Разное

Подключение датчик холла схема: принцип работы, применение, принципиальная схема, подключение

Содержание

принцип работы, применение, принципиальная схема, подключение

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.

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.
https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I

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.

Датчик Холла | Виды, принцип работы, как проверить

Что такое датчик Холла

Датчики Холла представляют из себя твердотельные радиоэлементы, которые становятся все более популярными в радиолюбительской среде и разработке радиоэлектронных устройств. Они применяются в датчиках измерения положения, скорости или направленного движения. Они все чаще заменяют собой путевые выключатели и герконы. Так как такие датчики являются абсолютно герметичными и представляют из себя простой радиоэлемент, то они не боятся вибрации, пыли и влаги. То есть по сути датчик Холла простыми словами – это радиоэлемент, который реагирует на внешнее магнитное поле.

Эффект Холла

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странный эффект. Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я пометил гранями ABCD.

Он пропускал постоянный ток через грани D и B. Потом поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и обнаружил напряжение на гранях А и C!  Этот эффект и был назван в честь этого великого ученого. Основной физический принцип данного эффекта был основан на силе Лоренца. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, стали называть датчиками Холла.  

Но здесь один маленький нюанс. Дело в том, что напряжение Холла даже при самой большой напряженности магнитного поля будет какие-то микровольты. Согласитесь, это очень мало. Поэтому, помимо самой пластинки в датчик Холла устанавливают усилители постоянного тока, логические схемы переключения, регулятор напряжения а также триггер Шмитта. В самом простом переключающем датчике Холла все это выглядит примерно вот так:

где

Supply Voltage – напряжение питания датчика

Ground – земля

Voltage Regulator – регулятор напряжения

А – операционный усилитель

Hall Sensor – собственно сама пластинка Холла

Output transisitor Switch – выходной переключающий транзистор (транзисторный ключ)

Линейные (аналоговые) датчики Холла

В линейных датчиках напряжение Холла (напряжение на гранях А и С) будет зависеть от напряженности магнитного поля. Или простыми словами, чем ближе мы поднесем магнит к датчику, тем больше будет напряжение Холла. Это и есть прямолинейная зависимость.

В линейных датчиках Холла выходное напряжение берется сразу с операционного усилителя. То есть в линейных датчиках вы не увидите триггер Шмитта, а также выходного переключающего транзистора. То есть все это будет выглядеть примерно вот так:

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку.

Теоретически, если подавать ну очень сильный магнитный поток на датчик Холла, то напряжение Холла будет бесконечно большим? Как бы не так). Выходное напряжение будет лимитировано напряжением питания. То есть график будет выглядеть примерно вот так:

Как вы видите, до какого-то момента у нас идет линейная зависимость выходного напряжения датчика от плотности магнитного потока. Дальнейшее увеличение магнитного потока бесполезно, так как оно достигло напряжения насыщения, которое ограничено напряжением питанием самого датчика Холла.

Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого провода, например, токовые клещи.

Существуют также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах, называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально плотности магнитного потока.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер. Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью. Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Как только наступила  эра цифровой элек троники, в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Самый простой датчик Холла на триггере Шмитта мы уже рассмотрели выше и он выглядит вот так:

По сути такой датчик имеет только два состояние на выходе. Либо сигнал есть (логическая единица), либо его нет (логический ноль). Гистерезис на триггере Шмитта просто устраняет частые переключения, поэтому в цифровых датчиках Холла он используется всегда.

В результате промышленность стала выпускать датчики Холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

Униполярные

Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. К примеру, подносим южный полюс магнита и датчик сработает. На северный магнитный полюс он реагировать не будет.

Биполярные

Подносим магнит одним полюсом – датчик сработает и будет продолжать работать даже тогда, когда мы уберем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

Судя по даташиту, на первую ножку подаем плюс питания, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

[quads id=1]

Для этого соберем простейшую схему: светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс питания – на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил красным бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно – я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать, где северный полюс, а где южный.

Как только я поднес магнит “красным” полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу потух.

Переворачиваю магнит другим полюсом, подношу его к датчику Холла и вуаля!

Если магнит не переворачивать, то есть не менять полюса, то светодиод также останется потухшим, потому что датчик биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть – единичка, сигнала нет – ноль. То есть светодиод горит – единичка, светодиод потух – ноль.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков

  • датчики тока
  • тахометры
  • датчики вибрации
  • детекторы ферромагнетиков
  • датчики угла поворота
  • бесконтактные потенциометры
  • бесколлекторные двигатели постоянного тока
  • датчики расхода
  • датчики положения

Применение цифровых датчиков

  • датчики частоты вращения
  • устройства синхронизации
  • датчики систем зажигания автомобилей
  • датчики положения
  • счетчики импульсов
  • датчики положения клапанов
  • блокировка дверей
  • измерители расхода
  • бесконтактные реле
  • детекторы приближения
  • датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Они не имеют электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона  и электромагнитного реле. В настоящее время они уже почти полностью заменили герконы.

Устройство датчика Холла: принцип работы, применение, принципиальная схема, подключение

Автор Master OffRoad На чтение 9 мин. Просмотров 36 Опубликовано

Датчик Холла — что это такое в автомобиле?

Датчик используют на машинах с бесконтактной основой, ставшей очередной вехой в эволюции устройств, применяемых для включения системы подачи горючего. Именно бесконтактный измеритель — ее главная особенность. Также система отличается контактным зажиганием. Принцип работы датчика Холла — фиксация перемен, происходящих в магнитном поле, путем изменения напряжения мотора, генерируемого на выходе.

Прибор заменяет собой контакты, используется для контроля величины напряжения. Благодаря ему при перегрузках в бортовой сети происходит деактивация двигательной системы. При перегреве контроллера включается температурная защита. Металлический экран датчика имеет прорези, на которых формируется магнитное поле. Благодаря этому в пластине появляется напряжение. Из-за того, что прорези чередуются, оно является пониженным.

Поломка прибора приводит к возникновению неисправностей инжектора.

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.

Преимущества датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие преимущества:

  • выполняют несколько функций, таких как определение положения, скорости, а также направления движения;
  • поскольку являются твердотельными устройствами, то абсолютно не подвержены износу из-за отсутствия движущихся частей;
  • почти не требуют обслуживания;
  • прочные;
  • невосприимчивы к вибрации, пыли и воде.

Недостатки датчиков Холла

Датчики эффекта Холла имеют следующие недостатки:

  • 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 оказывает влияние на сопротивление проводника. Это в свою очередь скажется на подвижности носителя заряда и чувствительности датчиков Холла.

Аналоговые и цифровые решения

Датчики на основе эффекта Холла фиксируют разницу потенциалов. Аналоговое решение, рассмотренное выше, основано на преобразовании индукции поля в напряжение с учетом полярности и силы поля.

Принцип работы цифрового датчика состоит в фиксации присутствия или отсутствие поля. В случае достижения индукцией определенного показателя датчик отмечает наличие поля. Если индукция не соответствует необходимому показателю, тогда цифровой датчик показывает отсутствие поля. Чувствительность датчика определяется его способностью фиксировать поле при той или иной индукции.

Цифровой датчик Холла может быть биполярным и униполярным. В первом случае срабатывание и отключение устройства происходит посредством смены полярности. Во втором случае включение происходит при появлении поля, отключается датчик в результате того, что индукция снижается.

На основе операции

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

  • биполярный;
  • униполярный.
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 — для его отключения.

Униполярный датчик Холла

Как следует из названия, эти датчики требуют только положительного магнитного поля южного полюса магнита, чтобы быть активированными. Эта же полярность задействуется для выключения датчика.

Признаки неисправности датчика Холла

Датчики Холла являются составной частью различных приборов. Фото 1. Назначение и устройство датчика Холла Название датчик берет от фамилии своего изобретателя.

Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.

Выглядит он так: Поэтому при наличии неисправного датчика Холла бежим в ближайший радиомагазин или рынок и приобретаем SSA. Если в запасе нет уже готового исправного датчик — не беда. Поэтому для измерения слабых токов применяют конструкцию рис. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора, и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Писали, что очень удобна для выставления зажигания… Удачи! Схема подключения датчика Холла В качестве примера использования, на картинке ниже показана электрическая цепь бесконтактной системы зажигания автомобиля, с преобразователем Холла. Существует несколько способов проверки исправности автомобильного датчика Холла.

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.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла не составит особых затруднений. С этой работой под силу справится своими руками даже начинающему автолюбителю.

Чуть ниже на видео достаточно подробно показан процесс замены датчика в трамблере автомобиля УАЗ.

Обычно замена датчика Холла состоит из нескольких этапов:

  • Прежде всего, трамблер снимается с машины.
  • Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
  • Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
  • При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
  • Вал вытаскивают из трамблера.
  • Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
  • Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
  • Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.

Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.

Видео, как заменить датчик Холла своими руками

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Они не имеют электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона  и электромагнитного реле. В настоящее время они уже почти полностью заменили герконы.

Источники

  • https://mashinapro.ru/1795-datchik-holla.html
  • https://ProDatchik.ru/vidy/ustrojstvo-datchika-holla/
  • https://meanders.ru.com/datchiki-holla-rabota-tipy-primenenie-preimushhestva-i-nedostatki.shtml
  • http://KrutiMotor.ru/ustrojstvo-datchika-xolla/
  • https://tokzamer.ru/bez-rubriki/datchik-holla-shema-principialnaya
  • https://autodvig.com/grm/chto-takoe-datchik-holla-64849/
  • https://unit-car.com/diagnostika-i-remont/150-datchik-holla.html
  • https://www.RusElectronic.com/datchik-kholla/

Аналоговый магнитный датчик Холла Arduino

Описание

Аналоговый магнитный датчик Холла (рисунок 1), входящий в состав ARDUINO SENSOR KIT, предназначен для определения присутствие поля постоянного магнита или магнитного поля катушки проволоки, подключенной к постоянному току (фиксирует наличие постоянного магнитного поля). Воспринимающим элементом данного модуля является датчик Холла. Датчик срабатывает при поднесении постоянного магнита и реагирует только на один полюс магнита. Определить полюс магнита, на который реагирует датчик, следует экспериментально (для данного датчика, как правило, это северный полюс магнита). При наличии рядом постоянного магнита электроны в пластине датчика, с протекающим через неё током, будут отклоняться в направлении, перпендикулярном направлению тока (в какую именно сторону будут отклоняться электроны, зависит от полярности магнитного поля). В результате на выходе датчика появляется сигнал. Различная плотность электронов на сторонах пластины создаёт разность потенциалов, которую можно усилить и измерить.

Рисунок 1 — Аналоговый магнитный датчик Холла Arduino.

Аналоговый магнитный датчик Холла состоит из платы, на которой смонтированы 3 порта подключения к плате Arduino и датчик Холла. Данный модуль может отправлять аналоговый сигнал. Аналоговый выход преобразует индукцию магнитного поля в напряжение, знак и величина которого будут зависеть от полярности и силы поля. Технические характеристики аналогового магнитного датчика Холла представлены в таблице.

Таблица – Технические характеристики аналогового магнитного датчика Холла.

Параметр Значение
Номинальное рабочее напряжение 5 В
Рабочая температура от -40 °C до +100 °C
Габаритные размеры 32 мм x 15 мм x 12 мм
Подключение аналогового магнитного датчика Холла

Распиновка аналогового магнитного датчика Холла представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Распиновка аналогового магнитного датчика Холла Arduino.

Для его подключения потребуются:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • провода типа «папа-мама»;
  • аналоговый магнитный датчика Холла;
  • USB кабель для подключения платы Arduino к персональному компьютеру с установленной средой Arduino IDE.

Схема подключения аналогового магнитного датчика Холла к плате Arduino представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Подключение аналогового магнитного датчика Холла к Arduino UNO.

Схемы подключения аналогового магнитного датчика Холла к микроконтроллерам Arduino Uno, Arduino Nano или Arduino Mega принципиально ничем не отличаются.
Подключается аналоговый магнитный датчик Холла к Arduino Uno следующим образом:

  • GND — GND;
  • VCC — 5V;
  • In — любой аналоговый порт (на схеме – А0).

После сборки электрической схемы, необходимо загрузить управляющую программу (скетч) в микроконтроллер. Затем можно открыть монитор порта и понаблюдать за получаемыми аналоговым магнитным датчиком Холла значениями.

Применение

Аналоговый магнитный датчика Холла используется в автоматике, электромеханике для определения параметров движения деталей механизмов (например, применяется для определения скорости вращения различных деталей механизмов). Кроме того, его можно использовать вместо модуля с герконом, так как благодаря отсутствию подвижных элементов данный датчик обладает большей долговечностью. Аналоговый магнитный датчика Холла так же может использоваться в приборах бытового, развлекательного назначения и учебного (например, при применении как наглядного пособия для ознакомления с эффектом Холла).

Датчик Холла — принцип работы


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

Содержание:

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

Датчик Холла, что это такое

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

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

Применение датчика в автомобиле

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

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

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

Преимущества автомобильного датчика Холла

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

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

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

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

Зажигание с датчиком Холла

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

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

Подключение и проверка датчика Холла

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

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

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

Читайте также:


Датчики магнитного поля. Датчики Холла в схемах на МК

Сущность эффекта, открытого в 1879 г. американским физиком Э. Холлом, заключается в появлении разности потенциалов между гранями полупроводниковой пластины, через которую протекает ток и на которую воздействует перпендикулярное магнитное поле. Разность потенциалов прямо пропорциональна силе тока и квадрату магнитной индукции.

Эффект Холла широко применяется в бесконтактных датчиках тока. Другое направление — датчики перемещения, в которых элемент Холла крепится к неподвижному шасси, а собственно магнит находится на движущейся части исследуемого объекта. Поскольку выходной сигнал датчика Холла пропорционален индукции магнитного поля, а не скорости его изменения, это даёт серьёзное преимущество в точности по сравнению с аналогичными по назначению индуктивными датчиками.

Магниточувствительные элементы, использующие эффект Холла, обычно называют «датчиками Холла» (англ. «Hall Sensor»). Различают простые и интегральные датчики Холла. В последних кроме полупроводниковой пластины содержится встроенный усилитель-формирователь. Типовые параметры интегральных датчиков Холла: напряжение питания 2.5…5 В или 4.5… 18 В, ток потребления 8…20 мА, минимальная регистрируемая магнитная индукция 2… 10 мТл, выходной сигнал — аналоговый (модулированное по амплитуде напряжение) или цифровой (открытый коллектор, КМОП-элемент, импульсы ШИМ).

На Рис. 3.74 а…м показаны схемы подключения датчиков Холла к МК.

Рис. 3.74. Схемы подключения датчиков Холла к МК {начало):

а)        датчик Холла DAI имеет выход с открытым коллектором и встроенную схему защиты от замыкания на шину питания. Микросхема УР1101ХП29 реагирует на магнитное поле положительной полярности, УР1101ХП49 — на поле положительной и отрицательной полярности с триггерным эффектом запоминания;

б)       диод VD1 защищает вход МК от случайной подачи высокого положительного напряжения. Конденсатор С J снижает помехи, поступающие от датчика Холла по длинным проводам;

в)        включение/выключение датчика Холла DAI по сигналам с выхода МК. Датчик реагирует на магнитное поле как положительного, так и отрицательного направления. Замена микросхемы /)/!/- К1116КП2;

 

 

Рис. 3.74. Схемы подключения датчиков Холла к МК {продолжение):

г) датчик Холла ?14/ (фирма Ampson Technology) имеет два противофазных выхода. Прямой сигнал поступает на МК, а инверсный — на внешнее исполнительное устройство через выход с открытым коллектором;

д) для усиления сигнала с датчика Холла ?14/ (фирма Allegro MicroSystems) используется ОУ DA2. Резистором RI выставляется начальное напряжение на входе МК, близкое к половине питания. Резистором /?J регулируется усиление/чувствительность;

е) датчик оборотов двигателя бормашины, выполненный на специализированной бескорпусной микросборке DAI, содержащей на подложке датчик Холла. На ОУ DA2 собран двухка- скадный усилитель напряжения (регулируется резистором RW), Резистор /?/ балансирует мостовую схему, находящуюся внутри DAI, что необходимо для начальной калибровки показаний;

ж)  подключение датчика Холла DA / (фирма Allegro MicroSystems) к М К через малошумящий ОУ DA2,1 и двухзвенный ФНЧ {R5, С1, R6, С2). Резистором R4 выставляется усиление;

 

Рис. 3.74. Схемы подключения датчиков Холла к ЫК {окончание):

з) микросхема DA! (фирма Melexis) — это интеллектуальный датчик магнитного поля с внутренним DSP и со своей системой команд. По-другому микросхему DA! называют «цифровым датчиком Холла». Трёхпроводной интерфейс связи напоминает SPI, но вместо двух отдельных линий MISO и MOSI сделана одна совмещённая линия MISO-MOSI;

w) DA1 — это микросхема датчика Холла, щироко применявщаяся ранее в компьютерных клавиатурах;

к) аналоговый компаратор на микросхеме DA1 (фирма Maxim Integrated Products) обеспечивает крутые фронты сигнала на входе МК. Порог срабатывания определяется делителем /?/, R3\ л) DA! — это микросхема датчика Холла, «изъятая» из компьютерного вентилятора; м) экономичный ОУ на микросхеме Z)/42 (фирма Telefunken) усиливает сигнал сдатчика Холла DAL Транзистор VT1 служит ключом и формирует на выходе прямоугольные импульсы.

Как использовать датчик Холла с Arduino?

В этом проекте мы узнаем о датчике эффекта Холла, о том, как работает ИС на эффекте Холла, блок-схеме типичной ИС на эффекте Холла и о том, как связать датчик на эффекте Холла с Arduino. Кроме того, я покажу вам, как управлять реле с помощью датчика Холла и Arduino.

Введение

Если вы помните учебное пособие Arduino WaterFlow Sensor Tutorial , которое мы реализовали ранее, основным компонентом датчика расхода воды является ИС на эффекте Холла.

Датчик на эффекте Холла работает по принципу эффекта Холла. Проще говоря, датчик Холла или ИС обнаруживает движение, положение или изменение напряженности магнитного поля постоянного магнита, электромагнита или любого ферромагнитного материала.

ИС на эффекте Холла — это бесконтактные магнитно-активируемые переключатели. Они используются в широком диапазоне приложений, таких как автомобили, компьютеры, системы управления, системы безопасности и т. Д.

Итак, в этом проекте я расскажу об ИС на эффекте Холла A11004, как работает этот датчик на эффекте Холла и, наконец, как для сопряжения датчика Холла с Arduino.

Краткое примечание о датчике эффекта Холла

Как упоминалось ранее, датчик эффекта Холла представляет собой магнитно-активированный переключатель с бесконтактным триггером. ИС на эффекте Холла, на которой я сосредоточусь в этом проекте, — это A1104 от Allegro Micro Systems. Он доступен в 3-контактном корпусе SIP, а также в корпусе SOT23.

На изображении выше показана ИС на эффекте Холла A1104, использованная в этом проекте. Он основан на технологии BiCMOS, которая сочетает в себе преимущества технологий Bipolar и CMOS.

Блок-схема датчика Холла

Основными компонентами ИС на эффекте Холла A1104 являются: регулятор напряжения, устройство Холла, усилитель слабых сигналов, триггер Шмитта и выходной NMOS-транзистор. На следующем изображении показана блок-схема этой ИС на эффекте Холла.

Контакты датчика Холла A1104

Перед тем, как увидеть работу ИС с эффектом Холла, позвольте мне сделать обзор контактов ИС с эффектом Холла A1104. На ИС на эффекте Холла A1104 есть три контакта: VCC, GND и OUT.

  • VCC (1): Источник питания для IC. От 3,8 до 24 В.
  • GND (2): Земля.
  • OUT (3): Выход IC.

На следующем изображении показаны контакты ИС на эффекте Холла A1104.

Работа датчика Холла

Элемент Холла или устройство Холла (иногда называемое активной областью) представляет собой небольшой полупроводниковый лист. Это представлено как следующее изображение.

Когда на VCC подается постоянное напряжение, через полупроводниковый лист протекает небольшой, но постоянный ток.Когда магнитное поле отсутствует, напряжение V HALL , которое измеряется по ширине элемента Холла (полупроводникового листа), будет примерно равно 0 В.

Если элемент Холла подвергается воздействию магнитного поля так, что магнитный поток магнитного поля перпендикулярен току, протекающему через лист, выходное напряжение V HALL прямо пропорционально силе магнитного поля. поле.

Типы устройств Холла

В зависимости от ориентации и характеристик активной области (элемента Холла) датчики эффекта Холла можно разделить на три типа.

  • Устройство Planar Hall
  • Устройство Vertical Hall
  • Устройство 3D Hall

В Planar Hall Devices силовые линии магнитного поля должны проходить перпендикулярно через активную область для оптимальной работы переключателя. Здесь активная область параллельна фирменной грани ИС, то есть грани, отмеченной номером детали производителя.

Что касается устройства Вертикального Холла, его чувствительные области могут быть на верхнем, правом или левом краях.Наконец, 3D-устройство Холла может обнаруживать магнитное поле при приближении к магниту с любого направления.

ПРИМЕЧАНИЕ: При работе датчика Холла важно помнить, что одинаково важны как сила магнитного поля, так и полярность (северная или южная). Датчик эффекта Холла переключится, только если он подвергнется достаточной плотности магнитного потока, а также правильной полярности.

Датчик на эффекте Холла может быть чувствителен к Северному или Южному полюсу, но не к обоим сразу.

Взаимодействие датчика эффекта Холла с Arduino

Теперь, когда мы немного познакомились с датчиком эффекта Холла, позвольте мне провести вас через этапы взаимодействия датчика Холла с Arduino.

Как обычно, я реализую две схемы: одна — это базовое руководство по подключению датчика Холла к Arduino, а вторая — прикладная схема, в которой я буду управлять реле с помощью датчика Холла и Arduino.

Необходимые компоненты

Компоненты, необходимые для обеих этих цепей, указаны ниже.

  • Arduino UNO [Купить здесь]
  • A1104 Эффект Холла IC
  • Резистор 10 кОм
  • Светодиод
  • Резистор 1 кОм
  • Модуль реле 5 В
  • Мини-макетная плата
  • Соединительные провода

Руководство по подключению датчика эффекта Холла с Arduino

На следующем рисунке показаны необходимые соединения между Arduino UNO и микросхемой на эффекте Холла A1104.

Код

Рабочий

Если вы обратили внимание на принципиальную схему, соединения довольно просты.Контакты VCC и GND микросхемы на эффекте Холла, то есть контакты 1 и 2 лицевой панели, подключены к + 5V и GND Arduino.

Вывод OUT ИС на эффекте Холла подтягивается ВЫСОКОЕ с помощью резистора 10 кОм.

Всякий раз, когда магнитное поле находится рядом с ИС на эффекте Холла, выходной сигнал ИС с эффектом Холла становится НИЗКИМ. Это изменение обнаруживается Arduino и, соответственно, активирует светодиод.

Управление реле с помощью Arduino и датчика Холла

Принципиальная схема управления модулем реле 5 В с помощью датчика Холла и Arduino показана ниже.

Код

Рабочий

Работа этой схемы очень проста. Каждый раз, когда датчик эффекта Холла подвергается воздействию магнитного поля, он переключает реле (согласно коду).

Применение датчика Холла

Датчик эффекта Холла

используется в широком спектре приложений, таких как

  • Автомобильные системы зажигания
  • Тахометры
  • Датчики тока
  • Контроллеры бесщеточных двигателей постоянного тока
  • Системы управления скоростью
  • Принтеры
  • Клавиатуры
  • Переключатели (ключ и кнопка)
  • Системы безопасности
  • Датчики положения

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 с расположенным рядом датчиком на эффекте Холла.
Напряженность магнитного поля изменяется, когда чувствительный к магнетизму объект проходит через магнитное поле
магнит.
Это изменение магнитного поля вызывает изменение выходного сигнала датчика 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 рисунок, 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
звенеть.

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

Трехпроводной датчик АБС на эффекте 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 АБС на эффекте Холла

Двухпроводной 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 блока управления ABS, создает напряжение (U s ).
относительно земли, аналогично прямоугольному сигналу 3-проводного датчика Холла ABS.
Уровни напряжения другие 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: Схематическое изображение 2-проводного датчика ABS

на эффекте Холла

% PDF-1.3
%
55 0 объект
>
эндобдж
xref
55 124
0000000016 00000 н.
0000002829 00000 н.
0000003562 00000 н.
0000003718 00000 н.
0000003782 00000 н.
0000003858 00000 н.
0000003932 00000 н.
0000004015 00000 н.
0000004124 00000 н.
0000004270 00000 н.
0000004424 00000 н.
0000004517 00000 н.
0000004606 00000 н.
0000004707 00000 н.
0000004879 00000 н.
0000005020 00000 н.
0000005107 00000 н.
0000005245 00000 н.
0000005349 00000 п.
0000005435 00000 н.
0000005519 00000 н.
0000005620 00000 н.
0000005750 00000 н.
0000005845 00000 н.
0000005929 00000 н.
0000006034 00000 н.
0000006130 00000 н.
0000006221 00000 н.
0000006338 00000 н.
0000006463 00000 н.
0000006571 00000 н.
0000006728 00000 н.
0000006890 00000 н.
0000007014 00000 н.
0000007116 00000 н.
0000007236 00000 н.
0000007366 00000 н.
0000007509 00000 н.
0000007658 00000 н.
0000007778 00000 н.
0000007926 00000 н.
0000008016 00000 н.
0000008137 00000 н.
0000008274 00000 н.
0000008357 00000 н.
0000008465 00000 н.
0000008561 00000 п.
0000008661 00000 н.
0000008758 00000 н.
0000008852 00000 н.
0000008945 00000 н.
0000009093 00000 н.
0000009196 00000 н.
0000009287 00000 н.
0000009395 00000 н.
0000009499 00000 н.
0000009597 00000 п.
0000009698 00000 п.
0000009800 00000 н.
0000009929 00000 н.
0000010077 00000 п.
0000010160 00000 п.
0000010274 00000 п.
0000010382 00000 п.
0000010479 00000 п.
0000010587 00000 п.
0000010739 00000 п.
0000010889 00000 п.
0000011001 00000 п.
0000011137 00000 п.
0000011276 00000 п.
0000011357 00000 п.
0000011439 00000 п.
0000011533 00000 п.
0000011636 00000 п.
0000011743 00000 п.
0000011841 00000 п.
0000011960 00000 п.
0000012050 00000 п.
0000012130 00000 п.
0000012224 00000 п.
0000012379 00000 п.
0000012460 00000 п.
0000012560 00000 п.
0000012658 00000 п.
0000012759 00000 п.
0000012854 00000 п.
0000012949 00000 п.
0000013046 00000 п.
0000013166 00000 п.
0000013249 00000 п.
0000013353 00000 п.
0000013471 00000 п.
0000013590 00000 п.
0000013728 00000 п.
0000013894 00000 п.
0000013979 00000 п.
0000014060 00000 п.
0000014177 00000 п.
0000014298 00000 п.
0000014386 00000 п.
0000014473 00000 п.
0000014557 00000 п.
0000014673 00000 п.
0000014770 00000 п.
0000014973 00000 п.
0000015786 00000 п.
0000015967 00000 п.
0000016077 00000 п.
0000016417 00000 п.
0000025428 00000 п.
0000025539 00000 п.
0000026173 00000 п.
0000027541 00000 п.
0000028425 00000 п.
0000029371 00000 п.
0000036348 00000 п.
0000036684 00000 п.
0000037503 00000 п.
0000037971 00000 п.
0000038027 00000 н.
0000038106 00000 п.
0000002946 00000 н.
0000003540 00000 н.
трейлер
]
>>
startxref
0
%% EOF

56 0 объект
>
эндобдж
177 0 объект
>
поток
Ht? HSQw_46 (
bH VxBũh’r_Mxg: vMNjuC
B4s \>

Автоматический переключатель на эффекте Холла: 5 шагов (с изображениями)

Теперь, когда у нас есть цифровой сигнал от датчика (ВЫСОКОГО или НИЗКОГО напряжения), мы должны выяснить, как использовать его для включения реле. .

«Включение» означает пропускание тока через катушку реле, которая создает магнитное поле, которое механически прижимает общий вывод реле к клемме «Нормально разомкнутый (NO)», таким образом замыкая эти две клеммы.

Мы сделаем это с помощью транзистора NPN , подключив его базу к выходу датчика, и он будет действовать как переключатель. Когда магнит находится рядом с датчиком, его выходной сигнал — НИЗКИЙ, или 0 В, что недостаточно для протекания тока через переход база-эмиттер транзистора и, следовательно, недостаточно для протекания тока через катушку реле, что означает, что реле выключено.В другом случае, когда мы отодвигаем магнит от датчика, его выход ВЫСОКИЙ, или 12 В, что более чем достаточно для протекания тока через переход база-эмиттер транзистора, что означает, что транзистор также пропускает ток через него. коллектор к эмиттеру, включая реле.

Вы не должны подключать выход датчика непосредственно к базе транзистора, он должен проходить через резистор (Rb), поэтому вы ограничиваете базовый ток до 1 / β тока, который вы хотите пропустить через коллекционер.β — это в основном коэффициент усиления транзистора по току, его можно найти в таблице данных. Кроме того, напряжение база-эмиттер должно быть выше порогового значения напряжения (обычно 0,7 В). Сила тока, пропускаемого через коллектор, должна быть больше, чем ток, необходимый для реле, который в моем случае составляет около 50 мА (я использую OMRON G2R-1, работающий от 12 В). Убедитесь, что ваш транзистор может выдерживать такой большой ток. В данном случае я использую транзистор 2N3904 NPN, который может выдерживать до 200 мА, что вполне достаточно.Для этого потребуется немного математики, которую я не буду вдаваться в подробности, но вы можете увидеть это на изображении.

Обратите внимание на размещение диода на схеме . Этот диод является обязательным из-за скачков напряжения, которые генерируются коллапсирующим магнитным полем катушки реле при отключении. Если бы диода не было, транзистор был бы разрушен, и поскольку он есть, вся энергия от катушки рассеивается через диод, а не через транзистор (это не произойдет каждый раз, когда вы его выключите, но в конечном итоге это произойдет) .

Теперь мы подключаем его в соответствии со схемой, и нам приятно слышать этот «щелчок» реле (реле должно быть включено или замкнуто, когда магнит отсутствует, и выключен, когда магнит рядом с датчиком).

Теперь осталось только подключить светодиодную ленту, мы будем контролировать поток тока через ленту, подключив источник питания +12 В к клемме Common реле и + провод самой ленты. к нормально разомкнутой клемме реле и, конечно же, — провод ленты к земле.Таким образом мы замыкаем цепь с реле и светодиодная лента загорается, когда магнит отсутствует, и наоборот, реле отключает светодиодную ленту от питания, когда магнит присутствует. Электроника- СДЕЛАНО (почти). Также помните о полярности диода, катод (сторона с полосами на самом диоде) должен быть подключен к напряжению питания.

DIYAutoTune Датчики на эффекте Холла — DIYAutoTune.com

DIYAutoTune.com продал несколько датчиков Холла. Выберите датчик из списка ниже, чтобы увидеть технические характеристики датчика.

  1. Датчик с вкладками
  2. Новый (красный корпус) Датчик с резьбой
  3. Старый (серебристый корпус) Датчик с резьбой

Датчик с вкладками

работает от 5 до 24 вольт и дает хорошую прямоугольную волну, поэтому нет проблем с переменным напряжением. Имеет 3-жильный пигтейл длиной 12 дюймов. Вот что делают провода:

Красный — Напряжение питания; подключитесь либо к VREF, либо к коммутируемому источнику питания 12 В. НА ЭТОМ ПРОВОДЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПИТАНИЕМ, КОГДА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ НАХОДИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЯХ «ВКЛ.» И «ПУСК».

Белый — выходной сигнал. На MegaSquirt подключается к контакту 24. Мы просто настроили наш MegaSquirt для кондиционера VR, и он отлично работает. V3.0 MicroSquirts также может это делать, но более старые MicroSquirts должны будут использовать вход эффекта Холла.

Черный — Земля.

Если у вас последняя версия нашего жгута проводов, вы можете вставить красный провод датчика в красный провод жгута, а черный и белый провода соединить с соответствующими черными и белыми проводами внутри экранированного входного провода RPM.От красного к красному, от черного к черному, от белого к белому — просто и легко запомнить.

Характеристики

Рабочее напряжение: от 4,75 до 24 В

Максимальное напряжение питания: от +27 до -25 В

Максимальный выходной ток: 20 мА

Максимальная частота: 15 кГц

Диапазон температур: от -40 до +125 ° C

Максимальный воздушный зазор: 5 мм

Спусковое колесо должно иметь ширину не менее 2 мм, зубцы и зазоры не менее 2 мм, а зазоры глубиной не менее 2 мм.

Новый (красный корпус) датчик с резьбой

Датчик положения коленчатого или распределительного вала на эффекте Холла. Это новая версия, отличающаяся корпусом из анодированного алюминия красного цвета. В комплект входят резьба M12 и крепежные гайки. Работает от 5 до 24 вольт и дает хорошую прямоугольную волну, поэтому нет проблем с переменным напряжением. Имеет трехжильный пигтейл длиной 1 метр. Вот что делают провода:

Коричневый — Напряжение питания; подключитесь либо к VREF, либо к коммутируемому источнику питания 12 В. НА ЭТОМ ПРОВОДЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПИТАНИЕМ, КОГДА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ НАХОДИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЯХ «ВКЛ.» И «ПУСК».

Черный — Выходной сигнал. На MegaSquirt подключается к контакту 24. Мы просто настроили наш MegaSquirt для кондиционера VR, и он отлично работает. V3.0 MicroSquirts также может это делать, но более старые MicroSquirts должны будут использовать вход эффекта Холла. Обратите внимание, что для этого требуется подтягивающий резистор. Это тройники как для напряжения питания, так и для выходного сигнального провода. Используйте тройник резистора 1 кОм между VREF и сигнальным проводом, чтобы подтянуть его.

Синий — Земля.

Будьте осторожны, если вы переходите на это с предыдущей версии нашего датчика. Цвета проводов не совпадают, и для этой версии требуется подтягивающий резистор.

Характеристики

Рабочее напряжение: от 5 до 24 В

Максимальное напряжение питания: от +30 до -24 В

Требуемый максимальный ток питания: 6 мА

Максимальный потребляемый выходной ток: 20 мА

Тип выхода: открытый коллектор

Максимальная частота: 15 кГц

Диапазон температур: от -40 до +125 ° C

Номинальный воздушный зазор: 1.5 мм

Шаг резьбы: M12 x 1 мм

Общая длина: 65,5 мм (без проводов)

Материал упаковки: алюминий

Ориентация датчика: ненаправленная

Рекомендуемый размер зуба — прямоугольник размером не менее 2,5 мм x 6,35 мм с высотой зуба 5,0 мм.

Старый (серебристый корпус) датчик с резьбой

Резьба M12 и крепежные гайки прилагаются. Работает от 5 до 24 вольт и дает хорошую прямоугольную волну, поэтому нет проблем с переменным напряжением.Имеет 3-жильный пигтейл длиной 12 дюймов. Вот что делают провода:

Красный — Напряжение питания; подключитесь либо к VREF, либо к коммутируемому источнику питания 12 В. НА ЭТОМ ПРОВОДЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПИТАНИЕМ, КОГДА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ НАХОДИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЯХ «ВКЛ.» И «ПУСК».

Синий — выходной сигнал. На MegaSquirt подключается к контакту 24. Мы просто настроили наш MegaSquirt для кондиционера VR, и он отлично работает. V3.0 MicroSquirts также может это делать, но более старые MicroSquirts должны будут использовать вход эффекта Холла.

Черный — Земля.

Если у вас последняя версия нашего жгута проводов, вы можете просто вставить красный провод на датчике в красный провод жгута, а черный и синий провода соединить с соответствующими черными и белыми проводами внутри входного провода RPM с защитной оболочкой. От красного к красному, от черного к черному, от синего к белому — довольно просто с одним несоответствующим цветом.

Характеристики

Рабочее напряжение: от 4,75 до 24 В

Максимальное напряжение питания: от +27 до -25 В

Максимальный выходной ток: 20 мА

Максимальная частота: 15 кГц

Диапазон температур: от -40 до +85 ° C

Максимальный воздушный зазор: 1.5 мм (мы рекомендуем установить воздушный зазор меньше, обычно как можно плотнее)

  • Обратите внимание, что наш датчик Холла с вкладками может использовать более широкий воздушный зазор.

Шаг резьбы: M12 x 1 мм

Длина резьбы: 36 мм

Общая длина: 46 мм (без проводов)

Материал упаковки: нержавеющая сталь

Спусковое колесо должно иметь ширину не менее 2 мм, зубцы и зазоры не менее 2 мм, а зазоры глубиной не менее 2 мм.

Датчик положения коленчатого вала с резьбовым корпусом на эффекте Холла

Описание

Датчик положения коленчатого или распределительного вала на эффекте Холла.Это новая версия, отличающаяся корпусом из анодированного алюминия красного цвета. В комплект входят резьба M12 и крепежные гайки. Работает от 5 до 24 вольт и дает хорошую прямоугольную волну, поэтому нет проблем с переменным напряжением. Имеет трехжильный пигтейл длиной 1 метр. Вот что делают провода:

Коричневый — Напряжение питания; подключитесь либо к VREF для работы на 5 вольт, либо к коммутируемой мощности 12 вольт.

Черный — Выходной сигнал. На MegaSquirt подключается к контакту 24. Мы просто настроили наш MegaSquirt для кондиционера VR, и он отлично работает.V3.0 MicroSquirts также может это делать, но более старые MicroSquirts должны будут использовать вход эффекта Холла. Обратите внимание, что для этого требуется подтягивающий резистор. Это тройники как для напряжения питания, так и для выходного сигнального провода. Используйте резистор 1 кОм (теперь входит в комплект) при питании от 5 вольт или резистор 2,4 кОм при питании от 12 вольт.

Синий — Земля.

Будьте осторожны, если вы переходите на это с предыдущей версии нашего датчика. Цвета проводов не совпадают, и для этой версии требуется подтягивающий резистор.

Технические характеристики

Рабочее напряжение: от 5 до 24 В

Максимальное перенапряжение и обратное напряжение: от +30 до -24 В

Требуемый максимальный ток питания: 6 мА

Максимальный потребляемый выходной ток: 20 мА

Тип выхода: Открытый коллектор

Максимальная частота: 15 кГц

Диапазон температур: от -40 до +125 ° C

Номинальный воздушный зазор: 1,5 мм

Шаг резьбы: M12 x 1 мм

Общая длина: 65.5 мм, без проводов

Материал упаковки: Алюминий

Ориентация датчика: ненаправленная

Рекомендуемый размер зуба — прямоугольник размером не менее 2,5 мм x 6,35 мм с высотой зуба 5,0 мм.

Примечание. Если вы ищете технические характеристики старого датчика, посетите нашу страницу технических характеристик датчика Холла.

Примечание. Если вы ищете технические характеристики старого датчика, посетите нашу страницу технических характеристик датчика Холла.

Отзывы клиентов

Оценка 4.4285714285714 из 5 звезд

7 отзывов

4 звезды

0

0%

2 звезды

0

0%

1 звезда

0

0%

Только вошедшие в систему клиенты, которые приобрели этот продукт, могут оставлять отзывы.

Нужно ли мне добавлять подтяжку для использования этого датчика?

  • Да, вы должны добавить подтяжку напряжения; этот датчик не имеет встроенной подтяжки.

Чем этот датчик отличается от предыдущего проданного вами датчика Холла с резьбой?

  • Этот сделан другим производителем. Хотя размер такой же, этот имеет гораздо больший температурный диапазон и не требует столь тесного зазора датчика.Как отмечалось выше, также требуется подтягивающий резистор.

Датчик пришел с резистором — каковы характеристики резистора?

  • Теперь мы поставляем им резистор 1 кОм, 1/4 Вт для использования с напряжением питания 5 В.

Эффект Холла или реле? — Халтех

Двумя наиболее важными датчиками в вашем двигателе являются датчики коленвала и кулачка, поэтому очень важно убедиться, что они правильно установлены, подключены и настроены.

Тип датчика : эффект Холла или реле?

Датчик Холла обычно имеет 3 провода. Питание, сигнальное заземление и сигнальный выход.

Датчик на эффекте Холла выдает последовательный цифровой прямоугольный сигнал каждый раз, когда магнит или черный металл проходит через наконечник датчика, независимо от скорости материала триггера.

Это упрощает настройку ЭБУ для срабатывания датчика Холла, поскольку вы ожидаете, что каждый раз, когда зуб проходит мимо датчика, один и тот же сигнал.

При выборе датчика Холла убедитесь, что он совместим с:
• материалом мишени спускового крючка
• шириной зуба
• зазором между зубьями
• высотой зуба

Ваш датчик также должен быть способен обрабатывать частоту зубцов (количество зубцов, которое он может сосчитать за определенный промежуток времени).

Обычно мы рекомендуем устанавливать датчик без какой-либо встроенной фильтрации, поскольку это может вызвать хаос, когда вы пытаетесь обнаружить отсутствующий зуб на пусковом колесе кривошипа.

Датчики на эффекте Холла обычно имеют воздушный зазор (расстояние между датчиком и целевым материалом) около 1 мм или 40 тысяч. Для подтверждения сверьтесь со спецификациями датчика.

Датчики на эффекте Холла

не любят высоких температур, поэтому еще раз проверьте спецификации. Как правило, не следует ожидать, что датчики на эффекте Холла будут работать намного выше 90 градусов Цельсия, если не указано иное.


Датчик Reluctor обычно является двухпроводным и не имеет сложной электроники.

Релектор состоит из постоянного магнита, ферромагнитного полюса и катушки с проводом. Каждый конец катушки с проводом называется Reluctor + ve и Reluctor -ve, которые являются сигналами, которые подаются в ЭБУ.

Из-за отсутствия электроники внутри датчики Reluctor обычно могут работать с температурами намного выше, чем датчик на эффекте Холла. Нет ничего необычного в том, что они работают при температуре выше 200 градусов Цельсия.

Датчики Reluctor гораздо более чувствительны к воздушному зазору между датчиком и материалом триггера.Правильный зазор имеет решающее значение, он должен быть точно таким же между зубами, и это гораздо более узкий зазор, чем в датчиках на эффекте Холла, в некоторых случаях около 10 тысяч или 0,25 мм или даже меньше.

Это предъявляет дополнительные требования к креплению датчика триггера, поскольку предел погрешности намного меньше, чем у датчика Холла.

Вместо того, чтобы генерировать простой для интерпретации цифровой прямоугольный сигнал, такой как датчик на эффекте Холла, выходная величина датчика Reluctor пропорциональна целевой скорости триггера.Как правило, чем быстрее проходит зубец триггера, тем выше напряжение сигнала, генерируемое датчиком Reluctor.

Это представляет проблему в том, что шум, генерируемый датчиком, также становится выше, и точный фронт срабатывания, который ЭБУ вычисляет время выключения зажигания, также более сложно интерпретировать.

Подключение входа триггера

Для датчика Холла используйте:
Питание датчика 5В, 8В или 12В (в зависимости от его требований)
0В Сигнальная земля и триггер +, который подключается к сигнальному проводу от датчика.

Для датчика Reluctor используйте:
Триггер + к положительной стороне датчика reluctor
Trigger — к отрицательной стороне датчика reluctor.

Обратите особое внимание на эту проводку, так как смешивание и согласование проводки датчика вызовут всевозможные кошмары.

Заключение

Датчики

на эффекте Холла легко монтируются и легко настраиваются в программном обеспечении ECU, однако они не любят нагреваться и в зависимости от модели могут «фильтровать» или пропускать зубы, которые вы действительно хотите обнаружить.

Датчики

Reluctor не боятся тепла и чрезвычайно надежны, однако они требуют времени на настройку напряжения срабатывания в зависимости от частоты вращения двигателя и требуют очень точного крепления датчика, чтобы обеспечить очень маленький зазор между датчиком и зубцом срабатывания.

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *