Проверка датчика холла своими руками

Проверка датчика Холла и его замена

Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла, и при необходимости – уметь его заменить.

Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.

В конце статьи смотрите видео-инструкцию по самостоятельной замене Датчика Холла.

А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.

Что такое датчик Холла и как он работает

Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе. Также внутри датчика находится постоянный магнит.

Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.

Датчик Холла имеет три клеммы:

• одна соединяется с «массой»,
• ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
• с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.

Признаки неисправности датчика Холла

Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.

Вот несколько самых распространенных симптомов:

1. Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
2. На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
3. Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
4. Силовой агрегат глохнет во время движения.

При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.

Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.

Как проверить датчик Холла

Простой способ проверки датчика положения распредвала (Холла) показан на следующем видео.

Существует несколько способов, позволяющих проверить исправность датчика Холла. Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:

1. Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо «родного». Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
2. При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
3. Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.

Если в результате проверки обнаружится, что датчик Холла неисправен, тогда его необходимо заменить на новый.

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

Источник

Датчик Холла

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:

Supply Voltage – напряжение питания датчика

Voltage Regulator – регулятор напряжения

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.

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.

Приобрести датчик эффектов Холла тут.

Источник

5 способов проверки датчика Холла

Датчик Холла является важнейшей деталью бесконтактного зажигания и при малейших нарушениях в его функционировании ведет к серьёзным сбоям работы двигателя. Поэтому важно уметь определять по внешним чертам неисправности и знать, как правильно проверить датчик Холла, а в случае необходимости установить новый. Для этого нужно разбираться в принципах работы и его особенностях.

Принцип работы датчика Холла

Датчик работает на физических эффектах открытых в девятнадцатом веке американским ученым Эдвином Холлом. Несмотря на это применять его стали только после семидесятых годов, когда при производстве автомобилей перешили с контактных систем зажигания на электронные.

Основной принцип работы датчика довольно прост. Во время вращения распределительного вала мотора металлические лопасти проходят через прорези в его корпусе. Это ведет к подаче электрического импульса с датчика на коммутатор, что вызывает отпирание транзистора с последующей подачей напряжения на катушку зажигания.

В конструкции датчика имеется три контакта:

1. для подсоединения на корпус авто (на «массу»);
2. для подачи питания от положительного контакта со значением 6 вольт;
3. для передачи электрического импульса на коммутатор.

Главной особенностью применения датчика Холла в электронной цепи зажигания является два значительных преимущества, а именно: полное отсутствие контактных групп, которые из-за частого воздействия больших токов подгорают; осуществляется подача больших значений напряжения на систему зажигания.

К тому же ДХ применяются для работы других систем управления и контроля, следовательно, прибор выполняет и несколько дополнительных функций в автомобиле. К таким относятся:

• увеличение производительности двигателя;
• ускорение функционирования всех систем и механизмов техники.

Благодаря этому эксплуатация автомобиля проходит более удобно и безопасно.

Распределение по типам датчиков Холла

Датчики на эффекте Холла разделены на два основных типа. К первому типу относятся цифровые, ко второму аналоговые. Имеют значительные отличия в работе и по конструктивным особенностям.

Цифровые датчики

У цифровых ДХ существует всего два положения, либо нуль, либо единица. То есть при появлении определенной величины магнитного поля регистр срабатывает. Такие датчики имеют в своей основе прибор, который именуется триггером Шмитта. У него также два устойчивых положения – логический 0 и логическая 1.

Датчики этого типа разделяются на три вида:

Униполярный. Контроллер срабатывает только, если на него воздействует магнитное поле имеющее положительную полярность южного полюса. Датчик срабатывает и отпускает только при таком условии.
Биполярный. Контроллер этого вида функционирует при воздействии как южного, так и северного полюса магнитного поля. Особенность работы в том, что от южного полюса датчик срабатывает, а от северного отпускает.

Омниполярный. Главная особенность в том, что они и включаются и выключаются при воздействии любого из полюсов магнитного поля.

Аналоговые датчики

Их уникальность заключается в том, что в отличие от цифровых эти контроллеры могут выдавать на выходе не два уровня сигнала, а бесконечное количество. Функциональная особенность основана на преобразовании индукции магнитного поля в напряжение. Состоит из контроллера и усилителя сигнала.

Отличительные особенности при неисправности ДХ

Нарушения в работе датчика имеют различные проявления. Определение их по внешним признакам без вскрытия не всегда возможно. Ниже приведены несколько наиболее распространённых признаков при нарушении в работе датчика Холла:

• двигатель не запускается или заводится плохо;
• нестабильная работа на холостом ходу;
• при движении на высоких оборотах появляется «дергание» автомобиля;
• заведенный двигатель без видимых причин глохнет.

При появлении одного или нескольких приведенных симптомов, следует провести проверку датчика Холла на наличие дефектов.

Датчик Холла Ауди Фольксваген

Причины выхода из строя ДХ

Ниже приведены наиболее распространённые факторы выхода из строя датчика Холла:

1. Наличие загрязнений. Частой причиной поломки бывает банальная грязь. При ее появлении контроллер об это просигнализирует – авто начинает барахлить.
2. Пропала искра. Необходимо проверить проводку и клеммы на наличие и качество контакта. Окисление хотя бы одного из трех выводов может привести к разрыву цепи. К тому же может произойти простой перегиб или обрыв провода – это может быть вызвано смещением площадки ДХ вакуумным корректором зажигания. Чтобы этого избежать проводка должна закрепляться так, чтобы при смещении она сгибалась в петлю.
3. Пробой проводки. При сильно изношенной высоковольтной проводке в машине, если она пролегает рядом с проводами датчика, существует вероятность пробоя высоким напряжением. Это чаще происходит при высокой влажности воздуха либо при случайном заезде в глубокую лужу.

Провода от датчика лучше располагать подальше от остальной проводки авто. Также избежать такой проблемы можно регулярной заменой всей электропроводки один раз в два три года. Помимо этого возможен выход из строя датчика вследствие перезарядки генератора АКБ, если контроллер получил чрезмерную нагрузку и на контакте коммутатора сгорел какой-либо элемент.

Проверка датчик Холла

На сегодня существует несколько наиболее распространенных методов проверки ДХ. Перечислим наиболее популярные и простые для домашнего применения:

• создание имитации наличия контроллера;
• проверка мультиметром, тестером;
• проверка заменой на заведомо рабочий датчик;
• на сопротивление.
• Проверка датчика Холла осциллографом

Рассмотрим подробнее каждый из способов.

Создание имитации ДХ

Этот способ наиболее простой и подходит, если питание на зажигание поступает, а искра не появляется. Для этого необходимо снять с трамблера трехштекерную колодку. Затем включается зажигание и замыкается куском проводника второй и третий контакты – «минуса» и сигнал. Если во время таких манипуляций на центральном проводе катушки зажигания будет искра, то необходимо заменить датчик, этот вышел из строя.
Стоит отметить, что для выявления наличия искры высоковольтный провод необходимо зафиксировать возле массы.

Проверка исправности мультиметром

Это наиболее простой и распространенный способ диагностики для домашнего использования. Для этого переключатель мультиметра нужно перевести в положение вольтметр, измерение напряжения. Затем при помощи щупов померить напряжение на выходе датчика. На исправном датчике показатель напряжения должен быть в пределах 0.4 – 11 В.

Замена на исправный

Способ простой и не требует от автовладельцев наличия знания в области электрики. Можно приобрести новый в магазине или попросить на время у знакомых, главное, чтобы датчики были идентичны. Если машина заработала нормально и пропали признаки неисправности, значит Ваш датчик пришел в негодность.

На наличие сопротивления

Также относится к очень распространенному методу, но немного посложнее. Потребуется соорудить простенький прибор. Для него нужно взять резистор сопротивлением 1 кОм, светодиод и немного гибкого провода. К одной ножке светодиода припаивается провод удобной для работы длины, на вторую резистор, а к нему такой же кусок провода.

Затем отсоединяется крышка распределителя, отключается трамблер и штекерная коробка. Следующий шаг – проверка электрической цепи. Для этого щупы мультиметра подключаются к клемме 1 и 3 и поворачивается ключ зажигания. Если все работает нормально, то на дисплее мультиметра должно быть значение 10 – 12 вольт.

Затем на те же клеммы подключается собранный ранее прибор. Если полярность правильная – загорится светодиод. Если он не светится, нужно провода переставить на местами на контактах.

• провод первой клеммы оставляем на месте;
• провод третьей клеммы перебрасываем на вторую;
• стартером прокручиваем распредвал.

При проворачивании вала светодиод должен замигать. Если этого не произошло, значит датчик Холла неисправен. Стоит отметить, что проверка датчиков проходит одинаково на любых автомобилях, как отечественных производителей, так и зарубежных. Разница может заключаться только в расположении деталей под капотом.

Проверка ДХ осциллографом

Провести диагностику датчика Холла можно при помощи осциллографа, снимаем осциллограмму напряжения и если есть перебои или вообще отсутствуют импульсы, бракуем ДХ. Но этот метод требует наличие специализированного оборудования которое не целесообразно покупать для домашнего использования.

Проверка датчика Холла на таких автомобилях как ВАЗ 2106, 2107, 2109, а так же Пассат б3 и Ауди 80 абсолютно одинакова.

Вывод

Для проверки целостности датчика можно воспользоваться одним из наиболее распространенных способов. При наличии минимальных знаний и необходимого инструмента это можно сделать своими руками в гараже.

Источник