavnom koristi u mjernoj opremi (npr. Kao, strujni senzori, vibracije, kut rotacije).

  

• Digitalni. Za razliku od prethodnog tipa, senzor ima samo dva stabilna položaja, signalizirajući prisutnost ili odsutnost magnetskog polja. To jest, okidanje se događa kada je intenzitet magnetskog polja dostigao određenu vrijednost. Ovaj tip uređaja koristi se u automobilskoj tehnologiji kao senzor brzine, faza, položaj bregastog vratila, kao i radilica, itd.

Treba napomenuti da digitalni tip uključuje sljedeće podvrste:

• unipolar - rad se odvija na određenoj jačini polja, a nakon što se smanji, senzor se prebacuje u svoje izvorno stanje;
• bipolarni - ovaj tip reagira na polaritet magnetskog polja, tj. jedan pol uključi uređaj, a suprotno - isključuje se.

Većina senzora u pravilu je komponenta s tri vodila, od kojih se dva napajaju dvosmjernom ili unipolarnom snagom, a treća je signalna.

Primjer korištenja analognog elementa

Uzmimo kao primjer dizajn strujnog senzora s koji se temelji na Hall efektu.

legenda:

• A je dirigent.
• B - otvoreni prsten magnetskog vodiča.
• C - analogni Hall senzor.
• Pojačalo D - signala.

Princip rada takvog uređaja je vrlo jednostavan: struja koja prolazi kroz vodič stvara elektromagnetsko polje, senzor mjeri svoju veličinu i polaritet te daje proporcionalni napon U _DT, koji se šalje u pojačalo, a zatim u indikator.

Namjena HH u sustavu paljenja automobila

Razmotrivši princip djelovanja Hall elementa, razmatramo kako se ovaj senzor koristi u beskontaktnom sustavu paljenja linije VAZ. Da biste to učinili, skrenite na sliku 5.

legenda:

• I - senzor.
• B je magnet.
• C - ploča magnetskog vodljivog materijala (broj izbočina odgovara broju cilindara).

Algoritam takve sheme izgleda kako slijedi:

• Kada se osovina razdjelnika-prekidača (sinkroni pokretni radilica) okrene, jedna od izbočina magnetske vodljive ploče zauzima položaj između senzora i magneta.
• Kao rezultat tog djelovanja, jakost magnetskog polja se mijenja, što uzrokuje rad DF-a. On šalje električni impuls na prekidač koji kontrolira indukcijski svitak.
• Zavojnica stvara napon potreban za stvaranje iskre.

Čini se da nije ništa komplicirano, ali iskra bi se trebala pojaviti u određenom trenutku. Ako se formira prije ili kasnije, to će uzrokovati kvar motora, do potpunog zaustavljanja.

Simptomi i mogući uzroci

Kršenja u radu HH mogu se otkriti sljedećim neizravnim značajkama:

• Postoji nagli porast potrošnje goriva. To je zbog činjenice da se ubrizgavanje mješavine goriva i zraka provodi više od jednom po ciklusu rotacije radilice.
• Manifestacija nestabilnog rada motora. Automobil može početi "trzati", dolazi do naglog usporavanja. U nekim slučajevima nije moguće razviti brzinu veću od 50-60 km.ch. Motor se "ugasi" u tom procesu.
• Ponekad kvar senzora može dovesti do fiksiranja mjenjača, bez mogućnosti prebacivanja (u nekim modelima uvezenih automobila). Za ispravljanje situacije potrebno je ponovno pokrenuti motor. Uz uobičajene takve slučajeve, možete pouzdano utvrditi izlaz iz DP-a.
• Često se kvar može očitovati u obliku nestanka iskre paljenja, što će u skladu s tim rezultirati nemogućnošću pokretanja motora.
• U sustavu samodijagnostike mogu se uočiti redovite smetnje, na primjer, indikator za provjeru motora svijetli kada je u praznom hodu, a svjetlo se gasi kada se brzina motora poveća.

Nije nužno da su ti čimbenici uzrokovani neuspjehom DP-a. Postoji velika vjerojatnost da je kvar uzrokovan drugim razlozima, i to:

• udaranje ostataka ili drugih stranih predmeta na tijelo DP-a;
• došlo je do prekida signalne žice;
• voda je ušla u DP priključak;
• žica signala je zatvorena s "uzemljenom" ili mrežnom mrežom;
• zaštitna membrana bila je poderana na cijeli snop ili pojedinačne žice;
• oštećenje žica koje napajaju DP;
• polaritet napona koji se primjenjuje na senzor je zbunjen;
• problemi s visokonaponskim krugom sustava paljenja;
• problemi s upravljačkom jedinicom;
• nepravilno postaviti razmak između DP i ploče magnetskog vodiča;
• Možda razlog leži u visokoj amplitudi završnog udarca prijenosnika bregastog vratila.

Kako provjeriti učinkovitost Hall senzora?

Postoje različiti načini provjere upotrebljivosti SBK senzora, ukratko ih opišite:

1. Mi oponašamo prisutnost HF. To je najlakši način za brzo testiranje. Ali o njegovoj se učinkovitosti može raspravljati samo ako se iskra ne formira ako postoji moć u glavnim čvorovima sustava. Za testiranje morate izvršiti sljedeće korake:

• odspojite trožični utikač od razvodnika;
• pokrećemo sustav paljenja i istodobno „prekidamo“ tlo i signal iz senzora (kontakti 3 i 2). Ako na svitku paljenja postoji iskra, može se reći da je SBK osjetnik izgubio funkcionalnost i treba ga zamijeniti.

Imajte na umu da bi za otkrivanje iskrenja visokonaponski kabeli trebali biti blizu tla.

2. Primjena multimetra na provjeru. Ova metoda je najpoznatija i navedena je u priručniku za automobil. Morate spojiti sonde uređaja, kao što je prikazano na slici 7, i izmjeriti napon.

Na dobrom senzoru, napon će varirati u rasponu od 0, 4 do 11 volti (ne zaboravite prebaciti multimetar u DC način rada). Treba napomenuti da će provjera osciloskopa biti mnogo učinkovitija. Povezan je na isti način kao i multimetar. Primjer oscilograma radnog HF-a dat je u nastavku.

3. Instalacija očito funkcionira HF. Ako postoji drugi senzor istog tipa, ili postoji mogućnost da ga neko vrijeme uzme, onda ta opcija postoji, posebno ako je teško napraviti prva dva.

Jede drugu verziju testa, na principu koji podsjeća na drugu metodu. To može biti korisno ako nema mjernih uređaja. Za testiranje, potreban vam je otpornik od 1, 0 k a, LED, primjerice, iz svjetlije svjetiljke i nekoliko žica. Iz svega toga skupljamo uređaj u skladu sa slikom 9.

Testiranje se provodi prema sljedećem algoritmu:

1. Provjerite napajanje senzora. U tu svrhu spajamo (promatrajući polaritet) naš ispitivač na priključke 1 i 3 VF. Uključite kontakt, ako je sve u redu s napajanjem, LED će zasvijetliti, inače ćete morati provjeriti strujni krug (nakon što provjerite da je LED dioda ispravno spojena).
2. Provjerite sam senzor. Da biste to učinili, žica od prvog terminala "bacanje" na drugi (signal iz HF). Nakon toga počinjemo okretati bregaste osovine (ručno ili starter). Trepćuća LED će pokazati dobar HH. Inače, za svaki slučaj provjeravamo sukladnost polariteta pri priključivanju LED-a, a ako se to radi ispravno, senzor mijenjamo na novi.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!