Маркировка датчиков холла: Интегральные датчики Холла компании Honeywell

Содержание

Датчик холла: принцип работы, предназначение, диагностика.

Датчики стали незаменимой частью жизни людей. Они делают ее проще. Датчики света, звука, движения управляют разными техническими системами. Ту же функцию – управление системами выполняют датчики на основе эффекта Холла (далее ДХ – датчик Холла). Далее будет рассмотрено устройство и особенности датчика Холла, разновидности контроллера, его применение, а также принцип работы.

Описание и применение

Контроллер, в основе которого лежит действие эффекта Холла, относится к датчикам магнитного типа. Они выдают электрический сигнал в зависимости от изменения магнитного поля вокруг них.

Эффект Холла состоит в появлении напряжения в проводнике при прохождении через него электрического тока. Электрический ток меняет магнитное поле, за ним меняется индукция этого поля, в итоге создается разность потенциалов.

Регистр Холла работает следующим образом:

  • вокруг него создается магнитное поле, активирующее контроллер;
  • при внесении в поле какого-либо объекта, оно выходит за первоначальные границы; датчик этот процесс фиксирует и генерирует напряжение, пропорциональное изменению.

Напряжение называется напряжением Холла.

На основе датчика Холла собирают контроллеры приближения, движения, переключатели и другие полезные в быту и промышленности устройства.

Виды, устройство и принцип действия

Всего выделяют два вида датчиков на основе эффекта Холла. Первые – цифровые, вторые – аналоговые. Они значительно отличаются друг от друга в плане конструкции и принципа функционирования.

Цифровые

Цифровые регистры имеют два устойчивых положения: ноль или единица – то есть они срабатывают при определенной величине изменения магнитного поля. В основе таких датчиков лежит устройство под названием триггер Шмитта, которое имеет два устойчивых состояния: логический ноль и логическая единица.

Контроллеры подобного типа делятся на три вида:

  1. Униполярные.
  2. Биполярные.
  3. Омниполярные.

Каждый из этих видов далее будет подробно рассмотрен.

Униполярные

Контроллеры подобного вида работают только в том случае, если к ним прикладывается магнитное поле положительной полярности от южного полюса.

Только при этом условии происходит срабатывание и отпускание контроллера.

Биполярные

Эти цифровые датчики работают под действием магнитного поля и южного, и северного полюса. Их особенность состоит в том, что срабатывают они под действием поля от южного полюса, а отпускаются под действием северного полюса.

Омниполярные

Уникальность этих контроллеров Холла состоит в том, что они могут включаться и выключаться под действием поля от любого полюса.

Аналоговые

В отличие от цифровых аналоговые датчики способны выдавать на выходе не два стабильных уровня сигнала, а бесконечное множество. Их принцип работы основан на преобразовании величины индукции поля в напряжение.

Конструкция этих устройств содержит элемент Холла (сам контроллер) и усилитель сигнала.

Применение

И аналоговые (линейные), и цифровые контроллеры нашли широкое применение во всех сферах жизни.

Линейные

Из-за большого количества уровней выходного напряжения такие контроллеры часто применяют в измерительной технике.

Датчик тока

Регистр тока на ДХ сделать очень просто. Необходимо установить лишь правильный преобразователь, который из напряжения, создаваемого в результате прохождения тока через проводник, будет получать ток. Ток с напряжением связаны законом Ома.

Тахометр

Тахометр измеряет частоту вращения чего-либо. Например, вала. Сделать такое устройство на ДХ очень просто. Достаточно установить датчик рядом с вращающимся объектом, а на сам объект повесить небольшой магнит.

Как только магнит будет проходить рядом с датчиком, индукция поля будет изменятся, как и величина напряжения на выходе соответственно.

По изменению последней можно судить о скорости вращения вала.

Датчик вибраций

На основе ДХ можно сконструировать простой регистр вибрации, который будет реагировать на изменение магнитного поля в результате микроперемещений магнита, создающего поле для проводника с током.

Детектор ферромагнетиков

Ферромагнетики – магнитоактивные вещества.

Они искажают магнитное поле планеты. По величине этого искажения можно определить, насколько сильный тот или иной ферромагнетик.

Как измерить это искажение? Это можно сделать с помощью ДХ. Если внести в поле магнита, создающего напряжение в проводнике, магнитный материал (ферромагнетик), то поле изменит индукцию и это повлияет на создаваемую разность потенциалов.

Датчик угла поворота

ДХ способны измерять угол вращения какого-то либо объекта. Например, если на нем установлены магнит и контроллер Холла, то по величине индукции (близости магнита к датчику) можно определить угол вращения.

Потребуется лишь правильно определить зависимость между индукцией и углом. В этом поможет университетский курс физики и механики.

Бесконтактный потенциометр

Напряжение с током связаны по закону Ома через сопротивление. Зная ток через проводник и напряжение, не сложно рассчитать подключенное к проводнику сопротивление. Этот факт позволяет строить на ДХ бесконтактные потенциометры.

ДХ в бесколлекторном двигателе постоянного тока

Подобные контроллеры часто применяются в бесколлекторных двигателях в качестве измерителей угла поворота.

Датчик расхода

Датчик расхода на аналоговом ДХ устроен так, что объем пропущенного через этот датчик вещества пропорционален изменению магнитной индукции поля вокруг него.

Датчик положения

Чтобы собрать датчик положения на ДХ, нужно к отслеживаемой цели подключить магнитную пластину. Когда эта пластина будет менять положение относительно магнита в ДХ, поле будет менять свой состав и по изменению индукции этого поля можно будет определить положение объекта.

Цифровые

Такие контроллеры применяются в электронике и промышленности для управления включением и выключением, например, станков с численным программным управлением, а также для регулирования работы автоматизированных систем.

Датчики

На цифровых ДХ собирают различные контроллеры, способные отслеживать изменение различных величин и реагировать на изменения.

Контроллер частоты вращения

Контроллеры Холла, измеряющие частоту вращения чего-либо, называются энкодерами. Обычно их несколько устанавливается на определенную позицию, через которую проходит несколько магнитов с вращающегося объекта.

Как только магнит пересекает первый датчик, последний выдает на выходе уровень логической единицы. С другими контроллерами аналогично. Момент появления логической единицы на одном из датчиков позволяет оценить частоту вращения объекта.

Контроллер системы зажигания авто

Система зажигания устроена таким образом, что имеет два устойчивых состояния: включено-выключено. Такие же устойчивые логические уровни имеют цифровые ДХ. Соединить эти приборы в одно устройство не составляет труда: к системе зажигания присоединяется магнитная пластина.

Когда система находится в положении «включено», пластина пересекает магнитное поле ДХ и разность потенциалов в проводнике контроллера изменяется. Этим изменением можно управлять различными системами авто.

Контроллер положения клапанов

  • Если к клапану подсоединить магнитную пластину, а ее расположить рядом с контроллером Холла, то при открытии (или, наоборот, закрытии) клапана индукция поля и, как следствие, напряжение в проводнике изменится, а это изменение переведет контроллер в одно из логических состояний (ноль, единица).
  • Так можно фиксировать открывание и закрывание клапанов.

Контроллер бумаг в принтере

Наличие бумаги в принтере можно фиксировать точно так же, как и положение клапанов. Есть флажок, который устанавливается и пересекает поле постоянного магнита ДХ, если в принтер поступает бумага.

Устройства синхронизации

Датчики синхронизации активно применяются в автомобилестроении, где они регулируют время и объем подачи топлива, углы опережения зажигания и поворота распределительного вала, а также других показателей.

Такие датчики представляют собой намагниченный сердечник с медной обмоткой, на концах которой фиксируют разность потенциалов.

Счетчик импульсов

С помощью эффекта Холла можно считать поступающие в проводник импульсы. Импульс – сигнал высокого уровня. Соответственно, есть сигнал низкого уровня (обычно это 0).

Если импульс поступает на проводник, то на его концах создается разность потенциалов под действием магнитного поля. Когда импульс пропадает, разность потенциалов тоже исчезает.

По скорости появления-пропадания напряжения в проводнике можно судить о количестве импульсов: зная время и скорость можно определить количество.

Блокировка дверей

Магнит контроллера располагается на двери машины, например, а сам контроллер – на дверной коробке. Как только замок, не снятый с сигнализации, попытается кто-то открыть и потянет на себя ручку двери, подключенная система заблокирует двери и предотвратит доступ в машину. Так и работает блокировка дверей с применением ДХ.

Вместо системы блокировки дверей к датчику можно подключить сирену или другую сигнализацию.

Измеритель расхода

Расходометр на ДХ устроен таким образом, что каждое изменение магнитного потока, фиксируемое контроллером, равняется определенной порции прошедшего вещества (жидкости, например).

Бесконтактное реле

Бесконтактные реле на ДХ так устроены, что при изменении магнитной индукции поля вокруг проводника на нем меняется напряжение и это изменение разности потенциалов провоцирует переключение реле.

Детектор приближения

Контроллер приближения на цифровом ДХ аналогичен контроллеру на линейном ДХ с той лишь разницей, что цифровой выдает только два уровня сигнала – высокий и низкий – а аналоговый –бесконечное множество, то есть, например, цифровым контроллером можно только включить и выключить свет, а аналоговым включить на определенную величину, сделать свет ярче или тусклее, а потом выключить.

Какие функции выполняет в смартфоне

Когда человек подносит смартфон близко к уху, экран телефона гаснет для предотвращения случайных нажатий. Как это удалось реализовать разработчикам? При помощи цифрового датчика приближения, основанного на эффекте Холла.

Как изготовить своими руками

Чтобы сделать простейший ДХ своими руками, понадобится:

  1. Ферритовое кольцо.
  2. Проводник для тока.
  3. Элемент Холла (микросхема ACS 711, например).
  4. Дифференциальный усилитель.

В кольце необходимо пропилить зазор, в котором расположится элемент Холла. Его потребуется подключить к дифференциальному усилителю, который представляет особой ОУ с отрицательной обратной связью.

Если изменение индукции – это своеобразная «ошибка», то ОУ выступает в роли усилителя ошибки, как показано на принципиальной схеме подключения на рисунке 1.

Рис. 1. Принципиальная схема подключения элемента Холла.

Вместо усилителя можно установить микроконтроллер и через ограничительный резистор подключить его к выводу микросхемы ACS 711 в режиме АЦП. Тогда к другому выводу микроконтроллера можно подключить полевой транзистор и получится генератор импульсов, который можно использовать в режиме широтно-импульсной модуляции, например.

Преимущества и недостатки

К преимуществам ДХ можно отнести:

  1. Многофункциональность. Контроллеры Холла, как описано выше, могут играть роль десятков видов датчиков.
  2. Надежность. Не подвержены износу т.к. не имеют движущихся частей. На их работе не влияет ни влага, ни пыль (вибрация в меньшей степени).
  3. Простота. Практически не требует обслуживания.

Среди недостатков ДХ выделяют:

  1. Низкий радиус действия. Обычно ДХ не работает на расстоянии больше 10 см. В противном случае придется использовать очень сильный магнит.
  2. Сложно обеспечить стабильность измерений. Из-за постоянно меняющегося магнитного поля точность измерений ДХ всегда будет немного колебаться.

Главный недостаток ДХ – температурная нестабильность.

Чем выше температура, тем быстрее движутся заряды в проводнике, тем чувствительнее датчик ко всем колебаниям магнитного поля.

Источник: https://ProDatchik.ru/vidy/ustrojstvo-datchika-holla/

Датчики Холла: принцип работы, как проверить своими руками, применение

Электромагнитное устройство, именуемое датчиком Холла (далее ДХ), применяется во многих приборах и механизмах. Но наибольшее применение ему нашлось в автомобилестроении. Практически во всех моделях отечественного автопрома (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.д.

) бесконтактная система зажигания для бензинового двигателя управляется этим датчиком. Соответственно, при его выходе из строя возникают серьезные проблемы с работой двигателя.

Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.

Кратко о принципе работы

В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).

Рис .1. Демонстрация эффекта Холла

В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения Uхолла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.

До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.

Типы и сфера применения

Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:

  • Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота).
    Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток
  • Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.

Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:

  • униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
  • биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.

Внешний вид цифрового датчика Холла

Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.

Пример использования аналогового элемента

Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.

Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла

Обозначения:

  • А – проводник.
  • В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
  • С – аналоговый датчик Холла.
  • D – усилитель сигнала.

Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.

Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля

Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.

Рис. 5. Принцип устройства СБЗ

Обозначения:

  • А – датчик.
  • B – магнит.
  • С – пластина из магнитопроводящего материала (количество выступов соответствует числу цилиндров).

Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:

  • При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.
  • В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
  • В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.

Казалось бы, ничего сложного, но искра должна появиться именно в определенный момент. Если она сформируется раньше или позже, это вызовет сбой в работе двигателя, вплоть до его полной остановки.

Внешний вид датчика Холла для СБЗ ВАЗ 2110

Проявление неисправности и возможные причины

Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:

  • Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
  • Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
  • Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
  • Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
  • В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.

Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:

  • попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
  • произошел обрыв сигнального провода;
  • в разъем ДП попала вода;
  • сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
  • порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
  • повреждение проводов, подающих питание к ДП;
  • перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
  • проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
  • проблемы с блоком управления;
  • неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
  • возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.

Как проверить работоспособность датчика Холла?

Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:

  1. Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:
  • отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
  • запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.

Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.

  1. Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.

Схема подключения мультиметра для проверки ДХ

На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.

Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ

  1. Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.

Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.

Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ

Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:

  1. Проверяем питание на датчике. Для этой цели подключаем (соблюдая полярность) наш тестер к клеммам 1 и 3 ДХ. Включаем зажигание, если с питанием все нормально, светодиод загорится, в противном случае потребуется проверять цепь питания (предварительно убедившись в правильном подключении светодиода).
  2. Проверяем сам датчик. Для этого провод с первой клеммы «перебрасываем» на вторую (сигнал с ДХ). После этого начинаем крутить распредвал (руками или стартером). Моргание светодиода засвидетельствует исправность ДХ. В противном случае, на всякий случай проверяем соблюдение полярности при подключении светодиода, и если оно выполнено правильно, — меняем датчик на новый.

Обсудить на форуме

Источник: https://www.asutpp.ru/chto-takoe-datchik-holla.html

Датчики Холла: принцип работы, типы, применение, преимущества и недостатки

В статье узнаете что такое датчики Холла, принцип работы, его типы, применение в промышленности, преимущества и недостатки.

Датчики Холла широко используются в различных областях. В этом посте мы расскажем о том, как они работают, их типах, приложениях, преимуществах и недостатках.

Что такое датчик Холла

Магнитные датчики — это твердотельные устройства, которые генерируют электрические сигналы, пропорциональные приложенному к нему магнитному полю. Эти электрические сигналы затем дополнительно обрабатываются специальной электронной схемой пользователя для получения желаемого выхода.

В наши дни эти магнитные датчики способны реагировать на широкий спектр магнитных полей. Одним из таких магнитных датчиков является датчик Холла, выход которого (напряжение) зависит от плотности магнитного поля.

Внешнее магнитное поле используется для активации этих датчиков эффекта Холла. Когда плотность магнитного потока в окрестности датчика выходит за пределы определенного определенного порога, он обнаруживается датчиком. При обнаружении датчик генерирует выходное напряжение, которое также известно как напряжение Холла.

Эти датчики Холла пользуются большим спросом и имеют очень широкое применение, например, датчики приближения, переключатели, датчики скорости вращения колес, датчики положения и т. Д.

Купить датчик вы можете в популярном китайском интернет магазине Алиэкспресс. Брали оттуда, все рабочие, советуем.

Принцип работы датчика Холла

Датчик Холла основан на принципе Холла. Этот принцип гласит, что когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, напряжение может измеряться под прямым углом к ​​пути тока.

Как работает датчик Холла

Работа датчика Холла описана ниже:

  • Когда электрический ток проходит через датчик, электроны движутся по нему по прямой линии.
  • Когда на датчик воздействует внешнее магнитное поле, сила Лоренца отклоняет носители заряда, следуя изогнутой траектории.
  • Из-за этого отрицательные зарядовые электроны будут отклоняться к одной стороне датчика, а положительные зарядные отверстия — к другой.
  • Из-за этого накопления электронов и дырок на разных сторонах пластины, напряжение (разность потенциалов) может наблюдаться между сторонами пластины. Полученное напряжение прямо пропорционально электрическому току и напряженности магнитного поля.

Типы датчиков Холла

Датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • На основании Вывода
  • На основании операции

На основе результатов

На основе выходных данных датчики Холла можно разделить на два типа:

  • Датчики Холла с аналоговым выходом
  • Датчики Холла с цифровым выходом

 Датчики Холла с аналоговым выходом

Датчики Холла с аналоговым выходом содержат регулятор напряжения, элемент Холла и усилитель. Как следует из названия, выход такого типа датчика является аналоговым по своей природе и пропорционален напряженности магнитного поля и выходу элемента Холла.

Эти датчики имеют непрерывный линейный выход. Благодаря этому свойству они подходят для использования в качестве датчиков приближения.

Датчики Холла с цифровым выходом

Датчики эффекта Холла с цифровым выходом имеют только два выхода: «ВКЛ» и «ВЫКЛ». Эти датчики имеют дополнительный элемент «триггер Шмитта» по сравнению с датчиками Холла с аналоговым выходом.

Именно триггер Шмитта вызывает эффект гистерезиса, и поэтому достигаются два различных пороговых уровня. Соответственно, выход всей цепи будет либо низким, либо высоким.

Переключатель эффекта Холла — один из таких датчиков. Эти датчики цифрового вывода широко используются в качестве концевых выключателей в станках с ЧПУ, трехмерных (3D) принтерах и позиционных блокировках в автоматизированных системах.

На основе операции

На основе операции датчики эффекта Холла можно разделить на два типа:

  • Биполярный датчик Холла
  • Униполярный датчик Холла

Биполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют как положительных, так и отрицательных магнитных полей для своей работы.  Положительное магнитное поле южного полюса магнита используется для активации датчика, а отрицательное магнитное поле северного полюса магнита используется для отпускания датчика.

Униполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют только положительного магнитного поля южного полюса магнита, чтобы активировать, а также отпустить датчик.

Применение датчика Холла

Приложения датчиков Холла были представлены в двух категориях для простоты понимания.

  • Применение аналоговых датчиков Холла
  • Применение цифровых датчиков Холла

Применение аналоговых датчиков Холла

Аналоговые датчики с эффектом Холла используются для:

  • Измерение постоянного тока в токоизмерительных клещах (также известных как Tong Testers).
  • Определение скорости вращения колеса для антиблокировочной тормозной системы (ABS).
  • Устройства управления двигателем для защиты и индикации.
  • Чувствуя наличие питания.
  • Зондирование движения.
  • Чувствуя скорость потока.
  • Датчик давления в мембранном манометре.
  • Ощущение вибрации.
  • Обнаружение черного металла в детекторах черного металла.
  • Регулирование напряжения

Применение цифровых датчиков Холла

Цифровые датчики эффекта Холла используются для:

  • Определяя угловое положение коленчатого вала для угла зажигания свечей зажигания.
  • Чувство положения автомобильных сидений и ремней безопасности для контроля подушек безопасности.
  • Беспроводная связь.
  • Чувствительное давление
  • Ощущение близости.
  • Чувствительная скорость потока.
  • Чувствительная позиция клапанов.
  • Ощущение положения объектива.

Преимущества датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие преимущества:

  • Они могут использоваться для нескольких функций датчика, таких как определение положения, определение скорости, а также для определения направления движения.
  • Поскольку они являются твердотельными устройствами, они абсолютно не подвержены износу из-за отсутствия движущихся частей.
  • Они почти не требуют обслуживания.
  • Они крепкие.
  • Они невосприимчивы к вибрации, пыли и воде.

Недостатки датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие недостатки:

  • Они не способны измерять ток на расстоянии более 10 см. Единственное решение для преодоления этой проблемы заключается в использовании очень сильного магнита, который может генерировать широкое магнитное поле.
  • Точность измеренного значения всегда является проблемой, поскольку внешние магнитные поля могут влиять на значения.
  • Высокая температура влияет на сопротивление проводника. Это, в свою очередь, повлияет на подвижность носителя заряда и чувствительность датчиков Холла.

Как большие электрические нагрузки можно контролировать с помощью датчиков Холла

Мы уже знаем, что выходная мощность датчика Холла очень мала (от 10 до 20 мА).  Поэтому он не может напрямую контролировать большие электрические нагрузки. Тем не менее, мы можем контролировать большие электрические нагрузки с помощью датчиков Холла, добавив NPN-транзистор с открытым коллектором (сток тока) к выходу.

Транзистор NPN (приемник тока) функционирует в насыщенном состоянии в качестве переключателя приемника. Он замыкает выходной контакт заземлением, когда плотность потока превышает предварительно установленное значение «ВКЛ».

Выходной переключающий транзистор может быть в разных конфигурациях, таких как транзистор с открытым эмиттером, транзистор с открытым коллектором или оба. Вот так он обеспечивает двухтактный выход, который позволяет ему потреблять достаточный ток для непосредственного управления большими нагрузками.

Как работает датчик Холла Видео

Источник: https://meanders.ru/datchiki-holla-rabota-tipy-primenenie-preimushhestva-i-nedostatki.shtml

Датчик Холла: принцип работы, предназначение, диагностика

Датчик Холла (ДХ) является важнейшим элементом бесконтактной системы зажигания силовой установки в автомобиле. Даже при возникновении малейшей неполадки данного узла происходит сбой всей системы работы двигателя. Поэтому, во избежание ошибок при диагностике, необходимо знать, каким образом проверяется ДХ, а при возникновении необходимости уметь заменить его.

Датчик Холла (датчик положения распредвала) – одна из важнейших составляющих трамблера (прерыватель-распределитель). Расположен возле вала трамблера. На нем фиксируется пластина, обеспечивающая прохождение магнитных волн, и по виду напоминающая корону. Количество прорезей в пластине идентично количеству цилиндров в силовом агрегате. ДХ имеют действующий магнит внутри.

Расположение датчика

Эффект Холла

Суть работы узла строится на одноименном эффекте: возникновение поперечной разности (холловское напряжение) потенциалов в момент перемещения какого-либо проводника при постоянном напряжении в магнитное поле.
Эффект достигается путем прохождения тока через клеммы пластины (расположена внутри поля магнита) с полупроводкой. Далее – боковые клеммы образуют напряжение.

Датчики Холла получили широкое применение при производстве автомобилей. Устройство позволяет определять, на какой угол отклонился распределительный вал, и даже коленчатый вал (некоторые автомобили). На авто, имеющими архаичный силовой агрегат, устройство сигнализировало о моменте образования искры.

История

Особенности технологии

Преимущества новоявленного устройства:

  • Небольшие габариты.
  • Наличие важного параметра, который позволяет изменять частоту срабатывания (обороты двигателя) при отсутствии смещения измерительного момента.
  • Наличие «прямоугольного» сигнала от агрегата (профессиональная терминология: набор определенной и постоянной величины узлом при его включении, при этом скачки в напряжении отсутствуют). Это большое достоинство для области управления электроникой.
  • Недостатки:

  • Чувствительность к помехам электромагнитных полей, которые возникают в цепочке питания.
  • Датчик Холла имеет более высокую стоимость относительно магнитоэлектрического и обладает меньшей надежностью (теоретически). Это связано с наличием у него электронной схемы, производство в крупных масштабах, прогрессивные технологии снижают данные факторы до минимума.
  • Алгоритм действия

    Репер в момент прохождения рядом с устройством образует импульс напряжения, передающийся к ЭБУ. Передаваемый сигнал на ДХ зависит от частоты, с которой вращается распредвал, и поступает на различных временных промежутках.

    Блок управления (ЭБУ) расшифровывает поступающие сигналы и определяет положение верхней мертвой точки такта сжатия (ВМТ) поршня в первом цилиндре.

    После – обеспечивается поступление топливно-воздушной смеси в камеру сгорания с ее последующим воспламенением.

    На автомобиле с двигателем, имеющим систему изменения фаз газораспределительного механизма, ДХ выполняет функцию управления этим механизмом. ДХ располагается на распредвале впускных/выпускных клапанов.
    Датчик Холла оснащен тремя клеммами:

    • на «массу»;
    • «плюсовая» с входным напряжением порядка 6 В;
    • выходная. С нее преобразованный сигнал импульса отправляется на коммутатор.

    Устройство работы

    На дизельном моторе

    Чуть иначе функционирует ДХ мотора, работающего на тяжелом топливе. Сигналы агрегата предназначены для фиксации прохождения поршнями ВМТ в каждом цилиндре.

    Благодаря этому, положение распредвала по отношению к коленвалу определяется с высокой точностью.

    Этим контролируется точность момента впрыска, что обеспечивает моментальный запуск дизельного силового агрегата и его устойчивая на любых оборотах.

    С целью реализации поставленных задач конструкция претерпела изменения – доработан задающий диск, который имеет реперы для каждой камеры сгорания: сюда можно отнести части диска с разной угловой шириной либо комплект реперов, располагающихся на различной дистанции по отношению друг к другу.

    Пример: дизельная силовая установка, имеющая четыре цилиндра оснащена задающим диском с 7 зубьями. Четыре репера являются основными (при перпендикулярном расположении к каждому цилиндру), еще три – дополнительные (распознавание определенного цилиндра, расположенные на различном расстоянии друг к другу и устанавливающие в конкретной камере сгорания поршень в ВМТ.

    Основные виды

    Датчики Холла подразделяются на две категории:

    • с аналоговым принципом работы (биполярный). Такой ДХ преобразовывает полярную индукцию в напряжение. Показания узла зависят от его же полярности, а также мощности поля. Расстояние монтажа агрегата влияет на его характеристики;
    • с цифровым (униполярный). Датчик Холла с подобным принципом действия позволяет выявлять наличие/отсутствия поля – в момент достижения условного предела индукцией узел отображает «0»/»1″, что логично.

    Признаки неполадок

    Основные:

    • силовой агрегат имеет проблематичный запуск либо вовсе не запускается;
    • холостой ход работы силовой установки сопровождается перебоями/рывками;
    • дергание автомобиля на ходу при повышенных/высоких оборотах;
    • прекращение работы двигателя по ходу движения.

    Наличие одного/нескольких признаков является предпосылкой к проведению диагностики двигателя. Подобные симптомы могут свидетельствовать о том, что ДХ неисправен.

    Диагностика

    Датчик Холла проверяется:

  • Посредством вольтметра.
  • С использованием отвёртки с крестовой насадкой.
  • С контрольной лампой.
  • Куском провода.
  • Диагностика с помощью МД-1

    Устройство можно проверить несколькими способами:

    • самый простой – предварительно заменить ДХ. И если исчезли

    Датчик Холла для сельскохозяйственной техники

    Какие преимущества дает нам автоматизация контроля механизмов и устройств сельскохозяйственной спецтехники?

    • Оптимальное использование технических ресурсов
    • Более точное планирование и контроль технологических процессов
    • Снижение издержек на ремонт техники за счет исключения ошибок и аварий

    Найти готовые решения автоматизации для большинства технологических процессов сельского хозяйства нелегко, но мы подскажем места:

    ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ОТРАСЛИ >>

    Сегодня мы рассмотрим частный вопрос, для решения которого мы разработали новый датчик. Специфика задачи раскрывается в запросах наших клиентов: необходимо увеличить срок эксплуатации датчика контроля скорости вращения валов сельскохозтехники.

    Контроль оборотов валов и барабанов на сельхозтехнике необходим для регулировки скорости вращения сеялок, жаток, мотовил и прочих исполнительных устройств под обработку разных сельхозкультур. Эту задачу обычно решали герконовые датчики, у которых есть существенные недостатки - ограниченный ресурс срабатываний и хрупкость.

    Имеющиеся датчики скорости с высоким ресурсом срабатываний, например, ВТИЮ.70, имеют датчик Холла + магнит в качестве чувствительного элемента и реагируют на металл, поэтому чаще всего применяются в двигателях и срабатывают на зубцы шестерни.

    Ввиду отсутствия возможности установки зубчатых колес, а также по причине отсутствия выступающих элементов на металлических валах исполнительных устройств сельхозтехники, чьи обороты можно было бы подсчитать, необходимо было найти иной принцип решения задачи, способный считать количество оборотов гладкого вала.

    Так был разработан новый датчик MHt AC2A-31N-LZS4-C, который имеет неограниченный ресурс срабатываний и ряд других преимуществ перед герконовым:

    Особенности и отличия нового датчика от герконового

    Критерии Датчик MHt AC2A-31N-LZS4-C Датчик герконовыйMS
    Реагирует на Магнит Магнит
    Ресурс по количеству срабатываний Не ограничен 1 млн срабатываний
    Принцип Электронный Электромеханический
    Электрическая защита - Защита от КЗ с восстановлением работоспособности после устранения неисправности
    - Защита от неправильного подключения питания
    - Защита от выбросов напряжения
    - Макс. емкость нагрузки 0,01 мкФ
    Нет
    При КЗ датчик выходит из строя.
    Износостойкость Износостойкий (не имеет механических подвижных частей) Не стойкий к вибрациям и ударным нагрузкам. Возможно повреждение герметичного контакта

    Датчик устанавливается на статической части агрегата, а магнит - на валу таким образом, чтобы при вращении магнит проходил мимо датчика, воздействуя на него. Датчик, в свою очередь, передает сигнал на принимающее устройство.

    Возможности датчика MHt AC2A-31N-LZS4-C:

    • Возможность измерения скорости вращения вала
    • Благодаря увеличенному расстоянию чувствительности (до 25 мм) допускается биение вала
    • Компактные габариты датчика (М12) позволяют установить его в самых труднодоступных местах
    • Для повышения точности измерений возможно использование более одного магнита

    Обращаем внимание, что расстояние чувствительности зависит от характеристик магнита.

    Технические характеристики >>

    Где применим датчик MHt AC2A-31N-LZS4-C в сельском хозяйстве?

    В комбайнах, самоходной и прицепной технике:

    • посевная техника
    • уборочная техника
    • почвообрабатывающая
    • другие виды техники

    Какие задачи решает датчик MHt AC2A-31N-LZS4-C?

    • измерение количества оборотов валов различного назначения
    • контроль частоты вращения валов исполнительных устройств

    Типы датчиков Холла

    ДХ является преобразователем величины индукции магнитного поля в электрическое напряжение.

    В зависимости от вида передаточной функции (ПФ) датчики разделяются на линейные и цифровые (см. рис. 1.3).

    Линейные датчики магнитного поля на эффекте Холла состоят из полупроводникового элемента Холла, стабилизатора питания, дифференциального усилителя и выходного каскада. При отсутствии магнитного поля выходное напряжение датчика должно быть равно нулю, поэтому требуется дифференциальный усилитель, устраняющей дрейф 0 при отсутствии сигнала с чувствительного элемента. Выходное напряжение этих датчиков находится в линейной зависимости от величины вектора магнитной индукции. За пределами рабочей области датчик входит в насыщение. При отсутствии внешнего магнитного поля напряжение на выходе равно половине напряжения питания.

    В отличие от линейных датчиков магнитного поля, выход логических приборов, в зависимости от величины приложенного магнитного поля, принимает всего два состояния: высокий или низкий уровень. Отсюда происходит их альтернативное наименование—магнитоуправляемые коммутаторы. Обычно они применяются для определения наличия какого-либо ферромагнитного объекта в поле «зрения» датчика.

        1. Основные характеристики линейных датчиков Холла

    Полная шкала выходасоответствует диапазону выходных напряжений, в котором нелинейность не выходит из заданных пределов. Определяется как часть напряжения питания;

    Диапазон измеряемой индукции устанавливается изготовителем в гауссах или миллитеслах;

    Чувствительность определяется как крутизна характеристики преобразования в мВ/Гс или мВ/мТл;

    Погрешность линейности характеристики преобразования - отклонение статической характеристики преобразования датчика от идеальной прямой линии в заданном диапазоне давлений. Один из способов определения погрешности линейности состоит в использовании метода наименьших квадратов, который математически обеспечивает получение прямой линии наилучшего приближения к точкам данных. Указывается в процентах от полной шкалы;

    Напряжение нуля магнитного поля — значение выходного напряжения, соответствующее отсутствию магнитного поля;

    Температурный дрейф нуля — изменение напряжения нуля, вызванное изменением температуры. Указывается в %/°С от напряжения нуля, соответствующего 25°С;

    Температурный дрейф чувствительности — изменение чувствительности, вызванное изменением температуры. Указывается в %/°С от напряжения полной шкалы, соответствующего 25°С;

    Время отклика определяется как время изменения выходного сигнала от 10% до 90% установившегося значения его приращения при скачкообразном изменении магнитного поля;

    Полоса пропускания fSопределяется по уровню снижения чувствительности на 3 дБ в режиме малого сигнала.

    Основные характеристики логических датчиков Холла

    Индукция включения — значение индукции, при которой происходит переход выходного напряжения датчика от низкого к высокому уровню;

    Индукция выключения—значение индукции, при которой происходит переход выходного напряжения датчика от высокого к низкому уровню;

    Гистерезис—разность между индукциями включения и выключения;

    Время переключения—определяется как время изменения выходного сигнала от 10% до 90% его установившегося значения при скачкообразном изменении индукции. Определяется отдельно для нарастания и спада магнитного поля.

    Для двухвыводных датчиков задается ток потребления при низкой индукции (Н) и при высокой (В).

    Промышленность выпускает широкую номенклатуру датчиков для измерения индуктивности МП от долей мкТл до единиц Тл. Напряжение питания датчиков Холла постоянное, от 4.5 до 10.5 В. Ток питания высокоомных ДХ достигает десят­ков, а низкоомных—сотен мА. Чувствитель­ность датчиков Холла с высокоомным полупроводником достигает сотен мВ/Тл, а с низкоомным — единиц В/Тл.

    Диаграмма направленности датчика Холла близка к идеальной, что позволяет использовать его для определения направления вектора напряжённости МП.

      1. Оборудование и приборы для выполнения ЛР

    В лабораторной работе используют измерительное устройство, содержащее:

    Измерительный щуп с датчиком Холла или измерительный щуп с двумя датчиками Холла продольным и поперечным;

    Блок питания;

    Мультиметр для измерения выходного сигнала датчика;

    Коммутационную коробку, служащую для электрического соединения перечисленных выше компонентов.

    Измерительное устройство схематично изображено на рис. 1.4.

      1. Порядок выполнения ЛР

    Лабораторная работа выполняется в следующей последовательности:

    1. Ознакомиться с устройством и руководствами по эксплуатации блоков измерительного устройства (датчик Холла, блок питания, мультиметр).

    2. Получить от преподавателя лабораторную установку с источником постоянного магнитного поля — постоянным магнитом.

    3. Расположить источник МП на стенде в указанном месте, сохранив ориентацию север/юг как указано на стенде.

    4. Подготовить измерительное устройство к измерениям:

    • Присоединить измерительный щуп, мультиметр и источник питания к коммутационному блоку.

    • Включить мультиметр и установить режим и диапазон измерений электрического напряжения постоянного тока согласно руководству по эксплуатации;

    • Включить источник питания, установить напряжение питания 8В.

    1. Помещая щуп с ДХ в намеченные точки измерить выходной сигнал. При измерении щуп поворачивать вокруг оси до регистрации максимального сигнала. Измерения проводить в каждой точке не менее 5 раз. Результаты оформить в виде таблицы (табл.1.1)

    Таблица 1.1

    признаки и причины неисправности, проверка, ремонт, замена

    В современном автомобиле установлено множество датчиков, сигнализирующих о различных процессах, протекающих внутри и снаружи машины. Так, спидометр работает благодаря датчику, измеряющему частоту оборотов колес, лямбда-зонд – измеряет количество кислорода в отработанных газах. Задача датчика Холла – это участие в определении момента зажигания, без которого нормальная работа двигателя была бы невозможна.

    Назначение и принцип работы датчика Холла

    Датчик Холла берет название от фамилии изобретателя, который в 1879 г открыл гальваномагнитное явление. Его суть заключается в возникновении разницы потенциалов при помещении проводника в магнитное поле, что вызывает поступление на него постоянного электрического тока. Датчик использует описанный выше эффект в условиях установленного под напряжением внутри прибора проводника, на который воздействует магнитное поле, пересекающее его поперек, и создает электродвижущую силу.

    Принцип работы устройства основан на фиксации присутствия или отсутствия магнитного поля. При достижении силы индукции определенного значения, датчик показывает наличие поля. Если показатель ниже установленного значения, датчик указывает на его отсутствие. Чувствительность прибора определяется способностью фиксировать магнитное поле различной индуктивности, и может изменяться в зависимости от необходимых требований.

    Автомобильный датчик Холла предназначен для измерения импульсов, на основании которых электроника блока управления зажиганием дает команду образования искры в необходимый для этого момент. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

    1. Постоянного магнита.
    2. Стального экрана с несколькими прорезанными отверстиями.
    3. Полупроводниковых пластин.

    Из датчика выходит разъем, содержащий 3 клеммы:

    1. Первый выход соединяется с «массой».
    2. Второй предназначен для подключения напряжения 6 В.
    3. Третий подает преобразованный импульсный сигнал в коммутатор.

    В большинстве случаев датчик располагают на трамблере. Он определяет момент подачи искры и используется вместо контактов. Существует цифровая модификация датчика, которая бывает биполярная и униполярная. Первый тип срабатывает при смене полярности, а второй при появлении поля.

    Признаки неисправности датчика Холла

    Неисправности датчика Холла могут иметь различные признаки, на основании которых даже опытному мастеру не всегда удается сразу выявить поломку. Наиболее типичные симптомы поломки датчика следующие:

    1. Двигатель плохо запускается или не запускается вообще.
    2. При езде автомобиля на высоких оборотах, происходят подергивания из-за работы двигателя.
    3. Работа двигателя на холостом ходу характерна рывками и перебоями.
    4. Двигатель глохнет при движении.

    Проверка

    Исправность датчика Холла можно проверить следующими способами:

    1. Установкой заведомо исправного датчика на место проверяемого. Если при запуске двигателя проблемы исчезли, значит «родной» датчик неисправен, и нуждается в ремонте или замене.
    2. Замер тестером выходного напряжения датчика. Исправное устройство покажет напряжения, находящиеся в пределах от 0,4 до 11 В.
    3. Созданием имитации датчика снятием с трамблера трехштекерной колодки, соединением проводами 3 и 6 выхода коммутатора и включением зажигания. Появившаяся искра свидетельствует о поломке датчика.

    Ремонт датчика Холла

    Конструкция датчика Холла достаточно проста, и прибор редко выходит из строя. Но при его поломке автомобиль становится обездвиженным, и деталь требует срочной замены. Поскольку датчик достаточно дорогой, особенно для иномарок, имеет смысл попытаться самостоятельно его отремонтировать. Для примера можно взять прибор автомобиля Фольксваген, который устанавливают на различные модели машин данного автопроизводителя.

    Самая ненадежная часть датчика – логический элемент S441А, представляющий собой чувствительную часть прибора, которая и выходит из строя. Целью ремонта является ее замена. Сама процедура состоит из следующих этапов:

    1. Покупка вышедшего из строя элемента или его аналога.

    2. Проверка детали на работоспособность. С этой целью последовательно соединяют светодиод и резистор (1 или 2 кОм) и крепят к контактам «+» и «выход». Величина тока должна варьироваться от 3 до 30 В, а исправность элемента проверяется магнитом: при его воздействии срабатывает светодиод.

    3. Дрелью и сверлом по металлу в центре датчика Холла проделывают отверстие, ножом «заподлицо» обрезают провода, надфилем прокладывают канавки от проделанного отверстия до выходов удаленных проводов.

    4. Размещение активного элемента в проделанном окошке и проверка его на работоспособность. Так, при подключенных контактах и прохождении шторки через прорези, светодиод должен загораться, и при закрытии магнитного потока – гаснуть.

    5. Если схема отказывается работать, элемент переворачивают и снова проводят проверку (полярность расположения имеет значение).

    6. Если проверка прошла успешно, производят разводку выводов элемента в канавках корпуса. В самом окошке подпаивают провода, которые идут к соединительному разъему старого датчика. Обращают внимание на правильную последовательность проводов и их совпадение с маркировкой разъема трамблера («+», «0», «-»).

    7. Завершив пайку, визуально и тестером проверяют отсутствие коротких замыканий в датчике. При успешной проверке заделывают технологическое отверстие термостойким клеем.

    8. Датчик ставят на место и проверяют схему на предмет отсутствия коротких замыканий: никакой из проводов не должен звониться на корпус.

    Аналогично восстанавливаются датчики многих автомобилей. Кроме Фольксваген, ремонту поддаются приборы на Daewoo, AUDI, Mitsubishi, и т. д., так как их принцип действия во всех случаях один и тот же.

    Замена датчика Холла

    Замена датчика Холла – операция достаточно простая, которую может самостоятельно выполнить даже начинающий автолюбитель. Все действия осуществляются в следующем порядке:

    1. Демонтаж трамблера.
    2. Снять крышку трамблера и совместить метки газораспределительного механизма с меткой коленчатого вала.
    3. Зафиксировать положение трамблера, после чего при помощи гаечного ключа открутить крепеж.
    4. Извлечь стопоры и фиксаторы.
    5. Извлечь вал из трамблера.
    6. Отсоединить на датчике клеммы и открутить его.
    7. Осторожно вытащить неисправный прибор через щель, образовавшуюся при оттягивании регулятора.
    8. Установка нового датчика Холла осуществляется в обратной последовательности.

    Что такое датчик Холла, как он работает и за что отвечает

    Содержание статьи:

    Датчик Холла – устройство, получившее название в честь физика, который открыл закономерность.

    Принцип работы датчика Холла

    Ученый проводил эксперимент. Он взял проводник. В его качестве выступала золотая пластина. Через эту пластину он пропустил электрический ток. После этого проводник разместили между двумя разнополярными магнитами. Это дало интересный результат: электроны отклонялись перпендикулярно магнитным волнам. На двух гранях возникало напряжение. Эффект Холла возможен при определенных условиях:

    • Во-первых, напряжение должно быть достаточно сильным;
    • Во-вторых, магниты не должны находиться далеко от проводника.

    Если говорить проще, то при взаимодействии магнитного поля и проводника, через который проходит электрический ток, на проводнике возникает разность потенциалов. Именно эту разность и фиксирует прибор.

    Виды датчиков

    С развитием науки технология стала использоваться во многих устройствах. Этому способствовало и то, что всего существует несколько видов датчиков:

    1. Цифровые. Предназначены для обнаружения магнитного поля. При достаточно высокой индукции, устройство срабатывает. Это определенная логическая команда, которая определяется как «один» такой сигнал означает – поле присутствует. При низкой чувствительности, слабом магнитном поле, или полном его отсутствии, срабатывает сигнал «ноль».
    2. Униполярные. Особый вид, который включается и выключается одним и тем же магнитным полем. Включен прибор или же выключен, зависит от интенсивности магнитного поля.
    3. Биполярные. Сложный тип датчика Холла. Его работа основана на взаимодействии с обоими полюсами. К примеру, он включается только южной стороной магнита. Если включение произошло, то этой стороной уже нельзя повлиять. Не поможет изменение плотности магнитных волн или расстояния меду магнитом и проводником. Чтобы отключить его, нужно развернуть  магнит на противоположный полюс и эту сторону поднести к прибору.

    Применение

    Датчики Холла применяются во многих сферах человеческой жизни. Конечно, в большинстве случаев их применяют по назначению, для измерения магнитного поля. Однако свое место эти устройства нашли и в цифровой индустрии и в машиностроении. Это обусловлено тем, что простая система Холла стала включаться в сложные системы управления, работающие на принципах логики, когда всю информацию можно закодировать в виде последовательности нолей и единиц.

    Устройство применяется во многих видах электроники. К примеру, старая «раскладушка». Этот телефон представляет собой наглядный пример использование Холла в промышленных масштабах. По такому же принципу работает и ноутбук. При закрытии крышки, как всем известно, монитор гаснет. Дело в том, что прибор вмонтирован в материнскую плату компьютера. А в крышке имеется небольшой магнит. При их сближении, то есть закрытии крышки ноутбука, срабатывает эффект Холла и свет гаснет.

    С датчиком Холла знаком тот, кто разбирается в технике. Этот прибор является неотъемлемой частью системы зажигания большинства автомобилей. Датчик холла используется благодаря своей большой выносливости. Фактически у этого прибора нет срока годности, так как в нем не взаимодействуют механические элементы. Однако если говорить о приборе, который используется в системе зажигания, то можно учесть и некоторые минусы.

    Недостатки датчика Холла

    Главный из них основан на самой работе прибора. Ведь устройство фиксирует магнитные поля. При обилии таких полей устройство может работать неправильно. В частности, подобная ситуация возникает в том случае, если намагничивается один из близлежащих элементов зажигания. Это создает дополнительную магнитную волну, работа прибора становится нестабильной. Как следствие в автомобиле может стать прерывистой, или даже совсем пропасть искра.

    Что такое адаптация персонала в организации, примеры

    Как проверить, рабочий ли датчик?

    Бывают случаи, особенно у автомобилистов, когда работоспособность прибора ставится под сомнение. Проверить, работает ли датчик, в такой ситуации можно. Самый простой и надежный  из них, это замена. Датчик, который находится под сомнением, меняется  на заведомо исправный прибор. Если после такой замены машина начинает работать, значит, датчик был испорчен. Но что делать, если еще одного, тем более исправного, датчика Холла под рукой нет?

    В таком случае работоспособность можно проверить при помощи обычного тестера. Исправность можно проверить, опираясь на результат. Если после измерения напряжение меньше 0,4 вольт, то датчик неисправен.

    Если тестера нет, а работоспособность датчика проверить все равно нужно, в ход идет самодельная установка. Сделать такой прибор можно из небольшого куска провода и колодки от распределения зажигания.

    Магнитный датчик положения, датчик Холла PNP, серии DSM №W0950000222 Metal Work Pneumatic

    Описание:

    Магнитный датчик положения, датчик Холла, серии DSM №W0950000222 - заводское обозначение E.HALL PNP sensor DSM3-N225 3-х проводный датчик Холла PNP с нормально-разомкнутым контактом.

    Датчики играют важную роль в согласованной работе пневмооборудования и пневмолинии. Магнитные датчики положения предназначены для обнаружения положения поршня пневмоцилиндра. Магнитные датчики положения устанавливаются либо в прорезь цилиндров либо на корпус с помошью специальных монтажных приспособлений. На поршне цилиндра имеется магнитное кольцо которое создает магнитное поле фиксируемое магнитным датчиком.

    Датчик Холла (Hall) - это полупроводниковое устройство, через которое во время работы проходит электрический ток и возникает разность потенциалов, которая пропорциональна напряжённости магнитного поля. Принцип действия данных датчиков основан на эффекте Холла. Основные достоинства таких датчиков это отсутствие механических движущихся частей, высокая чувствительность к магнитному полю, высокое быстродействие и исключительно высокий ресурс работы. В отличии от герконов, они могут выдавать только управляющий сигнал напряжения и не могут коммутировать силовые электрические цепи.

    Датчики могут быть выполнены по схеме “открытый коллектор” (NPN) и “источник тока” (PNP). Представленный датчик выполнен с нормально-разомкнутым контактом (замыкает электрическую цепь в присутствии магнитного поля).

    Датчик Холла применяется на цилиндрах серии STD, TP ISO 6432, ISO 15552 и др. Крепится к цилиндрам за счет круглых хомутов либо специальных крепежей.

    • Тип: Датчик Холла, PNP, 3-х проводный
    • Контакт: Нормально-разомкнутый (NO)
    • Напряжение питания: 6-24 VDC
    • Максимальный ток нагрузки: 250 мА
    • Время вкл./выкл.: 0,8/3 мсек
    • Длина кабеля: 2,5 м

    Аналоги: Серия CST-CSV-CSH, SME, SMT, SMEO, SMPO, SMTO, SMTSO, SMH, SMAT, CRSMEO, CRSMT, D-A93.


    Copyright © ООО "Пневмоэлемент" 2017  Все права защищены

     

    Производитель: Metal Work Pneumatic

    Заказать

    Линейный датчик на эффекте Холла - рабочая и прикладная схема

    ИС с линейным эффектом Холла - это магнитные сенсорные устройства, разработанные для реагирования на магнитные поля для получения пропорционального количества электрического выходного сигнала.

    Таким образом, он становится полезным для измерения напряженности магнитных полей, а также в приложениях, где требуется переключение выхода с помощью магнитных триггеров.

    Современные ИС на эффекте Холла разработаны с учетом устойчивости к большинству механических нагрузок, таких как вибрации, толчки, удары, а также к влаге и другим атмосферным загрязнениям.

    Эти устройства также невосприимчивы к колебаниям температуры окружающей среды, которые в противном случае могут сделать эти компоненты уязвимыми к нагреву, что приведет к неправильным результатам на выходе.

    Как правило, современные линейные ИС на эффекте Холла могут оптимально работать в диапазоне температур от -40 до +150 градусов Цельсия.

    Базовая схема расположения выводов

    Ratiometric Specified Functioning

    Многие стандартные линейные ИС на эффекте Холла, такие как серия A3515 / 16 от Allegro или DRV5055 от ti.com являются «логометрическими» по своей природе, при этом выходное напряжение покоя и чувствительность устройств меняются в зависимости от напряжения питания и температуры окружающей среды.

    Напряжение покоя обычно может составлять половину напряжения питания. В качестве примера, если мы считаем, что напряжение питания устройства составляет 5 В, в отсутствие магнитного поля его выходной сигнал покоя обычно будет 2,5 В и будет изменяться со скоростью 5 мВ на гаусс.

    В случае увеличения напряжения питания до 5,5 В, напряжение покоя также будет соответствовать 2.75 В с чувствительностью до 5,5 мВ / Гс.

    Что такое динамическое смещение

    ИС с линейным эффектом Холла, такие как A3515 / 16 BiCMOS, содержат запатентованную систему подавления динамического смещения с помощью встроенного высокочастотного импульса, так что остаточное напряжение смещения материала Холла контролируется соответственно.

    Остаточное смещение обычно может возникать из-за чрезмерного формования устройства, отклонений температуры или других соответствующих стрессовых ситуаций.

    Вышеупомянутая особенность обеспечивает эти линейные устройства стабильным выходным напряжением покоя, устойчивым ко всем типам внешних негативных воздействий на устройство.

    Использование линейной ИС с эффектом Холла

    ИС с эффектом Холла может быть подключена с помощью указанных соединений, где выводы питания должны подключаться к соответствующим клеммам постоянного напряжения (регулируемым). Выходные клеммы могут быть подключены к правильно откалиброванный вольтметр с чувствительностью, соответствующей диапазону выходного сигнала Холла.

    Рекомендуется подключение байпасного конденсатора 0,1 мкФ непосредственно к контактам питания ИС, чтобы защитить устройство от внешних наведенных электрических помех или паразитных частот.

    После включения устройству может потребоваться несколько минут периода стабилизации, в течение которого его нельзя эксплуатировать с магнитным полем.

    Как только устройство стабилизируется по внутренней температуре, оно может подвергнуться воздействию внешнего магнитного поля.

    Вольтметр должен немедленно зарегистрировать отклонение, соответствующее силе магнитного поля.

    Определение плотности потока

    Для определения плотности потока магнитного поля выходное напряжение устройства может быть нанесено на график и расположено над осью Y калибровочной кривой, пересечение выходного уровня с калибровочной кривой подтвердит соответствующее плотность потока на кривой оси X.

    Области применения линейного эффекта Холла
    1. Устройства с линейным эффектом Холла могут иметь различные области применения, некоторые из них представлены ниже:
    2. Бесконтактные измерители тока для измерения тока, внешне проходящего через проводник.
    3. Измеритель мощности, идентичный описанному выше (измерение ватт-часов) Обнаружение точки срабатывания по току, в котором внешняя схема интегрирована со ступенью измерения тока для контроля и отключения указанного предела превышения тока.
    4. Тензометрические измерители, в которых коэффициент деформации магнитно связан с датчиком Холла для обеспечения заданных выходных сигналов.
    5. Приложения смещенного (магнитного) зондирования Детекторы черных металлов, в которых устройство на эффекте Холла сконфигурировано для обнаружения черных металлов путем определения силы относительной магнитной индукции. Устройство Холла.
    6. Джойстик с датчиком промежуточного положения Датчик уровня жидкости, еще одно важное приложение датчика Холла. Другими аналогичными приложениями, в которых в качестве основной среды наряду с устройством на эффекте Холла используется напряженность магнитного поля, являются: измерение температуры / давления / вакуума (с сильфонным блоком) Определение положения дроссельной заслонки или воздушного клапана Бесконтактные потенциометры.

    Принципиальная схема с использованием датчика Холла

    Сенсор на эффекте Холла, описанный выше, можно быстро настроить с помощью нескольких внешних частей для преобразования магнитного поля в электрические переключающиеся импульсы для управления нагрузкой.Простую принципиальную схему можно увидеть ниже:

    В этой конфигурации датчик Холла преобразует магнитное поле в заданной близости и преобразует его в линейный аналоговый сигнал через свой «выходной» вывод.

    Этот аналоговый сигнал можно легко использовать для управления нагрузкой или для питания любой желаемой схемы переключения.

    Как увеличить чувствительность

    Чувствительность приведенной выше базовой схемы на эффекте Холла может быть увеличена путем добавления дополнительного PNP-транзистора с существующим NPN, как показано ниже:

    % PDF-1.4 % 5494 0 объект > endobj xref 5494 125 0000000016 00000 н. 0000004882 00000 н. 0000005079 00000 н. 0000005117 00000 н. 0000006483 00000 н. 0000006628 00000 н. 0000006885 00000 н. 0000007522 00000 н. 0000008238 00000 п. 0000008267 00000 н. 0000008846 00000 н. 0000008961 00000 н. 0000009074 00000 н. 0000009722 00000 н. 0000009993 00000 н. 0000010622 00000 п. 0000014726 00000 п. 0000015136 00000 п. 0000015336 00000 п. 0000015883 00000 п. 0000016409 00000 п. 0000016870 00000 п. 0000016955 00000 п. 0000019238 00000 п. 0000019969 00000 п. 0000020526 00000 п. 0000020777 00000 п. 0000021469 00000 п. 0000021821 00000 п. 0000022486 00000 п. 0000022766 00000 п. 0000023304 00000 п. 0000026459 00000 п. 0000028983 00000 п. 0000030969 00000 п. 0000032099 00000 н. 0000034016 00000 п. 0000035446 00000 п. 0000077439 00000 п. 0000077547 00000 п. 0000083642 00000 п. 0000083713 00000 п. 0000088661 00000 п. 0000123402 00000 н. 0000123862 00000 н. 0000153894 00000 н. 0000154180 00000 п. 0000207200 00000 н. 0000213036 00000 н. 0000259600 00000 н. 0000259624 00000 н. 0000259703 00000 н. 0000259817 00000 н. 0000259894 00000 н. 0000283681 00000 н. 0000284016 00000 н. 0000284303 00000 п. 0000284447 00000 н. 0000284528 00000 н. 0000284648 00000 н. 0000284766 00000 н. 0000284790 00000 н. 0000284869 00000 н. 0000284946 00000 н. 0000332306 00000 н. 0000332641 00000 н. 0000332928 00000 н. 0000333072 00000 н. 0000333153 00000 п. 0000333273 00000 н. 0000333296 00000 н. 0000333319 00000 п. 0000333342 00000 п. 0000333464 00000 н. 0000333563 00000 н. 0000333713 00000 н. 0000333835 00000 н. 0000333934 00000 н. 0000334084 00000 н. 0000356643 00000 н. 0000357127 00000 н. 0000357205 00000 н. 0000357319 00000 н. 0000357640 00000 н. 0000357718 00000 н. 0000358099 00000 н. 0000358177 00000 н. 0000358560 00000 н. 0000358638 00000 н. 0000359021 00000 н. 0000359099 00000 н. 0000359480 00000 н. 0000359558 00000 н. 0000359940 00000 н. 0000360018 00000 н. 0000360403 00000 п. 0000360481 00000 н. 0000360865 00000 н. 0000360943 00000 н. 0000361325 00000 н. 0000361403 00000 н. 0000361783 00000 н. 0000361861 00000 н. 0000362245 00000 н. 0000362323 00000 н. 0000362700 00000 н. 0000362778 00000 н. 0000363157 00000 п. 0000363235 00000 н. 0000363618 00000 н. 0000363696 00000 н. 0000364077 00000 н. 0000364155 00000 н. 0000364537 00000 н. 0000364615 00000 н. 0000364995 00000 н. 0000365073 00000 н. 0000365454 00000 н. 0000365532 00000 н. 0000365915 00000 н. 0000365993 00000 н. 0000366376 00000 н. 0000366454 00000 н. 0000366775 00000 н. 0000002796 00000 н. трейлер ] / Назад 1629032 >> startxref 0 %% EOF 5618 0 объект > поток h ެ VTSKx HK1V% b5La] tTVy PiViO% (*

    Датчик Холла - датчик магнитного поля

    Датчик эффекта Холла - датчик магнитного поля

    Датчик эффекта Холла - это компонент, который обнаруживает или измеряет магнитное поле.Работает по принципу эффекта Холла. Существует два основных типа: первый тип - это линейные датчики Холла, выходное напряжение которых пропорционально магнитной индукции. Второй тип - это логические датчики Холла, выход которых может присутствовать только в двух состояниях. Он меняет свое состояние на определенном пороге и может иметь гистерезис.
    В своем эксперименте я использовал датчик Холла от бесщеточного вентилятора ПК. В них используется логический датчик. В моем случае это был датчик в версии с двумя выходами типа открытый коллектор - один выход всегда включен, а другой выключен.Такой датчик используется в вентиляторах с двигателем с двумя змеевиками. Центр двойной катушки подключен к +, а конец выходов датчика, которые обычно имеют максимальный ток 300-800 мА. Большинство из тех, что я встречал, имеют классическую конструкцию со сквозным отверстием (THT) в корпусе с 4 контактами. Датчики имеют маркировку 276, 277 и т.д. Максимальное напряжение обычно составляет 18 - 24 В. Они устойчивы к обратной полярности, но не полагайтесь на нее, пока не найдете техническое описание. Уровни переворота обычно составляют от +/- 50 до 120 Гаусс (5-12 мТл).
    Используя этот датчик, я построил простой детектор магнитных полей, см. Схему на рис.2. Детектор показывает наличие и полярность магнитного поля. Из-за небольшой асимметрии датчика всегда открыт один и тот же выход. в условиях слабого магнитного поля или без него. Видео номер 2 показывает работу детектора магнитного поля.
    Вас также может заинтересовать Вентилятор со светодиодным цветовым эффектом.


    Инжир.1 - Принципиальная схема простейшего бесщеточного вентилятора («ПК-вентилятор»).


    Рис. 2 - Принципиальная схема детектора магнитного поля.


    Датчик Холла внутри 12-сантиметрового вентилятора.


    Еще один поклонник


    Датчик холла


    Детектор магнитного поля на основе этого датчика Холла.


    Видео 1 - Демонстрация принципа действия датчика Холла и бесщеточного вентилятора.


    Видео 2 - Детектор магнитного поля.

    Добавлен: 6. 6. 2012
    дом

    Автомобильный датчик Холла. Датчик Холла в системе зажигания

    Преобразователи, датчики, датчики - Информационный портал 2011 - 2021 Использование материала возможно при размещении активной ссылки

    Автомобильный датчик Холла.Датчик Холла в системе зажигания

    В настоящее время датчики Холла широко используются в автомобильной промышленности. Они используются для контроля смещения и поворота различных частей автомобиля, вибрации двигателя, системы зажигания и т. Д.

    Пожалуй, самый известный автомобильный датчик Холла, используемый для управления системой зажигания автомобиля. Схема устройства представлена ​​на рисунке 1.

    Фиг.1. Устройство автомобильного датчика Холла

    1. Чувствительный элемент микросхемы датчика Холла и обрабатывающий выходной сигнал

    2. Постоянный магнит

    3. Магнитопроводы

    4. Лопасти ротора

    5. Пластиковый чемодан

    6. Insights

    Состоит из датчика 1 (непосредственно к датчику Холла), интегрированного с микроконтроллером 1 (1) (микросхема, обрабатывающая выходной сигнал датчика Холла). В датчике Холла есть три контакта (клеммы) для подключения к электрической цепи 6 (схема) автомобиля.Автомобильный датчик Холла для системы зажигания также имеет постоянный магнит 2, который разделен зазором от чувствительного элемента датчика Холла и магнитных сердечников. Магнитное поле постоянного магнита способно навести выходной сигнал от датчика Холла, а металл вращающегося вала лопасти 4, блокируя (шунтируя) магнитный поток, приведет к соответствующему изменению (флуктуации) выходного сигнала. Далее выходной сигнал связан с системой подачи искрового зажигания в нужный момент положения вала.

    Как проверить датчик Холла? Есть несколько способов проверить исправность автомобильного датчика Холла. Один из самых простых заключается в следующем. Подключили автомобильный датчик Холла по схеме, как показано на рис.2. Снял датчик Холла питание можно подать от батарейки Крона (9 В). Для измерения выходного сигнала (напряжения) V лучше всего использовать компактный цифровой мультиметр. Если вы измените магнитный поток через чувствительный элемент датчика Холла (например, вращение вала ротора или просто перекрытие металлической пластины зазора) изменится, и выходной сигнал от датчика, который будет указывать на за работой.Выходной сигнал может зависеть от модели датчика, но обычно находится в диапазоне 0,5-1,0 В.

    Рис.2. Проверить датчик Холла. Схема

    1 - Сенсорный дозатор

    2 - Сопротивление резистора 2 кОм

    3 - Вольтметр (цифровой мультиметр)

    4 - датчик Разъем-распределитель (датчик Холла)

    Установка датчика Холла

    для бесщеточных двигателей постоянного тока с постоянным магнитом

    Это очень запутанная тема.

    Сегодня я потратил несколько часов на повторное обучение теории расположения датчиков Холла, а затем еще дольше пытался придумать четкий способ ее представления.Это было сочетание сбора информации с форумов и просмотра моих старых заметок (которые были основаны на опыте Шейна). Цель этого поста - собрать всю эту информацию на одной веб-странице и передать ее в максимально понятном формате.

    Заявление об ограничении ответственности: я не инженер-электрик, поэтому некоторые из этих сведений могут быть неточными. При этом я уверен на 90%, что это так.

    Условные обозначения:

    • edeg: электрические степени
    • эрот: электрическое вращение.1 эрот = 360 эдэг
    • mdeg: механические градусы
    • mrot: механическое вращение. 1 мрот = 360 мград
    • пп: количество полюсов магнита пар. 1 pp = 2 магнита (1 север, 1 юг)
    • с: количество пазов (в статоре)
    Этот пост расскажет, как разместить датчики Холла на 3-фазных двигателях, управляемых контроллерами положения Холла 60 и 120 (контроллеры двигателей, которые предполагают, что датчики Холла будут размещены на расстоянии 60 и / или 120 градусов).Хотя можно спроектировать контроллер мотора, ожидающий, что датчики Холла будут размещать другое количество эдэгов, я никогда не видел и не слышал о таком (просто нет обычных коммерчески доступных датчиков, которые допускают что-либо, кроме 60 и / или или размещение датчика Холла 120 эдэг). Я считаю, что причина этого в том, что это усложняет код и выполнение математических расчетов, хотя я могу ошибаться, поскольку я никогда не проектировал свой собственный контроллер двигателя. В этом посте я собираюсь описать только трехфазные двигатели, потому что они являются наиболее распространенным типом, хотя следующие уравнения можно распространить на любое количество фазных двигателей с небольшими изменениями.

    Нам нужно выяснить, где разместить 3 датчика Холла. Начнем с математики:

    Первое, что вам нужно найти, это количество mdeg на erot. Другими словами, количество механических градусов, на которое вращается ротор, чтобы сделать одно полное электрическое вращение.

    Уравнение 1: (360 мград / pp ) = n mdeg на erot = n mdeg на 360 edeg

    Примечание: не путайте это с уравнением mrpm * pp = erpm, что полезно для определения электрических оборотов с учетом механических оборотов вашего двигателя.


    Теперь предположим, что вы хотите использовать контроллер мотора, для которого требуется размещение датчика Холла 120 edeg . Вам нужно найти количество миллиграммов на 120 эдэг. Таким образом, вы просто разделите приведенное выше уравнение на 3.

    Уравнение 2: (360 мград / 3 * pp ) = м мград на 120 эдэг.


    Это значение, м , дает минимальное количество метров в градусах, на которое можно разнести каждый из датчиков эффекта Холла, и при этом добиться разноса в 120 градусов.

    На этом этапе вам нужно выбрать, хотите ли вы установить датчики эффекта Холла на внутренней плате 1 2, за пределами двигателя (обычно на каком-то приспособлении / плате (прокрутите вниз 2/3 страницы), расположенной так что он может улавливать утечку магнитного потока из двигателя) или внутри пазов статора 1 2 3 (примечание: если вы устанавливаете их сбоку от катушек, как я, убедитесь, что вы расположили их как можно ближе к магнитам. по возможности) на катушках.Преимущество первых двух вариантов заключается в том, что плату можно вращать, чтобы замедлить или опередить синхронизацию двигателя (регулируемая синхронизация). Единственный способ настроить время третьего варианта - программно.

    ПРИМЕЧАНИЕ: ОЧЕНЬ важно разместить датчики на эффекте Холла как можно точнее. Отклонение на несколько механических градусов может отпугнуть вас на многие десятки электрических градусов.

    Если вы хотите установить датчики холла на какой-то приспособление / плату (внутреннюю или внешнюю), то с математикой покончено! Приведенное выше значение, м , дает вам количество механических градусов, в которых вы должны разнести каждый датчик на эффекте Холла (для 3 датчиков на эффекте Холла это общая дуга 2 * м м град).Если м слишком мал для вашего вкуса, вы можете умножить его на любое целое значение, например 2, 3, 4 и т. Д., Чтобы получить другие интервалы, которые будут работать с контроллерами электродвигателей 120 edeg. (Хотя датчики на эффекте Холла больше не будут разнесены точно на 120 градусов, они будут кратны 120 градусам, что тоже будет работать).

    Если вы хотите установить датчики Холла в пазы статора, вам нужно найти количество миллиграммов на паз:

    Уравнение 3: (360 мград / с ) = x мград на слот

    Сейчас вам нужно умножить м на из уравнения.2 целыми числами, пока вы не найдете целое число i , которое дает вам число, кратное x . м * i дает вам количество метров, на которое вы должны разнести датчики эффекта Холла, и:

    Уравнение 4: (( м * i) / x ) = количество щелей между датчиками Холла.

    Вероятно, есть несколько вариантов для i , особенно если количество пазов и полюсов в двигателе увеличивается. Пока удовлетворяются приведенные выше уравнения, контроллер мотора, который хочет, чтобы датчики Холла на 120 градусов были разнесены, будет работать.

    _______________________________________________

    Теперь для контроллеров двигателей, требующих размещения датчика Холла 60 edeg . Уравнение 1 по-прежнему применяется, но уравнение 2 теперь принимает вид:

    Уравнение 2 ': (360 мград / 6 * pp ) = м мград на 60 эдэг.

    Это значение, м , дает минимальное количество метров в градусах, на которое можно разнести каждый из датчиков эффекта Холла и при этом добиться разнесения в 60 градусов.Следуя логике из приведенного выше случая шага 120 эдэг, вы можете умножить м на любое целое число и при этом сохранить интервал 60 эдэг. Затем вы можете напрямую передать это количество mdeg на плату / приспособление для установки датчиков Холла.

    Или вы можете установить датчики Холла в пазы статора. Это идентично случаю с интервалом 120 градусов; Уравнения 3 и 4 в этом случае остаются неизменными.

    Примечание. Интересно и логично, что вы получите все значения, кратные 120 edeg, в случае интервала 60 edeg (120 кратно 60).

    *** Примечание 2: Будьте осторожны со схемой намотки. Схемы намотки могут влиять на то, какие интервалы между градусами работают, а какие нет. Иногда вам придется перевернуть датчик Холла (см. Пример 4 ниже). Для простоты вам следует разместить датчики на эффекте Холла в разумных местах (первый на зубах или между ними), несмотря на то, что часто это не имеет значения, если они расположены правильно (я говорю «часто», потому что если датчики вращаются вместе, вы можете настроить синхронизацию двигателя, а значит, и его производительность и характеристики).***

    __________________________________________________

    Время для некоторых ПРИМЕРОВ!

    Ex 1: Электродвигатели ELB с внутренними датчиками Холла, установленными на вращающейся «доске Холла» для 120 контроллеров edeg. Двигатель

    ELB представляет собой бесщеточный двигатель с 18 гнездами и 20 полюсами со схемой обмотки AaABbBCcCAaABbBCcC. Сначала я хотел иметь датчики на доске холла, которые я мог бы вращать вокруг оси, чтобы легко регулировать время. Итак, я вычислил:

    Уравнение 1: (360 мград / 10 п.п.) = 36 мград на эрот = н мград на 360 эдэг

    Уравнение 2: (360 мград / 30) = 12 мград на 120 эдэг.

    Я расположил датчики на эффекте Холла на расстоянии 12 градусов друг от друга, чтобы получить общую дугу в 24 градуса, что позволило получить красивую маленькую доску для холла. (Я протравил лазером градусные линии на вырезанных мной досках холла, что оказалось очень хорошо для выравнивания датчиков). Это сработало. К сожалению, небольшие доски холла были очень хрупкими, и мне действительно не хватило места для доски холла внутри двигателя (или снаружи), поэтому я решил приклеить датчики в пазы статора ... см. Следующий пример.

    Ex 2: Двигатели ELB с внутренними датчиками Холла, вклеенными в пазы статора для контроллеров 120 edeg.

    Время для дополнительных вычислений:

    Уравнение 3: (360 мград / 18) = 20 мград на слот

    Уравнение 4: (( м * i) / x ) = ((12 * 5) / 20) = 3 щели между датчиками Холла.

    Таким образом, датчики на эффекте Холла должны быть разнесены на 60 мград (600 эдэг), или по одному на каждые 3 слота. Именно это я и сделал, и это прекрасно работает. i = 10 также работает и размещает датчики Холла на расстоянии 120 мГрад или равномерно вокруг статора. Фактически, 120 мград работает для многих распространенных комбинаций паз / полюс ... так что вы можете просто пропустить всю эту математику и сделать это так.

    Я не буду делать пример датчика в слоте с контроллером расстояния 60 градусов для ELB. Оказывается, что единственные расстояния между холлами, которые работают для контроллеров 60 edeg с 18-секундным, 20-полюсным двигателем, такие же, как и 120-кратные расстояния между холлами edeg. Другими словами, датчики Холла оказываются в том же месте, что и корпус с шагом 120 градусов. Но не верьте мне на слово, попробуйте математику!

    Ex 3: Двигатели EHB с внутренними датчиками Холла, вклеенными в пазы статора для 120 контроллеров edeg.Двигатели

    EHB будут 12-ти слотовыми, 14-полюсными бесколлекторными двигателями со схемой обмотки AacCBbaACcbB.

    Уравнение 1: (360 мград / 7 pp) = 51,4 мград на 360 эдэг

    Уравнение 2: (360 мград / 7 * 3) = 17,14 мградус на 120 эдэг.

    Уравнение 3: (360 мград / 12) = 30 мград на слот

    Уравнение 4: (( м * i) / x ) = ((17,14 * 7) / 30) = 4 слота между датчики холла.

    Первое действующее кратное i - 7.Оказывается, единственный способ разместить датчики в пазах статора при использовании контроллера двигателя, который рассчитывает расстояние между датчиками 120 градусов, состоит в том, чтобы разместить датчики 120, 90, 170, друг от друга (равномерно распределенные вокруг двигателя).

    Это не означает, что вы не могли установить датчики на каком-то приспособлении на 17,14 миллиграмма друг от друга ... вы можете. Но если вы хотите, чтобы статоры в гнездах на этом типе двигателя, вы должны разнести их на 120 мград.

    Красные точки обозначают гнезда, в которые должны быть помещены датчики.

    Ex 4: Двигатели EHB с внутренними датчиками Холла, вклеенными в пазы статора для 60 контроллеров edeg.

    Давайте возьмем тот же двигатель, что и в примере 3, но теперь контроллер двигателя ожидает, что расстояние между датчиками на эффекте Холла составляет 60 градусов.

    Уравнение 1: (360 мград / 7 pp) = 51,4 мград на 360 эдэг

    Уравнение 2: (360 мград / 6 * 7) = 8,57 мкг на 60 эдэг

    Уравнение 3: (360 мград / 12) = 30 мград на слот

    Уравнение 4: (( м * i) / x ) = ((8.57 * 7) / 30) = 2 щели между датчиками Холла.

    Теперь датчики на эффекте Холла можно разместить ближе друг к другу. Однако есть загвоздка. Поскольку датчики Холла расположены следующим образом: A (датчик) ac (датчик) CB (датчик) baACcbB, второй датчик (C-фаза) необходимо перевернуть, потому что магнитное поле в этом слоте перевернуто, потому что этот слот намотан. другое направление по сравнению с гнездами первого и третьего датчиков. Вот почему нужно быть осторожным со схемами намотки.

    Синяя точка указывает слот, в котором датчик Холла должен быть перевернут.

    ________________________________________________


    Примечания по подключению контроллера к мотору. Вам придется потратить некоторое время на тестирование, чтобы увидеть, какой датчик холла соответствует какой фазе. И если у вас нет возможности изменить код в контроллере мотора, вам придется поиграть с комбинациями проводов, чтобы получить правильную.Очень помогает двухканальный осциллограф. Поскольку существует множество тем, касающихся бесконечных сфер, и это зависит от типа вашего двигателя, я не буду вдаваться в подробности.

    Измерение датчика ABS на эффекте Холла

    Датчик антиблокировочной тормозной системы (ABS) используется для определения скорости вращения колеса, чтобы предотвратить блокировку колеса. при торможении. Датчик Холла ABS состоит из постоянного магнита и расположенного рядом с ним датчика Холла. Напряженность магнитного поля изменяется, когда чувствительный к магнетизму объект проходит через магнитное поле магнит.Это изменение магнитного поля вызывает изменение выходного сигнала датчика эффекта Холла.

    В большинстве случаев объектом воздействия магнитного поля является диск или кольцо с равномерно распределенными зубцами, устанавливается на карданный вал или в подшипник. Когда колесо вращается, зубья проходят мимо датчика, и узор, в котором они расположены, является виден в сигнале датчика АБС. Каждый период сигнала - это зубец, проходящий через датчик. Частота сигнала зависит от скорости вращения колеса и количества зубьев на диске или кольцо.

    В автомобилях используются два различных типа датчика Холла с двумя или трехжильными проводами.

    Трехпроводный датчик ABS с эффектом Холла имеет простой источник питания и сигнальный провод с сигналом напряжение (U s ), идущее на ЭБУ АБС, показано на рисунке 1. В зависимости от конструкции датчика наличие зуба вызывает либо высокое, либо низкое напряжение сигнала и промежуток между зубами наоборот. Результирующий сигнал представляет собой прямоугольную волну.

    Рисунок 1: Схематическое изображение 3-проводного датчика ABS

    с эффектом Холла

    Двухпроводный датчик ABS с эффектом Холла имеет провод питания 12 В, но не имеет прямого заземления.Как показано на рисунке 2, заземление датчика также является сигнальным проводом. 2-проводной датчик ABS с эффектом Холла регулирует ток. Величина тока (I s ) изменяется датчиком, когда зуб проходит мимо датчика. В зависимости от конструкции датчика наличие зуба вызывает либо высокий, либо низкий ток и промежуток между зубами наоборот. Этот ток, протекающий через резистор внутри ЭБУ АБС, будет создавать напряжение (U s ). относительно земли, аналогично прямоугольному сигналу 3-проводного датчика Холла ABS.Уровни напряжения разные и намного ниже, чем у 3-проводного датчика Холла ABS из-за низкие токи. Уровни напряжения также могут изменяться от системы к системе в зависимости от текущего расхода и значений резистора. но должна быть видна четкая прямоугольная волна.

    Рисунок 2: Схематический вид 2-проводного датчика ABS

    на эффекте Холла .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *