Cảm biến Hall: nguyên lý hoạt động, chủng loại, ứng dụng, cách kiểm tra – AvtoTachki

Trong những cảm biến như vậy, điện áp trực tiếp nhờ vào vào cường độ của từ trường. Nói cách khác, cảm biến càng gần từ trường, điện áp đầu ra càng cao. Các loại thiết bị này không có bộ kích hoạt Schmidt và bóng bán dẫn đầu ra chuyển mạch. Điện áp trong chúng được lấy trực tiếp từ bộ khuếch đại hoạt động giải trí .Điện áp đầu ra của cảm biến hiệu ứng Hall tựa như hoàn toàn có thể được tạo ra bằng nam châm từ vĩnh cửu hoặc nam châm điện. Nó cũng phụ thuộc vào vào độ dày của những tấm và cường độ của dòng điện chạy qua tấm này .Logic chỉ ra rằng điện áp đầu ra của cảm biến hoàn toàn có thể tăng lên vô hạn khi tăng từ trường. Thực ra không phải vậy. Điện áp đầu ra từ cảm biến sẽ bị số lượng giới hạn bởi điện áp cung ứng. Điện áp đầu ra đỉnh trên cảm biến được gọi là điện áp bão hòa. Khi đạt đến đỉnh này, việc liên tục tăng tỷ lệ từ thông là không có ý nghĩa .

Ví dụ, kẹp dòng điện hoạt động theo nguyên tắc này, với sự trợ giúp của nó mà điện áp trong dây dẫn được đo mà không cần tiếp xúc với chính dây dẫn. Cảm biến Hall tuyến tính cũng được sử dụng trong các thiết bị đo mật độ từ trường. Các thiết bị như vậy rất an toàn khi sử dụng, vì chúng không yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với phần tử dẫn điện.

Bạn đang đọc: Cảm biến Hall: nguyên lý hoạt động, chủng loại, ứng dụng, cách kiểm tra – AvtoTachki

Hình dưới đây miêu tả một mạch đơn thuần của một cảm biến đo cường độ dòng điện và hoạt động giải trí dựa trên nguyên tắc của hiệu ứng Hall .Một cảm biến hiện tại hoạt động giải trí rất đơn thuần. Khi dòng điện được đặt vào một vật dẫn, một từ trường được tạo ra xung quanh nó. Cảm biến ghi lại cực của trường này và tỷ lệ của nó. Hơn nữa, một điện áp tương ứng với giá trị này được hình thành trong cảm biến, được cung ứng cho bộ khuếch đại và sau đó đến bộ thông tư .

Cảm biến hội trường kỹ thuật số

Các thiết bị tựa như được kích hoạt tùy thuộc vào cường độ của từ trường. Nó càng cao, càng nhiều điện áp trong cảm biến. Kể từ khi đưa điện tử vào những thiết bị tinh chỉnh và điều khiển khác nhau, cảm biến hội trường đã có được những yếu tố logic .Phần tử cảm biến hội trường kỹ thuật sốThiết bị hoặc phát hiện sự hiện hữu của từ trường hoặc không phát hiện ra nó. Trong trường hợp tiên phong, nó sẽ là một khối logic, và một tín hiệu được gửi đến bộ truyền động hoặc bộ tinh chỉnh và điều khiển. Trong trường hợp thứ hai ( ngay cả với từ trường lớn, nhưng không đạt đến ngưỡng số lượng giới hạn ), thiết bị không ghi lại bất kỳ điều gì, được gọi là số XNUMX logic .Đổi lại, những thiết bị kỹ thuật số thuộc loại đơn cực và lưỡng cực. Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn sự độc lạ của chúng là gì .

Đơn cực

Đối với những biến thể đơn cực, chúng được kích hoạt khi Open từ trường chỉ có một cực. Nếu bạn mang một nam châm hút có cực tính ngược lại với cảm biến, thiết bị sẽ không phản ứng gì cả. Việc vô hiệu hóa thiết bị xảy ra khi cường độ của từ trường giảm hoặc biến mất trọn vẹn .Đơn vị đo nhu yếu được thiết bị đưa ra tại thời gian cường độ của từ trường là cực lớn. Cho đến khi đạt đến ngưỡng này, thiết bị sẽ hiển thị giá trị bằng 0. Nếu cảm ứng từ trường nhỏ, thiết bị không có năng lực thay thế sửa chữa nó, do đó, nó hiển thị giá trị bằng không. Một yếu tố khác tác động ảnh hưởng đến độ chính xác của những phép đo của thiết bị là khoảng cách của nó với từ trường .

Lưỡng cực

Trong trường hợp kiểm soát và điều chỉnh lưỡng cực, thiết bị được kích hoạt khi nam châm điện tạo ra một cực đơn cử và ngừng hoạt động giải trí khi đặt cực ngược lại. Nếu nam châm được rút ra trong khi cảm biến đang bật, thiết bị sẽ không tắt .

Chỉ định HH trong hệ thống đánh lửa trên xe hơi

Cảm biến Hall được sử dụng trong hệ thống đánh lửa không tiếp xúc. Trong chúng, thành phần này được lắp thay cho thanh trượt của cầu dao, làm tắt cuộn sơ cấp của cuộn đánh lửa. Hình dưới đây cho thấy một ví dụ về cảm biến Hall, được sử dụng trên những xe xe hơi thuộc dòng VAZ .A – Cảm biến Hall; B – nam châm vĩnh cửu; Với một tấm che tác dụng tự do của nam châmTrong những hệ thống đánh lửa văn minh hơn, cảm biến Hall chỉ được sử dụng để xác lập vị trí của trục khuỷu. Một cảm biến như vậy được gọi là cảm biến vị trí trục khuỷu. Nguyên lý hoạt động giải trí của nó giống hệt cảm biến Hall cổ xưa .Chỉ so với sự gián đoạn của cuộn sơ cấp và sự phân bổ của xung điện áp cao đã thuộc nghĩa vụ và trách nhiệm của khối điều khiển và tinh chỉnh điện tử, được lập trình cho những đặc tính của động cơ. ECU hoàn toàn có thể thích ứng với những chính sách hoạt động giải trí khác nhau của bộ nguồn bằng cách đổi khác thời gian đánh lửa ( trong hệ thống tiếp điểm và không tiếp điểm của kiểu cũ, công dụng này được giao cho bộ kiểm soát và điều chỉnh chân không ) .

Đánh lửa với cảm biến Hall

Trong hệ thống đánh lửa không tiếp xúc của quy mô cũ ( hệ thống trên xe không được trang bị bộ tinh chỉnh và điều khiển điện tử ), cảm biến hoạt động giải trí theo trình tự sau :

1. Trục phân phối quay (nối với trục cam).
2. Một tấm cố định trên trục nằm giữa cảm biến Hall và nam châm.
3. Tấm có các khe.
4. Khi tấm kim loại quay và một không gian trống được hình thành giữa nam châm, một điện áp được tạo ra trong cảm biến do ảnh hưởng của từ trường.
5. Điện áp đầu ra được cung cấp cho công tắc, cung cấp chuyển đổi giữa các cuộn dây của cuộn dây đánh lửa.
6. Sau khi cuộn sơ cấp được tắt, một xung điện áp cao được tạo ra trong cuộn thứ cấp, xung này đi vào bộ phân phối (phân phối) và đi đến một bugi cụ thể.

Mặc dù sơ đồ hoạt động giải trí đơn thuần, hệ thống đánh lửa không tiếp xúc phải được kiểm soát và điều chỉnh hoàn hảo nhất để tia lửa Open trong mỗi ngọn nến vào đúng thời gian. Nếu không, động cơ sẽ chạy không không thay đổi hoặc không khởi động được .

Lợi ích của cảm biến Hall trên xe hơi

Với sự sinh ra của những thành phần điện tử, đặc biệt quan trọng là trong những hệ thống nhu yếu tinh chỉnh và điều khiển, những kỹ sư đã hoàn toàn có thể làm cho những hệ thống không thay đổi hơn so với những hệ thống được tinh chỉnh và điều khiển bằng cơ khí. Một ví dụ về điều này là hệ thống đánh lửa không tiếp xúc .Cảm biến hiệu ứng Hall có một số ít ưu điểm quan trọng :

1. Nó nhỏ gọn;
2. Nó có thể được lắp đặt hoàn toàn trong bất kỳ bộ phận nào của ô tô, và trong một số trường hợp, thậm chí trực tiếp trong chính cơ cấu đó (ví dụ: trong nhà phân phối);
3. Không có yếu tố cơ học nào trong đó, để các tiếp điểm của nó không bị cháy, chẳng hạn như trong bộ ngắt hệ thống đánh lửa tiếp điểm;
4. Xung điện tử phản ứng hiệu quả hơn nhiều với những thay đổi trong từ trường, bất kể tốc độ quay của trục;
5. Ngoài độ tin cậy, thiết bị cung cấp tín hiệu điện ổn định trong các chế độ hoạt động khác nhau của động cơ.

Nhưng thiết bị này cũng có những điểm yếu kém đáng kể :

• Kẻ thù lớn nhất của bất kỳ thiết bị điện từ nào là nhiễu. Có rất nhiều trong số chúng trong bất kỳ động cơ nào;
• So với một cảm biến điện từ thông thường, thiết bị này sẽ đắt hơn nhiều;
• Hiệu suất của nó bị ảnh hưởng bởi loại mạch điện.

Ứng dụng cảm biến Hall

Như chúng tôi đã nói, thiết bị nguyên lý Hall không chỉ được sử dụng trên ô tô. Đây chỉ là một vài trong số các ngành công nghiệp có thể sử dụng hoặc bắt buộc phải có cảm biến hiệu ứng Hall.

Xem thêm: Phần mềm hóa đơn điện tử, hóa đơn điện tử xác thực – Nhân Hòa

Ứng dụng cảm biến tuyến tính

Cảm biến loại tuyến tính được tìm thấy trong :

• Thiết bị xác định cường độ dòng điện theo cách không tiếp xúc;
• Đồng hồ tốc độ;
• Cảm biến báo mức độ rung;
• Cảm biến nam châm;
• Cảm biến xác định góc quay;
• Chiết áp không tiếp xúc;
• Động cơ không chổi than DC;
• Cảm biến lưu lượng chất làm việc;
• Máy dò xác định vị trí của các cơ cấu làm việc.

Ứng dụng của cảm biến kỹ thuật số

Đối với những quy mô kỹ thuật số, chúng được sử dụng trong :

• Cảm biến xác định tần số quay;
• Đồng bộ hóa các thiết bị;
• Hệ thống đánh lửa cảm biến trên xe;
• Cảm biến vị trí các phần tử của cơ cấu làm việc;
• Bộ đếm xung;
• Cảm biến xác định vị trí của các van;
• Thiết bị khóa cửa;
• Máy đo tiêu hao chất làm việc;
• Cảm biến tiệm cận;
• Rơle không tiếp xúc;
• Trong một số kiểu máy in, dưới dạng cảm biến phát hiện sự hiện diện hoặc vị trí của giấy.

Có thể có những trục trặc nào ?

Dưới đây là bảng những trục trặc của cảm biến sảnh chính và bộc lộ trực quan của chúng :

Trục trặc:	Nó biểu hiện như thế nào:
Cảm biến được kích hoạt thường xuyên hơn so với việc trục khuỷu đi qua một chu kỳ đầy đủ	Mức tiêu thụ nhiên liệu tăng (trong khi các hệ thống khác, chẳng hạn như nhiên liệu, đang hoạt động bình thường)
Thiết bị được kích hoạt một lần hoặc tắt hoàn toàn định kỳ	Trong khi xe đang di chuyển, động cơ có thể bị chết máy, xe bị giật, công suất máy giảm, không thể tăng tốc xe nhanh hơn 60 km / h.
Cảm biến Hall trục trặc	Ở một số xe nước ngoài đời mới nhất, cần số bị chặn
Cảm biến vị trí trục khuỷu bị hỏng	Không thể khởi động động cơ
Lỗi trong hệ thống điện trong đó cảm biến hội trường là yếu tố chính	Trên bảng điều khiển, đèn báo lỗi của hệ thống tự chẩn đoán của một đơn vị cụ thể, chẳng hạn như động cơ ở tốc độ không tải, sẽ sáng, nhưng sẽ biến mất khi động cơ tăng tốc.

Thường xảy ra trường hợp bản thân cảm biến hoàn toàn có thể sử dụng được, nhưng có vẻ như như nó không hoạt động giải trí. Đây là những nguyên do cho điều này :

• Bụi bẩn trên cảm biến;
• Dây bị đứt (một hoặc nhiều);
• Độ ẩm đã bám vào các điểm tiếp xúc;
• Ngắn mạch (do ẩm hoặc hư hỏng cách điện, dây tín hiệu nối đất bị chập);
• Vi phạm cách điện hoặc màn chắn cáp;
• Cảm biến không được kết nối chính xác (cực tính bị đảo ngược);
• Sự cố với dây điện cao thế;
• Vi phạm thiết bị điều khiển tự động;
• Khoảng cách giữa các phần tử của cảm biến và bộ phận được điều khiển được đặt không chính xác.

Kiểm tra cảm biến

Để chắc như đinh rằng cảm biến bị lỗi, phải triển khai kiểm tra trước khi sửa chữa thay thế nó. Cách dễ nhất để chẩn đoán yếu tố – nếu yếu tố thực sự nằm ở cảm biến – là chạy chẩn đoán trên máy hiện sóng. Thiết bị không riêng gì phát hiện ra trục trặc mà còn cho biết thiết bị sắp xảy ra sự cố .Vì không phải người lái xe nào cũng có thời cơ thực thi quá trình như vậy, nên có nhiều cách hài hòa và hợp lý hơn để chẩn đoán cảm biến .

Chẩn đoán bằng đồng hồ đeo tay vạn năng

Đầu tiên, đồng hồ đeo tay vạn năng được đặt ở chính sách đo dòng điện một chiều ( công tắc nguồn cho 20V ). Quy trình được thực thi theo trình tự sau :

• Dây bọc thép được ngắt kết nối với bộ phân phối. Nó được kết nối với khối lượng để, do kết quả của chẩn đoán, bạn không vô tình khởi động xe;
• Đánh lửa được kích hoạt (chìa khóa được vặn hết cỡ, nhưng không nổ máy);
• Đầu nối được tháo ra khỏi nhà phân phối;
• Tiếp điểm âm của đồng hồ vạn năng được nối với khối lượng của ô tô (thân xe);
• Đầu nối cảm biến có ba chân. Tiếp điểm tích cực của đồng hồ vạn năng được kết nối với từng cái riêng biệt. Tiếp điểm đầu tiên phải hiển thị giá trị 11,37V (hoặc tối đa 12V), tiếp điểm thứ hai cũng phải ở khoảng 12V và tiếp điểm thứ ba phải là 0.

Tiếp theo, cảm biến được kiểm tra hoạt động giải trí. Để làm điều này, bạn cần làm như sau :

• Từ phía bên của lối vào dây, các chốt kim loại (ví dụ, đinh nhỏ) được lắp vào đầu nối để chúng không chạm vào nhau. Một cái được đưa vào tiếp điểm trung tâm, và cái kia – vào dây âm (thường là màu trắng);
• Đầu nối trượt qua cảm biến;
• Đánh lửa bật (nhưng chúng tôi không nổ máy);
• Chúng tôi sửa tiếp điểm trừ của máy thử trên đầu trừ (dây trắng) và tiếp điểm cộng vào chân trung tâm. Cảm biến hoạt động sẽ cho giá trị xấp xỉ 11,2V;
• Bây giờ người trợ lý phải quay trục khuỷu với bộ khởi động nhiều lần. Số đọc đồng hồ vạn năng sẽ dao động. Lưu ý giá trị tối thiểu và tối đa. Thanh dưới không được vượt quá 0,4V và thanh trên không được giảm xuống dưới 9V. Trong trường hợp này, cảm biến có thể được coi là có thể sử dụng được.

Kiểm tra sức đề kháng

Để đo điện trở, bạn sẽ cần một điện trở ( 1 kΩ ), một đèn điốt và dây dẫn. Một điện trở được hàn vào chân của bóng đèn và một dây dẫn được nối với nó. Dây thứ hai được cố định và thắt chặt vào chân thứ hai của bóng đèn .Việc kiểm tra được triển khai theo trình tự sau :

• Tháo nắp nhà phân phối, ngắt kết nối khối và các điểm tiếp xúc của chính nhà phân phối;
• Máy thử được kết nối với cực 1 và 3. Sau khi kích hoạt đánh lửa, màn hình sẽ hiển thị giá trị trong khoảng 10-12 volt;
• Theo cách tương tự, một bóng đèn có điện trở được nối với bộ phân phối. Nếu đúng cực, điều khiển sẽ sáng;
• Sau đó, dây từ thiết bị đầu cuối thứ ba được nối với thiết bị đầu cuối thứ hai. Sau đó, trợ lý quay động cơ với sự trợ giúp của bộ khởi động;
• Đèn nhấp nháy cho biết cảm biến đang hoạt động. Nếu không, nó phải được thay thế.

Tạo bộ điều khiển và tinh chỉnh hội trường mô phỏng

Phương pháp này được cho phép bạn chẩn đoán cảm biến hội trường trong trường hợp không có tia lửa. Dải có những điểm tiếp xúc bị ngắt liên kết khỏi bộ phân phối. Đánh lửa được kích hoạt. Một dây nhỏ liên kết những tiếp điểm đầu ra của cảm biến với nhau. Đây là một loại mô phỏng cảm biến hội trường đã tạo ra xung động. Nếu đồng thời Open tia lửa điện trên cáp TT, thì cảm biến đã không hoạt động giải trí và cần được sửa chữa thay thế .

Xử lý sự cố

Nếu có mong ước thay thế sửa chữa cảm biến hội trường bằng tay của chính mình, trước hết bạn sẽ cần phải mua một cái gọi là linh phụ kiện logic. Nó hoàn toàn có thể được lựa chọn tương thích với quy mô và loại cảm biến .Bản thân việc thay thế sửa chữa được thực thi như sau :

• Một lỗ được tạo ở giữa thân bằng một mũi khoan;
• Với một con dao văn thư, các dây của thành phần cũ được cắt, sau đó sẽ tạo rãnh cho các dây mới sẽ được kết nối với mạch;
• Thành phần mới được lắp vào vỏ và kết nối với các chân cũ. Bạn có thể kiểm tra tính đúng đắn của kết nối bằng cách sử dụng đèn diode điều khiển có điện trở trên một tiếp điểm. Nếu không có ảnh hưởng của nam châm, ánh sáng sẽ tắt. Nếu điều này không xảy ra, thì bạn cần phải thay đổi cực;
• Các tiếp điểm mới phải được hàn vào khối thiết bị;
• Để đảm bảo rằng công việc được thực hiện chính xác, bạn nên chẩn đoán cảm biến mới bằng cách sử dụng các phương pháp trên;
• Cuối cùng, nhà ở phải được niêm phong. Để làm được điều này, tốt hơn hết bạn nên sử dụng keo chịu nhiệt, do thiết bị thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ cao;
• Bộ điều khiển được lắp ráp theo thứ tự ngược lại.

Làm thế nào để sửa chữa thay thế cảm biến bằng tay của chính bạn ?

Không phải người đam mê xe hơi nào cũng có thời hạn để tự tay thay thế sửa chữa cảm biến. Họ thuận tiện mua một cái mới và setup nó thay vì cái cũ. Quy trình này được triển khai như sau :

• Trước hết, bạn cần tháo các thiết bị đầu cuối khỏi pin;
• Bộ phân phối bị loại bỏ, khối có dây bị ngắt kết nối;
• Nắp của nhà phân phối được tháo ra;
• Trước khi tháo dỡ hoàn toàn thiết bị, điều quan trọng là phải nhớ vị trí của van. Cần kết hợp các mốc thời gian và trục khuỷu;
• Trục phân phối được tháo ra;
• Bản thân cảm biến hội trường bị ngắt kết nối;
• Một cái mới được cài đặt thay cho cảm biến cũ;
• Khối được lắp ráp theo thứ tự ngược lại.

Các cảm biến thế hệ mới nhất có tuổi thọ lâu bền hơn, thế cho nên không cần sửa chữa thay thế thiết bị liên tục. Khi bảo trì hệ thống đánh lửa, bạn cũng phải quan tâm đến thiết bị theo dõi này .

Video về chủ đề

Tóm lại, tổng quan chi tiết cụ thể về thiết bị và nguyên tắc hoạt động giải trí của cảm biến Hall trên xe hơi :CẢM BIẾN HALL là gì. Cách thức hoạt động giải trí và cách sắp xếp
Xem video này trên YouTube

Xem thêm: Phần mềm hóa đơn điện tử, hóa đơn điện tử xác thực – Nhân Hòa

Câu hỏi và vấn đáp :

Cảm biến Hall là gì? Đây là một thiết bị phản ứng với sự xuất hiện hoặc không có từ trường. Cảm biến quang học có nguyên lý hoạt động tương tự, phản ứng lại sự tác động của chùm sáng lên tế bào quang điện.

Cảm biến hội trường được sử dụng ở đâu? Trong ô tô, cảm biến này được sử dụng để phát hiện tốc độ của một bánh xe hoặc một trục cụ thể. Ngoài ra, cảm biến này được lắp đặt trong những hệ thống, trong đó điều quan trọng là phải xác định vị trí của một trục cụ thể để đồng bộ hóa các hệ thống khác nhau. Một ví dụ về điều này là trục khuỷu và cảm biến trục cam.

Làm thế nào để kiểm tra cảm biến Hall? Có một số cách để kiểm tra cảm biến. Ví dụ, khi có điện trong hệ thống đánh lửa và bugi không phát ra tia lửa, trên máy có bộ phân phối không tiếp xúc, nắp bộ phân phối được tháo ra và khối phích cắm được tháo ra. Sau đó đánh lửa xe và đóng tiếp điểm 2 và 3. Phải để dây cao áp gần mặt đất. Tại thời điểm này, một tia lửa sẽ xuất hiện. Nếu có tia lửa điện nhưng khi nối cảm biến lại không có tia lửa điện thì phải thay mới. Cách thứ hai là đo điện áp đầu ra của cảm biến. Trong điều kiện tốt, chỉ số này phải nằm trong khoảng từ 0.4 đến 11V. Phương pháp thứ ba là đặt một thiết bị tương tự hoạt động đã biết thay cho cảm biến cũ. Nếu hệ thống hoạt động, thì vấn đề là ở cảm biến.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử