Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Elektromagnetické zariadenie, nazývané Hall senzor (ďalej len HF), sa používa v mnohých zariadeniach a mechanizmoch. Najväčšie využitie však našiel v automobilovom priemysle. Takmer vo všetkých modeloch domáceho automobilového priemyslu (VAZ 2106, 2107, 2108 atď.) Je tento bezkontaktný zapaľovací systém pre benzínový motor riadený týmto snímačom. Preto v prípade zlyhania vznikajú pri prevádzke motora vážne problémy. Aby nedošlo k omylu v diagnóze, je potrebné pochopiť princíp senzora, poznať jeho návrh a testovacie metódy.

Stručne o princípe práce

Princíp senzora zapaľovania je založený na Hallovom efekte, ktorý dostal svoje meno na počesť amerického fyzika, ktorý tento jav objavil v roku 1879. Aplikovaním konštantného napätia na hrany obdĺžnikovej dosky (A a B na obr. 1) a umiestnením do magnetického poľa objavil Edwin Hall potenciálny rozdiel na ostatných dvoch okrajoch (C a D).

Obr. Demonštrácia Hallového efektu

V súlade so zákonmi elektrodynamiky pôsobí Lorentzova sila na nosiče nábojov, čo vedie k potenciálnemu rozdielu. Napätie U haly je pomerne malé v rozsahu od 10 µV do 100 mV, závisí od sily prúdu a od sily elektromagnetického poľa.

Až do polovice minulého storočia, objav nebol nájdený vážne technické aplikácie, kým výroba polovodičových prvkov na báze kremíka, ultrapure germánia, indium arsenid, atď, ktoré majú potrebné vlastnosti, bola stanovená. Tým sa otvárajú možnosti na výrobu malých snímačov, ktoré umožňujú merať tak intenzitu poľa, ako aj silu prúdu prúdiaceho cez vodič.

Druhy a rozsah pôsobnosti

Napriek rôznorodosti prvkov, ktoré aplikujú Hall efekt, môžu byť rozdelené do dvoch typov:

  • Analógový, s použitím princípu konverzie magnetickej indukcie na napätie. To znamená, že polarita a hodnota napätia sú priamo závislé od vlastností magnetického poľa. V súčasnosti sa tento typ zariadenia používa hlavne v meracích zariadeniach (napr. Ako prúdové snímače, vibrácie, uhol natočenia).
    Prúdové snímače s Hallovým efektom môžu merať striedavý aj jednosmerný prúd.
  • Digital. Na rozdiel od predchádzajúceho typu má senzor len dve stabilné polohy, signalizujúce prítomnosť alebo neprítomnosť magnetického poľa. To znamená, že spúšťanie nastáva, keď intenzita magnetického poľa dosiahla určitú hodnotu. Tento typ zariadenia sa používa v automobilovej technike ako snímač rýchlosti, fáza, poloha vačkového hriadeľa, ako aj kľukový hriadeľ atď.

Treba poznamenať, že digitálny typ zahŕňa tieto poddruhy:

  • unipolárna - operácia nastáva pri určitej intenzite poľa a po jej znížení sa senzor prepne do pôvodného stavu;
  • bipolárny - tento typ reaguje na polaritu magnetického poľa, to znamená, že jeden pól zapne zariadenie a opačný - vypne.
Vzhľad digitálneho halového senzora

Väčšina senzorov je spravidla komponentom s tromi elektródami, z ktorých dva sú napájané obojsmerným alebo unipolárnym výkonom a tretí je signálový signál.

Príklad použitia analógového prvku

Uvažujme ako príklad návrh prúdových snímačov, ktorých činnosť je založená na Hallovom efekte.

Zjednodušený prúdový senzorový obvod s efektom Hallovho efektu

Legenda:

  • A je vodič.
  • B - otvorený magnetický vodič.
  • C - analógový Hallov snímač.
  • D - zosilňovač signálu.

Princíp činnosti takéhoto zariadenia je celkom jednoduchý: prúd prechádzajúci vodičom vytvára elektromagnetické pole, senzor meria jeho veľkosť a polaritu a na výstup privádza proporcionálne napätie U DT, ktoré sa privádza do zosilňovača a potom do indikátora.

Účel HH v systéme zapaľovania vozidla

Keď sa zaoberáme princípom pôsobenia Hallovho prvku, uvažujeme, ako sa tento senzor používa v bezkontaktnom zapaľovacom systéme automobilovej linky VAZ. Na tento účel sa obráťte na obrázok 5.

Obr. 5. Princíp zariadenia SBZ

Legenda:

  • A - senzor.
  • B je magnet.
  • C - platňa z magneticky vodivého materiálu (počet výstupkov zodpovedá počtu valcov).

Algoritmus takejto schémy vyzerá takto:

  • Keď sa hriadeľ rozdeľovača prerušovača (synchrónny pohyblivý kľukový hriadeľ) otáča, jeden z výstupkov magneticky vodivej dosky zaberá polohu medzi snímačom a magnetom.
  • Výsledkom tejto akcie je zmena intenzity magnetického poľa, ktorá spôsobuje činnosť DF. Vysiela elektrický impulz do spínača, ktorý riadi zapaľovaciu cievku.
  • Cievka generuje napätie potrebné na vytvorenie iskry.

Zdá sa, že to nie je nič zložité, ale iskra by sa mala objaviť v určitom momente. Ak sa vytvorí skôr alebo neskôr, spôsobí poruchu motora až po jeho úplné zastavenie.

Vzhľad Hallovho senzora pre SBZ VAZ 2110

Príznaky a možné príčiny

Porušenie práce HH možno zistiť nasledujúcimi nepriamymi znakmi:

  • Výrazne sa zvyšuje spotreba paliva. Je to spôsobené skutočnosťou, že vstrekovanie zmesi paliva a vzduchu sa vykonáva viac ako raz za cyklus otáčania kľukového hriadeľa.
  • Prejav nestabilnej prevádzky motora. Auto môže začať "škubanie", je tu prudké spomalenie. V niektorých prípadoch nie je možné vyvinúť rýchlosť viac ako 50-60 km.ch. Motor "zastaví" v procese.
  • Niekedy môže porucha snímača viesť k upevneniu prevodovky bez možnosti spínania (v niektorých modeloch dovážaných automobilov). Na opravu situácie je potrebné reštartovať motor. S pravidelnými takýmito prípadmi môžete s istotou zistiť cestu z vybudovaného RP.
  • Porucha sa často môže prejaviť vo forme zániku zapaľovacej iskry, ktorá bude mať za následok nemožnosť štartovania motora.
  • V systéme autodiagnostiky je možné pozorovať pravidelné poruchy, napríklad kontrolka motora sa rozsvieti pri voľnobehu a kontrolka zhasne, keď sa zvýšia otáčky motora.

Nie je nutné, aby tieto faktory boli spôsobené zlyhaním RP. Existuje veľká pravdepodobnosť, že porucha je spôsobená inými dôvodmi, a to:

  • úlomky nečistôt alebo iných cudzích predmetov na tele DP;
  • došlo k prerušeniu signálneho vodiča;
  • do konektora DP vstúpila voda;
  • signálny vodič je uzavretý „uzemnením“ alebo palubnou sieťou;
  • tieniaca membrána bola roztrhaná na celý zväzok alebo jednotlivé drôty;
  • poškodenie vodičov napájajúcich DP;
  • polarita napätia aplikovaného na senzor je zmätená;
  • problémy s vysokonapäťovým obvodom zapaľovacieho systému;
  • problémy s riadiacou jednotkou;
  • nesprávne nastavenie medzery medzi DP a magnetickým vodičom;
  • Pravdepodobne dôvodom je vysoká amplitúda koncového výkyvu ozubeného kolesa vačkového hriadeľa.

Ako skontrolovať výkon Hallovho senzora?

Existujú rôzne spôsoby kontroly prevádzkyschopnosti senzora SBK, stručne ich popíšeme:

  1. Imitujeme prítomnosť HF. Toto je najjednoduchší spôsob, ako rýchlo otestovať. Jeho účinnosť však možno prediskutovať len vtedy, ak sa v hlavných uzloch systému nevytvorí iskra. Pre testovanie musíte vykonať nasledujúce kroky:
  • odpojte trojvodičovú zástrčku od distribútora;
  • spustíme zapaľovací systém a zároveň „skrátime“ zem a signál zo snímača (kontakty 3 a 2). Ak je na zapaľovacej cievke iskra, možno konštatovať, že senzor SBK stratil svoju funkčnosť a potrebuje výmenu.

Všimnite si, že na detekciu iskier by malo byť vysokonapäťové vedenie blízko zeme.

  1. Aplikácia multimetra na kontrolu. Táto metóda je najznámejšia a je uvedená v príručke k vozidlu. Musíte pripojiť sondy zariadenia, ako je znázornené na obrázku 7, a zmerať napätie.
Schéma zapojenia multimetra na testovanie HF

Pri dobrom snímači bude napätie kolísať v rozsahu od 0, 4 do 11 voltov (nezabudnite prepnúť multimeter do režimu merania DC). Treba poznamenať, že kontrola osciloskopu bude oveľa efektívnejšia. Je pripojený rovnakým spôsobom ako multimeter. Nižšie je uvedený príklad oscilogramu pracovného HF.

Oscilogram dobrého Hallovho senzora SBZ
  1. Inštalácia samozrejme pracuje HF. Ak existuje iný senzor toho istého typu, alebo existuje možnosť vziať ho na chvíľu, potom táto možnosť existuje, najmä ak je ťažké urobiť prvé dve.

Jesť inú verziu testu na princípe pripomínajúcom druhú metódu. Môže byť užitočné, ak nie sú k dispozícii žiadne meracie zariadenia. Pre testovanie potrebujete odpor 1, 0 kΩ, LED, napríklad z ľahšieho svietidla a niekoľkých vodičov. Z tohto kompletu vyberáme zariadenie podľa obr.

Obr. 9. HF LED indikátor testera

Testovanie sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu:

  1. Skontrolujte napájanie senzora. Na tento účel pripojíme (pozorujeme polaritu) náš tester na svorky 1 a 3 HF. Zapnite zapaľovanie, ak je všetko v poriadku s napájaním, rozsvieti sa LED dióda, inak budete musieť skontrolovať napájací obvod (po tom, ako sa uistíte, že je LED správne pripojený).
  2. Skontrolujte snímač sám. Na tento účel sa vodič z prvej svorky "hodí" na druhý (signál z HF). Potom začneme otáčať vačkovým hriadeľom (ručne alebo štartérom). Blikajúca dióda LED indikuje dobrú hodnotu HH. V opačnom prípade, len v prípade, kontrolujeme dodržanie polarity pri pripájaní LED, a ak je správne, zmeníme senzor na nový.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: