Магнитный датчик холла своими руками

Датчик холла своими руками сделать

Ни когда не задумывался о принципе работы вентиляторов, применяемых в компьютерной и офисной технике. Но тут неожиданно сдох один из таких (Фото 1).

Пришлось произвести вскрытие (Фото 2). И здесь обнаружилась микросхема, управляемая магнитным полем – датчик Холла. Стал искать информацию о принципе работы таких вентиляторов и нашел в журнале «Радио» за 2001 год №12 стр. 33. Статья называется «Ремонт вентиляторов электронных устройств». В моем вентиляторе стояла другая микросхема (Фото 2 ,3). Эта микросхема имеет два инверсных относительно друг друга выхода, которые меняют свое состояние на противоположное при приближении магнита и восстанавливают свое состояние, когда магнит убирают. Так, как у меня этих вентиляторов бу много, я нашел в одном из них датчик Холла с тремя выводами (Фото 4). Эта микросхема работает немного по-другому. Изменить состояние выхода датчика можно изменением направления магнитного поля, т.е. при приближении магнита на выходе 2 микросхемы скачком появляется напряжение высокого уровня (логическая единица), при его удалении это напряжение остается, чтобы сбросить состояние выхода в «0» надо поднести магнит к датчику другим полюсом. Я провел небольшой эксперимент, взял магнит от устройства регулировки линейности строк телевизоров (Фото 5). Красной линией на фото показана нулевая плоскость между полюсами магнита. Краской помечен южный полюс магнита. Магнит закрепил гайками на шпильке, шпильку закрепил в патроне минидрели. Соединил соответствующим образом микросхему, к ее выходу подсоединил осциллограф. При приближении вращающегося магнита со скоростью 9000 обмин на экране осциллографа наблюдались четкие прямоугольные импульсы.

Достоинством таких микросхем, на мой взгляд, является еще и то, что изменяя напряжения питания этих микросхем их выход можно согласовывать с любым типом жесткой логики. На их основе можно сотворить датчики для различных устройств. Надо только подумать, информация к размышлению есть. До свидания. К.В.Ю.

Среди элементов радиоэлектроники, автоматики, а также измерительной техники, датчик Холла, принцип работы которого основан на одноименном эффекте, занимает особое место. Смысл упомянутого эффекта заключается в том, что при помещении проводника в магнитное поле появляется электродвижущая сила (ЭДС), направление которой будет перпендикулярным полю и току. Как же это используется в автомобиле?

Датчик Холла – принцип работы и назначение

В современных условиях происходит постоянное технологическое развитие датчиков Холла. Они отличаются надежностью, точностью и постоянством данных. Широкое распространение эти приборы получили в автомобилях и других транспортных средствах. Они обладают повышенной устойчивостью к агрессивным внешним воздействиям. Датчики Холла являются составной частью многих устройств, с помощью которых контролируется определенное состояние техники.

Во многих случаях этот прибор размещается в трамблере и отвечает за образование искры, то есть он используется вместо контактов. Нередко данный прибор применяется для слежения за током нагрузки. С его помощью производится отключение при возникновении токовых перегрузок. В случае перегревания датчика происходит срабатывание температурной защиты. Резкое изменение напряжения может иметь для устройства тяжелые последствия. Поэтому в последних моделях устанавливается внутренний диод, препятствующий обратному включению напряжения.

Датчик Холла до настоящего времени не смог заменить обычные механические переключатели. Однако в любом случае он имеет ряд значительных преимуществ. Основными из них являются отсутствие контактов, загрязнений, а также механических нагрузок. Поэтому часто можно встретить датчик Холла на скутере, применяемый в качестве составной части датчика зажигания.

Датчик Холла – схема подключения и «физика» процесса

Классическое устройство датчика Холла на практике – тонкий полупроводниковый листовой материал. При прохождении через него постоянного тока на краях листа образуется сравнительно невысокое напряжение. Если под прямым углом поперек пластинки проходит магнитное поле, то на краях листа происходит усиление напряжения, которое находится в прямо пропорциональной зависимости с магнитной индукцией. Датчик Холла является одной из разновидностей датчиков импульсов, создающих электрические импульсы с низким напряжением. Благодаря своим качествам, этот элемент широко применяется в бесконтактных системах зажигания.

Мы рассмотрели, какой имеет датчик Холла принцип работы, схема его пока что нам не ясна. Она включает в свой набор постоянный магнит, полупроводниковую пластину с микросхемой и стальной экран, имеющий прорези. Стальной экран через прорези осуществляет пропуск магнитного поля, благодаря чему в пластине из полупроводников начинает возникать напряжение. Сам экран не пропускает магнитного поля, поэтому, когда прорези и экран чередуются, происходит создание импульсов низкого напряжения.

При конструктивном объединении этого датчика с распределителем получается единое устройство – трамблер, выполняющий функции прерывателя-распределителя зажигания.

Датчик Холла и особенности эксплуатации

Когда в конструкции авто активно эксплуатируется датчик Холла, схема подключения его требует регулярных проверок и профилактического обслуживания. Главное еще и не навредить во время таких проверок, поэтому отсоединение разъема кабеля от датчика должно в обязательном порядке производиться при выключенном зажигании. Иначе элемент может просто выйти из строя, ремонтировать его нет смысла, потребуется замена.

Проверить правильность схемы можно следующим образом: при вращении коленчатого вала и, соответственно, вала распределителя должен попеременно загораться и гаснуть контрольный светодиод, указывающий на наличие сигнала. Запрещается проверять датчик с помощью обычной контрольной лампы. Особое внимание во время работы устройства следует обращать на чистоту и надежность в разъеме и контакте штекеров. Необходимо помнить, что датчик Холла нельзя использовать в обычной системе зажигания.

Несмотря на сложность процедуры проверки датчика Холла каждый может провести проверку самостоятельно, хотя объективность тестирования будет ниже. Например, можно воспользоваться мультиметром, установить работу прибора в режим вольтметра и измерить выходное напряжение, которое должно находиться в диапазоне от 0,4 до 11 В. Ну, а самый простой способ проверки это установка заведомо исправного датчика, если изменения будут очевидны, это повод отправиться в магазин за новым датчиком.

Самостоятельный ремонт датчика Холла

Датчики Холла имеют очень простую конструкцию и поэтому редко ломаются. Но их нельзя назвать вечными. Иногда датчик может выдавать отказы, и в системе зажигания пропадает «искра».

Проверку работы устройства можно сделать своими силами. Центральный контакт датчика Холла замыкают на надежную «массу», после этого измеряют входящее напряжение тока (значения должны быть в пределах 9-10 В). Если напряжение присутствует, и другие детали работаю в штатном режиме, то причина «искры» кроется в неисправности датчика.

В случае неисправности элемент требует скорейшей замены. Однако цена детали в магазине сильно ударит по кошельку. Поэтому можно попытаться провести самостоятельный ремонт датчика Холла.

Работы будут проводиться на примере автомобиля марки Фольксваген. Иномарка имеет стандартный примитивный датчик Холла. Процесс ремонта очень прост: необходимо только заменить логический элемент S 441 А.

Переда началом ремонта логический элемент проверяют на работоспособность. Для этого достаточно последовательно соединить светодиод и резистор (1 или 2 кОм), эту конструкцию прикрепляют к контактам «плюс» и «выход». Напряжение электрического тока должно быть от 3 до 30 В. Исправность S 441 А проверяют с помощью магнита: должен срабатывать светодиод.

В центре корпуса датчика Холла дрелью нужно высверлить небольшое отверстие. Необходимо хорошее сверло, так как пластмассовый корпус детали укреплен изнутри металлическим каркасом.

Ножом нужно «заподлицо» срезать каждый провод, а потом проложить надфилем канавки от высверленного отверстия к остаткам проводов. Измерительный элемент устанавливают в окошко корпуса и проверяют его работу с помощью магнита. Если схема не работает, то в первую очередь стоит проверить полярность установки элементов.

Пробник нужно отпаять и сделать разводку выводов по канавкам корпуса. В окошке должны остаться только провода для соединительного разъема старого датчика. При проведении работ важно соблюдать последовательность подключения и маркировку проводов (символы «+», «–» или «0» можно найти на разъеме трамблера).

После пайки с помощью тестера и визуального осмотра нужно убедиться в исправности механизма. Если нет никаких проблем, то можно герметизировать отверстие клеем или специальным составом. Специалисты не рекомендуют использовать пластмассу, так как высокие температуры могут ее деформировать. Некоторые мастера предпочитают пользоваться для таких работ «холодной сваркой».

Финальный этап работ – это сборка датчика. Все действия осуществляются последовательно, но в обратном порядке.

Такой ремонт очень прост и не потребует специальных знаний. Он подходит также для автомобилей AUDI, Daewoo, Mittsubishi и других иномарок.

Ремонтируем датчик Холла сами

При всей простоте своей конструкции датчики Холла не являются вечными и даже на славящихся своей надежностью автомобилях немецкого производства (в полной мере это относится к изделиям знаменитой марки Volkswagen, кстати здесь можно перебрать всю подвеску и не только) достаточно часто наступает момент, когда по причине отказа этого элемента пропадает «искра» в системе зажигания.

В общем случае убедиться в том, что виною возникшей неисправности является именно датчик Холла довольно просто. Для этого, прежде всего, следует замкнуть центральный контакт датчика на ближайшую надежную массу (наличие искры свидетельствует о нормальной работе высоковольтной части), а затем на крайних контактах соединителя замерить наличие входного напряжения, которое должно составлять около 9-10В (присутствие напряжения и нормальном функционировании прочих устройств говорит об отказе датчика Холла).

В общем-то, наиболее правильным решением такой проблемы является установка нового датчика, однако учитывая достаточно высокую стоимость новой детали (цена «оригинального» изделия может достигать 200 долларов), вполне понятно желание многих автолюбителей попробовать отремонтировать датчик Холла своими руками.

Как уже указывалось выше конструкция датчика Холла достаточно примитивна и если говорить об изделиях, устанавливаемых на автомобилях Фольксваген различных модификаций, то наиболее ненадежной их частью является логический элемент S441A (который, по большому счету, и является датчиком, только без магнита) и основой процесса ремонта становиться его замена.

Для того чтобы избежать лишней работы, приобретенный в магазине или на базаре элемент S441A (либо его аналог), предварительно проверяем на работоспособность. С этой целью собираем из светодиода и последовательно соединенного с ним резистора на 1-2Ком, своеобразный пробник и подсоединяем его к контактам «+» и «выход» (вполне понятно, что питание 3-30В, также подключается). Если датчик исправен, то при поднесении к нему магнита светодиод начинает светиться.

Итак, элемент S441A исправен и можно приступать непосредственно к ремонту:

Прежде всего, при помощи дрели по центру корпуса датчика Холла снятого с автомобиля высверливаем отверстие. Обращается внимание на то, что под внешним пластмассовым корпусом находится металлический каркас, так что сверло должно быть соответствующим;

Далее, используя нож «заподлицо» обрезаем провода, а надфилем прокладываем канавки от просверленного отверстия к выходам удаленных проводов;

Размещаем измерительный элемент в изготовленном нами окошке в корпусе датчика и используя описанную выше схему контроля вновь проверяем датчик на работоспособность (при вращении шторки и при прохождении ее прорези мимо магнита светодиод должен светиться, а при перекрытии магнитного потока – затухать).

Если схема не заработала – переворачиваем измерительный элемент и повторяем проверку (учитывая тот факт, что полярность расположения элемента имеет важное значение);

После того как все заработало, отпаиваем пробник и выполняем разводку выводов измерительного элемента по канавкам на корпусе. Непосредственно в окошке припаиваем провода идущие к соединительному разъему старого датчика Холла. Особое внимание обращается на соблюдение правильной последовательности и расположение проводов должно совпадать с маркировкой, обычно нанесенной на разъеме трамблера («+», «0», «-»);

По окончании пайки визуально и при помощи тестера контролируем состояние датчика на отсутствие коротких замыканий. Если все нормально – выполняем заделку технологического отверстия термостойким клеем или герметиком. Использовать для этих целей пластмассу не рекомендуется, так как от высокой температуры она может потечь.

Если под рукой нет ничего более подходящего, то лучше уж воспользоваться «холодной сваркой»; На заключительном этапе, в обратной последовательности выполняем сборку и снова проверяем схему на отсутствие коротких замыканий. Ни один из проводов на «корпус» звониться не должен.

Необходимо отметить, что данный метод ремонта не требует особых знаний и доступен практически каждому автолюбителю. Подобным образом можно восстанавливать датчики Холла не только автомобилей VW, но также и AUDI, Mitsubishi, Daewoo и пр., (принципы действия и конструкция датчиков Холла различных модификаций практически идентичны).

Магнитоуправляемые микросхемы | Все своими руками

Ни когда не задумывался о принципе работы вентиляторов, применяемых в компьютерной и офисной технике. Но тут неожиданно сдох один из таких (Фото 1).

Пришлось произвести вскрытие (Фото 2). И здесь обнаружилась микросхема, управляемая магнитным полем – датчик Холла. Стал искать информацию о принципе работы таких вентиляторов и нашел в журнале «Радио» за 2001 год №12 стр. 33. Статья называется «Ремонт вентиляторов электронных устройств». В моем вентиляторе стояла другая микросхема (Фото 2 ,3). Эта микросхема имеет два инверсных относительно друг друга выхода, которые меняют свое состояние на противоположное при приближении магнита и восстанавливают свое состояние, когда магнит убирают. Так, как у меня этих вентиляторов бу много, я нашел в одном из них датчик Холла с тремя выводами (Фото 4). Эта микросхема работает немного по-другому. Изменить состояние выхода датчика можно изменением направления магнитного поля, т.е. при приближении магнита на выходе 2 микросхемы скачком появляется напряжение высокого уровня (логическая единица), при его удалении это напряжение остается, чтобы сбросить состояние выхода в «0» надо поднести магнит к датчику другим полюсом. Я провел небольшой эксперимент, взял магнит от устройства регулировки линейности строк телевизоров (Фото 5). Красной линией на фото показана нулевая плоскость между полюсами магнита. Краской помечен южный полюс магнита. Магнит закрепил гайками на шпильке, шпильку закрепил в патроне минидрели. Соединил соответствующим образом микросхему, к ее выходу подсоединил осциллограф. При приближении вращающегося магнита со скоростью 9000 обмин на экране осциллографа наблюдались четкие прямоугольные импульсы.

Достоинством таких микросхем, на мой взгляд, является еще и то, что изменяя напряжения питания этих микросхем их выход можно согласовывать с любым типом жесткой логики. На их основе можно сотворить датчики для различных устройств. Надо только подумать, информация к размышлению есть. До свидания. К.В.Ю.

Замена датчика холла с изначальной проверкой резистором

Авто, оснащенные карбюраторными ДВС, имеют полезный элемент под названием датчик холла. Основная функция этого компонента, подавать управляющие импульсы на коммутатор, преобразующий их и направляющий на основную обмотку бабины (катушки). Со временем датчик холла выходит из строя, и тогда нужна бывает его умелая замена. В статье представлены подробные инструкции по проверке и замене, а также видео.

Место расположения, фиксация, неисправности

Находится датчик или микроэлектронный регулятор в трамблере современного образца. Защищен пыльником (пылезащитный экран). Фиксируется на пластине двумя винтами или заклепками, что зависит от разновидности модели трамблера.

Меняется микроэлектронный элемент распределителя авто, как и говорилось выше, когда он изнашивается по известным причинам. Следует знать, что если датчик выходит из строя, двигатель просто-напросто глохнет или больше не запускается.

О неисправностях датчика могут сигнализировать также следующие симптомы:

• на ХХ (холостом режиме) мотор функционирует с перебоями и рывками;
• авто при движении дергается, особенно когда переключаешься на высокие обороты.

Проверка

Проверить датчик можно несколькими способами. Да и вообще, каждый опытный автомобилист знает и применяет свой, любимый и для него самый эффективный метод. Мы рассмотрим самые популярные варианты диагностики.

1. Самый простой и одновременно сложный/времязатратный способ, не требующий особой квалификации от владельца (не считая умения разбирать трамблер до мелких деталей). Надо просто взять рабочий датчик, например, одолжить у знакомого, чтобы не покупать. И установить его вместо старого. Если ДВС больше не будет вести себя, как раньше – будет нормально запускаться и не дергаться на высоких оборотах, датчик неисправен точно.
2. Взять измерительный прибор, например, обычный тестер или резистор. С его помощью измерить ток на выходе микроэлектронного регулятора. Исправный датчик авто должен показать напряжение в пределах 0,4-11 В. Другие значения уже будут свидетельствовать о неисправности.
3. Третий вариант подразумевает следующее. Надо вынуть 3-штекерную колодку с датчика, затем включить зажигание, и соединить концы 3 и 6 коммутатора. Если появится искра, то датчик не работает.

Способ проверки посредством резистора считается имитацией работы датчика. Другими словами, резистор выступает в роли самого датчика. Этот вариант проверки подразумевает уже снятый датчик холла. Он проверяется по схеме, представленной на фото.

Можно изготовить самодельный резистор измеритель. Другими словами, подготовить некое подобие резистора с контактами, имитирующими датчиковые. Концы их вдеваются в переходниковую колодку, последняя подключается к питанию.

Подробнее о том, как проверить датчик холла смотрите в этом видео

Классический, так сказать самый правильный способ проверки датчика подразумевает обязательное измерение. Это делается лучше всего с помощью вольтметра или мультиметра со шкалой измерения постоянного тока.

Итак, проверка классическим способом осуществляется так.

• Взять два гвоздя среднего размера, загнуть их в верхней части, как на фото ниже.

• Снять резиновый чехол с колодки, подключенной к трамблеру и непосредственно к датчику холла.
• Далее нужно будет скинуть главный бронепровод с распределителя.

Главный бронепровод надо подключить к массе, чтобы обезопаситься от случайного запуска двигателя.

• Включается зажигание.
• С трамблера снимается колодка.
• На мультиметре устанавливается режим в диапазоне 20 В и прибор включается.
• Минусовой зажим кидается на массу, а плюсовым щупом проверяются провода колодки.

Проверка красного провода (крайний) должна показать значение, близкое к аккумуляторному (12 вольт).

Проверка зеленого провода (средний контакт) – значение тоже, близкое к аккумуляторному.

Проверка белого провода (крайний левый) – значение нулевое. Другими словами, здесь напряжения не должно быть. А в режиме звуковой прозвонки мультиметра, на этом проводе должен появиться сигнал, свидетельствующий о соединении с массой.

Таким образом, можно убедиться, что на датчик холла поступают все необходимые импульсы.

Теперь нужно сделать так:

• Взять один из гвоздей, вдеть его в отверстие среднего провода с обратной стороны клеммы. Второй гвоздь вдеть на место белого провода массы (провода не снимаются).
• Колодка ставится на место (зажигание должно быть включено).
• Мультиметр ставится в режим проверки постоянного тока. Щуп плюсовой ставится на гвоздик, вдетый в среднее отверстие колодки, а черный, соответственно на белый.

Теперь надо посмотреть на мультиметр, поставленный в режим измерения напряжения постоянного тока. Он должен выдавать значение, близкое к аккумуляторному.

• Прокручивается коленвал (посредством ключа или другими способами).
• Одновременно следует наблюдать за показаниями прибора.

Если показания падают ниже 0,04 В (что является нижним пределом измерения), а верхний предел измерения при вращении соответствует значению, выше 9 В, то датчик холла считается полностью исправным.

Замена своими руками

Замена датчика холла – это не столь трудная операция, как может показаться на первый взгляд. Справиться может даже школьник, если проявит внимательность. Чуть ниже смотрите видео, в котором подробно описывается процесс, где замена датчика холла представлена со всеми нюансами.

Что касается общих рекомендаций, то вот они.

• Трамблер демонтируется полностью с автомашины.
• Снимается крышка, держащаяся на 2-х защелках. Последние просто ослабляются рукой или отверткой.
• Демонтируется ротор (бегунок).
• Под ним находится пыльник (пылезащитный экран), который надо будет снять, поддев отверткой.
• Фигурной отверткой снимается винт, фиксирующий колодку проводов сбоку.
• Далее ослабляется и снимается фиксатор, удерживающий провод датчика холла.
• Теперь надо будет поддеть отверткой стопорное кольцо, удерживающее тягу вакуум-корректора на штифте.
• Тяга снимается (та, что на фото ниже).

• Два винта, указанные стрелками на фото ниже, откручиваются.

• Приподнимается отверткой опорная пластина, на которой и расположен датчик холла.

Сам датчик на пластине может фиксироваться либо винтиками, либо заклепками. Если крепится последними, то придется менять датчик в сборе с пластиной. На фото ниже – датчик, закрепленный винтиками.

Напоследок также рекомендуем посмотреть видео о том, что собой представляет датчик холла, как он был придуман и зачем.

Как платить за БЕНЗИН В ДВА РАЗА МЕНЬШЕ

• Цены на бензин растут с каждым днем, а аппетит автомобиля только увеличивается.
• Вы бы рады сократить расходы, но разве можно в наше время обойтись без машины!?

Но есть совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Подробнее об этом по ссылке.

Источник