Как проверить датчик холла тестером: 4 способа — Ozon Клуб

Проверка датчика Холла ауди с4.

Проверка датчика Холла ауди с4.

Подробности

Датчик Холла необходим для запуска двигателя, если этот датчик неисправен, то сколько не крути стартером, машина не заведется. Проверить датчик Холла удобнее на автомобиле, а не отдельно от него. Датчик Холла можно сравнить с фото реле, только вместо света здесь используется магнитное поле.

Рис 1 – Снятый датчик Холла.

Для проверки датчика вам необходимо обзавестись светодиодным тестером. Изготовить его можно следующим образом. Покупаем в магазине радиодеталей обычный светодиод и сопротивление 1 кОм. К ножке светодиода припаиваем сопротивление.

Рис 2 – Светодиодный индикатор.

Для удобства припаяем к светодиоду и сопротивлению провода, длина на ваше усмотрение. После нужно заизолировать открытые части, чтобы при проверке случайно не замкнуть.

Теперь идем в гараж и приступим к проверке.

Датчик Холла на ауди с4 2.6 находится в задней крышке распредвала, на левой головке по ходу движения автомобиля. Прежде чем приступить к проверке датчика, нам нужно удостовериться присутствует ли питание на нем. На датчик одет штекер, так вот у него мы закатываем резиновый чехол и видим клеммы, они там пронумерованы.

Рис 3 – Разъем на датчик Холла.

Включаем зажигание и встаем мультиметром на клеммы 1-3. Прибор должен показать не меньше 10 вольт.

Рис 4 – Напряжение на разъеме, подключаемом к датчику Холла.

Рис 5 – Проверяем питание датчика Холла.

Теперь берем наш светодиодный тестер и встаем на эти же клеммы. Если мы угадали полярность, то светодиод должен гореть. Если не угадали, то ничего страшного просто поменяйте концы местами.

Рис 6 – Подцепляем светодиодный индикатор.

Провод на клемме 1 оставляем, а с клеммы 3 пересаживаем на 2 клемму, проворачиваем распредвал. Это можно сделать, вручную или стартером.

Если мы будим крутить двигатель стартером, то светодиод должен моргать, это говорит об исправности датчика Холла.

Если вы сняли датчик Холла, то в исправности его можно убедиться и следующим способом. На снятом датчике мы подцепляем штекер. Также встаем светодиодным индикатором на клеммы 1 – 2. Включаем зажигание. Светодиод у нас должен гореть.

Рис 7 – Светодиодный индикатор подключили на 1 и 2 клемму.

Если мы вставим что-нибудь, например нож между катушкой и магнитом, то светодиод у нас погаснет. Это также свидетельствует об исправности датчика, в ином случае датчик Холла не исправен.

Рис 8 – Тушим светодиод.

Выход из строя датчика Холла это не редкость на автомобиле Audi c4. Когда у вас внезапно перестал заводиться двигатель, первым делом нужно обратить внимание именно на этот датчик.

Если у вас возникли вопросы или имеются предложения по данной статье. Добро пожаловать на форум.

Фотоотчет: Как проверить датчик зажигания скутера?

Для начала хотелось бы внести небольшой вклад в повышение технической грамотности некоторых не особо отягощенных интеллектом деятелей. Подавляющее большинство из которых называет магнитоиндукционный датчик генератора с какого-то перепугу — «датчиком холла». И что самое смешное — торгаши туда же… Как не зайдешь в магазин: на этикетке с датчиками так и написано: «датчик холла». Вот откуда это берется??? Ладно торгаши, о них говорить нечего — тяжелый случай… А вы?

Теория

Когда-то давным давно в батарейных системах зажигания применялись механические прерыватели (контакты). В нужный момент они размыкали цепь в первичной обмотке катушки зажигания — ток пропадал, возникал эффект магнитной индукции и во вторичной обмотке катушки зажигания наводилось высокое напряжение, которое поступало к свече зажигания.  И далее в виде искрового разряда проскакивало между электродами свечи образую всем вам хорошо знакомую искру.

В современных системах зажигания, таких как CDI, а именно о ней пойдет речь — принцип формирования искрового разряда остался практически тот же. За исключением способа управления моментом искрообразования.

Датчик

Вместо механических контактов в систему зажигания CDI внедрили электронный датчик, который в нужный момент подает небольшой импульс на тиристор коммутатора (там он работает в режиме электронного ключа, по сути это и есть нечто иное как прерыватель только электронный, а не механический как раньше) — тиристор открывается и ток с конденсатора коммутатора поступает на катушку зажигания. А дальше, происходит почти тоже самое, что и в старых контактных системах зажигания.

Датчик

А это специальный магнит на роторе генератора, который определяет момент проскакивания искры между электродами свечи зажигания. При прохождении этого магнита мимо датчика в нем наводится импульс

Проверка

Проверить датчик можно не снимая генератора с двигателя и даже не зная где он находится. Нам нужно всего лишь найти разъем, которым датчик подключается к бортовой сети скутера и проверить — выдает ли датчик импульс или нет.

Заходим на правую сторону скутера, обследуем двигатель на предмет выхода из него толстого пучка проводов, двигаемся по проводам до разъема, которым он стыкуется с бортовой сетью — ищем в пучке бело-голубой провод идущий от двигателя и отключаем его от клеммы

Переводим тестер в режим измерения переменного тока на диапазон 2V или, если в вашем тестере есть такая возможность на 200mV.

Одним щупом касаемся любой металлической части скутера или двигателя, другим щупом — провода датчика. Крутим двигатель стартером и смотрим на дисплей:

• Если на дисплее забегали циферки значит датчик генерирует импульс и с ним все в порядке
• Если на экране останутся нули значит датчик неисправен или оборвался провод

В диапазоне измерения 2V исправный датчик доложен выдать примерно такие значения

В диапазоне 200mV такие

Если датчик ничего не выдает — проверяем его на обрыв:

Переводим тестер в режим звуковой «прозвонки» — одним щупом касаемся массы, вторым — провода датчика: исправный датчик в режиме «прозвонки» должен выдать примерно такие значения

Если на дисплее будут одни нули значит оборвался провод или навернулся датчик. В любом случае нужно снимать генератор и смотреть датчик. А там будет видно: если провод целый — значит 100% навернулся датчик.

Как проверить датчик Холла | Хорошие немецкие машины / Опель по-русски / Обзоры Opel / Тест — драйвы Opel

Принцип работы датчика Холла

Датчик Холла – это устройство, которое фиксирует изменения в электромагнитном поле. Фактически – это выключатель, который срабатывает в моменты появления магнитного поля возле него и вся суть его работы в автомобиле сводиться к получению данных о положении коленвала и распредвалов для своевременной подачи топливовоздушной смеси в цилиндр и её воспламенения. Последствием выхода такого датчика из строя является полная остановка двигателя, поскольку система управления двигателем «не знает» в каких положениях находятся поршни и клапана, а это чревато серьёзными последствиями.

В автомобилях Лада Веста принцип Холла используется в датчике фаз. Он располагается на шкиве впускного распредвала. В шкиве имеется прорезь, которая в момент прохождения мимо датчика меняет его потенциал до 0 вольт и передаёт эту информацию на блок управления двигателем. В этот момент поршень первого цилиндра находится в ВМТ в такте сжатия.

Как проверить датчик Холла ВАЗ

Утверждать о неисправности датчика Холла только лишь по остановке двигателя нет никакого смысла, поскольку к этому результату может привести множество других причин. Но, если вы имеете кабель диагностического разъёма и ноутбук (планшет) с установленным программным обеспечением, вы всегда сможете точно определить неисправность датчика по коду ошибки. P0340, P0342, P0343 – коды ошибок, связанные с работоспособностью датчика фаз. Если у вас нет возможности считать коды ошибок, то возникает вопрос, как проверить датчик Холла своими руками. На этот вопрос есть ряд ответов:

• проверка датчика фаз мультиметром
• проверка датчика фаз осциллографом
• проверка датчика фаз светодиодом

Как видите, существует немало ответов на вопрос о том, как проверить датчик Холла на исправность — это даёт возможность выполнить диагностику в любых условиях. Рассмотрим более подробно информацию о том, как проверить датчик Холла прибором.

Проверка датчика Холла мультиметром

Проверка исправности датчика Холла мультиметром – самый популярный и простой метод диагностики этого элемента. Если у вас в дороге случилась неисправность, вы всегда можете при наличии мультиметра осуществить диагностику датчика фаз.

Для осуществления этого действия нужно настроить мультиметр на режим вольтметра и установить ограничение от нуля до пятнадцати Вольт. Далее необходимо включить четвёртую передачу и приподнять одно колесо автомобиля на домкрате. Подключив мультиметр к датчику и вращая колесо, следите за изменениями показателей мультиметра. Если датчик исправен, то при прохождении прорези шкива распредвала мимо него, напряжение будет кратковременно падать практически до отметки 0. При иных показателях или при полном отсутствии показателей датчик фаз можно считать неисправным. Таким образом, производится проверка датчика Холла тестером на автомобилях Лада Веста.

 Проверка датчика Холла осциллографом

Этот метод также можно использовать для такого действия, как диагностика датчика Холла. В отличие от предыдущего метода, осциллограф позволяет визуально увидеть график скачков напряжения. Видео на экране осциллографа даёт немного более ясную картину и может использоваться для проверки «умирающего» датчика — он может создавать временные перебои в работе двигателя и, при подключении к нему осциллографа у вас будет возможность сравнить работу датчика в нескольких циклах. Например, бывает такое, что датчик периодически не выдаёт достаточного напряжения, и осциллограф это наглядно продемонстрирует в виде разницы амплитуд.

Чтобы протестировать датчик фаз осциллографом, нужно установит автомобиль на подъёмник, подключить осциллограф, включить зажигание, запустить двигатель и включить первую передачу. Для более менее определённой картины достаточно будет наблюдать за показаниями в течение минуты.

Спасибо за подписку!

Проверка датчика Холла светодиодом

Как проверить датчик Холла без тестера? Вы можете выполнить проверку, воспользовавшись элементарным светодиодом. Метод не отображает числовые характеристики напряжения, но проверки с помощью светодиода достаточно для того чтобы убедиться в исправности или неисправности датчика фаз.

Для такой проверки достаточно подключить светодиод проводами к датчику фаз и сымитировать работу двигателя любым из методов, указанных выше. Если светодиод моргает с одинаковой периодичностью (один раз за полный такт работы первого поршня), то датчик исправен и не подлежит замене. Если же светодиод не моргает, то это говорит о неисправности датчика или неисправности светодиода (рекомендуется проверить светодиод перед использованием в качестве тестера).

Но при такой проверке есть одно «но»: если датчик фаз не выдаёт достаточного напряжения для получения системой управления двигателя сигнала, то диод всё равно будет моргать.

проверка, ремонт и замена регулятора

Работа автомобильного двигателя контролируется множеством различных устройств и систем, каждая из которых выполняет определенные функции. Одним из таких контроллеров является датчик Холла, именно о нем мы расскажем в этой статье. Что это за устройство, где оно расположено, какие бывают виды и как произвести диагностику контроллера? Ответы вы можете найти в этой статье.

Что такое датчик Холла?

Зачем нужен этот оптический датчик, как он выглядит, где он стоит в автомобиле, каковы симптомы поломки устройства? О том, как проверить датчик Холла, мы расскажем ниже, а для начала рассмотрим описание контроллера.

Местонахождение и функции

Итак, что такое датчик Холла? Это контрольный девайс, передающий на блок управления информацию о положении двух валов — коленчатого и распределительного. Для чего нужен датчик Холла? Устройство используется для контроля положения валов с целью определения оптимального положения ГРМ. Контроллер функционирует на основе эффекта Холла, большинство автолюбителей знают этот девайс, как датчик распределительного вала.

Где находится датчик Холла? Как правило, контроллер расположен в трамблере и отвечает за появление искры. Соответственно, он используется вместо контактов распределителя, то есть его установка возможна на бесконтактные системы зажигания.

Устройство датчика Холла достаточно простое:

• магнит постоянного типа;
• металлический экран, оснащенный несколькими технологическими отверстиями;
• полупроводниковые пластины.

Виды

Датчик Холла в трамблере может относиться к одному из видов:

1. Аналоговый вид. К такому типу относятся обычные преобразователи, который не могут изменить индукцию магнитного поля. Параметры, выдаваемые контроллером, будут зависеть от полярности, а также силы магнитного поля.
2. Цифровые устройства, в них магнитное поле отсутствует. Принцип действия такого контроллера заключается в том, что когда параметр индукции достигает определенного значения, выдается логическая единица. В том случае, если значение не будет достигнуто нормы, выдается ноль. Основный минусом устройств цифрового типа является слишком низкая чувствительность.
3. Оптические контроллеры. Они имеют более сложное устройство. В таких девайсах магнитное поле перемещается на прорези в металлическом экране, что способствует изменению разности потенциалов (автор видео о диагностике девайса — канал Автоэлектрика ВЧ).

Область применения

Что касается области применения, то такие преобразователи стали повсеместно использоваться с началом изготовления полупроводниковых пленок. Поначалу они имели довольно большие размеры, но с течением времени и развитием электроники преобразователи стали устанавливать в более компактные корпусы. Кроме того, сами корпуса стали оснащаться магнитными элементами, чувствительными деталями, а также микросхемами. На сегодняшний день контроллеры используются во многих отраслях промышленности — металлургии, машиностроении, авиастроении, а также в серодвигателях.

Что касается автомобилестроения, то в транспортных средствах этот контроллер используется в качестве размыкателя и замыкателя. На установленный девайс осуществляет воздействие магнит, установленный и вращающийся внутри распределителя. Преобразователь подает сигнал под воздействием этого магнита, соответственно, это способствует образованию искры для воспламенения горючей смеси в цилиндрах.

Принцип работы

Как работает датчик Холла? Девайс выдает сигналы в случае изменения разности потенциалов, появляющейся в проводнике при пересечении магнитного поля. С помощью магнита происходит образование магнитного поля, которое изменяется в том случае, если стальной зуб (репер) замыкает разъем. Сам зуб может быть расположен на зубчатом колесе распределительного вала или на задающем диске. При более быстром вращении распредвала девайс чаще отправляет сигнал (автор видео — канал Lty D).

Когда металлический зуб проходит через щель на валу, в системе происходит разность потенциалов, что способствует подаче сигнала на управляющий модуль (ЭБУ). В свою очередь, блок выявляет время впрыска и, соответственно, возгорания горючей смеси. В том случае, если силовой агрегат оснащен системой изменения фаз, контролер будет вмонтирован на клапана распределительного вала — как впускной, так и выпускной.

Что касается работающих дизельных двигателей, то в данном случае контроллер позволяет определить положение распределительного вала относительно коленчатого. Это позволяет обеспечить наиболее устойчивую работу мотора в любом режиме. Также следует отметить, что в дизельных агрегатах немного изменено устройство задающего диска — на нем имеются металлические зубчики для каждого цилиндра.

Способы проверки на работоспособность

Перед тем, как проверить датчик Холла тестером, необходимо разобраться в том, что нужный контроллер действительно неисправен. Для этого следует надо ориентироваться в основных симптомах неполадок.

Итак, каковы признаки неисправности датчика Холла:

• во время езды мотор может просто заглохнуть без видимых причин;
• возникают проблемы в запуске силового агрегата — мотор заводится с большим трудом или не стартует в целом;
• при движении на повышенных оборотах автомобиль может дергаться, в частности, при нажатии на педаль газа (автор видео о диагностике девайса с помощью тестера — Дмитрий Мазницын).

Проверка датчика Холла должна осуществляться в том случае, если появились первые симптомы неполадок.

Как произвести диагностику контроллера Холла мультиметром:

1. Сначала нужно снять крышку с трамблера.
2. Затем отключается разъем питания от устройства.
3. Мультиметр необходимо подключить к первому и третьему контакту, после этого следует включить зажигание. Если в цепи питания повреждений нет, то на дисплее мультиметра появится значение в 10 вольт или больше.
4. Ниже вы можете увидеть датчик Холла фото схемы подключения, тестер нужно подсоединить к цепи так, как показано на рисунке. Подключив, вам нужно будет повернуть коленвал стартером, при этом наблюдая за показаниями на экране тестера. При рабочем контроллере на экране мультиметра произойдет скачок напряжения — значения могут быть разными, от 0 до нескольких вольт. Если это произошло, то замена датчика Холла не потребуется, поскольку девайс исправен. Если же скачков напряжения выявлено не было, это говорит о том, что нужно произвести ремонт датчика Холла или его замену.

Фотогалерея

1. Схема диагностики 2. Схема бесконтакт ной СЗ

Видео «Подробная инструкция по замене контроллера на ВАЗ 2109»

На примере автомобиля ВАЗ 2109 предлагаем ознакомиться с подробной инструкцией по замене контроллера с описанием основных нюансов и особенностей этого процесса (автор видео — канал Всё из жизни»одного человека»).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Тестирование датчика Холла

Тестирование датчика Холла

    Датчики Холла существуют уже давно. Они

обычно используются для датчиков распредвала и коленчатого вала, но их также можно найти

и в других местах. Например, датчик скорости или счетчик оборотов

на некоторых компрессорах. По сути, датчик на эффекте Холла представляет собой преобразователь

, способный к переменному выходному сигналу в зависимости от силы магнитного

поля, с которым он находится в непосредственной близости.К датчику Холла подключены три провода

. Провод заземления, провод входного напряжения

и провод выходного сигнала. (Заземляющий провод можно не использовать для

заземления корпуса вместо провода. )

Что такое датчик Холла?

    Внутреннее устройство типичного датчика Холла состоит из тонкой проводящей пластины, через которую проходит ток. Напряжение проходит через проводящую пластину и поступает на выходной провод.Теперь, если мы поднесем магнитное поле к проводящей пластине, оно нарушит прямолинейный поток напряжения, называемый силой Лоренца. (Некоторые датчики на эффекте Холла будут иметь встроенный в датчик постоянный магнит, в то время как в других используется внешний магнит.) Электроны в проводящем материале будут отклоняться в одну сторону, что в некотором смысле замедляет поток напряжения от датчика. Это означает, что если мы поместим измеритель между двумя выводами, мы получим измеримое изменение напряжения, что и видит PCM.

    Датчик на эффекте Холла сам по себе не может создавать переменный выходной сигнал, для этого требуется кусок металла, который нужно поместить на точном расстоянии от наконечника датчика. Это создаст флуктуирующий электрический сигнал, который будет индуцироваться по мере того, как металл перемещается в магнитном поле и выходит из него. Затем этот электрический сигнал передается от датчика по выходному сигнальному проводу.

    Датчик на эффекте Холла использует опорное напряжение, подаваемое на входной провод, в качестве базового напряжения для выходного сигнала.Земля нужна только для замыкания цепи. Однако эталонное напряжение обычно составляет 5 вольт, но на некоторых моделях оно варьируется до 8 вольт или до 12 вольт (или напряжения батареи). Это входное напряжение, или обычно называемое опорным напряжением, обычно исходит от PCM.

    Выходной провод обычно называют сигнальным выходом, а в некоторых справочных материалах он даже может называться входным сигналом PCM. Просто имейте в виду, что это выход датчика, а не место для добавления напряжения любого рода во время тестирования.

    В большинстве случаев вы найдете датчик коленчатого вала, установленный рядом с коленчатым валом или на маховике, причем кончик датчика находится всего в нескольких сантиметрах от зубчатого колеса, называемого релюктором. Зубья пилы рефлектора оказывают высокое и низкое сопротивление внутренней катушке датчика. Если вы возьмете рефлектор и выпрямите его по прямой линии, вы увидите, что создаваемые им прямоугольные контуры вверх и вниз имеют точно такую ​​же форму прямоугольной волны, которую вы видите на своем осциллографе.На кулачковом датчике он может иметь не симметричную форму пилообразного зуба, а повторяющуюся конфигурацию вверх и вниз с различной длиной пилообразного зуба.

Проверка датчика Холла

    Есть несколько способов проверки датчика Холла, которые приходят на ум. Первый и наиболее часто ошибочный тест заключается в том, чтобы держать датчик в руке, пока он подключен к омметру, а затем провести по датчику металлическим предметом, например, гаечным ключом. Вы должны увидеть некоторое движение в измерителе.Теперь это не абсолютный тест, указывающий на то, что датчик находится в хорошем состоянии. Хотя он показывает, может ли датчик регистрировать сигнал, это не является хорошим/плохим результатом теста. Вам нужно будет проверить это дальше, чтобы быть уверенным.

    Без снятия датчика с автомобиля лучше всего использовать сканер. Большинство сканеров, способных считывать показания датчика кулачка или кривошипа, как правило, позволяют вам видеть значения датчика в режиме реального времени. Некоторые считываются как количество оборотов, некоторые считываются как выходное напряжение (вход PCM от датчика), а некоторые могут отображать только входное напряжение или процент выходного сигнала.(На некоторых сканерах сигнал датчика скорости колеса будет преобразован в мили в час, а не в показания напряжения.)

    Я предпочитаю использовать прицел. Начните с подключения провода заземления прицела к заведомо исправному заземлению, затем проверьте один из проводов соединения датчика. (На данный момент нет необходимости знать, какой вывод какой, мы узнаем это через минуту.) Показание «0» или близкое к 0 напряжение, скорее всего, указывает на провод заземления датчика. Если вывод показывает близкое к 5 вольтам или больше, это, скорее всего, вывод входного опорного напряжения.Оба этих провода можно считать с помощью мультиметра, если прицел недоступен. Однако оставшееся опережение не будет точно регистрироваться на мультиметре при работающем двигателе или, в случае датчика скорости при вращении колеса, для этого требуется прицел. Это проводник, который создаст прямоугольную волну, как я упоминал ранее.

    Последняя проверка заключается в том, чтобы найти электрическую схему автомобиля, над которым вы работаете, и проверить расположение различных проводов на разъеме и их функции.После того, как вы определили, что выводы правильные, показания напряжения, которые вы видите на осциллографе, должны помочь вам определить состояние датчика. Чтобы еще больше углубиться в диагностику, и если ваш прицел имеет более одного канала, вы можете использовать следующий канал, чтобы увидеть датчик кулачка и кривошипа на одном экране одновременно. Наблюдая за положениями максимумов и минимумов на экране, вы сможете определить фактическое положение поршня (коленчатого вала) и кулачка по отношению к пикам и впадинам двух датчиков.

Тестирование с использованием показаний датчика Холла

    В случае отказа двигателя или неравномерной работы вы можете увидеть, что датчики распредвала и коленчатого вала не выровнены, что указывает на возможную неисправность ремня или цепи ГРМ. прыгнуло время. Иногда это смещение является едва уловимым отклонением от правильного показания прицела. Именно здесь полезно иметь источник известных хороших волновых моделей и сравнивать свою модель области видимости с известной хорошей моделью.Примером того, на что следует обратить внимание, является пропущенный зуб в шаблоне или необычная длина по сравнению с другими шаблонами зубьев пилы на экране, или, возможно, что-то, что появляется как сбой на экране, но в то же время повторяется снова и снова. снова. Любое из этих условий может указывать на проблему с рефлектором, датчиком или прерывистой проводкой. У меня было несколько случаев, когда простое дальнейшее смещение сенсора на самом деле корректировало рисунок прицела и промах одновременно.

