Датчик холла своими руками сделать

Ни когда не задумывался о принципе работы вентиляторов, применяемых в компьютерной и офисной технике. Но тут неожиданно сдох один из таких (Фото 1).

Пришлось произвести вскрытие (Фото 2). И здесь обнаружилась микросхема, управляемая магнитным полем – датчик Холла. Стал искать информацию о принципе работы таких вентиляторов и нашел в журнале «Радио» за 2001 год №12 стр. 33. Статья называется «Ремонт вентиляторов электронных устройств». В моем вентиляторе стояла другая микросхема (Фото 2 ,3). Эта микросхема имеет два инверсных относительно друг друга выхода, которые меняют свое состояние на противоположное при приближении магнита и восстанавливают свое состояние, когда магнит убирают. Так, как у меня этих вентиляторов бу много, я нашел в одном из них датчик Холла с тремя выводами (Фото 4). Эта микросхема работает немного по-другому. Изменить состояние выхода датчика можно изменением направления магнитного поля, т.е. при приближении магнита на выходе 2 микросхемы скачком появляется напряжение высокого уровня (логическая единица), при его удалении это напряжение остается, чтобы сбросить состояние выхода в «0» надо поднести магнит к датчику другим полюсом. Я провел небольшой эксперимент, взял магнит от устройства регулировки линейности строк телевизоров (Фото 5). Красной линией на фото показана нулевая плоскость между полюсами магнита. Краской помечен южный полюс магнита. Магнит закрепил гайками на шпильке, шпильку закрепил в патроне минидрели. Соединил соответствующим образом микросхему, к ее выходу подсоединил осциллограф. При приближении вращающегося магнита со скоростью 9000 обмин на экране осциллографа наблюдались четкие прямоугольные импульсы.

Достоинством таких микросхем, на мой взгляд, является еще и то, что изменяя напряжения питания этих микросхем их выход можно согласовывать с любым типом жесткой логики. На их основе можно сотворить датчики для различных устройств. Надо только подумать, информация к размышлению есть. До свидания. К.В.Ю.

Среди элементов радиоэлектроники, автоматики, а также измерительной техники, датчик Холла, принцип работы которого основан на одноименном эффекте, занимает особое место. Смысл упомянутого эффекта заключается в том, что при помещении проводника в магнитное поле появляется электродвижущая сила (ЭДС), направление которой будет перпендикулярным полю и току. Как же это используется в автомобиле?

Датчик Холла – принцип работы и назначение

В современных условиях происходит постоянное технологическое развитие датчиков Холла. Они отличаются надежностью, точностью и постоянством данных. Широкое распространение эти приборы получили в автомобилях и других транспортных средствах. Они обладают повышенной устойчивостью к агрессивным внешним воздействиям. Датчики Холла являются составной частью многих устройств, с помощью которых контролируется определенное состояние техники.

Во многих случаях этот прибор размещается в трамблере и отвечает за образование искры, то есть он используется вместо контактов. Нередко данный прибор применяется для слежения за током нагрузки. С его помощью производится отключение при возникновении токовых перегрузок. В случае перегревания датчика происходит срабатывание температурной защиты. Резкое изменение напряжения может иметь для устройства тяжелые последствия. Поэтому в последних моделях устанавливается внутренний диод, препятствующий обратному включению напряжения.

Датчик Холла до настоящего времени не смог заменить обычные механические переключатели. Однако в любом случае он имеет ряд значительных преимуществ. Основными из них являются отсутствие контактов, загрязнений, а также механических нагрузок. Поэтому часто можно встретить датчик Холла на скутере, применяемый в качестве составной части датчика зажигания.

Сборка тахометра

Итак, начнем по порядку:

Индикатор

При изготовлении тахометра мне хотелось, чтобы индикатор был аккуратно и красиво установлен в корпус блока управления станком. В качестве корпуса я использовал корпус-рамку от вышедшего из строя вольт/ампер метра. Плата индикатора TM1637 практически идеально подходила в этот корпус. Только нужно было обработать напильником — снять по 1 мм с каждой стороны. Также заменил стандартные пины на разъем XH2.54 4 pin. Получилось практически как заводское изделие.

Индикатор тахометра TM1637

Плата датчика Холла

Для аккуратного крепления датчика Холла на шпиндель пришлось сделать новую печатную плату. Кому интересно как я делаю печатные платы читай в этой статье. После изготовления платы, я перенес все детали с KY-003, а так же добавил разъем XH2.54 3 pin. И еще вырезал изоляционную прокладку из какого-то пластика толщиной 3 мм и просверлил в ней небольшие отверстия, чтобы плата ложилась на прокладку всей плоскостью.

Плата тахометра вид сверху

Плата тахометра вид снизу

Прокладка

Печатная плата тахометра на Ардуино

1 file(s) 3.76 KB
Download

Также на плате предусмотрено место под SMD конденсатор, для устранения помех от шпинделя. Но пока он мне не понадобился — экранированный кабель справляется со своей задачей.

Датчик Холла – схема подключения и «физика» процесса

Классическое устройство датчика Холла на практике – тонкий полупроводниковый листовой материал. При прохождении через него постоянного тока на краях листа образуется сравнительно невысокое напряжение. Если под прямым углом поперек пластинки проходит магнитное поле, то на краях листа происходит усиление напряжения, которое находится в прямо пропорциональной зависимости с магнитной индукцией. Датчик Холла является одной из разновидностей датчиков импульсов, создающих электрические импульсы с низким напряжением. Благодаря своим качествам, этот элемент широко применяется в бесконтактных системах зажигания.

Мы рассмотрели, какой имеет датчик Холла принцип работы, схема его пока что нам не ясна. Она включает в свой набор постоянный магнит, полупроводниковую пластину с микросхемой и стальной экран, имеющий прорези. Стальной экран через прорези осуществляет пропуск магнитного поля, благодаря чему в пластине из полупроводников начинает возникать напряжение. Сам экран не пропускает магнитного поля, поэтому, когда прорези и экран чередуются, происходит создание импульсов низкого напряжения.

При конструктивном объединении этого датчика с распределителем получается единое устройство – трамблер, выполняющий функции прерывателя-распределителя зажигания.

Самостоятельный ремонт датчика Холла

Датчики Холла имеют очень простую конструкцию и поэтому редко ломаются. Но их нельзя назвать вечными. Иногда датчик может выдавать отказы, и в системе зажигания пропадает «искра».

Проверку работы устройства можно сделать своими силами. Центральный контакт датчика Холла замыкают на надежную «массу», после этого измеряют входящее напряжение тока (значения должны быть в пределах 9-10 В). Если напряжение присутствует, и другие детали работаю в штатном режиме, то причина «искры» кроется в неисправности датчика.

В случае неисправности элемент требует скорейшей замены. Однако цена детали в магазине сильно ударит по кошельку. Поэтому можно попытаться провести самостоятельный ремонт датчика Холла.

Работы будут проводиться на примере автомобиля марки Фольксваген. Иномарка имеет стандартный примитивный датчик Холла. Процесс ремонта очень прост: необходимо только заменить логический элемент S 441 А.

Переда началом ремонта логический элемент проверяют на работоспособность. Для этого достаточно последовательно соединить светодиод и резистор (1 или 2 кОм), эту конструкцию прикрепляют к контактам «плюс» и «выход». Напряжение электрического тока должно быть от 3 до 30 В. Исправность S 441 А проверяют с помощью магнита: должен срабатывать светодиод.

В центре корпуса датчика Холла дрелью нужно высверлить небольшое отверстие. Необходимо хорошее сверло, так как пластмассовый корпус детали укреплен изнутри металлическим каркасом.

Ножом нужно «заподлицо» срезать каждый провод, а потом проложить надфилем канавки от высверленного отверстия к остаткам проводов. Измерительный элемент устанавливают в окошко корпуса и проверяют его работу с помощью магнита. Если схема не работает, то в первую очередь стоит проверить полярность установки элементов.

Пробник нужно отпаять и сделать разводку выводов по канавкам корпуса. В окошке должны остаться только провода для соединительного разъема старого датчика. При проведении работ важно соблюдать последовательность подключения и маркировку проводов (символы «+», «–» или «0» можно найти на разъеме трамблера).

После пайки с помощью тестера и визуального осмотра нужно убедиться в исправности механизма. Если нет никаких проблем, то можно герметизировать отверстие клеем или специальным составом. Специалисты не рекомендуют использовать пластмассу, так как высокие температуры могут ее деформировать. Некоторые мастера предпочитают пользоваться для таких работ «холодной сваркой».

Финальный этап работ – это сборка датчика. Все действия осуществляются последовательно, но в обратном порядке.

Такой ремонт очень прост и не потребует специальных знаний. Он подходит также для автомобилей AUDI, Daewoo, Mittsubishi и других иномарок.

Методы проверки

Можно применить несколько методов диагностики датчика, расположенного на трамблере.

В зависимости от имеющихся средств и возможностей, автомобилист может своими руками проверить текущее состояние контроллера Холла, оценить его работоспособность и принять соответствующее решение о замене.

Как только вы заметили один или несколько из представленных симптомов, стоит взяться за проверку. Делать ее можно несколькими способами. Предлагаю рассмотреть их отдельно.

Клин клином

Самый простой и эффективный метод, который не потребует от вас вооружаться тестером или мультиметром. Но потребуется заведомо исправный аналогичный датчик Холла.

Суть диагностики до безобразия простая. Вы снимаете старый контроллер, устанавливаете на его место новый. Если после проведенной манипуляции симптоматика проходит и работа двигателя нормализуется, тогда просто оставляете новую деталь на месте. Если вы брали ДХ у товарища или соседа по гаражу, снимаете девайс, благодарите, и идете в магазин автозапчастей.

Вольтметр и мультиметр

Используя вольтметр или классический тестер, вам не составит труда проверить состояние устройства.

Думаю, тестером умеет пользоваться каждый автомобилист. Задача заключается в том, чтобы сделать замеры напряжения на выходе датчика.

Если ДХ находится в исправном состоянии, тестер выдаст значения в диапазоне 0,4-11 В.

Ровно точно так же применяют универсальный мультиметр. Нужно лишь выбрать на нем режим вольтметра.

Имитация датчика

Достаточно интересный и эффективный метод. Но тут придется немного поработать своими руками.

Принцип имитации заключается в следующем. Сначала извлеките из ДХ колодку, на которой идет 3 штекера. Далее запустите зажигание на автомобиле, после чего соедините 3 и 6 выходы между собой.

Если при такой манипуляции появилась искра, то вероятнее всего ДХ вышел из строя.

Без тестеров

Когда тестеры отсутствуют, проверку можно выполнить несколько иным методом.

Тут требуется провести пошаговые манипуляции:

подключается свеча зажигания к выводу провода от катушки;
соединяется резьбовая часть свечи с массой;
демонтируется каретка с датчиком;
подсоединяется разъем;
включается зажигание;
металлическим предметом проводится возле датчика;
при появлении искры на свечке ДХ исправен.

Только будьте предельно осторожными, занимаясь своими руками подобными манипуляциями.

Ремонтируем датчик Холла сами

При всей простоте своей конструкции датчики Холла не являются вечными и даже на славящихся своей надежностью автомобилях немецкого производства (в полной мере это относится к изделиям знаменитой марки Volkswagen, кстати здесь можно перебрать всю подвеску и не только) достаточно часто наступает момент, когда по причине отказа этого элемента пропадает «искра» в системе зажигания.

В общем случае убедиться в том, что виною возникшей неисправности является именно датчик Холла довольно просто. Для этого, прежде всего, следует замкнуть центральный контакт датчика на ближайшую надежную массу (наличие искры свидетельствует о нормальной работе высоковольтной части), а затем на крайних контактах соединителя замерить наличие входного напряжения, которое должно составлять около 9-10В (присутствие напряжения и нормальном функционировании прочих устройств говорит об отказе датчика Холла).

В общем-то, наиболее правильным решением такой проблемы является установка нового датчика, однако учитывая достаточно высокую стоимость новой детали (цена «оригинального» изделия может достигать 200 долларов), вполне понятно желание многих автолюбителей попробовать отремонтировать датчик Холла своими руками.

Как уже указывалось выше конструкция датчика Холла достаточно примитивна и если говорить об изделиях, устанавливаемых на автомобилях Фольксваген различных модификаций, то наиболее ненадежной их частью является логический элемент S441A (который, по большому счету, и является датчиком, только без магнита) и основой процесса ремонта становиться его замена.

Для того чтобы избежать лишней работы, приобретенный в магазине или на базаре элемент S441A (либо его аналог), предварительно проверяем на работоспособность. С этой целью собираем из светодиода и последовательно соединенного с ним резистора на 1-2Ком, своеобразный пробник и подсоединяем его к контактам «+» и «выход» (вполне понятно, что питание 3-30В, также подключается). Если датчик исправен, то при поднесении к нему магнита светодиод начинает светиться.

Определяем неисправность датчика Холла

Перед тем как приступить к ремонту датчика Холла, нам необходимо убедиться, что автомобиль не заводится из-за поломки датчика, а не по другой причине (может просто оказаться что Вы не заправили свой автомобиль и в бензобаке нет ни капли бензина). Если все остальные причины устранили, а автомобиль отказывается заводиться или заводится и тут же глохнет, то приступаем к диагностике датчика Холла:

1. С помощью отрезка проволоки с зачищенными концами замыкаем центральный контакт датчика на любую часть кузова, на которой есть отрицательное напряжение или на отрицательную клемму аккумулятора.

Результатом проверки может быть: а) наличие искры и при касании провода к минусу (тогда с высоковольтной частью все нормально) б) отсутствие искры свидетельствует о проблемах с высоковольтной частью двигателя

2. С помощью тестера, необходимо замерить напряжение на крайних контактах датчика Холла, если на них присутствует напряжение близкое к 9.5 Вольтам, то это свидетельствует о исправности других систем управления двигателя, а проблема кроится именно в датчике Холла.

Раз мы потратили свое время для диагностики датчиков, и нам удалось найти неисправность в виде сломанного датчика Холла, то грех не попробовать проверенный способ по восстановлению его работоспособности, в следствии чего можно будет купить пива на 200 честно сэкономленных долларов примерные затраты на восстановление датчика – 10..15 $.

Магнитоуправляемые микросхемы | Все своими руками

Замена датчика холла с изначальной проверкой резистором

Авто, оснащенные карбюраторными ДВС, имеют полезный элемент под названием датчик холла. Основная функция этого компонента, подавать управляющие импульсы на коммутатор, преобразующий их и направляющий на основную обмотку бабины (катушки). Со временем датчик холла выходит из строя, и тогда нужна бывает его умелая замена. В статье представлены подробные инструкции по проверке и замене, а также видео.

Место расположения, фиксация, неисправности

Находится датчик или микроэлектронный регулятор в трамблере современного образца. Защищен пыльником (пылезащитный экран). Фиксируется на пластине двумя винтами или заклепками, что зависит от разновидности модели трамблера.

Меняется микроэлектронный элемент распределителя авто, как и говорилось выше, когда он изнашивается по известным причинам. Следует знать, что если датчик выходит из строя, двигатель просто-напросто глохнет или больше не запускается.

О неисправностях датчика могут сигнализировать также следующие симптомы:

на ХХ (холостом режиме) мотор функционирует с перебоями и рывками;
авто при движении дергается, особенно когда переключаешься на высокие обороты.

Проверка

Проверить датчик можно несколькими способами. Да и вообще, каждый опытный автомобилист знает и применяет свой, любимый и для него самый эффективный метод. Мы рассмотрим самые популярные варианты диагностики.

Самый простой и одновременно сложный/времязатратный способ, не требующий особой квалификации от владельца (не считая умения разбирать трамблер до мелких деталей). Надо просто взять рабочий датчик, например, одолжить у знакомого, чтобы не покупать. И установить его вместо старого. Если ДВС больше не будет вести себя, как раньше – будет нормально запускаться и не дергаться на высоких оборотах, датчик неисправен точно.
Взять измерительный прибор, например, обычный тестер или резистор. С его помощью измерить ток на выходе микроэлектронного регулятора. Исправный датчик авто должен показать напряжение в пределах 0,4-11 В. Другие значения уже будут свидетельствовать о неисправности.
Третий вариант подразумевает следующее. Надо вынуть 3-штекерную колодку с датчика, затем включить зажигание, и соединить концы 3 и 6 коммутатора. Если появится искра, то датчик не работает.

Как проверить датчик Холла

Рекомендуется проводить проверку при помощи несложного прибора, который каждый водитель может сделать своими руками. Ему понадобится сопротивление 1 кОм и простой светодиод. К его ножке припаивается сопротивление, к нему – два отрезка любой удобной для работы длины гибкого провода, и устройство готово. Проверка датчика Холла предваряется определением наличия электропитания на нем:

крышка распределителя снимается;
штекерная коробка с трамблера отсоединяется;
тестер подключается к 1 и 3 клемме, затем включается зажигание.

Если электрическая проводка авто функционирует в нормальном режиме, тестер покажет напряжение 10 и выше Вольт. После этого подсоединяем к тем самым клеммам сконструированный приборчик – светодиод загорается, если полярность была выбрана правильно. В противном случае нужно поменять местами концы проводов. Последующая схема проверки такова:

провод, накинутый на 1 клемму, не трогаем, а на свободную 2 клемму перекидываем конец с 3-ей;
проворачиваем (вручную либо стартером) распределительный вал.

Если вы отмечаете, что светодиод моргает во время данного процесса, значит, датчик зажигания не нуждается в замене. Также возможна проверка датчика Холла мультиметром. Его подсоединяют к выходному контакту зажигания, выставив на устройстве режим вольтметра. Стрелка устройства должна двигаться в интервале 0,4-3 Вольта (показатель исправности датчика).

Как проверить датчик Холла

Неисправности датчика Холла проявляются по-разному, даже опытные специалисты не в состоянии с точностью определить поломку. Есть ряд симптомов, но указывают на проблемы с датчиком они косвенно, т.к. эти признаки бывают по разным причинам:

двигатель не запускается;
на холостом ходу обороты плавают;
во время движения при повышении оборотов автомобиль дёргается;
глохнет мотор без причины.

Если возникают подобные симптомы необходимо, в том числе проверить и датчик Холла. Помимо указанного в статье способа существует ещё несколько. Например, самый простой это попросить у кого-нибудь исправный датчик и просто заменить его на своём автомобиле, если проблемы самоустранились, значит, датчик неисправен.

Материал в тему: что такое электрическая цепь.

Если под рукой есть мультиметр провести проверку проще простого. Для этого необходимо на приборе выставить режим игры измерения напряжения и протестировать показатели на выходе датчика, если он исправен напряжение будет варьироваться от 0,4 до 11 В. Ещё один распространенный способ предполагает проверку при отсутствии искрообразования (если питание есть в системе зажигания) и заключается в имитации датчика. С трамблёра снимается колодка и включается зажигание. Далее с помощью куска провода замыкаются контакты 3 и 2 на колодке, если появится искра на центральном канале катушки зажигания, значит, датчик Холла неисправен и требует замены.

Будет интересно➡ Как сделать датчик движения своими руками

Еще одним видом есть в проверочке существования сопротивляемости на датчике. Для того нужно соорудить нехитрый приборчик, который состоит из резистора сопротивляемости 1 Ком, светового диода, и гибкой проводки. К ноге светового диода припаять сопротивление, и к нему два проводочка такой удлиненности, удобной для деятельности (не коротенькие). Затем снять крышечку распределителя, отсоединяем трамблер и коробочку штекера. После проверяем исправна ли цепь электрики. Потому мильтиметр электроники подключаем в одному и третьему клеммам, затем включаем зажигание автомашины.

При хороших условиях, измерение на экранчике приборчика должно быть в рамках 10-12 В. После также подсоединить на эти же клеммы сделанный механизм. Если вы все правильно сделали – диод световой загорится. Иначе нужно сменить местечками проводку. Дальше нужно сделать это: проводок, который подсоединен к первой клемме, не трогать кончик с третьей клеммы перекинуть на свободную вторую провернуть распредвал (руками либо стартером) Если при повороте вала диод заморгал, это говорит о том, что датчик не следует менять.

Замена датчика Холла.