Датчик Холла – принцип работы из школьного курса физики. Датчик зажигания
Как проверить датчик Холла – проще простого + Видео » АвтоНоватор
Многих автолюбителей интересует вопрос, как проверить датчик Холла. Их интерес не напрасен, ведь при неисправности данного элемента автомобиль невозможно будет завести с помощью стартера.
Что представляет собой датчик зажигания?
Под таким датчиком понимают контрольный прибор, способный реагировать на изменения в магнитном поле посредством модификации выходного напряжения ДВС. Неисправности датчика Холла приводят к тому, что инжектор перестает функционировать. В самой простой форме датчик зажигания, действующий на эффекте Холла, который позволяет коммутировать рядом расположенные контакты, определять скорость, позиционировать и передавать командные текущие сигналы, функционирует в качестве преобразователя аналогового типа, возвращая электропитание.
Электрическая энергия в таком приборе включается через коммутатор (по сути – через проводник). Впоследствии он излучает магнитное поле. С помощью этого устройства можно без прерывания цепи произвести замер тока, когда транспортное средство заглохнет или произойдет замыкание. Также он имеет ряд важных для автомобиля достоинств:
- защищает машину от опасных ситуаций на дороге, аварий;
- дает возможность повысить производительность мотора;
- ускоряет функционирование систем ТС.
Как правило, датчик зажигания, использующий эффект Холла, применяется в автомобилях для оперативного запуска ДВС, тормозной антиблокировочной системы и тахометра.
Как проверить датчик Холла?
Рекомендуется проводить проверку при помощи несложного прибора, который каждый водитель может сделать своими руками. Ему понадобится сопротивление 1 кОм и простой светодиод. К его ножке припаивается сопротивление, к нему – два отрезка любой удобной для работы длины гибкого провода, и устройство готово. Проверка датчика Холла предваряется определением наличия электропитания на нем:
- крышка распределителя снимается;
- штекерная коробка с трамблера отсоединяется;
- тестер подключается к 1 и 3 клемме, затем включается зажигание.
Если электрическая проводка авто функционирует в нормальном режиме, тестер покажет напряжение 10 и выше Вольт.
После этого подсоединяем к тем самым клеммам сконструированный приборчик – светодиод загорается, если полярность была выбрана правильно. В противном случае нужно поменять местами концы проводов. Последующая схема проверки такова:
- провод, накинутый на 1 клемму, не трогаем, а на свободную 2 клемму перекидываем конец с 3-ей;
- проворачиваем (вручную либо стартером) распределительный вал.
Если вы отмечаете, что светодиод моргает во время данного процесса, значит, датчик зажигания не нуждается в замене. Также возможна проверка датчика Холла мультиметром. Его подсоединяют к выходному контакту зажигания, выставив на устройстве режим вольтметра. Стрелка устройства должна двигаться в интервале 0,4-3 Вольта (показатель исправности датчика).
Замена датчика: инструкция для автомобилистов
Для установки нового датчика зажигания нужно правильно вынуть тот, который вышел из строя. Делается это так:
- крышка трамблера отсоединяется;
- коленчатый вал поворачивается так, чтобы метки на верхней части газораспределительного устройства и шкиве коленвала находились на одинаковом уровне;
- на распределителе зажигания замечается положение бегунка;
- снимается трамблер (при помощи ключа на 13).
Затем необходимо выбить штифт (легкие удары небольшим по размеру молотком), который держит маслоотражательную муфту. Когда он поддастся, можно использовать плоскогубцы для окончательного его вытягивания. Теперь имеется доступ к муфте и валу, находящемуся в корпусе трамблера. Последний вынимается, открывается – перед нами искомый датчик зажигания. Отвинчиваем его и достаём. После установки нового датчика осуществляем все описанные манипуляции в обратном порядке.
carnovato.ru
Системы зажигания с датчиком Холла
Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э. Холла американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление.
Элемент Холла представляет собой тонкую пластинку, выполненную из полупроводникового материала (кремний, германий), с четырьмя электродами. Если через такую пластинку проходит ток I и на нее одновременно действует магнитное поле, вектор магнитной индукции В которого перпендикулярен плоскости пластинки, то на параллельных направлению тока гранях возникает э.д.с. Холла, которое определяется по следующему выражению:
Uн = кхIВ/d,кх – постоянная Холла, зависящая от материала пластинки; d – толщина пластинки
Рис. Принцип работы элемента Холла:1 – магнит; 2 – пластинка из полупроводникового материала
Через пластинку пропускается ток примерно 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно представляет одно целое с интегральной схемой, осуществляемой усиление и формирование сигнала.
Если между магнитом и полупроводником поместить перемещающийся экран с прорезями, получим импульсный генератор Холла.
Схема прерывателя-распределителя с датчиком Холла представлена на двух следующих рисунках.
Рис. Принцип работы датчика Холла:1 – постоянный магнит; 2 – ротор; 3 – элемент Холла; 4 – операционный усилитель; 5 – формирователь импульсов; 6 – выходной каскад; 7 – блок стабилизации
Магнитное поле создается постоянным магнитом 1, а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (экраном) 2 с окнами, укрепленным на валике распределителя. При прохождении окна ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла и на его выходе возникает ЭДС. Если воздушный зазор между магнитом и элементом Холла перекрывается шторкой, магнитное поле замыкается на шторку экрана и не попадает на элемент Холла.
Рис. Схема прерывания магнитного потока:1 – датчик Холла; 2 – держатель датчика; 3 – воздушный зазор; 4 – магнитный поток; 5 – ротор
Количество шторок и окон экрана соответствует количеству цилиндров двигателя. Ширина шторки экрана соответствует углу, при котором выходной транзистор коммутатора пропускает ток через первичную обмотку зажигания.
Учитывая небольшое напряжение, вырабатываемое элементом Холла, оно обрабатывается и усиливается.
Операционный усилитель 4 усиливает сигнал датчика и через формирователь импульсов 5 подает сигнал на базу выходного транзистора 6 и открывает его. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7.
При нахождении шторки экрана в щели воздушного зазора, величина магнитного потока резко падает, вследствие замыкании магнитного потока на шторку.
Рис. Импульсы датчика Холла:В – магнитная индукция; Uн – напряжение, вырабатываемое элементом Холла; Ug – напряжение, вырабатываемое датчиком Холла; I – ток первичной обмотки катушки зажигания; tz – момент зажигания электрической искры; а – изменение магнитной индукции; б – изменение напряжения, вырабатываемого элементом Холла; в – изменение напряжения, вырабатываемого датчиком Холла; г – изменение силы тока первичной катушки зажигания.
Напряжение, вырабатываемое элементом Холла Uн, поступает на операционный усилитель, где происходит усиление сигнала. После этого ток поступает на формирователь импульсов и там происходит переработка из аналогового сигнала в цифровой. Затем полученный цифровой сигнал поступает на выходной каскад и окончательно усиливается до величины напряжения Ug, достаточного для работы транзисторного коммутатора. При этом напряжение Ug за счет инверсии выходного каскада вырабатывается в момент отсутствия напряжения Uн с входа элемента Холла, т.е. в момент перекрытия шторкой экрана воздушного зазора, что соответствует напряжению Uн ниже 0,4 В. В таком положении экрана транзистор выходного каскада Т0 находится в открытом состоянии, при этом от коммутатора через транзистор Т0 проходит ток и при этом база транзистора Т1 соединяется с массой.
Рис. Электрическая схема коммутатора и датчика Холла:1 – датчик Холла; 1а – выходной сигнал; 2 – коммутатор; 3 – замок зажигания; 4 – дополнительный резистор; 5 – шунтирование дополнительного резистора; 6 – катушка зажигания
Учитывая, что проводимость транзистора Т1 n-p-n, отсутствие положительного потенциала этого транзистора приводит к его закрытию. В результате этого прекращается подача положительного потенциала на базу В через резистор R4 и коллекторно-эмитерный переход транзистора Т1. При этом ток не проходит через резистор R7 и база В включения транзисторов Т2/Т3 замыкается на массу. Учитывая проводимость этих транзисторов n-p-n, отсутствие положительного заряда на базе В, транзисторы закрываются и ток в первичную обмотку катушки зажигания не поступает. При выходе экрана из воздушного зазора напряжение с элемента Холла достигает 0,4В и через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать ток.
В момент попадания зуба ротора в зазор датчика на выходе датчика создается напряжение Umax примерно на 3 В меньше напряжения питания. Если через зазор датчика проходит прорезь ротора, напряжение на выходе датчика Umin близко к нулю (не более 0,4 В). Отношение периода Т к длительности Ти (скважность) равна трем. Напряжение питания датчика соответствует напряжению бортовой сети и находится в пределах 8…14 В.
Для преобразования управляющих импульсов бесконтактного датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания применяются коммутаторы. Коммутатор преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Коммутатор соединен с генератором импульсов (бесконтактным датчиком) тремя проводниками. Коммутатор управляет зажиганием в зависимости от частоты вращения валика датчика-распределителя, напряжения аккумулятора, полного сопротивления катушки зажигания и при любых режимах работы двигателя выдает импульсы напряжения постоянной величины. Во время прохождения положительного импульса (напряжение Umax ) от бесконтактного датчика происходит постепенное ( в течении 4…8 мс) нарастание тока в первичной обмотке катушки зажигания до максимальной величины В равной 8…9 А. В момент, когда напряжение на выходе датчика падает до Umin , выходной транзистор коммутатора закрывается и ток через первичную обмотку катушки зажигания резко прерывается. В результате во вторичной обмотке индуцируется импульс высокого напряжения.
Отдельно элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла показаны на рисунке. Пластинка и остальные составляющие датчика Холла устанавливается внутри пластмассового корпуса, залитого смолой. Датчик Холла неразборный и не подлежит ремонту. Для соединения с коммутатором датчик Холла имеет 3 вывода.
Рис. Элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла:1 – ротор: 2 – шторка; 3 – держатель датчика Холла; 4 – постоянный магнит и датчик Холла; 5 – воздушный зазор
Датчик-распределитель выдает управляющие импульсы низкого напряжения и распределяет импульсы высокого напряжения по свечам зажигания. Он имеет центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания. Бесконтактный датчик в сборе с опорной пластиной имеет возможность поворачиваться в зависимости от разряжения, подводимого к вакуумному регулятору.
Катушка зажигания, адаптированная к данной системе зажигания, установлена рядом с коммутатором. Она преобразует прерывистый ток низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (20…25 кВ) необходимый для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Катушка имеет в верхней части отверстие, закрытое пробкой диаметром 5.5 мм для защиты катушки от избыточного внутреннего давления. Пробка выталкивается из отверстия при росте давления вследствие повышения температуры из-за короткого замыкания.
Видео: Как работает датчик Холла
ustroistvo-avtomobilya.ru
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:
- Датчик Холла, что это такое
- Применение датчика в автомобиле
- Преимущества автомобильного датчика Холла
- Зажигание с датчиком Холла
- 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:
- Помехи — главный враг любого электромагнитного устройства. А помех в электрической цепи автомобиля более, чем достаточно.
- Цена. Датчик, основанный на эффекте Холла дороже обычного магнитоэлектрического датчика.
- Работоспособность датчика Холла сильно зависит от электронной схемы.
- 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:
avtoshef.com
Датчик Холла – принцип работы из школьного курса физики
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.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Датчик Холла - описание, схема, как проверить и заменить
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:
- Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
- На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
- Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
- 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:
- 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.
- При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
- 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
unit-car.com
Датчик оборотов в распылителе зажигания
НАЗНАЧЕНИЕ
Предоставляет в систему управления зажиганием или ЭБУ двигателем информацию об оборотах коленчатого вала (синхронизация).
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Рассмотрим часто встречающиеся виды датчиков оборотов, которые расположены в распределителе зажигания (трамблёре).
Контактная система зажигания использует для управления моментом подачи управляющего импульса на катушку зажигания обычную контактную группу.
Индукционные датчики или датчики генераторного типа более распостранены и имеют несколько типов конструктивного исполнения.
Рис. Индукционный датчик: 1 — обмотка, 2 — воздушный зазор, 3 — постоянный, — подвижный замыкатель магнитного потока.
В автомобильных системах управления 80-х годов часто использовались датчики с полюсными магнитами (по числу цилиндров), поверх стержней которых, устанавливались катушки соединённые между собой. При вращении распредвала в обмотках возникает переменное напряжение. Когда один из зубьев якоря приближается к обмотке, напряжение в ней быстро возрастает и при совпадении зуба со средней линией обмотки достигает максимума, затем, при удалении зуба, быстро меняет знак и увеличивается в противоположном направлении до максимума. Нулевой переход между двумя максимумами используется для управления системой зажигания (t3).При вращении стартером амплитуда такого напряжения составляет 0,5 — 1 В и растёт с ростом частоты вращения коленвала. Моменту запирания выходного транзистора коммутатора соответствует момент перехода через 0.
На рисунке прсдставлена разновидность индукционного датчика генераторного типа. Использовался на а\м производства Японии (Сузуки).
Рис. Индукционный датчик: 1 — ротор, 2 — катушка, А — воздушный зазор.
Магнитоэлектрический датчик Холла используют для получения импульсов напряжения при прохождении стального цилиндрического экрана между постоянным магнитом с одной стороны и полупроводником, по которому протекает ток — с другой. Далее сигнал поступает в коммутатор или в ЭБУ. Если импульсы с датчика поступают в коммутатор, они обрабатываются, усиливаются, формируются и служат для управления током первичной обмотки катушки зажигания. Если в ЭБУ двигателем, то эти импульсы служат одной из информационных слагаемых, поступающих и обрабатываемых программами, заложенными в ЭБУ двигателем.
Внешний вид распределителя зажигания с встроенным датчиком Холла приведён на рисунке.
Рис. Встроенный датчик Холла.
Осциллограмма — на рисунке ниже.
Рис. Осциллограмма с датчика Холла.
На осциллограмме управляющий сигнал прямоугольной формы 12В, но может быть и 5 В. В каждом конкретном случае необходимо обращаться к справочной информации.
Из блока управления, пересчитанный на поправочные коэффициенты, управляющий сигнал передастся на катушку зажигания (если коммутатор расположен внутри блока управления) или на коммутатор. Ниже приведена электрическая схема системы управления сдатчиком Холла в системе зажигания а\м VW Пассат, дв. 1,8 л, K-Jetronic.
Рис. Электрическая схема системы управления двигателем K-Jetronic: 40 — датчик Холла, 10 — коммутатор, 103 — блок управления зажиганием, 102 — блок управления режимом холостого хода, 11 — катушка зажигания, 6 — регулятор холостого хода.
Сигнал с датчика Холла об оборотах двигателя поступает в блок управления зажиганием (103), пересчитывается с учётом положения датчика дросселя и температуры двигателя, формируется и передаётся на коммутатор, который является усилительным каскадом для управления током первичной обмотки катушки зажигания (иногда состоит из одного ключевого транзистора). Рассмотренная схема использовалась на а\м выпуска 80-х годов.
В некоторых конструкциях крыльчатка-экран не используется, а магнит крепится на подвижном элементе и при прохождении магнита вблизи чувствительного элемента датчика Холла, на его выходе появляется импульс напряжения.
Оптические датчики имеют большую разрешающую способность и компактные размеры програмного диска, что позволяет с высокой точностью определять положение коленчатого вала. Ниже приведена электросхема а\м NISSAN NX-100, дв. 1,6 л.
Рис. Электрическая схема системы управления двигателем автомобиля NISSAN
Принцип действия такого датчика заключается в периодическом прерывании светового потока, созданного излучателем (светодиодом) и регистрации изменений этого потока приёмником (фотодиодом). Прерывание осуществляется маркерным диском с большим количеством прорезей.
После усиления выходного напряжения с фотодиода на выходе датчика получается напряжение импульсной формы. На электросхеме оптические датчики расположены под номерами 178 и 179.
Это двухканальный оптический датчик. На одном канале формируется информация об угловом положении коленвала, а на другом — фазовое положение распредвала. На рисунке приведено изображение распределителя зажигания, в котором установлен двухканальный оптический датчик.
Рис. Распределитель зажигания
Осциллограмма углового положения коленвала приведена на рисунке. Видно, что все импульсы одинаковой формы и с одинаковой скважностью.
Рис. Сигнал угловой синхронизации.
На рисунках ниже приведены осциллограммы фазового положения распредвала. Каждый четвёртый импульс имеет отличную от трёх других форму (для 4х цилиндрового двигателя) для определения начала отсчёта.
Рис. Сигнал датчика фазы.
Осциллограммы могут быть и другими. В данном примере приведены два из возможных вариантов.
РАСПОЛОЖЕНИЕ
В распределителе зажигания.
НЕИСПРАВНОСТИ
В индукционных датчиках случаются обрывы обмотки. Проверяются обычно на наличие сопротивления.
Датчики Холла выходят из строя из-за неисправности электрической части (усилитель-ограничитель).
Оптические датчики выходят из строя из-за неисправности электроники или засорения щелевидных отверстий маркерного диска. На поверхность может попадать масло, проникающее через сальник распределительного вала, пыль.
МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ
Индукционные датчики проверяются в отсоединённом от основной схемы виде, вращением рукой или стартером. Па выходе должно быть синусоидальное изменение напряжения с амплитудой от мах. «+» до мах. «-» 1 В при малых оборотах и возрастать до 5 — 7 В -на высоких оборотах работающего двигателя. При соединении датчика в общую схему, характеристика сигнала не должна изменяться (при отсутствии к. з.).
Датчики на эффекте Холла можно проверять в отсоединённом и в присоединённом к общей схеме состоянии. Если датчик присоединён к общей схеме, при включении зажигания на 1 и 3 выводе должно появиться напряжения 5 или 12 В (смотреть справочную информацию). На 2 м (сигнальном) выводе, во время вращения стартером, должно периодически появляться напряжение (5 или 12 В).
Если датчик отсоединён от общей схемы, то для проверки работоспособности датчика необходимо собрать небольшую схему изображённую рядом.
Рис. Небольшая схема
На разъёмы «+» и «-» подать питающее напряжение соответственно. При вращении ротора вручную на сигнальном выводе должно появляться и исчезать до нуля питающее напряжение.
РЕМОНТ
Ремонту не подлежит.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Датчик холла принцип работы и какова его роль в системе зажигания?
На блоге мы уже рассматривали различные системы зажигания, в частности, бесконтактных, у которых механический прерыватель в трамблёре заменён хитрым датчиком. О нём и поговорим, о датчике Холла, так его называют. Датчик Холла принцип работы его заключается в том, что он дает отсечку в нужной точке для поджига рабочей смеси в цилиндре, но давайте по порядку.
Датчик Холла принцип работы
Как мы видим, наш сегодняшний герой выполняет крайне ответственное задание в системе зажигания, но пока что он остаётся для нас тёмной лошадкой. Исправим данный недостаток. Итак, датчик холла что это и как работает?
Для начала немного истории. Своё название это устройство получило благодаря одному из сотрудников балтиморского университета Э. Холла, который в конце ХIХ века открыл эффект возникновения напряжения на краях полупроводниковой пластины при изменении магнитного поля, в котором она находится.
Другими словами, если специальную пластинку поместить в место, где будет периодически проскакивать магнит или что-либо, что может изменить имеющееся магнитное поле, к примеру, металлический предмет, то на её краях будут появляться импульсы напряжения, а они в свою очередь могут использоваться электроникой в качестве сигналов к действию.
Одно из ключевых преимуществ подобных датчиков – отсутствие каких-либо механически контактирующих элементов, а это значит, что нет износа и, как следствие, продолжительный срок безотказной работы узла.
Надо отметить, что эффект Холла стал массово использоваться в промышленности лишь во второй половине ХХ века, когда полупроводниковые материалы стали доступными.
Своё место датчики Холла нашли и в автомобилях, а если точнее – в двигателях, где их полезные свойства пригодились в системах зажигания.
Устанавливается такое устройство в корпус трамблёра. Внутри него, как мы уже знаем, имеется вал, именуемый в литературе валом прерывателя-распределителя.
В определённом месте на этом валу закреплена магнитопроводящая пластина, имеющая столько сердечников, сколько и цилиндров в силовом агрегате.
Вращаясь синхронно с распредвалом и коленвалом, она в момент прохождения одного из сердечников мимо датчика, возбуждает в нём импульс электрического напряжения, который затем поступает в коммутатор системы зажигания, где используется для управления работой катушки зажигания. Этот импульс является отправной точкой для генерации искры свечи.
Система зажигания сгенерирует искру именно в тот момент, когда необходимо поджечь топливно-воздушную смесь – ни на мгновение раньше, ни на мгновение позже, иначе мотор просто-напросто не сможет нормально работать. Такой вот нехитрый алгоритм.
Как проверить датчик Холла?
Как и любой другой электронный элемент, наш герой тоже может выходить из строя, и узнать об этом мы можем по плохой работе двигателя авто, а именно:
- мотор сложно завести или он вообще отказывается стартовать;
- на холостом ходу заметны перебои или просадки оборотов;
- при движении машина внезапно глохнет;
- на высоких оборотах авто начинает дёргать.
Конечно же, не факт, что эти симптомы связаны именно с датчиком Холла, но, тем не менее, проверить его нужно. Сделать это можно своими силами.
- Попросите у друзей или где-нибудь на время проверки, переставьте и убедитесь в том, является ли причиной ваших бед именно датчик Холла;
- Просто замерьте напряжение на выходе, оно должно быть в точке разрыва 0,4 В, а в точке прохода пластины — 11В.;
- Разобрать трамблер, провод высокого напряжения с надсвечником и свечей положите на корпус автомобиля с гарантией контакта на минус. Включите зажигание и замкните контакты 6 и 3 на панели коммутатора. Если искра на контактах свечи зажигания появится, то ваш датчик вышел из строя.
https://www.youtube.com/watch?v=loxwayrjpVM
Но все-таки наиболее простой и примитивный способ – замена датчика на заведомо исправный. На видео ниже, видно как это просто.
Все-таки проверка требует квалифицированного подхода, если вы им не обладаете, не стоит экспериментировать. Надежно и с гарантией успеха лучше обратиться к специалистам и сделать все как положено.
Пожалуй, вот так кратко, датчик Холла принцип работы и его значение вам понятны. Надеюсь, вы почерпнули минимальные полезные знания из этой статьи.
На этом разрешите откланяться и напомнить, читайте свежие и интересные публикации, появляющиеся на блоге, поможет подписка. До скорых встреч!
auto-ru.ru
