Ce senzor Hall. Senzor Hall într-un smartphone - ce este, de ce este necesar, principiul de funcționare

Bine ati venit!
Defecțiunea unui senzor atât de important nu va permite mașinii să pornească. În sistemele de injecție există un senzor de poziție a arborelui cotit. Ambii senzori funcționează pe același principiu. Defecțiunea oricărui alt senzor va face posibilă pornirea mașinii, dar motorul va funcționa în modul de urgență: nicio lumânare nu se va da scânteie și motorul se va învârti pur și simplu la ralanti de la demaror.

Notă!
Veți avea nevoie de următoarele instrumente: un set de chei, șurubelnițe, un ciocan și luați o barbă subțire (o pungă va fi bine) și nu uitați de clește!

Cunoașteți locația distribuitorului? Pentru claritate, vizualizați fotografia din articolul: „Înlocuirea distribuitorului cu un VAZ”. Senzorul este situat în interiorul capacului distribuitorului - ușor de văzut prin îndepărtarea capacului. În diagrama de mai jos, este indicat sub numărul 22. Cum funcționează:

ecranul de sub numărul 20 se rotește într-un cerc când motorul funcționează (în diagramă, săgeata roșie indică rupturi și o parte solidă);
senzorul are impulsuri electromagnetice pe care le emite, datorită cărora este furnizată o scânteie.

De exemplu, ecranul s-a derulat puțin (ecranul are doar 4 goluri - 1 spațiu furnizează o scânteie lumânării primului cilindru, 2 goluri și senzorul furnizează o scânteie lumânării celui de-al doilea cilindru etc.), emite impulsuri. Ecranul se potrivește dintr-o bucată și impulsurile merg către senzor, care la rândul său trimite un semnal către comutator, care crește scânteia și intră în bobina acestuia. După trecerea prin partea solidă, începe un decalaj la ecran - niciun semnal nu revine la senzor, nu dă o scânteie, următorul decalaj apare și senzorul începe să trimită din nou semnale către comutator, care la rândul său - către bobină, bobina la fire și lumânări. Iată principiul de funcționare al unui sistem de aprindere fără contact pe o mașină.

Timp de înlocuire a senzorului

Următoarele semne vă vor ajuta să bănuiți că ceva nu este în regulă cu senzorul:

ai dificultăți în timpul conducerii, mașina trec și accelerează cu smucituri;
mașina se blochează periodic, mai ales la viteze mici;
acul turometrului plutește la ralanti a motorului (se ridică și coboară în sus și în jos, dar nu apeși gazul);
pierderea notabilă a tracțiunii;
mașina nu pornește deloc.

Notă!
Apropo, slăbirea suportului senzorului poate cauza o funcționare necorespunzătoare. Acordați atenție când fotografiați.

Înlocuirea senzorului Hall cu un VAZ 2101-VAZ 2107

Retragere

Scoateți distribuitorul din mașină. Va trebui să dezasamblați puțin distribuitorul, citiți mai multe în articolul: „Repararea distribuitorului pe mașini”, punctele 1-3 și 5.

Notă!
În timpul demontării distribuitorului de aprindere, nu uitați să deconectați blocul de cablu de la senzor. Pentru claritate, fotografia de mai jos arată locul în care acest bloc este introdus cu o săgeată, iar blocul în sine este afișat cu o săgeată albastră. O deconectam.

Acum că ați dezasamblat distribuitorul și ați verificat componentele pentru funcționare, continuați să scoateți senzorul. Se montează pe șuruburi, prin deșurubare pe care (vezi fotografiile 1 și 2) îl poți scoate din mașină.

Instalare

Montați piesele în ordinea inversă a demontării. Verificați în prealabil funcționalitatea senzorului: deși rar, au existat cazuri de vânzare a senzorilor defecte în dealerii de mașini. Mai jos este o instrucțiune prin care vă puteți verifica vechiul senzor, acesta poate fi în stare de funcționare și nu necesită înlocuire. Sau după instalare, verificați unul nou.

Testul senzorului Hall

Cel mai bun test este să puneți un alt senzor, cunoscut bun în mașină, să porniți și să evaluați funcționarea motorului. Atunci totul se va pune la loc și vei înțelege dacă problema constă în el. Există o metodă alternativă de verificare. Avem nevoie de un voltmetru și un senzor scos din mașină. Acordați atenție diagramei de testare de mai jos, aceasta explică cum să conectați un voltmetru: conectați vârfurile voltmetrului la bornele 2 și 3 ale senzorului și treceți o șurubelniță sau o lamă între contactele senzorului. Observați citirile în momentul menținerii, acestea ar trebui să se schimbe în intervalul de 0,4-3 volți. În cazul citirilor mai mici, senzorul este defect și trebuie înlocuit. Nu uitați, testul se efectuează pe un dispozitiv scos din vehicul.

Notă!
Vă încurajăm să urmăriți videoclipul de mai jos. Iată o mașină nu dintr-o familie clasică, ci un VAZ 21099. După ce ați căutat, veți înțelege că senzorul este verificat pe toate mașinile aproape identic.

Senzor Hall - un dispozitiv conceput pentru a măsura tensiunea camp magnetic. Lucrarea sa se bazează pe efectul Hall, care este fenomenul de apariție a unei diferențe de potențial într-un câmp magnetic atunci când în acesta este plasat un conductor cu curent continuu. Acest dispozitiv a găsit o aplicație largă în diverse dispozitive și mecanisme.

Istoricul dispozitivului

La sfârșitul secolului al XIX-lea, un om de știință american din Baltimore, Edwin Herbert Hall, a plasat o placă semiconductoare într-un câmp magnetic și a conectat la aceasta un curent electric. Această acțiune a dus la apariția stresului pe părțile largi ale plăcii.

Acest fenomen a fost numit efectul Hall și a atras atenția publicului. După 75 de ani, când industria a început să producă filme semiconductoare, această descoperire și-a găsit o largă aplicație în domeniul tehnologiei. Astăzi se folosesc senzori:

La aprinderea electronică la mașini.
În drive-ul computerului și motoarele ventilatorului.
Ca bază a busolei electronice în smartphone-uri.
În aparate electrice fără contact pentru măsurarea curentului și tensiunii.
În unele modele de motoare cu reacție ionică.

Primele tipuri de senzori au început să fie produse la mijlocul secolului al XX-lea. În 1965, specialiștii americani au creat un dispozitiv solid care a îmbunătățit semnificativ performanța echipamentului. Senzorii sunt considerați practic eterni, deoarece nu au elemente de interacțiune și de frecare.

Caracteristici de design

Semiconductorii de arseniură de galiu și indiu sunt considerați a fi cele mai eficiente materiale pentru fabricarea senzorului. Mai des, dispozitivul este o peliculă, a cărei grosime nu depășește 10 microni. Senzorul are trei terminale:

alimentare cu o tensiune de intrare de 6V;
contact zero;
ieșire de la care semnalul ajunge la comutator.

Terminalul la care este conectată alimentarea este larg și ocupă toată latura dreptunghiului. Terminalul de ieșire are un electrod punctual. Un punct comun acționează ca un contact zero. Deoarece un semnal mic rămâne pe contacte în absența unui câmp magnetic, se folosește un amplificator diferențial pentru a corecta datele de ieșire.

Cipul este aplicat pe substrat prin litografie, ceea ce îmbunătățește acuratețea citirilor. De obicei, în diferite dispozitive, acesta este utilizat pentru a verifica poziția elementelor mecanismului.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al senzorului Hall se bazează pe fenomenul galvanomagnetic, care arată rezultatul interacțiunii unui câmp magnetic cu un semiconductor. Un semiconductor este conectat la un circuit electric care își schimbă proprietățile.

De îndată ce apare stresul transversal, apare imediat efectul Hall. În acest moment, sarcina este direcționată perpendicular pe vectorul câmpului. Acest fenomen se explică prin influența forței Lorentz asupra electronilor sau găurilor, ceea ce duce la devierea acestora.

Sub influența acestei forțe, particulele dintr-un semiconductor se mișcă în direcții diferite, în conformitate cu semnul lor. Electronii (sarcina negativă) sunt colectați pe o parte a plăcii, iar particulele cu semn pozitiv sunt colectate pe cealaltă parte.

Pe măsură ce sarcinile se acumulează între ele, ia naștere un flux electric, care le împiedică să se miște sub influența forței Lorentz. La atingerea egalității acestei forțe și a câmpului magnetic, semiconductorul intră în faza de echilibru. Așa funcționează senzorul Hall.

Tipuri de dispozitive

Sarcina principală a acestui dispozitiv este de a determina intensitatea fluxului magnetic. În practică, acesta este un senzor pentru determinarea valorilor câmpului magnetic. Există două tipuri de senzori:

digital;
analogic.

Dispozitivele digitale sunt bipolare și unipolare. Elementele bipolare funcționează în funcție de polaritatea câmpului magnetic, adică unul pornește senzorul, iar al doilea îl oprește.

Dispozitivele unipolare se pornesc când apare orice polaritate și se opresc pe măsură ce aceasta scade. Senzorii digitali măsoară inducția și apariția tensiunii corespunzătoare, adică prezența sau absența unui câmp magnetic.

Instrumentul afișează unul când inducția câmpului atinge valoarea de prag. Până în acest moment, senzorul va afișa zero. Un astfel de senzor nu va putea detecta prezența unui câmp magnetic cu o inducție slabă. În plus, distanța până la obiectul măsurat va afecta acuratețea citirilor.

Aplicarea senzorului

Traductoarele Hall sunt utilizate pe scară largă în modern aparate electrocasnice. Cu ajutorul lor, rufele sunt cântărite în mașini de spălat. La pornirea unității, lucrurile se udă mai întâi, apoi tamburul începe să se rotească. În funcție de viteza sa de rotație, se determină greutatea totală și mașina este programată pentru consumul de pulbere, apă și agent de clătire.

LA producție în serie pentru prima dată senzorii au început să fie utilizați la tastaturile computerelor. Aici există o interacțiune între elementul de detectare de pe placă și magnetul de pe taste. Elasticitatea provine din material polimeric, care are termen lung Servicii.

Singurul element care se poate sparge în tastatură este controlerul. Electricienii folosesc foarte des senzorul Hall la măsurarea curentului în fire cu cleme fără contact. Dispozitivul de măsurare reacționează la modificările câmpului electromagnetic din jurul cablurilor și firelor.

Datorită inductanței firului de cupru din clești, se creează excitație și se formează o undă electromagnetică. O parte din valoarea sa este evaluată de senzor, care trimite date controlerului. Conform formulelor încorporate în acesta, se face un calcul, iar rezultatul este afișat pe afișaj.

Senzorii sunt utilizați în telefoanele mobile pentru a monitoriza încărcarea și consumul bateriei. Dar un astfel de moment este considerat foarte important în funcționarea vehiculelor electrice, deoarece prezența energiei în ele ocupă un loc special. Traductoarele Hall sunt utilizate în busolele electronice și ca stabilizator de imagine în camerele mobile.

Dar aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă în industria auto. În mașini, acestea sunt utilizate pentru a determina turația motorului, poziția clapetei de accelerație, viteza vehiculului și așa mai departe. Senzorul este utilizat în sistemul electronic de aprindere. Se află în distribuitor și înlocuiește contactele pentru formarea unei scântei.

Utilizarea senzorilor în smartphone-uri

Datorită dimensiunilor reduse, senzorii Hall sunt utilizați pe scară largă în gadgeturile electronice moderne. În smartphone-uri, acestea ajută la readucerea ecranului în poziția inițială, oferă o lansare rapidă a unei căutări GPS, crește durata de viață a bateriei și așa mai departe.

Capacitatea de a răspunde la un câmp magnetic este utilizată în telefoanele flip și laptop-uri. Datorită prezenței unui senzor, dispozitivele se pornesc când ecranul este deschis și se opresc când ecranul este închis. La smartphone-uri, senzorul îndeplinește aceeași funcție, care interacționează cu un magnet încorporat în carcasă. Când capacul este deschis, efectul câmpului slăbește și senzorul pornește lumina de fundal a ecranului. Convertorul Hall în gadgeturi îndeplinește următoarele funcții utile:

asigură orientarea în raport cu orizontul pământului;
funcționează ca busolă pentru dispozitive mobile;
efectuează orientarea ecranului.

Senzorul are o importanță nu mică în dispozitivul camerei video. Împreună cu un microcircuit special, vă permite să reglați calitatea imaginii. Acest lucru este evident mai ales când fotografiați seara.

Notă!
Veți avea nevoie de următoarele instrumente: un set de chei, șurubelnițe, un ciocan și luați o barbă subțire (o pungă va fi bine) și nu uitați de clește!

ecranul de sub numărul 20 se rotește într-un cerc când motorul funcționează (în diagramă, săgeata roșie indică rupturi și o parte solidă);
senzorul are impulsuri electromagnetice pe care le emite, datorită cărora este furnizată o scânteie.

Timp de înlocuire a senzorului

Următoarele semne vă vor ajuta să bănuiți că ceva nu este în regulă cu senzorul:

ai dificultăți în timpul conducerii, mașina trec și accelerează cu smucituri;
mașina se blochează periodic, mai ales la viteze mici;
acul turometrului plutește la ralanti a motorului (se ridică și coboară în sus și în jos, dar nu apeși gazul);
pierderea notabilă a tracțiunii;
mașina nu pornește deloc.

Notă!
Apropo, slăbirea suportului senzorului poate cauza o funcționare necorespunzătoare. Acordați atenție când fotografiați.

Înlocuirea senzorului Hall cu un VAZ 2101-VAZ 2107

Retragere

Scoateți distribuitorul din mașină. Va trebui să dezasamblați puțin distribuitorul, citiți mai multe în articolul: „Repararea distribuitorului pe mașini”, punctele 1-3 și 5.

Instalare

Testul senzorului Hall

Printre elementele de electronică radio, automatizare, precum și echipamente de măsurare, un loc special ocupă senzorul Hall, al cărui principiu de funcționare se bazează pe efectul cu același nume. Semnificația efectului menționat este că atunci când un conductor este plasat într-un câmp magnetic, forta electromotoare(EMF), a cărui direcție va fi perpendiculară pe câmp și curent. Cum se folosește într-o mașină?

Senzor Hall - principiu de funcționare și scop

În condițiile moderne, există o dezvoltare tehnologică constantă a senzorilor Hall. Ele se caracterizează prin fiabilitatea, acuratețea și consistența datelor. Aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă în mașini și alte vehicule. Au rezistență crescută la influențele externe agresive. Senzorii Hall sunt parte integrantă a multor dispozitive care controlează o anumită stare a tehnologiei.

În multe cazuri, acest dispozitiv este situat în distribuitor și este responsabil pentru formarea unei scântei, adică este folosit în locul contactelor. Adesea, acest dispozitiv este utilizat pentru a monitoriza curentul de sarcină. Cu ajutorul acestuia, se efectuează o oprire în cazul supraîncărcărilor curente. Dacă senzorul se supraîncălzi, protecția împotriva temperaturii se declanșează. O schimbare bruscă a tensiunii poate avea consecințe grave pentru dispozitiv. Prin urmare, în cele mai recente modele, este instalată o diodă internă care împiedică repornirea tensiunii.

Senzorul cu efect Hall nu a reușit până acum să înlocuiască întrerupătoarele mecanice convenționale. Cu toate acestea, în orice caz, are o serie de avantaje semnificative. Principalele sunt absența contactelor, poluarea și stresul mecanic. Prin urmare, puteți găsi adesea un senzor Hall pe un scuter, folosit ca parte integrantă.

Senzor Hall - schema de conectare și „fizica” procesului

Dispozitivul clasic cu senzor Hall în practică este un material subțire din foaie semiconductoare. La trecerea prin ea curent continuu la marginile tablei se formează tensiuni relativ scăzute. Dacă un câmp magnetic trece în unghi drept peste placă, atunci are loc o amplificare a tensiunii la marginile foii, care este direct proporțională cu inducția magnetică. Senzorul cu efect Hall este un tip de senzor de puls care generează impulsuri electrice de joasă tensiune. Datorită calităților sale, acest element este utilizat pe scară largă în sistemele de aprindere fără contact..

Am examinat principiul de funcționare al senzorului Hall, schema acestuia nu ne este încă clară. Include în kit-ul său un magnet permanent, un wafer semiconductor cu microcircuit și un ecran de oțel cu fante. Ecranul de oțel trece câmpul magnetic prin fante, datorită căruia începe să apară tensiune în placa semiconductoare. Ecranul în sine nu trece de câmpul magnetic, așa că atunci când sloturile și ecranul alternează, sunt create impulsuri de joasă tensiune.

Atunci când acest senzor este combinat structural cu un distribuitor, se obține un singur dispozitiv - un distribuitor care îndeplinește funcțiile unui întrerupător-distribuitor de aprindere.

Senzor Hall și caracteristici de operare

Atunci când senzorul Hall este utilizat în mod activ în proiectarea mașinii, schema sa de conectare necesită verificări regulate și întreținere preventivă. Principalul lucru este să nu răniți în timpul unor astfel de verificări, așa că deconectarea conectorului cablului de la senzor trebuie făcută fără greșeală cu contactul oprit. În caz contrar, elementul se poate defecta pur și simplu, nu are sens să îl reparați, va trebui înlocuit.

Puteți verifica corectitudinea circuitului după cum urmează: atunci când se rotește și, în consecință, arborele distribuitor, LED-ul de control ar trebui să se aprindă și să se stingă alternativ, indicând prezența unui semnal . Este interzisă verificarea senzorului cu o lampă de testare convențională. O atenție deosebită în timpul funcționării dispozitivului trebuie acordată curățeniei și fiabilității conectorului și contactului mufelor. Trebuie reținut că senzorul Hall nu poate fi utilizat sistem obișnuit aprindere.

Opinia expertului

Ruslan Constantinov

Expert auto. Absolvent al IzhGTU numit după M.T. Kalashnikov cu o diplomă în Operarea transporturilor și a mașinilor și complexelor tehnologice. Peste 10 ani de experiență profesională în reparații auto.

Este aproape imposibil să determinați vizual un senzor Hall defect, cu excepția, probabil, a unor deteriorări mecanice evidente și a unor întreruperi ale cablajului sau contactelor electrice. Pentru a efectua un diagnostic precis, nu se poate face fără serviciile unor specialiști calificați cu echipamentul necesar. Orice service auto are un osciloscop cu ajutorul căruia poți determina eventualele defecțiuni ale senzorilor, inclusiv senzorul Hall. Motivul pentru un astfel de diagnostic poate fi următoarele motive:

pornirea dificilă a motorului și, în unele cazuri, nu este posibil să-l porniți deloc;
ralanti instabil (plutire de turații);
în timpul conducerii cu o creștere a vitezei, se simt smucituri ascuțite;
Motorul se poate opri în orice moment, fără un motiv aparent.

În ciuda complexității procedurii de testare a senzorului Hall, fiecare îl poate testa pe cont propriu, deși obiectivitatea testării va fi mai mică. De exemplu, puteți utiliza un multimetru, puteți seta dispozitivul în modul voltmetru și puteți măsura tensiunea de ieșire, care ar trebui să fie în intervalul de la 0,4 la 11 V. Ei bine, cel mai simplu mod de a verifica este să instalați un senzor bun cunoscut, dacă modificările sunt evidente, acesta este un motiv pentru care mergeți la magazin pentru un senzor nou.

Senzorul Hall este unul dintre elementele principale ale motorului VAZ 2106. Și acest dispozitiv, ca toate celelalte din mașinile autohtone, tinde să se defecteze periodic. Prin urmare, vă vom spune cum să înțelegeți ce este stricat în 2106, cum să îl verificați și cum este înlocuit dispozitivul.

[Ascunde]

Recunoașterea problemei

Problemele de funcționare a senzorului Hall pe o mașină VAZ 2106 se pot manifesta în moduri diferite. Uneori, chiar și un specialist cu experiență nu va putea detecta o defecțiune. Prin urmare, vom lua în considerare principalele simptome care pot indica o funcționare defectuoasă a acestui element:

motorul a început să pornească prost sau să nu pornească deloc;
mașina nu funcționează bine la viteză neutră: pot apărea smucituri periodic, mașina se blochează;
în cazul în care mașina câștigă avânt, motorul se poate zvâcni și bloca;
Motorul se oprește intermitent în timpul conducerii.

Dacă unul dintre aceste simptome este tipic pentru mașina dvs., atunci acest lucru, desigur, poate indica alte defecțiuni. Cu toate acestea, în primul rând, este necesar să verificați senzorul Hall VAZ 2106.

Cum se verifică?

Există mai multe metode care vă vor ajuta să determinați performanța senzorului Hall pe mașina dvs. Să luăm în considerare aceste metode mai detaliat:

Cea mai simplă metodă este de a diagnostica funcționarea motorului VAZ 2106 cu un senzor Hall nou, evident funcțional. Dacă aveți unul, atunci instalați-l în locul celui vechi și încercați să operați mașina. În cazul în care problema a dispărut, atunci răspunsul este evident.
Încercați să verificați dacă există scântei în motor. Acest lucru se face atunci când contactul este pornit. Pentru a face acest lucru, este necesar să demontați blocul instalat pe distribuitor, care se numește distribuitor. Acum porniți contactul. După aceea, va trebui să luați o mică bucată de fir și să conectați capetele acesteia la a treia și a șasea ieșire a comutatorului. În cazul în care apare o scânteie în timpul conectării firului, aceasta înseamnă că acesta a eșuat și trebuie înlocuit.
De asemenea, o verificare a performanței poate fi efectuată folosind un voltmetru. Trebuie să conectați dispozitivul la ieșirea senzorului. Dacă mecanismul Hall funcționează, atunci voltmetrul va răspunde la acesta. În acest caz, săgeata dispozitivului va fluctua de la 0,4 V la 3 V.

Proces de înlocuire

Deci, dacă întâmpinați o defecțiune a mecanismului, atunci va trebui să o înlocuiți. Nu este atât de greu. Ce va fi nevoie pentru asta?

Instrumente de gătit

Pregătiți în avans:

cheie pe „13”;
şurubelniţă
cleşte;
un ciocan.

Înlocuire în etape

Mai întâi, opriți motorul și deschideți capota mașinii. Este necesar să deconectați conducta de admisie de la corectorul de vid.
După aceea, desprindeți capacul distribuitorului de aprindere și demontați-l.
Va trebui apoi să deconectați conectorul dispozitivului care urmează să fie înlocuit. Folosind o cheie pe „13”, atunci trebuie să deșurubați piulița care fixează placa suport.
Acum demontați distribuitorul.
Folosind un ciocan, șurubul arcului ambreiajului trebuie scos din distribuitorul de aprindere.
Apoi, folosind o șurubelniță, deșurubați șuruburile care fixează corectorul de vid. Corectorul trebuie scos. Acesta este modul în care accesați senzorul Hall al motorului dvs. Cu aceeași șurubelniță, deșurubați șuruburile care o fixează și demontați mecanismul.
Înlocuiți dispozitivul cu unul nou. Toată asamblarea ulterioară trebuie efectuată în ordine inversă. După înlocuire, faceți un test drive pentru a vă asigura că dispozitivul funcționează corect.