Устройство датчика холла: принцип работы, применение, принципиальная схема, подключение

3Скетч для определения скорости вращения диска

Для того чтобы определить скорость вращения, будем использовать сигнал с цифрового канала сенсора. Такая схема пригодится,
например, для создания спидометра для велосипеда.

Для демонстрации соберём вот такую установку: разместим неподвижно датчик Холла (зажмём тисками), а на поверхности вращающегося диска закрепим постоянный магнит. В качестве вращающейся платформы у меня будет старый жёсткий диск, на котором скотчем (простите за неэстетичность) будет зафиксирован магнит.

Установка для определения скорости вращения на основании показаний датчика Холла

Вспомним формулу угловой скорости:
ω = φ / tгде ω – угловая скорость, φ – угол поворота, t – время, за которое диск повернулся на этот угол. В нашем случае угол (1 оборот) будет равен 360° или 2π радиан. Всё,
что нам остаётся – это подсчитать время, за которое происходит один оборот диска.

В скетче мы будем отлавливать переход сигнала с датчика от HIGH к LOW и вычислять разницу между двумя последовательными переходами.

Временная диаграмма цифрового сигнала с датчика Холла для вращающегося диска

Для определения промежутка времени используем встроенную функцию millis(), которая возвращает количество миллисекунд, прошедших с момента включения платы Arduino.

int digitalPin = 12; // с цифрового выхода датчика Холла
unsigned long runTime; // время с запуска платы Arduino, мс
int prevValue = 0; // предыдущее считанное значение

void setup() {
  pinMode(digitalPin, INPUT);
  Serial.begin(9600);
  runTime = millis(); // запоминаем время запуска программы
}

void loop() {
  int digitalValue = digitalRead(digitalPin); // значение с цифрового канала  
  delay(50); // небольшая задержка чтобы исключить дребезг контактов
  if ((prevValue == HIGH) && (digitalValue == LOW)) { // ловим переход HIGH->LOW сигнала 
    unsigned long timeSpan = millis() - runTime; // время одного оборота, мс
    runTime = millis(); // запомним текущее время
    Serial.println("Период оборота = " + (String)timeSpan + " мс"); 
    double omega = 2 * PI / (timeSpan * 1.0E-3);
    Serial.println("Угловая скорость = " + (String)omega + " рад/с");  
  }
  prevValue = digitalValue; // запомним предыдущее значение датчика Холла
}

Загрузим скетч, и начнём вращать наш диск с магнитом. Период оборота и угловая скорость выводятся в окно консоли:

Скорость и период вращения диска выводятся в монитор последовательного порта

Кстати, если на небольшом расстоянии друг за другом на диске разместить два магнита, то можно будет определить не только скорость вращения, но и направление. Естественно, скетч придётся немного усложнить.

Возвращаясь к идее спидометра для велосипеда, нужно вспомнить ещё одну формулу – связь угловой и линейной скоростей:
v = ω r

Здесь v – линейная скорость, ω – угловая скорость, r – радиус колеса велосипеда. Теперь несложно дописать наш последний скетч с учётом этой формулы.

Принцип работы

Принцип эффекта Холла (он получил свое название в честь ученого, впервые обнаружившего его еще во второй половине XVIII века):

Если к полупроводниковой прямоугольной пластинке (в точках A и B) подключить источник постоянного напряжения, то электрический ток, протекающий через нее, будет представлять собой прямолинейное встречное движение отрицательно и положительно заряженных частиц (то есть, электронов и «дырок»).
Подсоединенный к точкам C и D вольтметр показывает «0» (это значит, что напряжение отсутствует).

Если к пластине подносят постоянный магнит, то создаваемое им поле отклоняет движение заряженных частиц к внешним граням полупроводникового прямоугольника. В результате этого между точками C и D возникает разность потенциалов, то есть, наблюдается наличие напряжения (Vh). Что и фиксируется вольтметром.

Многие датчики в автомобилях работают именно на основе вышеописанного эффекта Холла. Естественно, напряжение на полупроводниковой пластинке минимально и его недостаточно для непосредственной подачи на бортовой компьютер. Современные технологии позволили создать на основе эффекта чип, состоящий из нескольких функциональных устройств:

непосредственно полупроводниковой пластинки Холла, которую изготавливают из арсенида галлия (GaAs), антимонида индия (InSb) или арсенида индия (InAs);
усилителя напряжения;
триггера Шмидта;
регулятора напряжения (для предотвращения выхода из строя при резких скачках напряжения бортовой сети);
выходного коммутирующего транзистора.

В результате при изменении интенсивности магнитного поля, воздействующего на полупроводниковую пластинку, на выходе устройства получают «понятные» бортовому компьютеру нули и единицы.

Технологически современные сенсоры Холла представляют собой микросхему с тремя выводами для:

подключения напряжения питания;
заземления;
снятия преобразованного датчиком сигнала.

Для чего он нужен в телефоне?

Несколько лет назад, магнитометр с дюжиной возможностей можно было встретить только во флагманских смартфонах. Сейчас же, он установлен практически в каждый телефон. Смартфон, укомплектованный магнитометром (работающим по принципу датчика Холла) позволял измерять величину электромагнитной индукции различных приборов, управлять бесконтактно некоторыми функциями телефона (например листание фотографий с помощью жестов, без физического контакта) и т.д.

Хотя магнитометр и установлен во множество мобильных устройств, не в каждом его функции реализованы на полную.

Делается это по техническим (например, не хватает места в конструкции телефона или для уменьшения энергопотребления) и финансовым (в бюджетных моделях) причинам. Если убрать все дополнительные функции, задача упомянутого сенсора сводится к двум основным функциям:

Цифровой компас. Используется навигационными программами для ускорения позиционирования и более точного определения направления движения. При помощи датчика, GPS поиск происходит быстрее.
Взаимодействие с аксессуарами. Приобретя магнитный чехол для смартфона, датчик позволит смартфону включать и отключать дисплей в зависимости от удаления/приближения магнита на аксессуаре.

Эффект «выключения дисплея» можно заметить при закрытой крышке в раскладных телефонах.

Что это за датчик?

Датчик Холла — датчик определения положения который основан на эффекте Эдвина Холла. Используется в смартфоне в роли магнитометра, как основа для работы электронного компаса и не только. Его задача — фиксировать наличие магнитного поля и определять его изменение.

Эффект Холла был открыт еще 1879 году в тонких пластинках золота, но использовать его в технике смогли только через 75 лет, когда наладили производство полупроводниковых пленок с нужными для него свойствами. Ему нашли применение в автомобилях — он помогал делать измерения угла положения распредвала/коленвала.

В смартфоне используется упрощенный аналог устройства, определяющий только наличие магнитного поля без определения напряженности по осям. Реализация довольно проста: помещенный в магнитное поле проводник, по которому проходит электрических ток, способствует тому, что электроны отклоняются к одной из граней пластины. Электроны в этой части накапливают отрицательный заряд, на противоположной грани — положительный. Процесс продолжается до момента, пока образовавшееся электрическое поле не компенсирует магнитную составляющую силы Лоренца. Образованная разность потенциалов (которую именуют холловским напряжением) на краях пластины фиксируется датчиком Холла. В телефоне он реализован микросхемой, на выходе которой создается сигнал в двух состояниях:

единица (1 — есть сигнал);
ноль (0 — сигнала нет).

В зависимости от считанной информации с датчика смартфон выполняет запрограммированное действие.

Сейчас этот эффект применяется в разных технических реализациях. Кроме современных телефонов, повседневное применение нашлось:

в системах электронного зажигания ДВС;
в приводах дисководов;
двигателях кулеров компьютерной техники;
в электроизмерительных приборах для реализации бесконтактного измерения силы тока;
в ионных реактивных двигателях.

Ремонт детали: симптомы неисправности и процедура замены

Замена датчика Холла – именно та операция, проведение которой может понадобиться в самый неподходящий момент. «Затроил» мотор, его плохой запуск, дал сбой карбюратор или инжектор, неисправен другой узел автомобиля – всё это может указывать на поломку именно «холловского» идентификатора. Увы, от этого не застраховаться, поэтому знать о возможных поломках детали и о том, как проводится установка Датчика Холла, желательно каждому автомобилисту.

В первую очередь, обратим внимание на признаки неисправности датчика Холла, в качестве которых могут выступать:

плохой запуск или отказ в работе мотора;
перебои в его функционировании на холостых оборотах;
«дёрганье» машины на высоких оборотах;
самопроизвольное глушение двигателя, повторяющиеся многократно;
отказ функционирования от электроники инжектора, карбюратора или иных узлов автомобиля, работающих совместно с двигателем.

Безусловно, отмеченная выше симптоматика может проявляться и при неисправности других узлов машины, но зачастую виной всему именно поломанный датчик Холла. Тем более никто не мешает проверить его собственноручно. Спросите – «Как проверить датчик Холла на правильность функционирования?». Крайне просто! Для этого достаточно:

Снять датчик с автомобиля;
Замкнуть его выходы под номером 2 и 3 (минус и контакт с коммутатором);
Проверить – появилась ли искра или нет. Если она есть и стабильно хорошая, то датчик неисправен. В ином случае стоит поискать проблему в другой составляющей системы зажигания.

Также имеется возможность проверки идентификатора Холла мультиметром. В этом случае нужно замерить напряжения на его выходах, которое в норме должно равняться от 0,4 до 11 Вольт

Естественно, при проверке датчика важно убедиться в исправности инжектора или карбюратора вашего автомобиля, ведь нередко проблемы с перебоями в работе мотора связаны именно с неисправностью элементов топливной системы

Если узел неисправен, то следует провести соответствующий ремонт. Отметим, что замена датчика Холла особых сложностей не представляет и проводится не более 10-15 минут при соблюдении следующего порядка процедуры:

Первоочерёдно автомобиль глушится, клеммы АКБ отключаются и снимается трамблёр зажигания;
Отсоединив последний, демонтируется его крышка. На этом же этапе желательно совместить метки ГРМ и коленвала;
После этого снимают вал трамблёра, а затем и датчик Холла. Далее остаётся лишь поставить новый идентификатор и собрать автомобиль в обратном порядке.

На этом, пожалуй, по сегодняшней теме повествование можно завершать. Надеемся, представленный материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах и в ремонте!

Установка угла опережения зажигания

Система зажигания является весьма чувствительным узлом, требующим тщательной настройки. Только в этом случае можно добиться оптимальной работы двигателя, минимального расхода топлива и максимально возможной мощности.

Методы установки угла зажигания

Отрегулировать угол опережения зажигания можно разными способами.

На слух.
С помощью лампочки.
По стробоскопу.
По искре.

Выбор способа зависит прежде всего от наличия необходимых приспособлений и подручных средств.

Регулировка зажигания на слух

Этот способ отличается своей простотой, но прибегать к нему рекомендуется лишь опытным автолюбителям. Работу выполняют на прогретом и заведённом двигателе в следующей последовательности.

Ослабляют гайку крепления трамблёра и начинают его медленно вращать.
Находят положение трамблёра, при котором обороты двигателя будут максимальными. Если позиция найдена правильно, то при нажатии на педаль акселератора двигатель будет быстро и бесперебойно набирать обороты.
Глушат двигатель, проворачивают трамблёр на 2˚ по часовой стрелке и закручивают гайку крепления.

Регулировка зажигания с помощью лампочки

Можно отрегулировать зажигание ВАЗ 2107 с помощью лампочки 12В (автомобильной «контрольки»). Делается это следующим образом.

Первый цилиндр устанавливают в положение, при котором метка на шкиве коленвала будет совпадать с меткой 5˚ на блоке цилиндров. Для проворачивания коленвала потребуется специальный ключ.
Один из проводов, идущих от лампочки, соединяют с массой, второй — с контактом катушки «К» (цепь низкого напряжения).
Ослабляют крепление трамблёра и включают зажигание.
Вращая трамблёр, ищут положение, при котором лампочка загорится.
Затягивают крепление трамблёра.

Регулировка зажигания с помощью стробоскопа

Подключение стробоскопа и процесс установки угла опережения зажигания осуществляется в следующем порядке:

Двигатель прогревают до рабочей температуры.
С вакуумного корректора снимают трубку, а в образовавшееся отверстие устанавливают заглушку.
Провода питания стробоскопа соединяют с аккумулятором (красный — на плюс, чёрный — на минус).
Оставшийся провод (датчик) прибора фиксируют на высоковольтном проводе, идущим на первую свечу.
Стробоскоп устанавливают таким образом, чтобы его луч попадал на шкив коленвала параллельно метке на крышке ГРМ.
Заводят двигатель и ослабляют крепление трамблёра.
Вращая трамблёр, добиваются того, чтобы луч проскакивал точно в момент прохождения метки на шкиве коленчатого вала.

Видео: регулировка зажигания с помощью стробоскопа

Порядок работы цилиндров двигателя ВАЗ 2107

На ВАЗ 2107 установлен бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный двигатель, с верхним расположением распределительного вала. В ряде случаев для диагностики и устранения неисправностей необходимо знать последовательность работы цилиндров силового агрегата. Для ВАЗ 2107 эта последовательность такова: 1 — 3 — 4 — 2. Цифрам соответствуют номера цилиндров, а нумерация начинается от шкива коленвала.

Нумерация цилиндров двигателя ВАЗ 2107 начинается от шкива коленвала

Установка направления бегунка

При правильно отрегулированном зажигании элементы двигателя и системы зажигания должны быть выставлены в соответствии с определёнными правилами.

Метка на шкиве коленвала должна располагаться напротив метки 5˚ на блоке цилиндров.
Бегунок трамблёра должен быть направлен на контакт крышки распределителя, соответствующий первому цилиндру.

При правильно отрегулированном зажигании бегунок трамблёра должен быть направлен на контакт крышки, соответствующий свече первого цилиндра

Таким образом, отрегулировать угол опережения зажигания ВАЗ 2107 довольно просто. Сделать это сможет даже неискушённый автолюбитель, обладающий минимальным набором инструментов и тщательно соблюдающий инструкции специалистов. При этом не следует забывать о требованиях безопасности, так как большая часть работ связана с высоким напряжением.

Датчик холла что это в телефоне

Современные мобильные телефоны превратились в совершенные устройства с большим набором разнообразных функций, для корректной работы которых необходимы различные датчики. Чаще всего смартфон снабжают датчиком приближения, определения магнитных полей (магнитометр), гироскопом, акселерометром, световым датчиком и датчиком Холла. В телефонах, предназначенных для экстремальных путешествий или профессий можно встретить барометр с термометром, измеритель влажности воздуха, индикатор сердечного ритма. В данном материале мы поговорим о датчике Холла: что это и для чего он нужен в телефоне.

Что же такое датчик Холла?

Это сенсор, определяющее наличие или отсутствие магнитного поля. Свое название датчик обрел по фамилии американского ученого Эдвина Герберта Холла, открывшего эффект появления разности потенциалов в проводнике с постоянном током, находящегося в магнитном поле.

Существуют цифровые и аналоговые датчики Холла:

Цифровые устройства просто определяют, есть ли магнитное поле или нет, выдавая на выходе логические единицу или ноль в зависимости от наличия поля.
Аналоговые датчики дополнительно могут измерять напряженность магнитного поля, преобразуя его индукцию в напряжение.

Как правило, датчик Холла в телефоне устанавливают цифрового типа, что обусловлено его миниатюрностью, низким энергопотреблением и небольшими требованиями к его функционалу, определяющие способность только регистрировать наличие или отсутствие магнитного поля в окружающем пространстве.

Датчик Холла в смартфоне

В смартфоне датчик представляет собой микросборку, формирующую логические сигналы (1 или 0) при наличии или отсутствии магнитного поля. Программное обеспечение смартфона обрабатывает эти сигнала и выполняет определенные действия, заложенные в их алгоритм исполнения при взаимодействии с датчиком.

Обыкновенно датчик Холла в смартфоне используется в трех случаях:

При работе цифрового компаса.
При работе GPS или Глонасс навигатора для улучшения позиционирования.
Включения/отключения экрана смартфона, помещенного в специальный магнитный чехол. При открытии крышки чехла экран включается и наоборот

В телефонах раскладного типа (раскладушки) указанный датчик используется активации/деактивации дисплея при открытии или закрытии дисплейной части аппарата.

Как узнать, есть ли в телефоне датчик Холла?

Что бы узнать о наличии датчика в вашем телефоне, необходимо в первую очередь необходимо прочитать инструкцию к гаджету или получить необходимую информацию на официальном сайте производителя по конкретной модели.

К сожалению, далеко не все производители указывают, есть ли в телефоне датчик Холла. Первый признак того, что аппарат оснащен данным сенсором является наличие в продажной комплектации магнитного чехла или как его еще называют умного чехла.

Также можно проверить как реагирует ваш телефон на поднесенный к его включенному экрану магнит. Если экран гаснет, то это говорит о том, что сенсор в телефоне есть.

Бесконтактный трамблёр ВАЗ 2107

Бесконтактное и электронное зажигание — это одно и то же. Однако некоторые утверждают, что системы отличаются. Дело в том, что в системах зажигания карбюраторных и инжекторных двигателей используются разные устройства. Возможно, именно из-за этого и возникает путаница. Соответствуя своему названию, бесконтактный трамблёр не имеет механических контактов, функции которых выполняет специальное устройство — коммутатор.

Основное отличие бесконтактной системы зажигания от контактной заключается в отсутствии контактов в трамблере и наличии специального коммутатора

Основные преимущества бесконтактного трамблёра перед контактным сводятся к следующему:

отсутствует необходимость в периодическом обслуживании контактов;
из-за отсутствия контактной группы, которая подвергается износу, увеличивается надёжность;
искра распределяется по цилиндрам более равномерно и не зависит от режима работы двигателя;
из-за отсутствия вибрации и механических воздействий на контакты увеличивается срок службы трамблёра;
уменьшается расход топлива, увеличивается мощность двигателя, снижается содержание вредных веществ в выхлопе;
двигатель легче запускается при низких температурах, так как напряжение на свечах остаётся стабильным при низких оборотах и слабо заряженной АКБ.

Проверка бесконтактного трамблёра

Если в системе бесконтактного зажигания возникают проблемы, то сначала на наличие искры проверяют свечи, затем ВВП и катушку. После этого переходят к трамблёру. Основным элементом бесконтактного распределителя, который может выйти из строя, является датчик Холла. При подозрении на неисправность датчика его либо сразу меняют на новый, либо проверяют мультиметром, установленным в режим вольтметра.

Основным элементом, который может выйти из строя в бесконтактном трамблёре, является датчик Холла

Диагностика работоспособности датчика Холла осуществляется следующим образом:

Булавками прокалывают изоляцию идущих к датчику чёрно-белого и зелёного проводов. К булавкам подсоединяют мультиметр, установленный в режиме вольтметра.
Включают зажигание и, медленно вращая коленчатый вал, смотрят на показания вольтметра.
При исправном датчике прибор должен показывать от 0,4 В до максимального значения бортовой сети. Если напряжение ниже, датчик неисправен и требует замены.

Видео: проверка датчика Холла

Помимо датчика Холла, к выходу из строя трамблёра может привести неисправность вакуумного корректора. Работоспособность этого узла проверяется следующим образом.

С карбюратора снимаем силиконовую трубку и запускаем двигатель.
Создаём разрежение, взяв силиконовую трубку в рот и втянув в себя воздух.
Прислушиваемся к работе двигателя. Если обороты увеличиваются, вакуумный корректор исправен. В противном случае его меняют на новый.

Причиной выхода из строя трамблёра может стать поломка вакуумного корректора

Может потребоваться также диагностика центробежного регулятора опережения зажигания. Для этого потребуется разборка трамблёра

Особое внимание следует уделить состоянию пружинок — нужно оценить, как расходятся и сходятся грузики регулятора

При проверке бесконтакного трамблёра необходимо оценить состояние пружинок центробежного регулятора

Кроме этого, необходимо проверить и крышку трамблёра. Для этого её снимают и осматривают на предмет прогорания, трещин, оценивают состояние контактов. Если есть видимые повреждения или следы износа контактов, устанавливается новая крышка. Затем осматривают бегунок. При обнаружении следов сильного окисления или разрушения он меняется на новый. И, наконец, мультиметром, установленным в режим омметра, проверяют сопротивление резистора, которое должно составлять 1 кОм.

Датчик Холла в телефоне

Поскольку телефон представляет собой компактное портативное устройство, очевидно, что и все его детали должны быть выполнены в уменьшенном варианте.

Так, датчик Холла в телефоне является всего лишь микросхемой, которая в таком мини формате выполняет хоть и ограниченный список функций, но при этом все равно остаётся незаменим. Перечислим главные его задачи:

Автоматическая регулировка яркости дисплея смартфона в зависимости от освещения.
Блокировка экранf при закрытии крышки телефона и его активация при открытии. Характерно для раскладушек.
Обеспечивает автоматический поворот экрана при соответствующих движениях, меняющих вертикальное положение гаджета на горизонтальное и наоборот. А также считывание направления движений во время игры.
Работает в качестве цифрового компаса, даёт точное положение в GPS-навигаторе.
Взаимодействует с магнитным чехлом (при его наличии), таким образом, экономит заряд устройства.

Возможно, вам будет интересна статья «Как распечатать фото с телефона на принтере».

Замена датчика Холла

Замена датчика Холла – операция достаточно простая, которую может самостоятельно выполнить даже начинающий автолюбитель. Все действия осуществляются в следующем порядке:

Демонтаж трамблера.
Снять крышку трамблера и совместить метки газораспределительного механизма с меткой коленчатого вала.
Зафиксировать положение трамблера, после чего при помощи гаечного ключа открутить крепеж.
Извлечь стопоры и фиксаторы.
Извлечь вал из трамблера.
Отсоединить на датчике клеммы и открутить его.
Осторожно вытащить неисправный прибор через щель, образовавшуюся при оттягивании регулятора.
Установка нового датчика Холла осуществляется в обратной последовательности.

Датчик Холла

Датчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры – он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр – от греч. – тепло и измерять, показывает температуру. Но вот что за странное название: датчик Холла?

С чего все начиналось

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.

Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и знаете что обнаружил? Разность потенциалов на гранях А и C! Или проще сказать, напряжение. Этот эффект и назвали в честь этого ученого.

Как только он сделали это открытие, вскоре стали делать радиоэлементы на этом эффекте. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект – в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла.

Линейные датчики Холла

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого проводоа, например, токовые клещи

а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам магнитного поля.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер.

Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью.

Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Разработчики на этом не остановились. Как только наступила эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Выглядит все это примерно вот так:

В результате промышленность стала выпускать датчики Холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.

Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом – датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.

Устройство и примеры использования

Простейшая система с датчиком Холла включает в свой состав следующие элементы:

Постоянный магнит (его функция – создание магнитного поля).
Подвижный ротор с лопастями или зубцами.
Особый стержень из магнитного материала (магнитопровод).
Пластиковый корпус.

Помимо этого, техническая характеристика датчика предусматривает применение микросхем, задействованных в измерительном процессе.

Понять принцип работы этого прибора удается, если ознакомиться с подробной схемой включения датчика Холла в зоне проведения измерений. Схема подключения и суть работы сенсора может быть представлена следующим образом:

В зазоре, образованном половинками магнитопровода, перемещаются металлические лопасти ротора.
При их вращении происходит периодическое шунтирование магнитного потока.
Встроенной микросхемой предусмотрено определение нулевого показателя индукции (в эти моменты напряжение на ее выходе максимально).
По частоте таких всплесков, подсчитываемой той же микросхемой, судят о скорости вращения контролируемого объекта (двигательного вала в мотоцикле, например).

Чтобы этот процесс протекал нормально – при включении сенсора в измерительную цепь должна учитываться цоколевка данного образца (она бывает разной).

Обобщая рассмотренную схему, следует предположить, что датчики этого класса способны измерять скорость вращения коленвала любого движущегося средства. Универсальность сенсора, не исключающая возможности его установки в скутере, например, позволяет применять датчик Холла не только в сложных технических устройствах, но и в обычной бытовой технике.

Применение в системе зажигания и стиральных машинах

При использовании датчика Холла в системе зажигания автомобиля с его помощью удается фиксировать момент размыкания трамблера. В данном случае он работает как аналоговый преобразователь, определяющий мгновения прерывания бортового питания. На этом же принципе базируется его применение в рабочих модулях стиральной машины, что позволяет по скорости вращения барабана определять увеличение веса белья.

Датчики Холла устанавливаются и в некоторых образцах измерительной аппаратуры. Чаще всего ими комплектуются бесконтактные клещи, применяемые для измерения тока в проводниках. Встроенный прибор реагирует на изменение электромагнитного поля, образующегося вокруг силового кабеля. Кроме того, он подходит для ручки газа электровелосипеда, позволяя контролировать угол ее поворота.

В бытовых условиях

В клавиатурах компьютеров эти приборы обеспечивают бесконтактный способ снятия информации. Сенсор, входящий в состав кулера бытового ПК, способен управлять полярностью обмоток ротора, то есть менять направление его вращения.

При использовании такого элемента в смартфоне, в частности, он обеспечивает выключение устройства при помещении его в чехол с «магнитной» застежкой.

Рассматривая области применения датчики Холла простыми словами можно сказать, что его использование в технической сфере практически ничем не ограничено. В электронном конструкторе Ардуино, например, имеется набор с таким датчиком, позволяющий на практике проиллюстрировать эффект Холла.

Это не единственный пример его использования в целях обучения, помогающий начинающим пользователям понять, как подключить и использовать сенсоры полевых структур.

В заключение отметим, что к недостаткам датчиков Холла относят их чувствительность к электромагнитным помехам, нередко возникающим в рабочих цепях. Кроме того, использование сложных электронных модулей в конструкции прибора в какой-то мере влияет на его надежность, несколько снижая ее. Эти минусы сенсора не рассматриваются как его дефекты, а просто учитываются при работе с аппаратурой.

Теперь вы знаете, что такое датчик Холла, как он работает и зачем нужен. Надеемся, предоставленная информация была для полезной и интересной!

Материалы по теме:

Что такое тензодатчик и как он устроен
Для чего нужны концевые выключатели
Чем отличается переменный ток от постоянного

Опубликовано:
09.07.2019
Обновлено: 09.07.2019

Устройство и принцип работы датчика холла, схема подключения и применение