    Попрактиковавшись, вы сможете читать экран прицела как дорожную карту. Я ни в коем случае не самый быстрый ученик, но мне удалось достаточно понять форму волны прицела и шаблоны датчиков кулачка и кривошипа, чтобы обнаружить множество проблем, на решение которых у меня ушли бы часы без это, и нет причин, по которым вы не могли бы сделать то же самое.

Удачных испытаний.

Как проверить датчик положения коленчатого вала мультиметром

Как проверить датчик положения коленчатого вала мультиметром

1.
В зависимости от марки и модели вашего автомобиля неисправный или некачественный CKP может вызвать один или несколько из следующих симптомов:

Тяжелый пуск-запуск, невозможность запускаУсловия запуска и остановкиСостояние холостого ходаУвеличенный расход топливаНеисправность распознаванияПроверьте индикатор двигателя

Но проблемы в других системах (например, в топливной системе или системе зажигания) также могут вызывать некоторые из тех же симптомов. Поэтому важно проверить CKP, чтобы лучше диагностировать проблему.

Несмотря на то, что рекомендуется проверять датчик положения коленчатого вала с помощью осциллографа, это не является обычным инструментом для многих автовладельцев или энтузиастов-любителей.Вы по-прежнему можете проверить датчик с помощью цифрового мультиметра (DMM), независимо от того, используется ли в вашем двигателе индуктивный датчик или датчик Холла.

Это то, что вы будете делать здесь с помощью этого руководства. Однако обратите внимание, что вам потребуются электрические значения для вашей конкретной марки и модели автомобиля, чтобы найти датчик, идентифицировать кабели и при необходимости заменить их.

Вы найдете эту информацию в руководстве по ремонту вашего автомобиля. Если у вас еще нет этого руководства, вы можете приобрести относительно недорогую версию после покупки на Amazon.Руководства Haynes содержат множество изображений и пошаговых инструкций по техническому обслуживанию, ремонту и поиску и устранению неисправностей для многих систем вашего автомобиля. Таким образом, вы вернете свои небольшие инвестиции в короткие сроки.

Датчик положения коленчатого вала контролирует положение коленчатого вала и частоту вращения двигателя. | источник

1. Для чего используется датчик CKP?

В общем, CKP управляет движением поршня и положением коленчатого вала. Это также помогает компьютеру контролировать отказ двигателя и частоту вращения двигателя.ЭБУ использует эту информацию для регулировки угла опережения зажигания и впрыска топлива.

Однако датчик CKP может выдерживать нагрев и вибрацию во время работы двигателя. В конечном итоге это берет свое, и датчик или его цепь могут выйти из строя.

Как и в случае с другими датчиками, связанными с выбросами, компьютер автомобиля может хранить диагностический код неисправности (DTC), который сигнализирует о проблеме с датчиком CKP или схемой датчика, например

.

P0315P0335-P0339P0385-P0389

Если в вашем двигателе используется датчик положения распредвала (CMP), вы также можете увидеть соответствующий код:

P0016-P0019

Поэтому, если вы подозреваете проблему с CKP, важно устранить неполадки, чтобы убедиться, что проблема связана с датчиком, цепью или одним из компонентов системы, с которыми он работает.

Следующие разделы помогут вам проверить датчик положения коленчатого вала только с помощью цифрового мультиметра (DMM), независимо от того, используется ли в вашем двигателе индуктивный датчик или датчик Холла.

2. как определить, индуктивный датчик положения коленчатого вала или датчик Холла

В большинстве современных автомобилей используется один из двух типов датчиков положения коленчатого вала.

Индуктивный (магнитный) датчик CKP:

Может иметь один или два провода Устанавливается перед ротором или рулевым колесом Генерирует собственный сигнал переменного тока

Датчик Холла CKP:

Может иметь три или четыре провода, монтируется перед ротором или зубчатым колесом, генерирует цифровой сигнал (меандр), для генерации сигнала требуется внешний источник питания и заземление.

Вы можете использовать цифровой мультиметр для проверки датчика CKP. | источник

3. Поиск и устранение неисправностей датчика CKP

Многие проблемы с датчиком CKP могут быть в жгуте проводов или в разъеме датчика. Поэтому обязательно внимательно их проверьте, прежде чем приступать к устранению неполадок датчика. Но сначала нужно найти датчик.

В зависимости от марки и модели вашего автомобиля вы можете найти датчик CKP:

устанавливается на передней крышке двигателя или крышке ГРМ, рядом со шкивом коленчатого вала или за гармоническим балансиром.где-то в середине блока двигателя.под стартером.в задней части двигателя, в колоколе коробки передач возле обода маховика.

При необходимости обратитесь к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы найти датчик для вашей конкретной модели.

Проверка проводки и датчика

Часто датчик, который выходит из строя или не работает, возникает из-за неисправного кабеля или разъема. Выполните визуальный осмотр жгута проводов и разъемов между датчиком и PCM или силовым модулем.

Проверьте провода на наличие повреждений. Проверьте ослабленные провода. Проверьте ослабленные крепежные винты датчика. Проверьте электрический разъем на наличие повреждений. Снимите датчик и проверьте, не прилипли ли к наконечнику магнита датчика металлическая стружка или стружка.

Если в вашем автомобиле используется распределитель, отключите систему зажигания, чтобы запустить двигатель. | источник

Испытание индуктивного датчика типа CKP

Следующие шаги дают вам пример проверки индуктивного датчика типа CKP.

Однако обязательно обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы узнать электрические значения и, возможно, рекомендуемый метод проверки датчика CKP на вашей конкретной модели.

Отсоедините электрический штекер от датчика CKP и установите цифровой мультиметр на шкалу напряжения постоянного тока с низким диапазоном. Это может быть чистая поверхность двигателя, металлическая скоба или отрицательная (-) клемма аккумуляторной батареи. Один из проводов должен выдавать примерно 1,5 вольта, иначе датчик не получит опорное напряжение и его нужно будет ремонтировать.

Для предотвращения запуска двигателя:

Деактивируйте топливную систему, удалив предохранитель или реле с топливного насоса или отсоединив кабель зажигания между катушкой зажигания и распределителем.

При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля. Это предотвратит запуск двигателя.

Установите цифровой вольтметр на нижний диапазон шкалы напряжения переменного тока. Убедитесь, что измерительные провода находятся вдали от движущихся частей двигателя во время этой проверки. Попросите помощника запустить двигатель на несколько секунд, пока вы наблюдаете за показаниями счетчика.

Датчик должен генерировать пульсирующий сигнал напряжения. Если вы не видите импульсов напряжения, замените датчик. Сравните свои результаты со спецификациями производителя.Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

Вы можете проверить сопротивление вашего индуктивного датчика положения коленчатого вала:

Установите цифровой мультиметр на омическую шкалу.

Отсоедините электрический разъем CKP.

Подсоедините один кабель цифрового мультиметра к одному из контактов датчика, а другой кабель цифрового мультиметра — к другому контакту датчика. Неважно, какой.

Включите цифровой мультиметр.

Показание должно указывать значение сопротивления, обычно от 200 до 2000 Ом, в зависимости от модели вашего конкретного автомобиля.Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля для спецификации. Если показания бесконечно резистивны, датчик имеет разомкнутую цепь; если показание равно нулю, датчик имеет короткое замыкание.

Проверка сопротивления CKP

Не проверяйте сопротивление датчика Холла типа CKP. Наведенное напряжение может повлиять на работу исправного датчика.

При отсоединении кабеля зажигания от распределителя заземлите двигатель кабелем-перемычкой. | источник

Испытание датчика Холла типа CKP

Лучшим способом проверки датчика Холла является осциллограф.Но не так много мастеров-самоучек владеют им. Вы все еще можете использовать цифровой мультиметр для проверки датчика CKP этого типа на своем автомобиле.

Хотя вы не увидите график высокого и низкого напряжения и частоту, которые вы видите на показаниях осциллографа, вы получите среднее напряжение от датчика, что даст вам представление о том, как он работает.

Снимите предохранитель или реле с топливного насоса, чтобы предотвратить запуск двигателя во время этой проверки.

Если в вашем двигателе используется распределитель, вы можете отсоединить средний кабель зажигания и подключить его к двигателю с помощью соединительного кабеля.При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля. Отсоедините электрический разъем от датчика CKP. Установите на цифровом мультиметре напряжение постоянного тока и диапазон 20 вольт. Прикоснитесь черным кабелем цифрового мультиметра к черному проводу разъема жгута проводов.

Прикоснитесь красным кабелем цифрового мультиметра красным проводом (питание) к разъему жгута проводов.

Возможно, вам придется проверить электрическую схему для вашей конкретной модели, если датчик CKP использует провода разного цвета для обозначения заземления, питания и сигнальных линий. Выключите зажигание и снова подключите датчик CKP к разъему жгута проводов.Прикоснитесь к черному проводу цифрового мультиметра отрицательным аккумулятором, затем с помощью красного измерительного провода соедините черный провод заземления с разъемом жгута проводов или датчиком положения коленчатого вала. Ваш цифровой мультиметр должен регистрировать примерно от 200 мВ до 300 мВ. Теперь прикоснитесь красным проводом от цифрового мультиметра к зеленому проводу (сигнал) на разъеме жгута проводов или датчике положения коленчатого вала.

Запустите двигатель на несколько секунд. Ваш счетчик должен зарегистрировать около 300 мВ. Это среднее значение напряжения сигнала, генерируемого датчиком CKP.

При необходимости сравните полученные результаты с информацией в руководстве по ремонту вашего автомобиля.

Хотя и не так часто, может быть виноват компьютер в вашем автомобиле. | Источник

4. Что произойдет, если мой CKP пройдет тест?

Даже если в вашем двигателе есть симптомы неисправности CKP, это не обязательно означает, что ваш датчик, проводка или разъем повреждены. Проблема может быть в компонентах, с которыми он взаимодействует.

Может быть проблема с модулем управления зажиганием (ICM) или даже, хотя и не так часто, с самим PCM, в зависимости от конкретной комплектации вашей модели. При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

5. замена датчика CKP

В целом замена датчика CKP довольно простой процесс. Однако на некоторых моделях вам может потребоваться снять один или несколько компонентов, чтобы получить доступ к датчику. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

Убедитесь, что двигатель холодный и ключ зажигания находится в выключенном положении. Отсоедините отрицательную (черную) клемму аккумулятора. На некоторых моделях необходимо поднять переднюю часть автомобиля и зафиксировать ее в держателях гнезд, чтобы получить доступ к датчику.Отсоедините электрический разъем от датчика CKP. Это поможет правильно разместить датчик, поможет датчику генерировать правильный сигнал и предотвратит утечку масла. Установите новый датчик и затяните крепежные винты.

Для некоторых двигателей необходимо установить правильное расстояние для датчика. Следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему новому датчику CKP, или руководству по ремонту вашего автомобиля. Следующее видео дает вам представление о том, как заменить датчик положения коленчатого вала.

как проверить модуль управления зажиганием с помощью мультиметра

Как проверить датчик Холла в стиральной машине LG с фронтальной загрузкой

Распространенным признаком неисправности датчика Холла в стиральной машине LG является код ошибки LE (подробнее).Отсоединенный или поврежденный жгут электродвигателя и даже неисправная основная плата управления также могут вызвать ошибку LE, поэтому вы можете проверить сам датчик Холла, чтобы убедиться, что он работает. Вот два способа проверить датчик Холла в стиральной машине LG с фронтальной загрузкой.

Ом Проверка датчика Холла

Начните с измерения сопротивления, потому что это просто. Но имейте в виду, что тест на сопротивление не является окончательным — он является лишь предварительным. Датчик Холла (и любой другой электрический компонент в этом отношении) может хорошо протестировать сопротивление, но все же быть плохим, потому что он может выйти из строя под нагрузкой (при подаче напряжения). Вот почему проверка сопротивления носит предварительный характер: если он не проходит проверку сопротивления, значит, он плохой; замените датчик Холла (одинаковый для всех моделей LG).

OTOH, если он проходит тест на сопротивление, это не доказывает, что датчик Холла исправен — вам нужно пройти тест напряжения, чтобы доказать это.

При измерении без статора с использованием приведенной выше схемы проверьте сопротивление резисторов между контактами 5 и 1 и 2. Если датчик Холла исправен, вы должны измерить приблизительно 10 кОм между контактами 5 и 1 и 10 кОм между контактами 5. к штифту 2.Если любой тест показывает обрыв (бесконечность), датчик Холла неисправен и должен быть заменен.

Ссылка на деталь для датчика Холла (стандартизирована для всех моделей LG; включает видео, показывающее, как его заменить) ==> датчик Холла

Проверка напряжения Датчик Холла на статоре

При измерении напряжения от платы управления до датчика Холла выполните следующие действия:
1. Отсоедините шнур питания.

2. Снимите заднюю панель омывателя.

3.Найдите разъем датчика Холла на статоре за ротором.

4. Подсоедините провода счетчика к клеммам 5–4, от белого к серому.

5. Подсоедините шнур питания, закройте дверцу и нажмите кнопку питания. НЕ НАЖИМАЙТЕ СТАРТ!

6. Вы должны измерить от 10 до 15 В постоянного тока. Если присутствует от 10 до 15 В постоянного тока, плата управления в порядке! Если нет, замените плату управления (найдите нужную плату по номеру модели).

7. Чтобы измерить напряжение выходного сигнала датчика Холла, осторожно переместите измерительные провода к клеммам 4 (серые) и 1 (синие).Медленно вращайте ротор двигателя вручную. Вы должны прочитать пульсирующие 10 В постоянного тока. Если 10 В постоянного тока измеряется от 4 до 1, переместите провод синего провода к красному проводу, клемма 2. Повторите вращение ротора двигателя вручную. Вы должны прочитать пульсирующие 10 В постоянного тока.

8. Если импульсы 10 В пост. тока измеряются между контактами 4 и 1 и между контактами 4 и 2, датчик Холла исправен! Если какой-либо тест показал только 9–10 В постоянного тока без изменений (без пульсаций), датчик Холла, вероятно, неисправен; замените датчик Холла (одинаковый для всех моделей LG).

Чтобы узнать больше о вашей стиральной машине или заказать детали, нажмите здесь.

Как проверить 2-контактный датчик Холла? — МХХ АВТО

-WRX-   
Расположение Не в сети
Младший член Репутация: 5

Отмечено благодарностей: 102
Получено благодарностей: 45 (32 сообщения)

Сообщения: 148 Потоки: 21
Присоединился: окт. 2016 г.

Я никогда не сталкивался с двухпроводными датчиками Холла, однако я полагаю, что вы должны ожидать некоторого изменения потребляемого тока (или напряжения), когда он переключается между состояниями «включено» и «выключено».
Для датчика Холла этого можно добиться, пропустив магнит через конец датчика.

Репутация: 99

Отмечено благодарностей: 1172
Получено благодарностей: 537 (234 сообщения)

Сообщения: 547 Потоки: 17
Присоединился: июль 2014 г. 6 29.10.2016, 12:09

Попробуйте мультиметр Fluke с миниатюрным цифровым осциллографом! Я покажу правильную форму волны ЭДС индукции для индуктивного датчика или датчика Холла при моделировании теста.Теперь он будет отображать правильную форму волны и значения, такие как, например, 2,5–1,5 В, и объяснять результаты теста.

Станьте автомехаником, вы должны знать компьютеры, чтобы работать с автомобилями.
Вам нужно искать учителей. Если хочешь быть механиком, иди тусоваться с механиками.

Спасибо:

Репутация: 99

Отмечено благодарностей: 1172
Получено благодарностей: 537 (234 сообщения)

Сообщения: 547 Потоки: 17
Присоединился: июль 2014 г.

Как я и сказал

Станьте автомехаником, вы должны знать компьютеры, чтобы работать с автомобилями.
Вам нужно искать учителей. Если хочешь быть механиком, иди тусоваться с механиками.

Спасибо:

Репутация: 57

Отмечено благодарностей: 297
Получено благодарностей: 173 (87 сообщений)

Сообщения: 370 Потоки: 86
Присоединился: авг. 2015 г.

Датчики Холла имеют 3 провода питания, заземления и сигнальные провода. 2-проводные датчики всегда рефлекторные/индуктивные, они вырабатывают собственное напряжение, а любой третий провод экранирован относительно земли и устраняет шумы/помехи в сигнале.

Датчик распределителя (эффект Холла) — напряжение

Дополнительные указания

Функция датчика распределителя заключается в подаче эталонного сигнала синхронизации на модуль управления зажиганием (ICM) или модуль управления двигателем (ECM) для указания периода задержки первичной цепи для каждого события зажигания.

В механизме используется вращающийся узел, состоящий из набора вращающихся лопастей (по одной на каждый цилиндр), проходящих между неподвижным магнитом и неподвижным датчиком Холла.Когда лопасти входят в зазор и выходят из него, магнитное поле возмущается. Каждое возмущение вызывает переключение выхода датчика Холла. Таким образом, выход датчика представляет собой цифровой сигнал с низким напряжением около 0 В и высоким напряжением вплоть до напряжения питания датчика. Выход около 0 В указывает на задержку или время включения катушки.

Поскольку вращение распределителя механически связано с вращением двигателя, увеличение частоты вращения двигателя сокращает период задержки, но угол задержки остается постоянным. При повышенных оборотах двигателя выдержка увеличивается за счет центробежного механизма грузоподъемности внутри распределителя.

ICM или ECM, в зависимости от типа, используют выходной сигнал датчика Холла в качестве триггера (коммутируемого заземления) транзистора драйвера первичной цепи. Тем не менее, модуль сохраняет контроль над фактическим периодом выдержки и другими параметрами зарядки, такими как ограничение тока, пиковый заряд катушки и отключение тока.

Этот дополнительный контроль гарантирует, что катушка зажигания не перегреется из-за слишком большой выдержки или что продолжительность искры не уменьшится из-за слишком малой выдержки. Точно так же фактический период задержки может быть увеличен во время запуска, чтобы компенсировать более низкие напряжения системы (для поддержания того же общего заряда катушки).

В отношении периодов выдержки зажигания для конкретного двигателя см. данные производителя.

Типичные неисправности системы включают:

Механический:

• Проблемы с креплением и приводом (например, чрезмерный воздушный зазор или износ), связанные с распределителем.
• Физическое повреждение или чрезмерное количество мусора вокруг вращающихся лопастей, магнита и датчика Холла.

Электрика:

• Общие проблемы с внешней электрической цепью, обрыв, короткое замыкание, высокое сопротивление.
• Повреждение датчика Холла из-за перегрева и вибрации.

Эти неисправности будут проявляться как:

• Двигатель прокручивается, но не запускается.
• Двигатель запускается с трудом/длительный запуск.
• Пропуски зажигания в двигателе.

Гибкий датчик Холла из нанесенного лазером графена

Характеристика материала

На рис. 1а показано изображение поперечного сечения LSG, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) при малом увеличении, где пористые и обугленные чешуйки размером 62 ± 0.На поверхности ПИ выделяется толщина 5 мкм. Изображение с большим увеличением (вставка на рис. 1а) показывает, что LSG состоит из высокопористой многослойной графеновой структуры. Поскольку скрайбирование ПИ лазерным лучом происходит в условиях окружающей среды и при локальных температурах >2500 °C, присутствие кислорода и влаги в процессе скрайбирования выжигает некоторое количество углерода, что приводит к пористой морфологии. Спектры КР ЛСГ, полученные с использованием лазерной длины волны 473 нм, показали три типичных характерных пика: D, G и 2D при 1360, 1580 и 2720 см ^-1 соответственно (рис.1б) ¹⁵ . Пик D возникает из-за дефектов и разорванных sp2-углерод-углеродных связей, G связан со структурами, производными графита, а острый 2D-пик является доминирующим в монослойном графене. Присутствие сильного двумерного пика может быть связано с графеновыми структурами, индуцированными лазерной обработкой ³⁵ . Этот результат хорошо согласуется с анализом спектров XPS. Отчетливый компонент С-С и значительно уменьшенные компоненты С-О, С=О и СОО, показанные на рис. 1в, показывают преобладание атомов углерода sp2 и нарушенных структур химической связи.

Рис. 1: Характеристика графена, нанесенного методом лазерной разметки (LSG).

a СЭМ-изображения поперечного сечения пористых графеновых структур на PI после лазерного облучения (масштабная линейка: 30  мкм). На вставке с большим увеличением показаны беспорядочно расположенные и взаимосвязанные чешуйки графена (масштабная линейка: 5 мкм). b Рамановский спектр LSG. c XPS-спектр высокого разрешения области C1s LSG.

Магнито-электромеханический отклик

Измеренные значения напряжения Холла были получены путем усреднения за 1 мин и нанесены на график в зависимости от магнитного поля на рис.2. Напряжение Холла показывает линейную зависимость от приложенного магнитного поля, как и ожидалось, с нормализованной по току чувствительностью ~1,12 В/АТ, извлеченной из наклона на графике. Используя стандартные протоколы измерений Ван-дер-Пау от Национального института стандартов и технологий ³⁹ , подвижность носителя, µ  = 736 см ²  V ⁻¹  с ^{−1 9034 , плотность, н  = 5,6 × 10 14  см −2 , были обнаружены при комнатной температуре.Полученные значения сопоставимы с гибкими висмутовыми 9 , графеновыми 10,40 и металлическими 41 сенсорными элементами Холла на подложках из PI, PEEK и Kapton Foil. Между тем, смещение напряжения Холла возникает из-за несоосности контактов и/или неоднородного протекания тока в активной области датчика. Это распространенная проблема, встречающаяся в датчиках на эффекте Холла, которую можно свести к минимуму с помощью различных схемных методов, таких как автоматическое обнуление 42 , стабилизация прерывателя 43 и коррелированная двойная выборка 44 .}

Рис. 2: Магнито-электромеханические характеристики.

a Четырехконтактная конфигурация датчика Холла для измерения Холла. b Напряжение Холла во внешнем магнитном поле при токе 100 мкА.

Выходной сигнал датчика до, во время и после воздействия различных нагрузок показан на рис. 3а. Чувствительность оставалась стабильной после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует деформации растяжения ~1,6%. Снижение холловской чувствительности, вызванное увеличением кривизны изгиба, можно объяснить уменьшением активной площади, перпендикулярной магнитному полю. Уменьшение радиуса изгиба (<5 мм) приводит к увеличению параллельной направлению тока составляющей магнитного поля B _x , а ортогональной направлению тока B _y , уменьшаться, что приводит к уменьшению напряжения Холла. Текущие нормированные измерения чувствительности не выявили ухудшения после 1, 10, 100 и 1000 циклов изгиба (радиус 5 мм), демонстрируя гибкость и надежность датчиков Холла LSG (рис.3б). Это наблюдение согласуется с результатами, полученными на изображениях SEM (дополнительный рисунок 1), которые показали, что после 1000 циклов изгиба в морфологии LSG нет заметных изменений или повреждений.

Рис. 3: Испытание на изгиб гибкого датчика Холла LSG.

a Текущая нормированная чувствительность датчиков Холла LSG до, во время и после однократного изгиба на определенный радиус. Масштабная линейка изображения вставки: 5  мм. b Измерение цикла изгиба текущей нормированной чувствительности датчика Холла LSG.

Воздействие высоких температур

Влияние температуры на датчик Холла LSG сначала было оценено с помощью термогравиметрического анализа, который включает обнаружение изменения массы, вызванного повышением температуры. Как видно на рис. 4а, LSG способен выдерживать температуры не ниже 400 °C. Наблюдается существенное падение массы после ~500 °C, в основном из-за испарения, сублимации и повышения давления в реагирующих средах ⁴⁵ . Влияние температуры на текущую нормированную чувствительность показано на рис.4б. Чувствительность остается стабильной до 400 °C, что делает датчики Холла LSG привлекательным решением для высокотемпературных применений.

Рис. 4: Влияние температуры на LSG.

a ТГМ анализ пробы МСУ на ПИ в атмосфере азота. b Чувствительность в зависимости от температуры.

Измерения шума

Спектральная плотность напряжения шума, В _n , и магнитное разрешение, B _мин , которые определяются как уровнями сигнала, так и уровнями шума, являются важными параметрами, например, для оценить предел обнаружения. Полученная спектральная плотность шума напряжения В _n , показанная на рис. 5а, показывает, что в шуме доминирует 1/ f или мерцающий шум вплоть до угловой частоты, fc  = 17,6 Гц. Возникновение шума 1/ f в графеновых устройствах на эффекте Холла изучалось в ряде экспериментальных исследований ^13,46,47,48 , и общепринято, что он возникает из-за «обменного шума» из-за, например, захват и освобождение носителей в ловушках, что приводит к флуктуациям плотности носителей.Ниже частоты среза шум линейно возрастает с увеличением тока смещения (вставка на рис. 5а), что вызвано большим числом флуктуаций плотности электронных носителей. Выше угловой частоты минимальное напряжение теплового шума составляет всего 50  нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Гц}}} \), что находится в диапазоне ранее зарегистрированных значений сверхмалошумящего графена Холла. датчики ^10,13 . Магнитное разрешение B _мин можно рассчитать, используя спектральную плотность шума напряжения В _n и чувствительность датчика как ^10,46

$$B_{\ mathrm{min}}} = \frac{{Vn}}{{S_II_c}}. $$

(1)

Рис. 5: Шум и разрешение датчиков Холла LSG.

a Плотность шума по напряжению, В _n и b магнитное разрешение, B _мин , как функция частоты.

Магнитное разрешение B _мин датчика Холла LSG в зависимости от частоты показано на рис. 5b, где минимальное обнаруживаемое магнитное поле составляет всего 0.446 мТл/\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\).

Мягкий тактильный датчик

Первоначальная попытка использовать линейный датчик Холла для создания искусственной руки для робота была предпринята Kyberdt et al. ⁴⁹ , где внешняя нормальная сила, приложенная к поверхности эластомера, вызывала смещение встроенного магнита. Затем приложенную силу оценивали по изменению вектора магнитного поля и механических свойств эластомера. В ранее опубликованных исследованиях использовался жесткий постоянный магнит для создания магнитного поля ^49,50,51 . Встраивание жесткой части магнита в мягкую структуру тактильного датчика привело к быстрому насыщению датчика Холла ⁵² , ограничивая диапазон измеряемой силы. Постоянный магнит также требовал определенного расстояния по отношению к датчику Холла, что ограничивало минимальную толщину конструкции ⁵² . Мы заменили жесткий постоянный магнит магнитной оболочкой, которая имеет относительно схожие механические свойства с эластомерным корпусом и позволяет настраивать как магнитные, так и механические свойства ⁵³ .

Разработанный датчик Холла LSG был интегрирован в гибкий и мягкий тактильный датчик. Тактильный датчик был реализован путем упаковки гибкого магнита, мягкого эластомера и датчика Холла LSG в единую архитектуру формы 10 × 10 мм, как показано на рис. 6. Приложение нормальной силы к верхней части платформы изменяет расстояние между гибким магнитом и датчиком Холла LSG из-за деформации эластомера, вызывающей изменение магнитного поля в месте расположения датчика. Три слоя платформы были изготовлены отдельно, а затем сложены вместе с использованием липкой поверхности эластомера Ecoflex ^54,55 .Датчик Холла LSG (описанный в разделе «Характеристика материала», толщина PI: 0,12  мм) был встроен в нижний слой конструкции. Средняя часть состоит из силиконового эластомера (Ecoflex толщиной 2 мм, Smooth-on), который был приготовлен путем заливки в форму и сглаживания с помощью литейного лезвия. Верхний слой конструкции представляет собой сверхгибкий магнит (толщина: 0,17 мм), состоящий из той же эластомерной матрицы на основе кремния (Ecoflex, Smooth-on) и постоянных магнитных частиц (NdFeB, MQP-16-7FP).Подробный процесс изготовления композитного магнита описан на дополнительном рис. 2. Вкратце, композит был приготовлен путем смешивания Ecoflex (50% по массе) и порошка NdFeB (50% по массе) и формования. После отверждения магнитный композит был намагничен магнитным полем 1,8 Тл в неплоскостном направлении. Влияние концентрации частиц NdFeB на модуль упругости и остаточную намагниченность показано на дополнительном рис. 3. Распределение магнитного поля в ближней магнитной области (рис.7a) был охарактеризован с использованием 3-осевого картографа магнитного поля, показанного на дополнительном рис. 4. Он состоит из 3-осевого роботизированного манипулятора с шаговыми двигателями, приводящими в действие каждую ось, и 3-осевого датчика магнитного импеданса (BM1422AGV, Rohm) . Измерялась только компонента z , B _z магнитного поля (усредненная по 30 отсчетам измерений), на расстоянии 10  мм над магнитом поперек плоскости xy-, сканирование с шагом размер 500 мкм. Геомагнитное поле, измеренное в 20.78  мкТл до процесса отбора проб было удалено из измеренных данных магнитного поля. На рисунке 8b показано распределение магнитного поля для области выборки 25 × 25 мм, всего 50 точек выборки в обоих направлениях x и y . Сила составляющей Z компонент магнитного поля, B _Z , достигает 300 мкт в центре симметрии ( x = 12,5 мм, y = 12,5 мм, Z = 10 мм) и уменьшается по мере удаления от центра магнита в плоскости xy . Затем тактильный датчик исследовали путем приложения нормальной силы до 8 Н с грузом квадратной формы (1   × 1   см) в электромеханическом тестере. Сила прикладывалась к центру квадратного датчика. Датчик Холла LSG работал при подаче тока 100 мкА, а напряжение Холла измерялось с помощью мультиметра (Agilent, U1272A). Реакция датчика на рис. 8 показывает линейное увеличение напряжения Холла с приложенной силой. Средняя чувствительность 0,034 мВ/Н и стандартное отклонение σ  ± 0.002 N были выведены из полученных результатов. Следует отметить, что чувствительность может быть адаптирована и дополнительно оптимизирована за счет соотношения масс порошка NdFeB, жесткости эластомера, а также размеров устройства, в частности толщины эластомера.

Рис. 6: Мягкий тактильный датчик.

a Сборка гибкого тактильного датчика LSG. b Оптическая фотография тактильного датчика, демонстрирующая его гибкость.

Рис. 7: Распределение магнитного поля.

a Образец композитного магнита толщиной 170 мкм. b 3D-график поверхности компонента z магнитного поля в плоскости xy на z  = 10 мм над магнитом.

Рис. 8: Среднее выходное напряжение пяти измерений мягкого тактильного датчика в результате последовательных циклов линейной нагрузки.

Столбики ошибок показывают стандартное отклонение.

Гибкий, универсальный и надежный графеновый датчик Холла был реализован с помощью простого одноэтапного процесса изготовления.Технология лазерного скрайбирования показала многообещающие результаты для широкого внедрения гибких графеновых датчиков Холла, особенно в суровых условиях. Этот метод обеспечивает простую настройку геометрии, размеров и форм датчиков. Имея линейный отклик на магнитные поля с нормированной чувствительностью 1,12 В/АТ, датчики Холла LSG не показали деградации после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует 1,6% деформации растяжения, и после 1000 циклов изгиба. Также было исследовано влияние высокой температуры на работу датчика Холла.Датчик выдерживает температуру до 400 °C. Шум мерцания доминирует над шумовым сигналом вплоть до угловой частоты 17,6 Гц, за которым следует низкое постоянное минимальное напряжение шума 50 нВ/\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\), что соответствует магнитному разрешению 0,446 мТл. /\(\sqrt {{\mathrm{Гц}}}\). Датчик Холла LSG был интегрирован в мягкий и гибкий тактильный датчик на основе магнитного поля. Тактильный датчик обеспечивает линейный отклик на приложенную силу с чувствительностью 0,034 мВ/Н, которую можно легко настроить, используя гибкость производственного процесса.

Линейный датчик Холла — рабочая и прикладная схема

Линейные ИС на эффекте Холла представляют собой магнитные сенсорные устройства, предназначенные для реагирования на магнитные поля для получения пропорционального количества электроэнергии на выходе.

Таким образом, он становится полезным для измерения напряженности магнитных полей и в приложениях, требующих переключения выхода через магнитные триггеры.

Современные ИС на эффекте Холла разработаны с учетом устойчивости к большинству механических воздействий, таких как вибрации, рывки, удары, а также к влаге и другим атмосферным загрязнениям.

Эти устройства также невосприимчивы к колебаниям температуры окружающей среды, которые в противном случае могли бы сделать эти компоненты уязвимыми для нагревания и привести к неверным результатам вывода.

Как правило, современные ИС с линейным эффектом Холла могут оптимально работать в диапазоне температур от -40 до +150 градусов Цельсия.

Базовая схема расположения контактов

Ратиометрический режим работы

Многие стандартные линейные микросхемы на эффекте Холла, такие как серия A3515/16 от Allegro или DRV5055 от ti.com являются «ратиометрическими» по своей природе, при этом выходное напряжение и чувствительность устройств в состоянии покоя изменяются в соответствии с напряжением питания и температурой окружающей среды.

Напряжение покоя обычно может составлять половину напряжения питания. В качестве примера, если мы считаем, что напряжение питания устройства составляет 5 В, в отсутствие магнитного поля его выходное напряжение в состоянии покоя обычно составляет 2,5 В и будет изменяться со скоростью 5 мВ на гаусс.

Если бы напряжение питания увеличилось до 5,5 В, напряжение покоя также соответствовало бы 2.75В, с чувствительностью до 5,5мВ/Гс.

Что такое динамическое смещение

ИС с линейным эффектом Холла, такие как BiCMOS A3515/16, включают запатентованную систему динамического подавления смещения с помощью встроенного высокочастотного импульса, что позволяет контролировать остаточное напряжение смещения материала Холла. соответственно.

Остаточное смещение обычно может возникать из-за переформовки устройства, температурных несоответствий или из-за других соответствующих стрессовых ситуаций.

Вышеупомянутая особенность делает эти линейные устройства значительно стабильным выходным напряжением покоя, хорошо устойчивыми ко всем типам внешних негативных воздействий на устройство.

Использование линейной ИС на эффекте Холла

ИС на эффекте Холла можно подключить с помощью указанных соединений, где контакты питания должны быть подключены к соответствующим клеммам постоянного напряжения (регулируемым). Выходные клеммы могут быть подключены к соответствующим образом откалиброванный вольтметр с чувствительностью, соответствующей выходному диапазону Холла.

Рекомендуется подключение шунтирующего конденсатора 0,1 мкФ непосредственно к контактам питания ИС, чтобы защитить устройство от внешних электрических помех или паразитных частот.

После включения устройства может потребоваться несколько минут периода стабилизации, в течение которого его нельзя эксплуатировать с магнитным полем.

После внутренней термостабилизации устройства его можно подвергать воздействию внешнего магнитного поля.

Вольтметр должен немедленно зарегистрировать отклонение, соответствующее силе магнитного поля.

Определение плотности потока

Для определения плотности потока магнитного поля выходное напряжение устройства может быть нанесено на график и расположено по оси Y калибровочной кривой, пересечение выходного уровня с калибровочной кривой подтверждает соответствующее плотность потока на кривой по оси X.

Области применения линейных датчиков Холла

1. Линейные датчики Холла могут иметь различные области применения, некоторые из них представлены ниже:
2. Бесконтактные измерители тока для измерения тока, проходящего снаружи через проводник.
3. Измеритель мощности, идентичный предыдущему (счетчик ватт-часов) Обнаружение точки срабатывания по току, когда внешняя схема интегрирована со ступенью измерения тока для контроля и отключения заданного предела превышения тока.
4. Тензометрические датчики, в которых коэффициент деформации магнитно связан с датчиком Холла для обеспечения требуемых выходных сигналов.
5. Применения со смещенным (магнитным) зондированием Детекторы черных металлов, в которых устройство на эффекте Холла сконфигурировано для обнаружения черного материала посредством определения относительной силы магнитной индукции Датчик приближения, как и в приведенном выше приложении, приближение определяется путем аппроксимации относительной магнитной силы по устройство Холла.
6. Джойстик с определением промежуточного положения Определение уровня жидкости, еще одно релевантное применение датчика Холла. Другими подобными приложениями, которые используют напряженность магнитного поля в качестве основной среды наряду с устройством на эффекте Холла, являются: Датчики температуры/давления/вакуума (с сильфонным узлом) Датчики положения дроссельной заслонки или воздушного клапана Бесконтактные потенциометры.

Принципиальная схема с использованием датчика Холла

Описанный выше датчик Холла можно быстро настроить с помощью нескольких внешних частей для преобразования магнитного поля в электрические импульсы переключения для управления нагрузкой.Простую принципиальную схему можно увидеть ниже:

В этой конфигурации датчик Холла будет преобразовывать магнитное поле в пределах заданной близости и преобразовывать его в линейный аналоговый сигнал через свой «выходной» контакт.

Этот аналоговый сигнал можно легко использовать для управления нагрузкой или для питания любой желаемой схемы переключения.

Как повысить чувствительность

Чувствительность приведенной выше базовой схемы на эффекте Холла можно увеличить, добавив дополнительный PNP-транзистор к существующему NPN, как показано ниже:

Использование операционного усилителя интегрирован с операционным усилителем для включения результатов включения в ответ на магнитную близость с устройством на эффекте холла.

Здесь инвертирующий вход операционного усилителя настроен на фиксированное опорное напряжение 1,2 В с помощью двух диодов серии 1N4148, а неинвертирующий вход операционного усилителя настроен на выход эффекта Холла для предполагаемого обнаружения.

Пресет 1k используется для установки порога переключения, при котором ОУ должен переключаться, в зависимости от силы и уровня близости магнитного поля вокруг эффекта холла.

В отсутствие магнитного поля выходной сигнал датчика Холла остается ниже установленного порога входных сигналов операционного усилителя.

Как только выходной сигнал эффекта Холла превышает неинвертирующий порог операционного усилителя, установленный предустановкой и опорным уровнем инвертирующего входа, выходной сигнал операционного усилителя становится высоким, в результате чего светодиод загорается.