Зачем нужен датчик холла: Sorry! This site is experiencing technical difficulties.

где находится устройство, проверка на неисправности мультиметром и замена своими руками

Датчик Холла или распредвала — это такое устройство, которое отвечает за образование искры для запуска двигателя. От его рабочего состояния зависит бесперебойное функционирование двигателя авто.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Для чего нужен датчик Хола в автомобиле?

Прибор используется вместо контактных элементов и может применяться для слежения за величиной тока нагрузки. Благодаря этому датчику выполняется деактивация двигателя при появлении токовых перегрузок в бортовой сети. Если контроллер перегревается, производится включение температурной защиты.

Принцип работы

Скачки напряжения в электросети мотора могут иметь последствия для датчика. Поэтому современные устройства дополнительно комплектуются диодными элементами, которые препятствуют обратной активации напряжения. Принцип действия приспособления основан на эффекте Холла. Поперечная разность потенциалов образуется при перемещении одного из проводников в магнитное поле. Данный эффект достигается благодаря тому, что токи проходят через клеммные элементы пластины, которая находится в самом поле, с полупроводником.

Когда работает двигатель и вал силового агрегата вращается, стальные лопасти ходят по специальным прорезям, установленным внутри корпуса. Это способствует подаче электрического сигнала на коммутаторное устройство. В результате узел открывает транзисторный элемент и подает напряжение на катушку. Последняя выполняет процедуру преобразования низковольтного импульса в высоковольтный. Этот сигнал подается на свечи зажигания.

Подробно о принципе действия контроллера Холла рассказал канал «Радиолюбитель TV».

Где находится и как выглядит?

При необходимости замены неисправного устройства потребителю надо знать, где стоит контроллер. Он располагается в трамблере автомобиля и выполнен в корпусе в виде небольшого цилиндрического элемента. Чтобы получить доступ к устройству, необходимо разобрать распределительный узел и снять крышку, бегунок и прочие детали механизма. На наружной стороне трамблера к контроллеру Холла подключается разъем с проводкой.

Устройство

Оптический регулятор положения распределительного вала устроен так:

• 1 — постоянное магнитное устройство;
• 2 — лопасть роторного механизма;
• 3 — магнитопроводы;
• 4 — пластиковый корпус, в который заключаются все элементы устройства;
• 5 — плата;
• 6 — контактные выводы.

Схема приспособления контроллера Холла

Устройство комплектуется тремя контактами:

• первый используется для подключения к массе, то есть кузову автомобиля;
• второй необходим для подсоединения плюсового напряжения, рабочий параметр которого составляет примерно 6 вольт;
• третий контакт предназначен для подачи с него импульса на коммутаторное устройство.

Какие могут быть неисправности?

Признаки неполадок контроллера Холла:

1. Наблюдается резкий рост потребления топлива в системе. Это обусловлено тем, что впрыск горючей смеси в силовом агрегате происходит больше одного раза за цикл прокручивания коленвала.
2. Мотор машины стал функционировать менее стабильно. Транспортное средство во время движения дергается, мощность двигателя может резко падать. Иногда не получается увеличить скорость машины более чем на 60 км/ч. Во время движения силовой агрегат может произвольно заглохнуть.
3. Иногда поломка датчика Холла становится причиной фиксации рычага трансмиссии. Скорости коробки передач переключить не получается, такая особенность характерна для новых иномарок. Чтобы решить проблему, необходимо перезапустить силовой агрегат.
4. Неисправность может проявиться в виде отсутствия искры для воспламенения горючей смеси. Из-за этого запуск мотора машины будет невозможен.
5. Вероятны сбои в функционировании системы самодиагностики. К примеру, на контрольном щитке появляется индикатор проверки мотора, если агрегат работает на холостом ходу. Когда обороты двигателя увеличиваются, ошибка с приборной панели пропадает.

Канал «Авто-Мото» рассказал о признаках неисправности регулятора, а также других элементов системы зажигания в автомобиле.

Если сам контроллер Холла целый и рабочий, то неисправность может быть связана с такими причинами:

1. На корпус устройства попала грязь или другие посторонние предметы.
2. Произошло повреждение либо обрыв сигнального кабеля, по которому подключен контроллер.
3. В колодку для соединения датчика Холла с бортовой сетью попала влага. Решить проблему можно путем просушки разъема.
4. Произошло замыкание сигнального проводника с кузовом или электросетью транспортного средства. Для определения неисправности необходимо прозвонить устройство.
5. Произошло повреждение экранирующей составляющей на жгуте с проводкой. Возможен обрыв отдельных кабелей.
6. Проблема может заключаться в повреждении проводников, предназначенных для питания контроллера Холла.
7. При подключении устройства была спутана полярность. Из-за этого датчик функционирует некорректно или вовсе не работает.
8. Неисправности в функционировании высоковольтной цепи системы зажигания.
9. Неполадки в функционировании управляющего модуля автомобиля.
10. При установке контроллера был неверно выставлен люфт между самим датчиком, а также магнитопроводящей пластиной.
11. Проблема может заключаться в повышенной амплитуде торцевого воздействия шестеренки распредвала. Требуется детальная диагностика схемы.

Дмитрий Мазницын в ролике рассказал о причинах неисправности регулятора и дал рекомендации по их устранению.

Проверка датчика

Есть несколько способов диагностики контроллера. Самый точный вариант, который позволит получить осциллограмму — воспользоваться специальным оборудованием. Осциллограф не только определит состояние контроллера, но и даст точно понять, что устройство скоро выйдет из строя. Такое оборудование есть не у каждого электрика, поэтому ниже рассмотрены более простые, но не менее эффективные варианты.

Диагностика мультиметром

Перед выполнением тестирования устройство надо настроить в режим измерения постоянного тока, рабочий диапазон должен составить 20 вольт. Также потребуется два металлических штыря. Перед проведением диагностики с разъема устройства демонтируется резиновый чехол.

Процедура предварительной проверки, позволяющей установить, что на контроллер Холла подаются необходимые сигналы, выполняется так:

1. С распределительного узла отключается основной бронепровод. Его необходимо соединить с массой автомобиля для предотвращения случайного появления разряда. Поскольку это приведет к запуску силового агрегата при диагностике.
2. Затем производится активация системы зажигания.
3. Разъем отключается от распределительного механизма.
4. На тестере выставляется режим постоянного тока с диапазоном 20 вольт.
5. Отрицательный контакт мультиметра подключается к кузову автомобиля, можно выбрать любое место. Положительный выход тестера будет использоваться для замера рабочего параметра напряжения.
6. Разъем, подключенный к распределительному узлу, оснащается тремя контактами — красным, зеленым и белым, но расцветка проводников может быть другой. На первом выходе величина напряжения должна составить 11,37 вольт либо около 12 В, на втором — тоже в районе этого показателя. А на последнем проводнике рабочий параметр должен составить 0 вольт.

Следующий этап диагностики:

1. Берутся два металлических штыря, можно использовать гвозди. Один из них устанавливается в средний контакт колодки (обычно зеленый цвет), а другой подключается к массе. Его расцветка, как правило, белая. Затем сам разъем подсоединяется обратно к распределительному устройству. Штыри используются в качестве проводников тока. На обратной стороне разъема открытых контактов нет, поэтому для проверки сами кабели придется оголить, а делать это не рекомендуется.
2. Затем зажигание активируется. Положительный контакт тестера надо подключить к штырю среднего выхода на разъеме, а отрицательный — к белому проводнику. Производится замер напряжения. Если контроллер Холла рабочий, то полученная величина должна составить около 11,2 вольт.
3. Затем надо прокрутить коленчатый вал силового агрегата и одновременно проверить показатели, которые выдает тестер. Если значения в ходе прокручивания снизятся до 0,02 вольт и затем увеличатся до 11,8 В, то это нормально. Так и должно быть в нижнем и верхнем пределе измерений. Можно отключать тестер.

Контроллер Холла считается рабочим, если при прокручивании коленчатого вала верхний предел измерений будет не ниже 9 вольт, а нижний — не выше 0,4 В.

Канал «Автоэлектрика ВЧ» подробно показал процедуру диагностики датчика с использованием тестера и рассказал об основных особенностях этого процесса.

Проверка сопротивления

Чтобы произвести диагностику этого параметра, потребуется простое устройство, состоящее из резисторного элемента на 1 кОм, диодной лампочки, а также гибких кабелей. К ножке источника освещения надо подключать резистор, для надежной фиксации используется пайка. К этой детали подсоединяются два проводника необходимой длины, важно, чтобы они были не короткими.

Принцип проверки выглядит так:

1. Производится демонтаж крышки распределительного механизма. От контактов отсоединяется сам трамблер, а также колодка с проводами.
2. Выполняется диагностика исправности электроцепи. Для этого тестер надо соединить с первой и третьей клеммами, а затем активировать зажигание. Если все проводники целые, то величина напряжения на дисплее мультиметра составит от 10 до 12 вольт.
3. Затем аналогичным образом выполняется подключение собранного прибора к тем же выходам. Когда полярность соблюдена, то диодная лампочка загорится, если нет — то кабели надо поменять местами.
4. Потом проводник, подключенный к первому выходу, остается нетронутым. А конец третьей клеммы переключается на вторую. Выполняется прокручивание распределительного вала. Это можно сделать руками либо с использованием стартерного механизма.
5. Если в процессе выполнения этих действия источник освещения стал моргать, то контроллер работает правильно и не нуждается в замене.

Канал Altevaa TV рассказал о способе проверки датчика с использованием обычной лампочки на примере автомобиля Фольксваген.

Создание имитации контроллера Холла

Такой вариант диагностики датчика Холла считается наиболее быстрым, но его реализация возможна при наличии питания в системе зажигания и отсутствия искры.

От распределительного механизма отключается трехконтактный разъем. Производится активация зажигания в машине и с помощью куска проводника замыкаются контакты под номерами 2 и 3, это выходы сигнала и пин. Если в результате подключения на центральном кабеле образовалась искра, это говорит о поломке контроллера Холла. При выполнении задачи высоковольтный проводник необходимо держать у массы авто.

Устранение неисправностей

Ремонт рассмотрен на примере автомобиля Фольксваген.

Для восстановления работоспособности датчик можно отремонтировать:

1. Для возобновления работы контроллера необходимо заменить логический компонент. Для этого заранее надо приобрести устройство S441А.
2. В центральной части корпуса датчика, как показано на фото, с помощью дрели просверливается небольшое отверстие. Для этого потребуется качественное сверло, поскольку внутри контроллера, за пластиковой частью, имеется металлический каркас.
3. Используя канцелярский нож, необходимо срезать каждый проводник. Затем прокладываются канавки от сделанного отверстия с помощью надфиля к остаткам кабелей.
4. Само измерительное устройство монтируется в окошко корпуса. Для диагностики используется магнит. Если приложить этот элемент к контактам, на которые заранее подключен прибор, состоящий из диодной лампочки и резистора. Такое устройство использовалось для диагностики. В результате проверки лампа должна загореться. Если этого не произошло, то надо проверить полярность.
5. Затем делается разводка выводов по канавкам корпуса. В самом окошке необходимо оставить проводники для соединительной колодки нового контроллера. Производится пайка элементов.
6. На завершающем этапе производится проверка выполненных действий. Для этого используется тестер. Визуально необходимо убедиться в целостности всех контактов. Если устройство рабочее, то механизм герметизируется с помощью клея или другого состава, но не пластика. Этот материал может деформироваться при работе в условиях повышенных температур.
7. Выполняется сборка контроллера, все действия осуществляются в обратной последовательности.

Как заменить датчик своими руками?

Чтобы поменять контроллер, надо действовать так:

1. От аккумулятора автомобиля отключаются клеммные зажимы.
2. Производится демонтаж распределительного механизма. От устройства отсоединяется колодка с проводниками, выкручиваются болты, фиксирующие узел.
3. Выполняется демонтаж крышки распределителя. В зависимости от модели трамблера она может фиксироваться на болтах или специальных зажимах. Элементы крепления выкручиваются и демонтируются.
4. После снятия важно совместить риску газораспределительного устройства с отметкой на коленвале силового агрегата. Также необходимо запомнить положение распределительного узла. Перед снятием рекомендуется сделать соответствующую метку.
5. Элементы крепления корпуса откручиваются с помощью гаечного ключа. Производится демонтаж фиксаторов, если они установлены на механизме.
6. Из распределительного узла извлекается вал.
7. От контроллера Холла отсоединяются зажимы с клеммами.
8. Выполняется демонтаж датчика из посадочного места. Для проведения задачи устройство надо потянуть на себя и аккуратно извлечь. Датчик демонтируется через появившееся отверстие.
9. Берется новый контроллер и устанавливается вместо старого. Процедура монтажа выполняется в обратной последовательности.

Видео «Последствия неправильной установки датчика Холла»

Пользователь Дядя Саша рассказал, к чему может привести неверный монтаж устройства и дал рекомендации по устранению такой проблемы.

как работает и зачем нужен?

Здравствуйте, дорогие читатели! Чтобы смартфон исправно выполнял свои функции, а также имел более широкий спектр возможностей, его оснащают разными датчиками.  Один из таких – датчик Холла. Предлагаем разобраться, что это и для чего он нужен в телефоне.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 268
Источник: http://digital-boom. ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Определение и принцип работы

Датчик Холла – это измерительное устройство, целью которого является определение наличия и всех сопутствующих параметров магнитного поля. Своё название он получил в честь так называемого «эффекта Холла» и ученного Эдвина Холла, который и открыл эффект еще в 1879 году.

Учёный в лабораторных условиях изучал свойства электрического тока.

В результате, была определена прямая зависимость между током и магнитным полем: после того, как элементы электрической цепи были помещены в зону действия магнитного поля, напряжение тока в проводнике изменялось в зависимости от интенсивности магнитных излучений.

Фактически, это устройство определяет наличие магнитного поля. Напряжение поля им не измеряется. В результате, смартфон или другой гаджет может легко взаимодействовать с пространством, заменяя привычный компас и другие приборы.

Рис. 2 – схема работы прибора

Первые приборы Холла использовались в сфере машиностроения: в автомобилях и заводских установках. В автомобилях измерял угол распредвала/коленвала.

В более старых моделях машин, прибор позволял определить момент появления искры.

С течением времени и научно-технического прогресса датчики начали использовать во многих предметах, встречающихся в быту: бесконтактные выключатели, устройства для определения уровня жидкости и другие.

Также, результат работы датчика Холла является основой аппарата для считывания магнитных кодов.

Устройство используется в сфере безопасности – для организации защиты периметра. Датчик измеряет любые изменения в магнитном поле, постоянно контролируя безопасность на охраняемом объекте.

вернуться к меню

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1639
Источник: http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Датчик Холла в телефоне: что это такое

Измерительное устройство названо в честь Эдвина Холла, который в лабораторных условиях изучал свойства электрического поля. Он выявил зависимость тока и магнитного поля. Если не вдаваться в подробности, датчик Холла определяет присутствие магнитного поля. В итоге смартфон взаимодействует с пространством, выполняя функцию компаса или другого измерительного прибора, построенного на основе принципа работы этого датчика.

Первые разработки ученого были использованы в области создания автомобилей (определение угла распредвала) и машиностроения. С развитием технического прогресса, датчик стал применяться в бесконтактных выключателях, для измерения уровня жидкости и т.д.

Зачем датчик холла в смартфоне

В «умной» технике этот прибор используется в составе экранного модуля. При его участии выполняется бесконтактное управление некоторыми функциями телефона. Поскольку датчик занимает много места, то зачастую используются не все его возможности. Большинство флагманских устройств комплектуется этим прибором.

К основным задачам датчика Холла в смартфоне относятся:

• Функция компаса. Благодаря прибору, смартфон может выступать в роли компаса, определяя направление сторон света.
• Улучшение геопозиционирования. На основе показателей датчика происходит более точная корректировка положения устройства в пространстве. Кроме того, благодаря ему выполняется быстрый старт GPS модуля.
• Взаимодействие с чехлом. Чехол-книжка, в крышку которого вмонтирован магнит, будет сигнализировать смартфону о своем положении. На основе полученной информации происходит автоматическая блокировка и разблокировка устройства.
• Определение положения крышки в телефонах-раскладушках.
• Улучшение функции автоматического поворота экрана.
• Более точная корректировка параметров изображения при съемке (изменение яркости, контрастности).

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 1833
Источник: https://mobila.guru/faqsingle/datchik-holla-v-telefone-kak-rabotaet-i-zachem-nuzhen/

Для чего он нужен в телефоне?

Несколько лет назад, магнитометр с дюжиной возможностей можно было встретить только во флагманских смартфонах. Сейчас же, он установлен практически в каждый телефон. Смартфон, укомплектованный магнитометром (работающим по принципу датчика Холла) позволял измерять величину электромагнитной индукции различных приборов, управлять бесконтактно некоторыми функциями телефона (например листание фотографий с помощью жестов, без физического контакта) и т.д.

Хотя магнитометр и установлен во множество мобильных устройств, не в каждом его функции реализованы на полную.

Делается это по техническим (например, не хватает места в конструкции телефона или для уменьшения энергопотребления) и финансовым (в бюджетных моделях) причинам. Если убрать все дополнительные функции, задача упомянутого сенсора сводится к двум основным функциям:

1. Цифровой компас. Используется навигационными программами для ускорения позиционирования и более точного определения направления движения. При помощи датчика, GPS поиск происходит быстрее.
2. Взаимодействие с аксессуарами. Приобретя магнитный чехол для смартфона, датчик позволит смартфону включать и отключать дисплей в зависимости от удаления/приближения магнита на аксессуаре.

Эффект «выключения дисплея» можно заметить при закрытой крышке в раскладных телефонах.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1333
Источник: https://vr4you.net/31-what-is-the-hall-sensor-in-the-smartphone.html

Датчик Холла в телефоне

Поскольку телефон представляет собой компактное портативное устройство, очевидно, что и все его детали должны быть выполнены в уменьшенном варианте.

Так, датчик Холла в телефоне является всего лишь микросхемой, которая в таком мини формате выполняет хоть и ограниченный список функций, но при этом все равно остаётся незаменим. Перечислим главные его задачи:

• Автоматическая регулировка яркости дисплея смартфона в зависимости от освещения.
• Блокировка экранf при закрытии крышки телефона и его активация при открытии. Характерно для раскладушек.
• Обеспечивает автоматический поворот экрана при соответствующих движениях, меняющих вертикальное положение гаджета на горизонтальное и наоборот. А также считывание направления движений во время игры.
• Работает в качестве цифрового компаса, даёт точное положение в GPS-навигаторе.
• Взаимодействует с магнитным чехлом (при его наличии), таким образом, экономит заряд устройства.

Возможно, вам будет интересна статья «Как распечатать фото с телефона на принтере».

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1028
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Применение в смартфонах

В смарт-технике датчик используется в качестве контроллера, который является частью дисплейного модуля.

Благодаря прибору Холла, пользователь может осуществлять бесконтактное управление телефоном. Микросхема есть практически во всех флагманских устройствах.

Также, он используется в игровых приставках.

Благодаря ему и работают игры Stars Dance, Guitar Hero и другие игры, управление в которых осуществляется только с помощью сканирования жестов пользователя.

Возможности датчика могут быть реализованы в смартфоне не полностью. Все зависит от класса телефона и его целевой аудитории.

Более дешевые гаджеты тоже могут иметь встроенный контроллер, однако, с его помощью юзер сможет использовать смартфон как, к примеру, компас. Реализация возможностей зависит еще и от размеров смартфона, так как аппаратный компонент требует достаточно много места под крышкой.

Задачи прибора в смартфоне:

• Функция встроенного цифрового компаса. Устройство может использоваться программным обеспечением. Все навигационные приложения или другие типы утилит используют возможности датчика для улучшенного позиционирования смартфона в пространстве. Также, с помощью встроенной микросхемы и эффекта устройства можно определить направление движения телефона. Такая возможность пригодиться в играх, при создании онлайн-маршрутов;
• Взаимодействие с аксессуарами. Свойства датчика позволяют расширить функционал смартфона, если у вас есть магнитный чехол. С его помощью владелец может блокировать или получать доступ к рабочему столу, не открывая чехол-книжку;
• В раскладных телефонах он используется для автоматического включения и отключения дисплея, когда крышка гаджета изменяет положение;
• Работа функции «Автоповорот» экрана возможна благодаря микроконтроллеру Холла;
• Автоматическая коррекция изображения в режиме съемки или изменение уровня яркости/контрастности дисплея в разное время суток.

Рис.3 – пример работы прибора

вернуться к меню

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1962
Источник: http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Распространение и типы контроллера

Датчики бывают трёх видов:

• Униполярные;
• Биполярные;
• Омниполярные.

Первый вариант реагирует только на один магнитный полюс.

Униполярные используются в современных микропроцессорных системах (смартфонах, планшетах, игровых приставках и прочих гаджетах).

Для активации работы датчика Холла достаточно поднести к устройству один полюс магнита.  На другой полюс телефон реагировать не будет.

Для деактивации работы достаточно убрать магнит от девайса.

Биполярные магниты используются в автомобилях, ракетной технике, авиации. Принцип работы биполярного датчика заключается в том, что он реагирует на оба полюса магнита. После поднесения одного полюса к нему, он будет продолжать работать даже после того, как будет убран. Выключить работу контроллера можно только с помощью противоположного полюса.

Цифровые Омниполярные контроллеры могут включаться и отключаться как от южного, так и от северного полюса магнита.

вернуться к меню

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 986
Источник: http://geek-nose. com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Магнитный чехол

Обращали ли Вы внимание на чехлы в виде книжки, которые автоматически блокируют экран при закрытии и включают его при открытии? Как это происходит?

Ответ прост: это происходит за счет того, что такие чехлы меняют магнитное поле за счет флипа (магнита), на который реагирует датчик Холла.

Часто в продаже имеются магнитные чехлы с окошком. В нём обычно отображается самая важная информация в смартфоне (время, пропущенные звонки, непрочитанные сообщения и т.д.), которую можно узнать, не раскрывая чехол. Как так получается, что часть экрана остаётся включённым? И здесь вновь фигурирует Датчик Холла. В данном случае он сам автоматически определит, заблокировать дисплей частично или полностью. На самом деле это очень удобно и практично, поскольку расход батареи снижается за счёт того, что вся необходимая информация «как на ладони», и, тем самым, это освобождает Вас от частого пользования смартфона ради проверки оповещений.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 947
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Вывод

Стоит отметить, что работа магнитного чехла отрицательно никак не влияет на работу самого смартфона.

И ещё совет: при том, что датчик Холла очень полезен в гаджетах, не все производители прибегают к его помощи. Это значит, что, прежде чем покупать тот же магнитный чехол, необходимо примерить «костюмчик», чтобы удостовериться, что телефон на него реагирует, и что датчик в него встроен!

Всем удачи!

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 427
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 11853
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

1. https://vr4you.net/31-what-is-the-hall-sensor-in-the-smartphone.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 1333 (11%)
2. http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone. html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2670 (23%)
3. http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4587 (39%)
4. https://mobila.guru/faqsingle/datchik-holla-v-telefone-kak-rabotaet-i-zachem-nuzhen/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 3263 (28%)

Датчик Холла, виды, устройство и принцип работы.

Датчик Холла — это датчик магнитного поля, на двигателе он фиксирует магнитные импульсы от сопряженного с ним устройства (трамблёр, распредвал) и на основе его показаний распределяется искра по цилиндрам.

Современный автомобиль может похвастаться наличием нескольких десятков датчиков. Есть датчики, контролирующие количество топлива, есть датчики, проверяющие давление в двигателе, но самым незаменимым является датчик Холла.

Впервые он был применен при строительстве автомобилей еще более 70 лет назад, и с тех пор достойной альтернативы ему не нашлось. Он продолжает использоваться, и каждый из автомобилистов наслышан о его существовании.

Что представляет собой датчик Холла и для чего он нужен в автомобиле.

Данный датчик единственный в автомобиле, который имеет собственное имя. Он назван в честь известного американского физика Эдвина Холла, который открыл особенности поведения полупроводника в магнитном поле. В техническом плане датчик Холла представляет собой простейшее магнитоэлектрическое устройство. Фактически это датчик, который фиксирует наличие магнитного поля. Принцип его действия достаточно прост, и в нем вполне можно разобраться.

Конструктивно, работает это следующим образом. Плоский проводник под напряжением помещается в магнитное поле. Под действием магнитного поля, ток смещается в одному краю проводника, таким образом возникает разница потенциалов.

В автомобиле, датчик Холла работает как обычный ключ (размыкатель и замыкатель). Магнит вращается в трамблере машины, и влияет на датчик, закрепленный стационарно. Когда датчик «чувствует» магнитное поле трамблера, он подает импульс, который вызывает искру зажигания.

Собственно, данный датчик – один из основных элементов системы зажигания автомобили. Он присутствует в любой машине вне зависимости от ее стоимости. Кроме того, он может быть использован в цифровых спидометрах и тахометрах, проверять скорость вращения передаточных колес и контролировать работу антиблокировочной системы автомобиля.

Также стоит отметить тот факт, что датчик Холла очень надежен. Сам по себе он может работать долгие годы, и чаще всего, поломка происходит из-за физического воздействия или чрезмерного загрязнения датчика. Достаточно часто, датчик Холла специально устанавливают таким образом, чтобы его можно было быстро снять и заметить. Исключение составляют лишь устройства, которые контролируют работу сложных систем автомобиля.

Виды современных датчиков Холла.

Техническая революция коснулась даже консервативного датчика Холла. Благодаря применению современных полупроводниковых материалов, устройство стало намного меньше, компактнее и надежней. В настоящее время различают аналоговые и цифровые датчики Холла.

• Аналоговый датчик. Данное устройство с полным правом можно считать классическим, так как именно оно появилось первым. Принцип работы устройства следующий – индукция магнитного поля преобразуется в напряжение в зависимости от силы поля. Чем сильнее магнитное поле – тем больше будет напряжение. Кроме того, имеет значение расстояние, на котором находится магнит, излучающей поле. В настоящее время подобные датчики практически не используются в автомобилях, так как имеют значительные размеры и устаревшую конструкцию.
• Цифровые датчики. Работает лишь в двух положениях (магнитное поле зафиксировано и не зафиксировано). Индукция достигается лишь в том случае, если магнитное поле превысило определённое значение. Если индукция слишком слабая, то датчик попросту не сработает. Самый распространённый тип датчика, повсеместно используется в автомобильной промышленности. В свою очередь, цифровые датчики подразделяются на униполярные и биполярные. Униполярные датчики срабатывают при нарастании магнитного поля, и выключаются, когда сила магнитного поля ослабевает. В свою очередь, биполярные датчики реагируют не на силу магнитной индукции, а на полярность. Говоря проще одна полярность включает датчик, а другая выключает его. Также, стоит отметить тот факт, что цифровой датчик Холла имеет сложную конструкцию. Используется полупроводниковый монолитный кристалл, который в случае повреждения не подлежит ремонту

Как проверить работоспособность датчика Холла?

Существует несколько способов проверки данного датчика. Каждый из них может быть использован в тех или иных обстоятельствах, и имеет право на существование.

• Проверка с помощью тестера. Необходимо взять любой цифровой тестер, установить его в режим вольтметра, и померять напряжение на датчике Холла. Правильно работающий датчик будет показывать напряжение от 0,2 и до 3 Вольт. Если напряжение отсутствует вовсе или выше трех Вольт, то датчик вышел из строя и нуждается в срочной замене.
• Проверка с помощью аналогично работающего устройства. Вместо датчика Холла, работоспособность которого необходимо проверить, можно подключить аналогично работающее устройство. Создать устройство, использующее в работе эффект Холла не сложно. Необходим небольшой кусок провода и колодка с распределителем. Естественно, автомобиль не может использовать такую конструкцию в течение долгого времени, но для однократной проверки этого более чем достаточно. Такая несложная проверка покажет, кроется проблема в датчике, или дело совсем не в нем.
• Проверка с помощью нового датчика Холла. Можно установить изначально исправный датчик Холла, и таким образом решить проблему с диагностикой неисправности.

Это достаточно затратный вид ремонта, но в случае если неисправность крылась именно в датчике, это сразу решит проблему с установкой и заменой.

Датчик Холла — Zygar

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла — магнитоэлектрическое устройство, получившее своё название от фамилии физика Холла, открывшего принцип, на основе которого впоследствии и был создан этот датчик. Попросту говоря — это датчик магнитного поля.

Какие бывают типы датчиков Холла?

Сейчас различают аналоговые и цифровые датчики Холла.

Цифровые датчики определяют наличие, либо же отсутствие поля. То есть, если индукция достигает некого порога — датчик выдаёт присутствие поля в виде некой логической единицы, если порог не достигнут – датчик выдаёт логический ноль. То есть, при слабой индукции и соответственно чувствительности датчика — наличие поля может быть не зафиксировано. Минус такого датчика – наличие зоны нечувствительности между порогами.

Цифровые датчики Холла так же разделены на: биполярные и униполярные.
Униполярные – срабатывают при наличии поля определённой полярности и отключаются при снижении индукции поля.
Биполярные – реагируют на смену полярности поля, то есть одна полярность – включает датчик, другая – выключает.

Аналоговые датчики Холла – преобразуют индукцию поля в напряжение, величина показанная датчиком зависит от полярности поля и его силы. Но опять же, нужно учитывать расстояние, на котором установлен датчик.

Для чего нужен датчик Холла?

Датчик Холла, используется для измерения силы тока в проводнике. В отличие от трансформатора тока, измеряет также и постоянный ток.
Эффект Холла позволяет определить концентрацию и подвижность носителей заряда, а в некоторых случаях − тип носителей заряда (электроны или дырки) в металле или полупроводнике, что делает его достаточно хорошим методом исследования свойств полупроводников.

Где используется датчик Холла?

Главное их достоинство – бесконтактное воздействие. Поэтому они нашли широкое применение в бесконтактных выключателях, измерителях уровня жидкости, приборах для бесконтактного измерения силы тока в проводниках, чтения магнитных кодов… Теперь более подробно:

1. В бесколлекторных, или вентильных, электродвигателях (сервомоторах). Датчики закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли датчика положения ротора (ДПР), который реализует обратную связь по положению ротора и выполняет ту же функцию, что и коллектор в коллекторном ДПТ.
2. В системах электронного зажигания двигателей внутреннего сгорания;
3.  В приводах дисководов и двигателях вентиляторов компьютерной техники;
4. В смартфонах;
5. В электроизмерительных приборах (токоизмерительные клещи, пробники тока) для бесконтактного измерения силы тока.
6. На основе эффекта Холла работают некоторые виды ионных реактивных двигателей;
7. Google CardBoard – доступные очки виртуальной реальности, использующие смартфон. Так как при использовании устройства телефон находится внутри, единственным способом управления остается удаленное взаимодействие магнита, встроенного в единственную «кнопку» аксессуара, с датчиком Холла.

Зачем датчик Холла нужен в смартфоне?

• Он используется навигационными программами для ускорения позиционирования и более точного определения направления движения. Благодаря магнитометру «холодный» старт GPS происходит быстрее.
• В телефонах «раскладушках», чтобы включать или выключать экран при закрытии или открытии крышки.
• В смартфонах для автоматической блокировки/разблокировки экрана при закрытии/открытии чехла. Датчик Холла реагирует на приближение магнита, расположенного в чехле (флипе), регистрируя усиление поля, и блокирует дисплей. При открытии интенсивность излучения снижается и экран активизируется.
• В чехлах с окошком в верхней части, которые оставляют часть дисплея открытой для возможности использования отдельных функций, например для звонков, проигрывателя, часов. Регистрируя наличие/отсутствие повышенного магнитного поля, смартфон определяет, оставлять активным весь экран или только его часть.

Принцип работы датчика Холла

Как же устроен датчик Холла и откуда берётся это бесконтактное воздействие? Холл заметил, что если в магнитное поле поместить пластину под напряжением, то есть с протекающим по ней током, то электроны в этой пластине отклонятся перпендикулярно направлению магнитного потока. Направление такого отклонения зависит от полярности магнитного поля. Явление названо – эффектом Холла. Таким образом, плотность электронов на разных сторонах пластины будет отличаться, что создаст и разность потенциалов. Вот эту разность и улавливают датчики Холла.

Как сделать датчик Холла?

Если под рукой нет исправного датчика, можно создать несложное устройство, имитирующее его работу. Для этого понадобится всего лишь отрезок провода и трёхштекерная колодка от распределителя зажигания.

Для диагностики можно так же воспользоваться обыкновенным тестером. Если ваш датчик неисправен, то показатель тестера будет однозначно меньше 0.4 В.

Видео о датчике Холла.

Эффекты Холла

Эффект Холла — явление возникновения поперечной разности потенциалов при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.

Аномальный эффект Холла

Случай появления напряжения (электрического поля) в образце, перпендикулярного направлению пропускаемого через образец тока, наблюдающегося в отсутствие приложенного постоянного магнитного поля (то есть явление, полностью аналогичное эффекту Холла, но наблюдающееся без внешнего постоянного магнитного поля), называется аномальным эффектом Холла.
Необходимым условием для наблюдения аномального эффекта Холла является нарушение инвариантности по отношению к обращению времени в системе. Например, аномальный эффект Холла может наблюдаться в образцах с намагниченностью.

Квантовый эффект Холла

В сильных магнитных полях в плоском проводнике (то есть в квазидвумерном электронном газе) в системе начинают сказываться квантовые эффекты, что приводит к появлению квантового эффекта Холла: квантованию холловского сопротивления. В ещё более сильных магнитных полях проявляется дробный квантовый эффект Холла, который связан с кардинальной перестройкой внутренней структуры двумерной электронной жидкости.

Спиновый эффект Холла

В случае отсутствия магнитного поля в немагнитных проводниках может наблюдаться отклонение носителей тока с противоположными направлениями спинов в разные стороны перпендикулярно электрическому полю. Это явление, получившее название спинового эффекта Холла, было теоретически предсказано Дьяконовым и Перелем в 1971 году. Говорят о внешнем и внутреннем спиновых эффектах. Первый из них связан со спин-зависимым рассеянием, а второй — со спин-орбитальным взаимодействием.

Датчик Холла: принцип работы способы проверки

Приветствую вас друзья на сайте ремонт автомобилей ВАЗ своими руками. Многие из нас уже подзабыли курс физики и не помнят, что такое датчик Холла. Давайте восстанавливать пробелы в знаниях.

Датчик Холла

В чем его суть? К примеру, есть полупроводник, по которому течет электрический ток. Если поперек проводника воздействовать магнитным полем, то образуется другое поле – электрическое (это и есть ЭДС Холла).

Как правило, после воздействия магнитного поля величина напряжения возрастает на 0,5-3,0 Вольта.

Основные виды датчиков Холла

Сегодня можно выделить два основных вида датчиков Холла:

• Аналоговые.
• Цифровые.

1. Аналоговые. Их принцип работы заключается в преобразовании индукции поля в напряжение. При этом показания датчика Холла во многом зависит от двух основных параметров – силы поля и его полярности.

Важно учитывать, что существенное влияние на показатели имеет расстояние, на котором смонтировано устройство.

2. Цифровые. Такие устройства способны определять, есть воздействие поля или нет. При достижении индукцией определенного предела фиксирующее устройство выдает логическую «1», а если нет, то «0».

Недостаток таких датчиков заключается в том, что они имеют определенную зону нечувствительности, в которой не способны выполнять свои задачи.

К слову, цифровые ДХ могут быть двух видов – биполярными (контролируют изменение полярности поля), униполярными (срабатывают при появлении полярности, а отключаются при отсутствии или уменьшении индукции).

Как работает датчик Холла?

В чем же заключается принцип работы датчика холла? Здесь все просто. Большинство подобных устройств имеют щелевую конструкцию.

Представьте, что на одной стороне находится полупроводник, по которому течет электрический ток.

С другой стороны установлен магнит (постоянный). При протекании тока по этому проводнику под действием магнитного поля появляется определенная сила. Что дальше?

Если в область магнитного поля установить полупроводник, то на других частях пластины появится разность потенциалов.

Между магнитом и пластинкой есть небольшое расстояние, в котором установлен экран. Задача последнего – объединение линий силового поля. Достаточно убрать экран и разность потенциалов исчезнет.

Какой можно сделать вывод? Пока экран установлен, есть путь для замыкания силовых линий. Эта функция позволила использовать устройство в качестве датчика без привычных контактных групп.

Особенность устройства – в его длительном сроке эксплуатации (в сравнении с похожими по принципу действия приборами).

Особенности применения датчика

Давайте рассмотрим, для чего нужен датчик холла, и где можно использовать его возможности. На сегодня устройство весьма популярно и востребовано.

Датчик активно используется в машиностроении, авиации и, конечно, автомобильной электрике. Основные преимущества устройства – надежность и доступная цена.

Свои лучшие качества датчик Холла проявляется в автомобилях, где устройству приходится работать под действием высоких температур и повышенных вибраций.

При этом задача устройства – контроль положения наиболее ответственных элементов силового узла. Кроме этого, датчик активно применяется в качестве органа, контролирующего направление движения и скорость.

Особенности проверки датчика Холла

Неисправности датчика холла, конечно, бывают, но крайне редко. При этом хороший автолюбитель должен уметь своевременно диагностировать и устранять проблему.

Если проверка подтвердила выход датчика из строя, то лучший выход – его замена.

Но как убедиться, исправен ли датчик, или нуждается в срочной замене. Здесь все просто. Для работы необходим обычный мультиметр.

При его помощи можно проверить, как датчик детонации так и датчик включения вентилятора и различные другие датчики, так что этот прибор просто незаменим.

Если этого прибора у вас нет, можно спаять светодиодный тестер. Необходимо взять пару проводков, светодиод и одно сопротивление на 2 килоома. Дальше все просто.

К одной ножке светодиода припаивается сопротивление. Далее припаивайте провода – ко второй ножке светодиода и ко второму выводу резистора. Вот и все – самодельный тестер готов.

Сама диагностика предельно проста. При наличии мультиметра достаточно завести автомобиль и проверить уровень напряжения на датчике.

Если этот параметр меньше 0,5 В, то устройство неисправно. В случае применения самодельного тестера светодиод должен загореться. Если же этого не произошло, то можно говорить о поломке датчика.

Датчик Холла – это надежное, долговечное и дешевое устройство, которое еще долгие десятилетия будет приносить пользу. Удачи на дорогах и конечно же без поломок.

Основные датчики смартфона – какие бывают и зачем нужны?

Смартфоны сегодня оснащают множеством датчиков, работа которых часто не заметна. При этом их отсутствие резко уменьшает функционал телефона. На презентациях новинок их упоминают вскользь, хотя каждый из имеющихся датчиков делает работу со смартфоном удобнее и проще.

В этой короткой статье мы рассмотрим основные датчики, являющиеся неотъемлемой частью большинства современных смартфонов и их назначение.

Акселерометр

Акселерометр самый популярный на сегодняшний день датчик в смартфонах. Он измеряет ускорение тела в пространстве и отвечает за автоматический поворот изображения на дисплее.

Этим датчиком укомплектованы абсолютно все современные смартфоны, а его работа заключается в автоматической смене ориентации экрана при повороте устройства.

Гироскоп

Гироскоп в смартфоне определяет скорость углового вращения. Благодаря этому сенсору пользователь может поворотом гаджета управлять игрой. Он также используется при фотосъемке и для координирования дронов. Так же крайне полезен и есть практически везде.

Магнитометр (датчик Холла)

Магнитометр (магнитный компас) встречается не во всех смартфонах. Этот датчик измеряет уровень магнитного поля и используется для комфортной работы с навигационными сервисами и в случае запуска цифрового компаса. Работа с чехлами, которые позволяют разблокировать смартфон при открывании аксессуара, тоже зависит от наличия магнитометра.

Многие смартфоны не имеют аппаратного магнитометра, что не позволяет использовать соответствующие аксессуары. В них используется так называемый цифровой (программный) компас, который используется в навигации, но является менее точным.

Барометр

Встроенный в смартфон барометр позволит с высокой точностью определять атмосферное давление. С помощью этого датчика легко выяснить текущее положение над уровнем моря. Присутствие барометра существенно повышает точность данных GPS, но является привилегией топовых дорогих смартфонов.

Шагомер

Шагомер или педометр помогает контролировать пройденное расстояние, выраженное в количестве шагов. Наличие этого сенсора демонстрирует то, что владелец смартфона уделяет внимание физическим нагрузкам и состоянию своего здоровья.

Отдельный датчик шагов может быть только в некоторых смартфонах и умных часах, ориентированных специально на спортсменов и людей, которые хотят вести более подвижный образ жизни. В других смартфонах шаги считаются с помощью стандартных датчиков и специальных спортивных программ, но немного менее точно.

Датчик приближения

Датчик приближения является обязательным модулем, который блокирует экран во время разговора от случайных нажатий (когда экран прикладывается к щеке). Кроме этого, в некоторых более дорогих моделях успешно реализована система управления жестами с использованием датчика приближения.

Датчик освещенности

Датчик освещенности устанавливается для замера освещенности вокруг смартфона. На основе полученной с него информации смартфон может автоматически выставлять комфортную яркость экрана. Это крайне полезный датчик, облегчающий использование смартфона без необходимости постоянной ручной регулировки яркости, но может отсутствовать в некоторых бюджетных смартфонах.

На улице при ярком свете экран будет максимально ярким и хорошо читаемым, в помещении яркость будет снижаться до среднего уровня, а в вечернее время и затемненном помещении подсветка будет опускаться до минимального щадящего для глаз уровня.

Дактилоскопический сенсор

Стандартом в современных смартфонах в последние годы стал сканер отпечатка пальца. Используя этот способ разблокировки, можно закрыть доступ к устройству или отдельным приложениям от посторонних.

Разблокировка смартфона с помощью датчика отпечатка пальцев позволяет ускорить получения доступа к функционалу смартфона и предотвратить доступ к личным данным в случае его утери или кражи.

Сканер отпечатка пальца обеспечивает высокий уровень защиты смартфона, потому что в отличие от пароля или графического ключа найти способ разблокировки без заданного пальца практически невозможно.

Другие датчики

Есть и некоторые другие датчики, такие как термометр, датчик влажности, пульсометр (датчик сердцебиения), датчик вредного излучения (радиации). Но встречаются они крайне редко и их назначение вполне понятно, так что мы не будем на этом останавливаться.

Надеемся эта статья была для вас полезной и интересной, если так – поделитесь ей в соцсетях с помощью кнопочек слева

Смартфон Xiaomi Redmi 4a
Смартфон Xiaomi Redmi 5
Смартфон Xiaomi Redmi 5a

мир электроники — Датчик Холла

Электронные компоненты 

материалы в категории

Что такое датчик Холла и как он работает

В 1879 году Эдвин Холл открыл удивительный эффект (его впоследствии так и назвали- Эффект Холла): если в магнитное поле поместить пластину с подключенным к нему постоянным током то под воздействием магнитного поля на краях этой пластины начинают скапливаться заряды.

На рисунке выше:
1. проводник с потоком электронов от источника постоянного тока
2. Пластина-датчик
3. Магниты
4.  Магнитное поле
5. Источник тока.
Как видно на рисунке- поток электронов под воздействием магнитного поля сместился к одному краю и получилось что заряженный потенциал на этом крае пластины оказался выше чем на другом.

Открытие Эффекта Холла позволило создать датчик (его назвали Датчик Холла), который позволяет измерять магнитное поле.

Область применения Датчиков Холла

Чаще всего Датчики Холла применяют в устройствах контроля вращения: на вращающийся механизм устанавливаются магниты и при помощи датчика Холла можно следить за частотой вращения (например с целью контроля скорости вращения или регулировки).

Основное достоинство датчика Холла заключается в его гальванической развязке: он может устанавливаться в не зависимости от измеряемого устройства- было-бы магнитное поле.

Примеры практического применение датчика Холла

В автомобильных системах зажигания. 

Здесь он отслеживает частоту вращения вала распределителя для управления системой зажигания (на рисунке это элемент под названием К-97).

В радиоаппаратуре датчики Холла применялись для отслеживания частоты вращения двигателей с целью точной подстройки скорости вращения: в основном в видеомагнитофонах а также на некоторых кассетных магнитофонах высокого класса например Вега- МП122. Выглядят там датчики Холла так (расположены между катушек)

Как проверить датчик Холла

Проверка датчика Холла не очень сложная процедура: достаточно просто вспомнить о его основном свойстве: он реагирует на изменяющееся магнитное поле. То есть при изменении магнитного поля на его выходах будет меняться потенциал.

Поэтому: если речь идет о проверке датчика Холла в радиоэлектронном устройстве (видеомагнитофон или магнитофон), то достаточно просто подключиться осциллографом к выводам датчика Холла и крутануть вал электродвигателя. При исправном датчике мы увидим на выходе изменяющее напряжение.

Проверка датчика Холла на автомобиле так-же не сильно сложная процедура: все требуется лишь отвертка, вольтметр с пределом измерения 15 В или контрольная лампа на 12 Вольт.

Подключите согласно приведенной схеме вольтметр или контрольную лампу. Включите зажигание (не пуская двигатель) и медленно вращайте коленчатый вал двигателя за болт крепления шкива коленчатого вала. Напряжение должно резко меняться от 0,4 до 8 В (min). Контрольная лампа должна мигать. Если этого не происходит, датчик Холла неисправен.

Датчик Холла

и его роль в контроллере двигателя

Датчик Холла — это широко используемый датчик, который обеспечивает обратную связь о положении ротора с контроллером двигателя. Давайте разберемся со значением 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 — это атрибуты, которые больше всего беспокоят инженеров при разработке 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.

Здесь большое значение имеют два сенсорных входа: Скорость и Положение . Давайте разберемся с ними в контексте коммутации двигателей.

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

В щеточных двигателях щетки соприкасаются с коллектором 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.

Значение скорости и положения ротора при коммутации двигателя:

Коммутация в BLDC двигателе представляет собой 6-этапный процесс .Трехфазный Н-мост используется для создания 6 векторов потока , каждый из которых вызывает поворот двигателя на 60 градусов (соответствует следующему положению), таким образом совершая полный оборот на 360 градусов.

• Чтобы двигатель двигался, контроллер двигателя посылает ток через катушку статора. Это создает магнитное поле, которое, в свою очередь, создает крутящий момент на роторе (постоянный магнит). В результате ротор начинает двигаться.
• Теперь, если ротор приблизится к движущему его магнитному полю, ротор будет стремиться остановиться из-за изменения полярности.В этот момент магнитное поле начнет притягивать ротор и остановит движение. Чтобы этого избежать, система управления двигателем переключает ток, подаваемый на статор, и создается новое магнитное поле, а ротор продолжает свое движение. Таким образом, процесс коммутации сводится к переключению тока в правильном экземпляре .
• Понятие скорости и положения появляется на картинке, поскольку этот «правильный экземпляр» должен ощущаться, когда он прибывает.
• Датчик необходим для обратной связи с системой управления двигателем, указывающей, когда ротор достиг нужного положения. Если коммутация выполняется быстрее или медленнее, чем скорость ротора, магниты выходят из синхронизации с магнитным полем статора. Это заставляет ротор вибрировать и останавливаться вместо того, чтобы вращаться.
• После одной коммутации необходимо определить положение ротора относительно статора, чтобы можно было инициировать следующую коммутацию. И, следовательно, определение положения также является важным параметром.

Существует много типов датчиков, используемых в производстве электродвигателей, таких как энкодеры, переключатели и потенциометры.Однако наиболее широко используемым и развернутым датчиком является датчик Холла .

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

Что такое датчик Холла?

Датчик на эффекте Холла представляет собой преобразователь, основанный на принципе эффекта Холла.

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

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

Датчик Холла представляет собой полупроводниковое устройство, использующее этот принцип для определения положения, скорости и различных других характеристик, необходимых для эффективной работы двигателя BLDC.

Увеличенный вид датчика Холла

Небольшое значение тока постоянно проходит через полосу Холла.Как уже упоминалось, переменное поле от этого магнита ротора будет создавать напряжение на полосе Холла. Затем напряжение подается на цифровую схему (показана на диаграмме выше), которая, в свою очередь, выдает цифровой сигнал в виде выходного сигнала датчика Холла.

Как работает датчик Холла в двигателе BLDC

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

Когда эти датчики Холла вступают в контакт с магнитным полем ротора, они генерируют соответствующие цифровые импульсы с единицами и 0, как показано на диаграмме ниже.

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

На соответствующем графике также показано, как одна коммутация завершается за 6 шагов, когда угол достигает 360 градусов.

Следующее объяснение внесет больше ясности.

Когда магнит ротора пересекает один из датчиков, он выдает сигнал низкого или высокого уровня в зависимости от того, пройден ли северный или южный полюс ротора. Когда ротор пересекает все три датчика, эти датчики переключаются между низким и высоким уровнем, таким образом выдавая положение ротора каждые 60 градусов.

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

Датчик Холла способен различать положительный и отрицательный заряды, движущиеся в противоположном направлении. Магнитное поле, обнаруженное датчиком Холла, преобразуется в подходящий аналоговый или цифровой сигнал, который может считываться электронной системой, обычно системой управления двигателем.

Ниже показана таблица истинности, полученная на основе показаний трех датчиков Холла. Как видите, состояние транзистора H-моста зависит от сигнала, обнаруженного 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, можно легко рассчитать угол (положение) и скорость ротора.

Преимущества использования датчика Холла в контроллере двигателя BLDC

• Датчик на эффекте Холла представляет собой очень простое устройство, состоящее из магнитов, поэтому оно очень экономично для систем управления двигателем.
• По той же причине эти датчики легко внедрить в передовые системы управления двигателем для электромобилей и другие автомобильные решения.
• Большинство двигателей BLDC оснащены этими датчиками.

Датчики Холла

• в основном невосприимчивы к условиям окружающей среды, таким 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 Холла — дает о себе знать.

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

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

Вопрос: Как работает датчик Холла Ebike

Как работает датчик Холла для электровелосипеда?

Датчики Холла в двигателе Определение положения двигателя по сигналам, поступающим от датчиков Холла (обычно их 3).Когда сигнал от датчика Холла высокий, это означает, что один из магнитов двигателя проходит прямо мимо него, когда сигнал низкий, это означает, что магнит двигателя уже прошел мимо него.

Что такое датчик Холла на электровелосипеде?

Введение: Мотор-втулка электрического велосипеда — как заменить датчик Холла. Для этого в некоторых системах контроллеров внутри ступицы используются датчики Холла, которые отслеживают положение двигателя. Эта информация позволяет контроллеру чередовать мощность с правильным временем и в правильной последовательности, и, вуаля, он вращается.

Может ли бесколлекторный двигатель работать без датчика Холла?

Электродвигатель BLDC без датчика Холла. Если бесщеточный двигатель постоянного тока без датчика Холла сломан, его нельзя заменить бесщеточным двигателем постоянного тока с датчиком Холла. Схема аппаратного привода этих двух двигателей отличается, как и программный код, поэтому двигатели bldc после замены работать не будут.

Можно ли запустить двигатель-концентратор без контроллера?

Re: Как проверить ступичный двигатель без контроллера? Предполагая, что это бесщеточный двигатель (3 провода?), Тогда нет, вам нужен контроллер для его пробного запуска.Но контроллеры легко и дешево достать, так что просто поищите другой на Ebay или подобном.

Как проверить эффект Холла?

Для проверки датчика Холла вам понадобится точный вольтметр постоянного тока со шкалой 20 вольт. При подключенном датчике вставьте Т-образный штифт в полость сигнального провода разъема датчика. Заблокируйте двигатель или поверните вал, который определяет датчик. Следите за вольтметром.

Что делает датчик Холла?

Датчики Холла

используются для обнаружения и измерения близости, положения и скорости благодаря их способности воспринимать магнитные поля.Как бесконтактные датчики они полезны для измерения переменного и постоянного тока.

Что такое эффект Холла и не эффект Холла?

Разница между двигателем на эффекте Холла и двигателем без Холла Двигатель без Холла имеет всего 3 больших провода, выходящих из него. Кабель двигателя ebike без зала. они могут быть внутри черной резиновой оболочки, так что это может выглядеть как один провод). Двигатель с эффектом Холла имеет внутри 5 дополнительных маленьких проводов с эффектом Холла.

Насколько чувствителен датчик Холла?

Эти логометрические устройства имеют чувствительность 5 мВ/Гс и 2.5 мВ/Гс, соответственно, в диапазоне рабочих температур от -40°C до +150°C, и имеют температурную компенсацию во всем рабочем диапазоне.

Как проверить дроссельную заслонку электронного велосипеда?

Затем проверьте сигнал дроссельной заслонки, поместив щупы между черным (масса) и зеленым (сигнал). Обратите внимание, что иногда сигналом будет белый провод. Вы должны увидеть около 1 В, когда дроссельная заслонка находится в состоянии покоя. Затем поверните дроссельную заслонку до полного газа. Вы должны увидеть, как напряжение возрастает, пока не достигнет примерно 4 В.

Что такое переключатель на эффекте Холла?

Переключатель на эффекте Холла включается в присутствии магнитного поля и выключается при удалении магнита. Защелка на эффекте Холла включается (закрывается) при приложении положительного магнитного поля и остается включенной, даже когда магнит удаляется.

Как определить, что датчик Холла неисправен?

Потеря мощности, громкий шум и ощущение того, что двигатель каким-то образом заблокирован, часто являются признаками того, что либо контроллер вышел из строя, либо у вас могут быть проблемы с датчиками Холла внутри двигателя.

Сколько проводов у датчика Холла?

Датчик Холла обычно имеет 3 провода. Мощность, сигнальная земля и сигнальный выход.

Каков диапазон датчика Холла?

Технические характеристики линейных датчиков положения на эффекте Холла

Датчики нулевой скорости Напряжение питания (Vs): 8–30 В пост. тока при 5 мА Диапазон частот: 0–30 кГц Расстояние срабатывания: Зависит от напряженности поля (до 1,0″ при 3000 Гаусс. Диапазон температур: 2TE : от -40° до 221° F (от -40° до 105° C) 3TE: от -40° до 300° F (от -40° до 150° C) Длина резьбы: 1.0″ – 6,0″ (25-152 мм)

Вам нужен датчик Холла?

Датчики холла не нужны, если контроллер на это способен. Однако бег с Холлом должен обеспечить более плавный и плавный ход.

Что означает эффект Холла?

Эффект Холла возникает, когда магнитное поле прикладывается под прямым углом к ​​току, протекающему в тонкой пленке, где генерируется электрическое поле, взаимно перпендикулярное току и магнитному полю и прямо пропорциональное произведению плотность тока и магнитная индукция.

Нужен ли датчик Холла?

Датчики Холла

являются наиболее распространенным методом определения положения ротора в двигателях BLDC из-за их низкой стоимости и простоты использования с постоянными магнитами ротора. А поскольку коммутация происходит с шагом 60 градусов, датчики и выходные данные с высоким разрешением не нужны.

Что такое эффект Холла и чем он вызван?

Эффект Холла — это движение носителей заряда по проводнику в направлении магнитного притяжения.Эффект Холла вызывает измеримую разность напряжений на проводнике, так что одна сторона заряжена положительно, а другая отрицательно.

Почему датчики Холла выходят из строя?

Датчик Холла рассчитан на ток 20 миллиампер или меньше. Резистор расположен в сигнальной цепи, поэтому он может ограничивать ток, протекающий через эту цепь. Если сопротивление этого резистора упадет, протекающий ток увеличится, что приведет к множественным отказам датчика Холла.

Каковы некоторые области применения датчика Холла?

Некоторыми примерами применения датчиков Холла являются трансформаторы тока, определение положения, аксессуары Galaxy S4, переключатель клавиатуры, компьютеры, определение приближения, определение скорости, приложения для измерения тока, тахометры, антиблокировочные тормозные системы, магнитометры, постоянный ток. моторы, дисководы и т.д…

Как проверить датчик Холла для электровелосипеда?

Для проверки датчиков необходимо подать +5 В (от источника питания или аккумулятора) между красным проводом, который является «+» проводом датчика Холла, и черным проводом, который является «-» проводом датчика Холла, и проверить напряжение между ними. каждый из проводов сигнала Холла (белые провода) к красному проводу (с мультиметром) — пока вы вращаете

.

Как работают датчики Холла

Как работают датчики Холла — Объясните это

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 4 ноября 2021 г.

Измерить электричество очень просто — мы
все знакомы с электрическими единицами, такими как вольты, амперы и ватты (и большинство из нас видели
счетчики с подвижной катушкой
в той или иной форме). Измерение магнетизма немного сложнее. Спросите большинство
люди, как измерить силу магнитного поля (невидимого
область магнетизма, простирающаяся вокруг магнита) или единицы в
какая напряженность поля измеряется (веберы или тесла, в зависимости от того, как
вы измеряете), и они не будут иметь ни малейшего понятия.

Но есть простой способ измерить магнетизм с помощью прибора
называется датчиком или зондом на эффекте Холла, который использует хитрую часть
наука открыта в 1879 году американским физиком
Эдвин Х. Холл
(1855–1938). Работа Холла была гениальной и опережала свое время на 20 лет.
до открытия электрона — и никто не знал, что с ним делать, пока десятилетия спустя не стали лучше понимать полупроводниковые материалы, такие как кремний. В эти дни Эдвин Холл был бы в восторге
чтобы найти датчики, названные в его честь, используются во всех
виды интересных способов.Давайте посмотрим поближе!

Фото: Магнитное испытательное оборудование для изучения эффекта Холла.
Фото предоставлено Брукхейвенской национальной лабораторией и Министерством энергетики США (DOE).

Что такое эффект Холла?

Работая вместе, электричество и магнетизм могут заставить вещи двигаться:
электродвигатели, громкоговорители и
наушники — это лишь некоторые из незаменимых
современные гаджеты, которые работают таким образом. Отправить колеблющийся электрический
ток через катушку медного провода и (хотя его не видно
происходит) вы создадите временное магнитное поле вокруг катушки
слишком.Поместите катушку рядом с большим постоянным магнитом и временным
магнитное поле, создаваемое катушкой, будет либо притягивать, либо отталкивать
магнитное поле от постоянного магнита. Если катушка свободна
двигаться, он будет двигаться — либо к постоянному магниту, либо от него. В
электродвигатель, катушка настроена так, что может вращаться на месте
и поверните колесо; в громкоговорителях и
наушники, катушка приклеена
на кусок
бумага, пластик или
ткань, которая движется вперед и назад
выкачивать звук.

Фото: Вы не можете увидеть магнитное поле, но можете измерить его с помощью эффекта Холла.фото
любезно предоставлено Викискладом.

» Если ток электричества в неподвижном проводнике
сама притягивается магнитом, ток должен проходить по одной стороне провода… »

Эдвин Холл , 1879

Что, если поместить кусок провода с током в магнитное поле, и провод
не можешь двигаться? То, что мы называем электричеством, обычно представляет собой поток
заряженные частицы через кристаллические (обычные, твердые) материалы (либо отрицательно заряженные электроны, находящиеся внутри атомов, либо иногда положительно заряженные «дыры» — промежутки там, где должны быть электроны).Вообще говоря, если вы прикрепите пластину проводящего материала к батарее,
электроны будут проходить через пластину по прямой линии. Как движущиеся электрические заряды,
они также будут создавать магнитное поле. Если поместить плиту между
полюса постоянного магнита, электроны будут отклоняться в
криволинейный путь, когда они движутся через материал, потому что их собственные
магнитное поле будет взаимодействовать с полем постоянного магнита.
(Для справки: то, что заставляет их отклоняться, называется
Сила Лоренца, но нам нет нужды вдаваться здесь во все подробности.)
Это означает, что на одну сторону материала будет приходиться больше электронов, чем на другую.
другом, поэтому на проводе появится разность потенциалов (напряжение).
материала под прямым углом к ​​магнитному полю от
постоянный магнит и протекание тока. Это то, что физики называют эффектом Холла.
Чем сильнее магнитное поле, тем сильнее отклоняются электроны; чем больше ток,
тем больше электронов приходится отклонять. В любом случае, чем больше
разность потенциалов (известная как напряжение Холла) будет.В других
словами, напряжение Холла пропорционально по величине как электрическому
тока и магнитного поля. Все это имеет больше смысла в
наша маленькая анимация ниже.

Как работает эффект Холла?

1. Когда через материал протекает электрический ток, электроны (показанные здесь синими точками) движутся через него практически по прямой линии.
2. Поместите материал в магнитное поле, и электроны внутри него тоже окажутся в поле. На них действует сила (сила Лоренца), которая заставляет их отклоняться от прямолинейного пути.
3. Теперь, глядя сверху , электроны в этом примере изгибались бы, как показано: с их точки зрения, слева направо. С большим количеством электронов на правой стороне материала (внизу на этом рисунке), чем на левой (вверху на этом рисунке), между двумя сторонами будет разность потенциалов (напряжение), как показано зеленым цветом. линия со стрелкой. Величина этого напряжения прямо пропорциональна величине электрического тока и напряженности магнитного поля.

Куда они идут?

Как узнать, в какую сторону будут двигаться электроны? Вы можете определить направление силы Лоренца с помощью правила левой руки Флеминга (если вы делаете поправку на обычный ток) или его правила правой руки (если вы этого не делаете).

Работа: на заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, действует сила (сила Лоренца), которая меняет их направление, вызывая эффект Холла. Вы можете использовать правило левой руки Флеминга (моторное правило), чтобы определить направление силы, если вы помните, что это правило применимо к обычному току (поток положительных зарядов) и поле течет с севера на юг.В этом примере, если у нас есть поток электронов на страницу, обычный ток течет из страницы (так что это направление, в котором должен указывать ваш второй палец). Если поле течет слева направо (указательный палец), большой палец говорит нам, что электроны будут двигаться вверх.

Использование эффекта Холла

Вы можете обнаруживать и измерять все виды вещей с помощью эффекта Холла, используя то, что известно
как датчик Холла или пробник. Эти термины иногда используются
взаимозаменяемы, но, строго говоря, относятся к разным вещам:

• Датчики Холла просты, недороги,
  электронные чипы, которые используются
  во всех видах широко доступных гаджетов и продуктов.
• Датчики на эффекте Холла являются более дорогими и сложными приборами.
  в научных лабораториях для таких вещей, как измерение напряженности магнитного поля с очень высокой точностью.

Фото: 1) Типовой кремниевый датчик Холла. Это выглядит
очень похоже на транзистор — неудивительно, поскольку он сделан аналогичным образом.
Фото с сайтаобъяснения.com. 2) Зонд на эффекте Холла, использовавшийся НАСА в середине 1960-х годов. Фото предоставлено
Исследовательский центр Гленна НАСА (НАСА-GRC).

Обычно изготавливаются из полупроводников (таких материалов, как кремний и германий), эффект Холла
датчики работают, измеряя напряжение Холла на двух своих гранях
если поместить их в магнитное поле. Некоторые датчики Холла
упакованы в удобные микросхемы со схемами управления и могут быть
подключены непосредственно к большим электронным схемам. Самый простой способ
использование одного из этих устройств для определения положения чего-либо. За
Например, вы можете поместить датчик Холла на дверную раму и магнит.
на двери, поэтому датчик определяет, открыта дверь или закрыта
от присутствия магнитного поля.Такое устройство называется
датчик приближения. Конечно, вы можете сделать ту же работу так же легко
с магнитным герконом
(нет общего правила относительно того,
герконы старого образца или современные датчики Холла лучше.
зависит от приложения). В отличие от герконов, которые являются механическими и полагаются на контакты
двигаясь в магнитном поле, датчики Холла полностью электронные и не имеют движущихся частей, поэтому
(теоретически, по крайней мере) они должны быть более надежными. Одна вещь, которую вы не можете сделать с помощью геркона, — это определение степени «включенности» — силы магнетизма — потому что геркон либо включен, либо выключен.Вот что делает датчик Холла таким полезным.

Рекламные ссылки

Для чего используются датчики Холла?

Датчики Холла

дешевы, прочны и надежны, миниатюрны и просты в использовании.
так что вы найдете их во множестве различных машин и бытовых устройств,
от автомобильных зажиганий до компьютерных клавиатур и заводских роботов до велотренажеров

Вот один очень распространенный пример, который вы можете использовать на своем компьютере прямо сейчас. В
бесщеточный двигатель постоянного тока (используемый в таких устройствах, как дисководы для жестких и гибких дисков), вы должны иметь возможность в любой момент точно определить, где находится двигатель.Датчик Холла
рядом с ротором (вращающейся частью двигателя) сможет
определить его ориентацию очень точно, измеряя изменения в
магнитное поле. Подобные датчики также можно использовать для измерения скорости.
(например, для подсчета скорости вращения колеса или двигателя автомобиля
кулачок или коленчатый вал вращается). Вы часто найдете
их в электронных спидометрах
и анемометры (измерители скорости ветра), где они могут быть использованы
аналогично герконовым переключателям.

Фото: Этот небольшой бесщеточный двигатель постоянного тока от старого дисковода для гибких дисков имеет три датчика Холла.
(обозначены красными кружками), расположенные вокруг его края, которые обнаруживают движение ротора двигателя (вращающийся постоянный магнит) над ними (не показано на этой фотографии). На датчики особо не на что смотреть, как вы можете видеть на фото крупным планом справа!

Потребовалось несколько десятилетий, чтобы революционное открытие Эдвина Холла прижилось, но теперь
используется в самых разных местах — даже в электромагнитных космических ракетных двигателях.
Не будет преувеличением сказать, что новаторская работа Холла произвела настоящий эффект!

Artwork: Как упаковывается типичный датчик Холла. Магнитные поля могут быть очень слабыми, поэтому нам нужно, чтобы наши детекторы были как можно более чувствительными, и вот один из способов добиться этого.Сама микросхема Холла (зеленая, 17) установлена ​​на железной несущей пластине (серая, 16), зажатой между двумя формованными пластиковыми секциями (серые, 11, 12). Микросхема подключается проводами (19) к контактным выводам (синие), с помощью которых она может быть подключена к цепи. Но действительно важными частями являются два «концентратора потока» из мягкого железа (оранжевые, 15, 21), которые делают устройство намного более чувствительным. Когда вы помещаете магнит (22) рядом с датчиком, эти концентраторы позволяют магнитному потоку («плотность» магнетизма, создаваемого магнитным полем), течь по непрерывному контуру через микросхему Холла, создавая либо положительное, либо отрицательное напряжение.Если магнит скользит к другой стороне датчика, он создает противоположное напряжение. Иллюстрация из патента США 3,845,445: Модульное устройство на эффекте Холла, автор Роланд Браун и др., корпорация IBM, 29 октября 1974 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Артикул

История

• [PDF] Открытие эффекта Холла Г. С. Лидстоуном, Physics Education, Volume 14, 1979.Как Холл открыл свой эффект и понял, что он означает, бросив вызов некоторым ранним работам Джеймса Клерка Максвелла.

Более технический

Документы Эдвина Холла

• О новом действии магнита на электрические токи
  Эдвин Х. Холл, Американский математический журнал, Vol. 2, № 3 (сентябрь 1879 г.), стр. 287–292. Оригинальная статья Холла.
• Объяснение феномена Холла Эдвином Х. Холлом,
  Наука, Том. 3, № 60 (28 марта 1884 г.), стр. 386–387.Собственное описание Холла и объяснение его оригинального эксперимента.
• Теория эффекта Холла и связанного с ним эффекта для некоторых металлов Эдвина Х. Холла, PNAS USA, Vol. 9, № 2 (15 февраля 1923 г.), стр. 41–46. Одна из более поздних работ Холла.

Книги

• Датчики Холла: теория и приложения Эдварда Рамсдена. Newnes, 2006. Охватывает физику датчиков Холла и способы их включения в практические схемы. Включает датчики приближения, датчики тока и датчики скорости и времени.Также есть удобный глоссарий и список поставщиков.
• Приборы на эффекте Холла Р. С. Поповича. Институт физики, 2004 г. Несколько большая и более подробная книга, но охватывающая ту же тему со смесью теории, практических схем и повседневных приложений.
• Эффект Холла и его приложения К. Чиена (ред.). Plenum Press, 1980/Springer, 2013. Переиздание материалов симпозиума 1979 г. в Университете Джона Хопкинса, 13 ноября 1979 г., посвященного 100-летию открытия Холла.
• Эффект Холла в металлах и сплавах, Колин Херд. Спрингер 1972/2012. Современное переиздание вступления 1970-х годов.

Практические проекты

Видео

Патенты

Еще несколько технических примеров детекторов Холла и их применения:

• Патент США 3,845,445A: Модульное устройство на эффекте Холла Р. Браун и др., IBM, 29 октября 1974 г. Концентрирующее модульное устройство на эффекте Холла показано выше.
• Патент США 3,845,445A: Устройство на элементе Холла с защитным барьером обедненной области Р.Popovic, Siemens, 29 мая 1990 г. Элемент Холла, который может быть включен в интегральную схему, рассчитанную на стабильную работу в течение длительного срока службы.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Датчики Холла. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hall-effect-sensors.HTML. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Процесс юстировки датчика Холла

| Kollmorgen

Датчики Холла используются для обеспечения правильной коммутации двигателей на бесколлекторных серводвигателях. Чтобы быть эффективными, датчики Холла должны быть правильно совмещены с фазами серводвигателей. Производители двигателей обычно настраивают датчики Холла на заводе, чтобы в этом не было необходимости. Но если датчики Холла сняты с двигателя или по какой-либо причине смещены, их повторная настройка обязательна для правильной работы двигателя.Вот процесс перенастройки датчика Холла для типичного бесщеточного серводвигателя.

Необходимое оборудование:

1. Дополнительный двигатель для обратного привода двигателя, требующего выравнивания по Холлу. Приклейте один вал к другому и дайте задний привод в скоростном режиме.
2. Метод для питания холлов (Vcc и Gnd на разъеме обратной связи)
   1. Сервопривод, который может питать залы, ИЛИ
   2. Источник питания 5 В (проверьте характеристики датчиков Холла. В Kollmorgen AKM используются датчики Холла 5 В.)
3. 2-канальный изолированный осциллограф для измерения противо-ЭДС двигателя (БЭДС) и канал Холла
4. Подтягивающий резистор для канала Холла. 2,2 кОм должно подойти. (ИЛИ если сервопривод может отслеживать и выводить канал Холла, это было бы проще)

Цель:

Глядя на диаграмму 1 ниже, обратите внимание, что синий график (фаза двигателя U bemf, которая является фазой U по отношению к V) пересекает ноль в той же точке, что и прямоугольный коричневый график (Hall U) меняет свое состояние.Это наша цель; для согласования точки пересечения нуля фазы двигателя U с точкой Холла U в пределах +/- 10° электрического поля (см. приведенный ниже пример расчета для определения механического допуска в градусах). Если мы не соблюдаем электрические характеристики +/- 10°, производительность двигателя может пострадать.

Электрические градусы Пример расчета

Дано: Требуемый угол коммутации находится в пределах +/-10° электрического и 360° механического = 1 оборот двигателя

Если пар полюсов двигателя = 5, тогда;

Таблица 1:

Правильная фазировка двигателя и холла для серводвигателей.

Процедура:

1. Установка датчика Холла или коммутирующего датчика (датчика со встроенными датчиками Холла) на двигатель
   1. Только датчики Холла: Установите датчики Холла на статоре двигателя
   2. Коммутирующий энкодер: Установите энкодер на ротор двигателя, оставляя ротор энкодера умеренно свободным
2. С помощью канала 1 осциллографа изучите каналы U и V двигателя
3. Подайте питание на залы, используйте подтягивающий резистор от Холла U до 5 В и используйте канал 2 осциллографа между Холлом U и землей.
4. Реверс двигателя на низкой и постоянной скорости
5. Отрегулируйте Холлы так, чтобы фаза двигателя соответствовала выходному сигналу Холла.
   1. Только датчики Холла: отрегулируйте положение датчиков на статоре так, чтобы фаза двигателя U совместилась с фазой Холла U, затем затяните датчики Холла.
   2. Коммутирующий энкодер: отрегулируйте ротор энкодера так, чтобы фаза двигателя U совместилась с фазой Холла U, и затяните ротор вниз.

Преимущества датчиков Холла  | Вариом ЕвроСенсор

Датчики Холла

представляют собой бесконтактный датчик положения.Они могут быть как вращающимися, так и линейными, а поскольку они не контактируют друг с другом, они не изнашиваются и имеют практически бесконечный срок службы.

Датчики Холла

представляют собой бесконтактный датчик положения. Они могут быть как вращающимися, так и линейными, а поскольку они не контактируют друг с другом, они не изнашиваются и имеют практически бесконечный срок службы.

Проще говоря, датчики Холла работают таким образом, что магнит выровнен по центру с электроникой датчика Холла. Когда магнит вращается, магнитное поле изменяется, и электроника преобразует это в выходной сигнал относительного положения.В случае линейного зала ход ограничен по этому принципу, но функция в основном такая же.

Датчики Холла

доступны с аналоговыми или цифровыми выходами в зависимости от области применения, для которой они требуются.

Преимущества датчиков Холла

Хотя датчики на эффекте Холла часто считаются более дорогими, чем стандартные линейные или вращательные датчики, это не всегда так, и их часто выбирают из-за их преимуществ;

Они подходят для суровых условий окружающей среды с высокими классами защиты IP до IP68/69K.

Датчики на эффекте Холла

не изнашиваются, поэтому имеют длительный срок службы, а в случае двухкомпонентной технологии это означает, что они имеют практически неограниченный срок службы.

• Они очень надежны.
• Предлагаются предварительно программируемые электрические углы и выходы.
• Предлагает высокоскоростную работу.
• Возможность работы в широком диапазоне температур.

При выборе датчика на эффекте Холла следует учитывать окружающую область применения, поскольку на эти датчики могут влиять внешние факторы, влияющие на магнитное поле.

Области применения датчиков Холла

Датчики Холла

имеют широкий спектр применения. Они используются во многих отраслях промышленности, мы видим высокий спрос на них в индустрии автоспорта, где они используются в секвентальных коробках передач, измерении дроссельной заслонки, где очень важен бесконтактный принцип отсутствия износа. Некоторые другие приложения для датчиков Холла включают в себя;

• Оборудование автоматизации
• Мобильное транспортное средство
• морской
• Погрузочно-разгрузочное оборудование
• Сельскохозяйственная техника
• Технологические и упаковочные машины
• Машины для резки и перемотки

Чтобы узнать больше о датчиках Холла, ознакомьтесь с нашей предыдущей записью в блоге «Что такое эффект Холла».

Если вам нужна дополнительная информация о преимуществах датчиков Холла или о нашей линейке датчиков в целом, пожалуйста, свяжитесь с нами; 01327 351004 или [email protected]

Выбор подходящего датчика Холла и целевого магнита

ОБЗОР:

Диаграммы в этих указаниях по применению показывают типичные диапазоны зазоров, в которых датчики Холла Sensor Solutions обнаруживают целевые магниты, доступные на нашем веб-сайте. Все кривые и точки переключения основаны на расположении чувствительного элемента в типовом корпусе и рассчитанных напряженностях магнитного поля.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТАБЛИЦ:

На каждой диаграмме показана типичная выходная кривая поля, создаваемого южным полюсом нескольких магнитов при комнатной температуре. Верхняя горизонтальная линия указывает наихудший случай переключения типа датчика (максимальная точка переключения или требуемое максимально возможное поле). Средняя линия указывает типичную точку переключения датчика.Нижняя линия указывает наименьшее возможное поле, которое может вызвать срабатывание датчика (минимальная точка переключения).

Датчики

на 100 % протестированы на переключение при максимальной точке переключения, но большинство из них будет работать ближе к типичной точке переключения. Гарантированный диапазон*, в котором данный датчик обнаружит конкретный магнит, будет составлять от зазора 0,000” до точки, где кривая достигает максимальной точки переключения. Минимальный зазор, необходимый для того, чтобы датчик не активировал магнит, находится ниже точки, где кривая пересекает минимальную точку переключения.

Под каждой диаграммой находится таблица, в которой указаны максимальная, типичная и минимальная точки переключения для датчика и каждого перечисленного типа магнита. Нажмите на номер детали магнита, чтобы открыть страницу продукта для указанного магнита.

*На магнитные поля будет влиять наличие стали или других магнитов. Sensor Solutions рекомендует протестировать любую комбинацию магнита и датчика в приложении, чтобы определить зазоры при установке. Нестандартные корпуса также могут располагать чувствительный элемент ближе или дальше от поверхности магнита.

ИЗМЕРЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА:

На приведенном ниже рисунке показано, как измеряется воздушный зазор между датчиком и магнитом мишени для диаграмм и данных в этих указаниях по применению.

ДИАГРАММЫ:

В каждой таблице перечислены распространенные неодимовые цилиндрические магниты, доступные в Sensor Solutions. Данные для других магнитов предоставляются по запросу.

Щелкните ссылку ниже, чтобы перейти непосредственно на страницу со списком данных о чувствительности датчика и максимальном зазоре для каждой характеристики.

HS / HSQ / HSCD / DHS / DHSS
HS1 / HS1Q / HS1CD / DHS1 / DHSS1
IHS2 / IHS2Q / IHS2CD / DIHS2 / DIHSS2
HS3 / HS3Q / HS3CD / DHS3 / DHSS3
MQMR / EHS190 / EHS81 / MRCD

Если характеристика датчика или целевой магнит, который вы ищете, не указаны в этом документе, свяжитесь с нашим техническим отделом, чтобы обсудить ваши конкретные требования.

Нажмите здесь, чтобы вернуться к указателю заметок по применению

Что нужно знать о датчиках Холла и герконовых датчиках

Преимущества и области применения датчиков Холла и герконов

Герконы

и датчики Холла применяются в бытовой технике и автомобильных системах. Оба устройства используют изменения в магнитном поле для активации или деактивации переключающих контактов. Читайте дальше, чтобы узнать о герконах и датчиках Холла, а также о том, как они работают в аналоговых и управляемых микрочипами приложениях.

Цифровые датчики в дискретных приложениях

Многие специализированные магнитные датчики включают в себя цифровые датчики, которые снова и снова доказывают свою эффективность. Они очень надежны в системах, которым требуется цифровой выход для проверки положения объекта.Например, если цифровой датчик не обнаружит защитное ограждение на части оборудования, оборудование не будет работать. Вот типичные области применения магнитных датчиков:

Герконовый переключатель

Использование и преимущества

Датчик с герконом не требует никаких цепей или питания для работы и подходит для силовых нагрузок переменного и постоянного тока. В механизме переключения используются контакты на язычках из драгоценных металлов, например ферромагнитных, в герметично закрытом стеклянном корпусе. Например, в дверце холодильника контакты замыкаются, чтобы включить светодиод, когда дверца открыта (поскольку герконовый датчик не может обнаруживать магнитное поле).Преимущества герконовых датчиков включают защиту от факторов окружающей среды, таких как влажность.

Применение и преимущества цифрового датчика Холла

Цифровые датчики Холла используют полупроводники. Флуктуации магнитного поля, а не физические движения магнита, определяют их выходное напряжение. Переключатель может работать только с низким постоянным напряжением и током. Он основан на активной схеме и всегда использует небольшое количество тока. Эти цифровые датчики очень надежны с точки зрения высокоскоростного и высокоточного измерения в стиральных машинах и аналогичных устройствах бытовой техники.

Аналоговые/пропорциональные датчики

Современный аналоговый переключатель на эффекте Холла очень точно определяет положение магнита и мгновенно обеспечивает высокоточный логометрический выходной сигнал. Его аналоговый выходной сигнал очень стабилен в широком диапазоне температур, поскольку он отслеживает угол магнитного потока, а не амплитуду.

Типы датчиков Холла для аналоговых датчиков включают:

Вращающиеся датчики Холла . Варианты их использования включают в себя автомобилестроение, а также определение положения клапана рециркуляции отработавших газов в автомобильных двигателях и положение циферблата в приборах.Его преимущества включают точность и стабильность в диапазоне нормальных рабочих температур.

Линейный датчик Холла — Эти датчики отслеживают линейное движение магнитного поля, а не его вращение. Они обеспечивают высокоточный логометрический выходной сигнал относительно конкретного положения/движения датчика. Их наиболее распространенные области применения включают переключение передач в автомобилях и отслеживание уровня жидкости.

При выборе высокоточных цифровых/аналоговых сенсоров часто приходится сравнивать герконы и герконы. Преимущества переключателя на эффекте Холла. Оба используются в обычных автомобилях и бытовой технике. Если вы ищете эти или другие магнитные решения, немедленно свяжитесь с нами в Allied Components International. Мы специализируемся на изготовлении на заказ электрических компонентов, включая силовые катушки индуктивности и трансформаторы.

Allied Components International

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра магнитных компонентов и модулей, соответствующих отраслевым стандартам, таких как микросхемы индуктивности, нестандартные магнитные катушки индуктивности и нестандартные трансформаторы.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам высококачественную продукцию, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы являемся растущим предприятием в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.