- Накратко за принципа на работа
- Видове и обхват
- Пример за използване на аналогов елемент
- Предназначение на HH в системата за запалване на автомобила
- Симптоми и възможни причини
- Как да проверим работата на сензора на Хол?
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Електромагнитно устройство, наречено Хол сензор (по-нататък HF), се използва в много устройства и механизми. Но той намира най-голяма полза в автомобилната индустрия. В почти всички модели на местната автомобилна индустрия (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.н.) безконтактната запалителна система за бензинов двигател се контролира от този сензор. Съответно, когато се провали, възникват сериозни проблеми с работата на двигателя. За да не се сбърка с диагнозата, е необходимо да се разбере принципът на сензора, да се познаят неговите конструкции и методи за изпитване.
Накратко за принципа на работа
Принципът на сензор за запалване се основава на ефекта на Хол, който получи името си в чест на американския физик, открил този феномен през 1879 година. Чрез прилагане на постоянно напрежение към краищата на правоъгълна плоча (А и В на Фиг. 1) и поставянето му в магнитно поле, Едуин Хол открива разлика в потенциала на другите две ръбове (С и D).
В съответствие със законите на електродинамиката, силата на Лоренц действа върху носителите на заряда, което води до потенциална разлика. Напрежението U на залата е доста малко, вариращо от 10 μV до 100 mV, което зависи както от силата на тока, така и от силата на електромагнитното поле.
До средата на миналия век откритието не намери сериозни технически приложения, докато се създаде производство на полупроводникови елементи на основата на силиций, свръхчист германий, индиев арсенид и др., Притежаващи необходимите свойства. Това открива възможности за производство на малки по размер сензори, които позволяват да се измери както силата на полето, така и силата на протичащия през проводник ток.
Видове и обхват
Въпреки разнообразието от елементи, които прилагат ефекта на Хол, те могат да бъдат разделени на два типа:
- Аналогов, използвайки принципа на преобразуване на магнитна индукция в напрежение. Тоест, полярността и стойността на напрежението са пряко зависими от характеристиките на магнитното поле. Понастоящем този тип устройства се използват главно в измервателно оборудване (например, като, токови сензори, вибрации, ъгъл на въртене).
Сензорите на Хол ефекта могат да измерват както променлив, така и постоянен ток. - Digital. За разлика от предишния тип, сензорът има само две стабилни позиции, сигнализиращи за наличието или отсъствието на магнитно поле. Това означава, че задействането се случва, когато интензивността на магнитното поле достигне определена стойност. Този тип устройство се използва в автомобилната технология като датчик за скорост, фаза, положение на разпределителния вал, както и колянов вал и др.
Трябва да се отбележи, че цифровият тип включва следните подвидове:
- еднополюсна - операцията се осъществява при определена напрегнатост на полето, а след като тя намалява, сензорът преминава в първоначалното си състояние;
- биполярно - този тип отговаря на полярността на магнитното поле, т.е. един полюс включва устройството, а обратното - изключва.
По правило повечето сензори са компонент с три проводника, два от които са снабдени с двупосочна или еднополярна мощност, а третата е сигнална.
Пример за използване на аналогов елемент
Да вземем за пример дизайна на токовия сензор, чиято работа се основава на ефекта на Хол.
Легенда:
- А е диригент.
- B - отворен пръстен с магнитни проводници.
- C - аналогов Холов сензор.
- D - усилвател на сигнала.
Принципът на работа на такова устройство е доста прост: токът, преминаващ през проводник, създава електромагнитно поле, сензорът измерва неговата величина и полярност и извежда пропорционално напрежение U DT, което се подава към усилвателя и след това към индикатора.
Предназначение на HH в системата за запалване на автомобила
Вземайки предвид принципа на действие на елемента Хол, разглеждаме как този сензор се използва в безконтактната запалителна система на автомобилната линия на ВАЗ. За да направите това, обърнете се на фигура 5.
Легенда:
- И - сензора.
- В е магнит.
- C - плоча от магнитно проводим материал (броят на издатините съответства на броя на цилиндрите).
Алгоритъмът на такава схема изглежда както следва:
- Когато валът на прекъсвача-разпределителя (синхронно движещия се колянов вал) се върти, едно от издатините на магнитно-проводимата плоча заема позиция между сензора и магнита.
- В резултат на това действие силата на магнитното поле се променя, което води до работа на DF. Той изпраща електрически импулс към превключвателя, който управлява запалителната бобина.
- Бобината генерира напрежението, необходимо за образуване на искра.
Изглежда нищо сложно, но искрата трябва да се появи в определен момент. Ако се образува рано или късно, това ще доведе до неизправност на двигателя до пълното му спиране.
Симптоми и възможни причини
Нарушения в работата на HH могат да бъдат открити чрез следните косвени характеристики:
- Налице е рязко увеличение на разхода на гориво. Това се дължи на факта, че впръскването на сместа гориво-въздух се извършва повече от веднъж на цикъл на въртене на коляновия вал.
- Проявата на нестабилна работа на двигателя. Колата може да започне да "потрепва", има рязко забавяне. В някои случаи не е възможно да се развие скорост над 50-60 km.ch. Двигателят "спира" в процеса.
- Понякога отказът на сензора може да доведе до фиксиране на скоростната кутия, без възможност за превключване (при някои модели на вносните автомобили). За да коригирате ситуацията, трябва да рестартирате двигателя. При редовни такива случаи можете уверено да установите изхода от изграждането на DP.
- Често повредата може да се прояви под формата на изчезване на запалителна искра, което съответно ще доведе до невъзможност за стартиране на двигателя.
- В системата за самодиагностика могат да се наблюдават редовни неизправности, например индикаторът за проверка на двигателя светва, когато е на празен ход, и светлината изгасва при увеличаване на скоростта на двигателя.
Не е необходимо тези фактори да са причинени от провала на ДП. Има голяма вероятност неизправността да е причинена от други причини, а именно:
- удари на отломки или други чужди тела върху тялото на ДП;
- имаше прекъсване на сигналния проводник;
- водата е влязла в DP съединителя;
- кабелът на сигнала е затворен с "земна" или бордова мрежа;
- екраниращата мембрана е разкъсана върху целия сноп или отделни проводници;
- повреда на проводниците, захранващи DP;
- полярността на приложеното към сензора напрежение е объркана;
- проблеми с високо напрежението на системата за запалване;
- проблеми с блока за управление;
- неправилно задаване на междината между DP и пластината на магнитния проводник;
- Може би причината се крие във високата амплитуда на крайния удар на предавката на разпределителния вал.
Как да проверим работата на сензора на Хол?
Има различни начини за проверка на работоспособността на сензора SBK, нека ги опишем накратко:
- Ние имитираме наличието на HF. Това е най-лесният начин за бързо тестване. Но неговата ефективност може да се обсъди само ако искрата не се образува, ако има сила в основните възли на системата. За тестване трябва да изпълните следните стъпки:
- изключете трипроводния щепсел от разпределителя;
- стартираме системата за запалване и в същото време „съкращаваме“ земята и сигнала от сензора (контакти 3 и 2 съответно). Ако на бобината на запалването има искра, може да се каже, че сензорът SBK е загубил функционалността си и се нуждае от подмяна.
Имайте предвид, че за да се открие искреност, високоволтовите кабели трябва да бъдат близо до земята.
- Прилагане на мултицет за проверка. Този метод е най-известен и е даден в ръководството на автомобила. Трябва да свържете сондите на устройството, както е показано на фигура 7, и да измерите напрежението.
На добър сензор, напрежението ще варира в диапазона от 0, 4 до 11 волта (не забравяйте да превключите мултиметъра в режим на измерване на постоянен ток). Трябва да се отбележи, че проверката на осцилоскопа ще бъде много по-ефективна. Свързан е по същия начин като мултицет. По-долу е даден примерен осцилограма на работния HF.
- Инсталацията очевидно работи HF. Ако има друг сензор от същия тип или има възможност да го вземете за известно време, тогава и тази опция съществува, особено ако е трудно да се направят първите две.
Яде друга версия на теста, на принципа, наподобяващ втория метод. Тя може да бъде полезна, ако няма налични измервателни уреди. За тестване ви е необходим резистор от 1.0 kΩ, светодиод, например, от по-светъл фенер и няколко жици. От всичко това събираме устройството в съответствие с Фигура 9.
Тестването се извършва по следния алгоритъм:
- Проверете захранването на сензора. За тази цел свързваме (спазвайки поляритета) нашия тестер към клеми 1 и 3 на ВЧ. Включете запалването, ако всичко е нормално със захранването, светодиодът ще светне, в противен случай ще трябва да проверите захранващата верига (след като се уверите, че светодиодът е правилно свързан).
- Проверете самия сензор. За да направите това, проводникът от първия терминал "хвърля" към втория (сигнал от HF). След това започваме да завъртаме разпределителния вал (ръчно или стартерно). Мигащият светодиод ще покаже добър HH. В противен случай, при всеки случай, проверяваме спазването на полярността при свързване на светодиода, а ако е направено правилно, сменяме сензора на нов.