Интернет-журнал о ремонте и эксплуатации автомобилей

Датчик Холла – что это такое, как работает, признаки поломки и способ замены

Для регистрации определенных сигналов в конструкции автомобиля используются всевозможные датчики. О датчике массового расхода воздуха слышали практически все водители, но в машинах имеются и другие устройства. Например, датчик Холла, о котором мы поговорим в этой статье. Вы узнаете, что он собой представляет, для чего используется в машине и каков его принцип действия. Мы расскажем о типах датчиков и принципах диагностики этого компонента.

Что это такое

В конце 19 года прошлого столетия физик по фамилии Холл выявил интересный эффект, который и был назван в его честь впоследствии. Если поместить металлическую пластину в магнитное поле, при этом подать на нее ток, то под действием протекающих электронов она будет менять свое положение перпендикулярно магнитному потоку. На основе этого эффекта были созданы компактные датчики, которые позволяли регистрировать положение объектов в магнитном поле.
Помимо автомобильной промышленности, подобные датчики используются в ионных ракетных двигателях, приборах измерения напряженности магнитного поля и даже в мобильных телефонах в виде основы цифрового компаса. Самая простая реализация датчика позволяет передавать командные сигналы, определять скорости, переключать контакты. Учитывая их размеры, поместить такие датчики можно практически в любой механизм или мобильное устройство.
В конструкцию датчика входят следующие элементы:

  • постоянный магнит;
  • лопасти ротора;
  • провода;
  • пластиковый корпус;
  • микросхема.

Знание того, как устроен датчик Холла, вам понадобится для понимания принципа действия устройства.

Где применяется и находится датчик Холла

Как уже было сказано ранее, устройство активно устанавливается в автомобилях. Первое, где используется подобный прибор, – это система зажигания. Аналоговый датчик играет роль преобразователя, коммутирующего питание. Помимо этого, он используется для регистрации положения отдельных компонентов в автомобиле, например, распределительного или коленчатого вала. Также часто датчик работает в качестве беспроводного контакта.
Устройство, как правило, располагается вблизи вала трамблера. Там же крепится магнитопроводящая пластина в виде ротора с лопастями. Количество прорезей соответствует количеству цилиндров в двигателе. Узнать, где находится датчик Холла конкретно для своей модели авто, вы можете непосредственно в техническом руководстве по эксплуатации или на специализированных форумах.
Датчик обладает несколькими преимуществами, благодаря которым его применение в конструкции автомобиля рационально, а в отдельных случаях даже выгоднее герконовых реле. В этот список входит:

  • увеличение производительности двигателя;
  • является обязательным элементом в конструкции спидометра и тахометра;
  • повышает безопасность вождения авто (способен обеспечить пуск антиблокировочной тормозной системы).

Как работает датчик Холла

Теперь перейдем к самому интересному и выясним принцип работы датчика Холла. Магнитное поле в конструкции датчика создается постоянным магнитом, а его прерывание осуществляется посредством лопастей ротора. Когда идет фаза «окна», то линии магнитного поля пронизывают элемент Холла, тем самым вызывая на нем электродвижущую силу. Как только приходит фаза «шторки», то поле замыкается на нее, а ЭДС исчезает с пластины Холла. Благодаря такой работе создаются электрические импульсы с определенной частотой.
Количество шторок на валу четко определено, при этом соответствует количеству цилиндров в моторе. Угол пропускания тока через обмотку зажигания зависит непосредственно от ширины шторки. Датчик Холла вырабатывает относительно маленькое напряжение в несколько милливольт, поэтому в дальнейшем оно обрабатывается и усиливается специальным операционным усилителем.
Таким образом, вследствие вращения ротора вырабатываются импульсы зажигания электрических свечей. Катушка зажигания, установленная вблизи коммутатора, преобразует прерывистые импульсы амплитудой 12 вольт в напряжения до 25 киловольт. Именно этого показателя достаточно для создания искры между контактами свечи зажигания и воспламенения в цилиндре топливной смеси.

Аналоговые и цифровые решения 

Современный рынок предлагает широкое разнообразие датчиков подобного рода, но все модели можно разделить на две больших группы: аналоговые и цифровые. Первые фиксируют разность потенциалов на основе преобразования индукции магнитного поля в ЭДС, учитывая силу и полярность.
Благодаря развитию полупроводниковых элементов, конечно же, появился новый датчик (цифровой). Его особенность заключается в том, что он фиксирует наличие или отсутствие магнитного поля. При достижении индукцией конкретного показателя (заложенного конструктивно), датчик Холла показывает присутствие поля. Цифровые модели в свою очередь делятся на биполярные и униполярные. В первых датчик работает по смене полярности, а в униполярных моделях за его переключение отвечает изменяющийся уровень индукции.
Цифровые модели способны с высокой точностью определять конкретный порог, но их недостатком является наличие зоны нечувствительности между порогами.

Признаки поломки датчика

Существует ряд признаков, который свидетельствует о неисправности рассматриваемого датчика, а именно:

  1. проблемы с запуском мотора;
  2. перебои и нестабильные обороты на холостом ходу;
  3. дергания автомобиля на высоких оборотах;
  4. машина регулярно глохнет при движении.

Эти признаки могут свидетельствовать и о других проблемах, но проверка датчика Холла не будет лишней. Описанные симптомы также могут свидетельствовать о проблемах в карбюраторе или инжекторе.

Проверка датчика на работоспособность 

Тест датчика можно выполнить несколькими методами в гаражных условиях. Приведем сначала наиболее простые и доступные способы, а именно:

  • Используйте мультиметр. Следует измерить напряжение на выходе датчика. В исправном состоянии оно будет колебаться от 0,4-11 вольт.
  • Если у вас имеется осциллограф, можно проверить осциллограмму, которую формирует датчик. Для этого вам необходимо знать, какой сигнал формирует исправный датчик, чтобы сделать вывод о его неработоспособности.
  • Для проверки работоспособности закоротите третий и шестой выводы на колодке трамблера. Если при активном зажигании произойдет искра, необходимо менять датчик.
  • Замкнуть контакты самого датчика (выходы «минус» и контакт с коммутатором).
  • Если все эти методы диагностики для вас слишком сложны или выполнить их не представляется возможным, можно попробовать поставить заведомо работающий датчик (например, попросить у соседа или на авторазборке), а затем проверить, исчезли ли симптомы.

Замена датчика

Учитывая невысокую стоимость детали, ремонтировать такой прибор бессмысленно, поэтому стоит поговорить о процедуре установки. Чтобы заменить датчик, водителю понадобится в гараже максимум 15 минут:
Если неисправность датчика точно подтвердилась, то следует провести замену. Предварительно подготовьте инструменты (набор ключей и отверток). Отметим, что замена датчика Холла особых сложностей не представляет, соответственно, справиться с ней смогут даже неопытные автомобилисты при соблюдении следующего порядка процедуры:

  1. Обязательно заглушите автомобиль и снимите клеммы с аккумуляторной батареи.
  2. В подкапотном пространстве отключите и выполните демонтаж трамблера зажигания.
  3. Снимите крышку.
  4. Совместите метки ГРМ с меткой на коленчатом вале.
  5. Демонтируйте вал трамблера.
  6. Демонтируйте старый, а затем установите новый датчик Холла.
  7. Выполните сборку. Поставьте трамблер на место.

Теперь вы знаете, зачем нужен датчик Холла. Как видно, диагностика не представляет особых сложностей. Цена на датчики лежит в пределах нескольких сотен рублей, а замена выполняется за пару десятков минут. Это все настоящие мелочи по сравнению с тем, каких проблем вам позволяет избежать исправный датчик. В крайнем случае, вы можете обратиться в автомастерскую, где механики с помощью специализированного оборудования вынесут вердикт работоспособности датчика.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:


Вас может заинтересовать:

Добавить комментарий