Sensor aula: prinsip operasi, jinis, aplikasi, cara mriksa

Kanggo operasi efisien kabeh sistem mobil modern, pabrikan nglengkapi kendaraan kanthi macem-macem piranti elektronik sing luwih duwe kaluwihan tinimbang unsur mekanik.

Saben sensor penting banget kanggo stabilitas operasi macem-macem komponen ing mesin kasebut. Coba gunakake fitur sensor aula: jinis apa, cacat utama, prinsip operasi lan ing endi aplikasi.

Apa sensor Hall ing mobil?

Sensor aula minangka piranti cilik sing duwe prinsip operasi elektromagnetik. Malah ing mobil lawas industri otomotif Soviet, sensor iki kasedhiya - ngontrol operasi mesin bensin. Yen piranti gagal, mesin bakal paling stabil.

Iki digunakake kanggo operasi sistem pengapian, distribusi fase ing mekanisme distribusi gas lan liya-liyane. Kanggo ngerti manawa ana kesalahan sing ana gandhengane karo kerusakan sensor, sampeyan kudu ngerti struktur lan prinsip operasine.

Apa sensor Hall ing mobil?

Sensor aula ing mobil dibutuhake kanggo ngrekam lan ngukur medan magnet ing macem-macem bagian mobil. Aplikasi utama HH yaiku ing sistem kontak.

Piranti kasebut ngidini sampeyan nemtokake paramèter tartamtu kanthi non-kontak. Sensor nggawe dorongan listrik sing pindhah menyang switch utawa ECU. Salajengipun, piranti kasebut ngirim sinyal kanggo ngasilake arus kanggo nggawe percikan lilin.

Sedhela babagan prinsip makarya

Prinsip operasi piranti iki ditemokake ing taun 1879 dening fisikawan Amerika E.G. Aula Nalika wafer semikonduktor mlebu ing area medan magnet magnet permanen, mula bakal ana arus cilik.

Sawise mandap medan magnet, ora ana arus sing digawe. Gangguan pengaruh magnet kasebut liwat slot ing layar baja, sing dipasang ing antarane magnet lan wafer semikonduktor.

Papan dununge ing endi lan kepiye rupane?

Efek Hall nemokake aplikasi ing pirang-pirang sistem mobil kayata:

• Nemtokake posisi poros crankshaft (nalika piston silinder pisanan ana ing tengah mati stroke stroke kompresi);
• Nemtokake posisi camshaft (kanggo nyinkronake bukaan katup ing mekanisme distribusi gas ing sawetara model mesin pembakaran internal modern);
• Ing pemutus sistem kontak (ing distributor);
• Ing tachometer.

Sajrone rotasi poros motor, sensor menehi reaksi ukuran slot untu, mula saiki ana voltase kurang, sing diwenehake menyang piranti switch. Sawise ana ing koil pengapian, sinyal kasebut diowahi dadi voltase dhuwur, sing dibutuhake kanggo nggawe percikan silinder. Yen sensor posisi crankshaft rusak, mesin ora bisa diuripake.

Sensor sing padha ana ing sistem pemutus kontak tanpa kontak. Nalika dipicu, gulungan kumparan kontak diuripake, sing ngidini ngasilake muatan utama lan gulung saka sekunder.

Foto ing ngisor iki nuduhake sensor kaya lan ing endi dipasang ing sawetara kendaraan.

Ing distributor

Sensor batang

Sensor Camshaft

Sensor takometer

Sensor aula ing motor listrik

Piranti

Piranti sensor aula sing sederhana kalebu:

• Magnet permanen. Iki nggawe medan magnet sing tumindak ing semikonduktor, ing endi arus voltase digawe;
• Sirkuit magnetik. Unsur iki bisa ndeleng tumindak medan magnet lan ngasilake arus;
• Rotor puteran. Iki piring sudhut mlengkung logam sing ana slot. Nalika poros piranti utama muter, pisau rotor kanthi gantian mblokir efek magnet ing rod, sing nggawe impuls ing njero;
• Kurungan plastik.

Jinis lan ruang lingkup

Kabeh sensor Hall dadi rong kategori. Kategori kapisan digital lan sing nomer loro analog. Piranti kasebut sukses digunakake ing macem-macem industri, kalebu industri otomotif. Conto paling gampang saka sensor iki yaiku DPKV (ngukur posisi batang engkol nalika muter).

Elemen Sensor Aula Analog

Ing industri liyane, piranti sing padha digunakake, kayata, ing mesin cuci (umbah-umbah ditimbang adhedhasar kacepetan puteran drum sing kebak). Aplikasi liyane sing umum yaiku piranti ing keyboard komputer (magnet cilik ana ing sisih mburi tombol, lan sensor kasebut dipasang ing sangisore bahan polimer elastis).

Ahli listrik profesional nggunakake piranti khusus kanggo ngukur arus tanpa kabel tanpa kontak, ing endi sensor Hall uga dipasang, sing menehi reaksi kekuatan medan magnet sing digawe dening kabel lan menehi nilai sing cocog karo kekuwatan pusaran magnetik .

Ing industri otomotif, sensor Hall digabungake ing macem-macem sistem. Contone, ing kendaraan listrik, piranti kasebut ngawasi ngisi daya batere. Posisi crankshaft, katup throttle, kacepetan roda, lsp. - kabeh iki lan paramèter liyane ditemtokake dening sensor Hall.

Sensor Hall Linear (analog).

Ing sensor kasebut, voltase langsung gumantung marang kekuwatan medan magnet. Ing tembung liyane, luwih cedhak sensor menyang medan magnet, luwih dhuwur voltase output. Ing jinis piranti kasebut, ora ana pemicu Schmidt lan ora ana transistor output switching. Tegangan kasebut dijupuk langsung saka amplifier operasional.

Tegangan output saka sensor Hall analog bisa digawe dening magnet permanen utawa magnet listrik. Iku uga gumantung ing kekandelan saka piring lan kekuatan saka saiki sing mili liwat piring iki.

Logika ndhikte manawa voltase output sensor bisa ditambah tanpa wates kanthi nambah medan magnet. Bener ora. Tegangan output saka sensor bakal diwatesi dening voltase sumber. Tegangan output puncak ing sensor kasebut diarani tegangan jenuh. Nalika puncak iki tekan, ora ana gunane terus nambah Kapadhetan fluks magnetik.

Contone, clamps saiki digunakake ing asas iki, kanthi bantuan saka voltase ing dirijen diukur tanpa kontak karo kabel dhewe. Sensor Linear Hall uga digunakake ing piranti sing ngukur kapadhetan medan magnet. Piranti kasebut aman kanggo digunakake, amarga ora mbutuhake kontak langsung karo unsur konduktif.

Tuladha nggunakake unsur analog

Tokoh ing ngisor iki nuduhake sirkuit prasaja saka sensor sing ngukur kekuatan saiki lan dianggo ing asas saka efek Hall.

A - konduktor; B - dering magnet mbukak; С – sensor Hall analog; D - amplifier sinyal

Sensor saiki kaya mengkono iku gampang banget. Nalika arus ditrapake ing konduktor, medan magnet digawe ing sakubenge. Sensor nangkep polaritas lapangan iki lan kapadhetan. Luwih, voltase sing cocog karo nilai kasebut dibentuk ing sensor, sing diwenehake menyang amplifier lan banjur menyang indikator.

Sensor Aula Digital

Piranti analog dipicu gumantung saka kekuwatan medan magnet. Yen saya dhuwur, voltase sensor bakal luwih akeh. Wiwit ngenalake elektronik menyang macem-macem piranti kontrol, sensor aula wis entuk unsur logis.

Elemen Sensor Aula Digital

Piranti kasebut bisa uga ndeteksi ana medan magnet, utawa ora bisa ndeteksi. Ing kasus sing pertama, bakal dadi unit logis, lan sinyal bakal dikirim menyang aktuator utawa unit kontrol. Ing kasus kaping pindho (sanajan kanthi ambang watesan sing amba, magnetik), piranti kasebut ora nyathet apa-apa, sing diarani nol logis.

Sabanjure, piranti digital kalebu jinis unipolar lan bipolar. Ayo dirembug kanthi ringkes apa bedane.

Unipolar

Kanggo varian unipolar, bisa dipicu nalika medan magnet mung siji polaritas katon. Yen sampeyan nggawa magnet kanthi polaritas sing ngelawan menyang sensor, piranti ora bakal reaksi apa-apa. Deactivation piranti nalika kekuatan medan magnet mudhun utawa kabeh ilang.

Unit pangukuran sing dibutuhake ditanggepi dening piranti nalika saiki kekuatan medan magnetik maksimal. Nganti ambang iki, piranti bakal nuduhake regane 0. Yen induksi medan magnetik sithik, piranti kasebut ora bisa ndandani, mula nuduhake angka nol. Faktor liyane sing mengaruhi akurasi pangukuran dening piranti yaiku jarake saka medan magnet.

Bipolar

Ing modifikasi bipolar, piranti kasebut diaktifake nalika elektromagnet nggawe cagak tartamtu, lan dipateni nalika cagak ngelawan ditrapake. Yen magnet dicopot nalika sensor urip, piranti ora bakal dipateni.

Penunjukan HH ing sistem kontak mobil

Sensor Hall digunakake ing sistem kontak non-kontak. Ing wong-wong mau, unsur iki dipasang tinimbang slider breaker, sing mateni nduwurke tumpukan koil kontak. Tokoh ing ngisor iki nuduhake conto saka sensor Hall, kang digunakake ing mobil saka kulawarga VAZ.

A - sensor Hall; B - sembrani permanen; Kanthi piring sing nutupi efek gratis saka magnet

Ing sistem kontak luwih modern, sensor Hall digunakake mung kanggo nemtokake posisi crankshaft. Sensor kasebut diarani sensor posisi crankshaft. Prinsip operasine padha karo sensor Hall klasik.

Mung kanggo gangguan saka nduwurke tumpukan utami lan distribusi pulsa voltase dhuwur wis tanggung jawab saka unit kontrol elektronik, kang wis diprogram kanggo karakteristik engine. ECU bisa adaptasi kanggo macem-macem mode operasi saka unit daya kanthi ngganti wektu kontak (ing sistem kontak lan non-kontak saka model lawas, fungsi iki diutus kanggo pengatur vakum).

Ignition karo sensor Hall

Ing sistem kontak tanpa kontak model lawas (sistem on-board saka mobil kuwi ora dilengkapi karo unit kontrol elektronik), sensor dianggo ing urutan ing ngisor iki:

1. Poros distributor muter (disambungake menyang camshaft).
2. A plate tetep ing batang dumunung antarane sensor Hall lan magnet.
3. Plat wis slot .
4. Nalika piring muter lan papan bebas dibentuk ing antarane magnet, voltase digawe ing sensor amarga pengaruh medan magnet.
5. Tegangan output diwenehake menyang saklar, sing nyedhiyakake ngalih ing antarane gulungan koil kontak.
6. Sawise nduwurke tumpukan utami dipateni, pulsa voltase dhuwur digawe ing nduwurke tumpukan secondary, kang lumebu ing distributor (distributor) lan menyang busi tartamtu.

Senadyan skema operasi sing prasaja, sistem kontak tanpa kontak kudu disetel kanthi sampurna supaya percikan katon ing saben lilin ing wektu sing tepat. Yen ora, motor bakal ora stabil utawa ora bisa diwiwiti.

Keuntungan saka Otomotif Hall Sensor

Kanthi introduksi unsur elektronik, utamane ing sistem sing mbutuhake fine tuning, para insinyur bisa nggawe sistem luwih stabil dibandhingake karo mitra sing dikontrol dening mekanik. Conto iki yaiku sistem kontak tanpa kontak.

Sensor efek Hall duwe sawetara kaluwihan penting:

1. Iku kompak;
2. Bisa diinstal ing pancen sembarang bagean saka mobil, lan ing sawetara kasus malah langsung ing mekanisme dhewe (contone, ing distributor);
3. Ora ana unsur mekanik, supaya kontak kasebut ora diobong, kayata, contone, ing pemutus sistem kontak kontak;
4. Pulsa elektronik nanggapi luwih efektif kanggo owah-owahan ing medan magnet, preduli saka kacepetan rotasi poros;
5. Saliyane linuwih, piranti kasebut nyedhiyakake sinyal listrik sing stabil ing macem-macem mode operasi motor.

Nanging piranti iki uga duwe kekurangan sing signifikan:

• Mungsuh paling gedhe saka piranti elektromagnetik apa wae yaiku gangguan. Ana akeh wong ing mesin apa wae;
• Dibandhingake karo sensor elektromagnetik konvensional, piranti iki bakal biaya urutan gedhene luwih larang;
• Kinerja kasebut dipengaruhi dening jinis sirkuit listrik.

Aplikasi sensor aula

Kaya sing wis diandharake, piranti prinsip Hall digunakake ora mung ing mobil. Ing ngisor iki mung sawetara industri ing endi sensor efek Hall bisa uga dibutuhake utawa dibutuhake.

Aplikasi sensor linier

Sensor jinis linear ditemokake ing:

• Piranti sing nemtokake kekuwatan saiki kanthi cara ora kontak;
• Tachometers;
• Sensor level geter;
• Sensor Ferromagnet;
• Sensor sing nemtokake sudut rotasi;
• Potensiometri non-kontak;
• Motor tanpa sikat DC;
• Sensor aliran zat sing digunakake;
• Detektor sing nemtokake posisi mekanisme kerja.

Aplikasi sensor digital

Minangka model digital, digunakake ing:

• Sensor sing nemtokake frekuensi rotasi;
• Piranti sinkronisasi;
• Sensor sistem pengapian ing mobil;
• Sensor posisi unsur mekanisme kerja;
• Konter pulsa;
• Sensor sing nemtokake posisi katup;
• Piranti ngunci lawang;
• Meter panggunaan bahan kimia digunakake;
• Sensor jarak;
• Relay tanpa kontak;
• Ing sawetara model printer, minangka sensor sing ndeteksi anané utawa posisi kertas.

Apa kesalahan sing bisa ditindakake?

Iki minangka tabel kesalahan sensor sensor utama lan manifestasi visuale:

Malfungsi:	Kepiye nyata:
Sensor dipicu luwih asring tinimbang crankshaft sing ngliwati siklus lengkap	Konsumsi bahan bakar mundhak (nalika sistem liyane, kayata bahan bakar, bisa digunakake kanthi bener)
Piranti kasebut dipicu sapisan utawa kanthi periodik dipateni	Nalika mobil mlaku, mesin bisa uga kios, mobil kepleset, tenaga mesin mudhun, ora bisa nyepetake mobil luwih cepet saka 60 km / jam.
Aula sensor kerusakan	Ing sawetara mobil manca generasi paling anyar, tuas gir dicekal
Sensor posisi crankshaft rusak	Motor ora bisa diwiwiti
Kesalahan ing sistem listrik sing dadi sensor utama aula	Ing dashboard, lampu kesalahan sistem diagnosis mandhiri ing unit tartamtu, contone, mesin kanthi kacepetan nganggur, murup, nanging ilang nalika mesin njupuk kacepetan.

Kadhangkala kedadeyan sensor kasebut dhewe kanthi urutan sing apik, nanging rasane kaya ora cocog. Iki minangka sebab kanggo:

• Kotoran ing sensor;
• Kawat rusak (siji utawa luwih);
• Kelembapan wis entuk kontak;
• Sirkuit cendhak (amarga kelembapan utawa karusakan saka jampel, kabel sinyal mudhun nganti mudhun);
• Pelanggaran insulasi utawa layar kabel;
• Sensor ora nyambung kanthi bener (polaritas dibalik);
• Masalah karo kabel voltase dhuwur;
• Pelanggaran unit kontrol otomatis;
• Jarak antarane elemen sensor lan bagean sing dikontrol ora bener disetel.

Priksa sensor

Kanggo mesthekake yen sensor kasebut salah, kudu mriksa sadurunge diganti. Cara paling gampang kanggo diagnosa masalah - yen masalah pancen ana ing sensor - yaiku mbukak diagnostik ing osiloskop. Piranti kasebut ora mung ndeteksi kerusakan, nanging uga nuduhake kerusakan piranti sing cedhak.

Amarga ora kabeh pengendara duwe kesempatan kanggo nindakake prosedur kasebut, ana cara sing luwih terjangkau kanggo diagnosa sensor kasebut.

Diagnostik nganggo multimeter

Pisanan, multimeter disetel menyang mode pangukuran saiki DC (ngalih kanggo 20V). Prosedur kasebut ditindakake ing urutan ing ngisor iki:

• Kawat lapis baja dicopot saka distributor. Kasambung karo massa supaya, minangka asil saka diagnosis, sampeyan ora sengaja miwiti mobil kasebut;
• Pengapian diaktifake (tombol diuripake kabeh, nanging aja mateni mesin);
• Konektor dicopot saka distributor;
• Kontak negatif saka multimeter disambungake karo massa mobil (awak);
• Konektor sensor duwe telung pin. Kontak positif saka multimeter disambungake kanthi masing-masing. Kontak pertama kudu nuduhake nilai 11,37V (utawa nganti 12V), nomer loro uga ditampilake ing wilayah 12V, lan nomer telu kudu 0.

Sabanjure, sensor dicenthang nalika operasi. Kanggo nindakake iki, sampeyan kudu nindakake perkara ing ngisor iki:

• Saka sisih sisih entri kawat, pin logam (contone, paku cilik) dilebokake ing konektor supaya ora padha tutul. Siji dipasang menyang kontak tengah, lan liyane - menyang kabel negatif (biasane putih);
• Konektor geser liwat sensor;
• Pengapian bisa diuripake (nanging ora bisa nyala mesin);
• Kita ndandani kontak negatif saka tester ing minus (kabel putih), lan kontak positif menyang pin tengah. Sensor sing digunakake bakal menehi bacaan kira-kira 11,2V;
• Saiki asisten kudu engkol crankshaft karo wiwitan kaping pirang-pirang. Maca meter bakal ngalami fluktuasi. Elingi nilai minimum lan maksimum. Bar ngisor ora kudu ngluwihi 0,4V, lan sisih ndhuwur ora kudu tiba ing sangisoré 9V. Ing kasus iki, sensor bisa dianggep bisa dilayani.

Tes resistensi

Kanggo ngukur resistensi, sampeyan butuh resistor (1 kΩ), lampu diode lan kabel. Resistor dipasang ing sikil bohlam, lan kabel dipasang. Kawat nomer loro dipasang ing sikil liyane bohlam.

Priksa ditindakake kanthi urutan ing ngisor iki:

• Copot tutup distributor, copot blok lan kontak distributor dhewe;
• Penguji wis nyambung menyang terminal 1 lan 3. Sawise ngaktifake kontak, tampilan kudu nuduhake angka ing kisaran 10-12 volt;
• Kanthi cara sing padha, bohlam karo resistor disambungake karo distributor. Yen polaritas bener, kontrol bakal entek;
• Sawise iku, kabel saka terminal kaping telu disambungake menyang sing nomer loro. Banjur asisten nguripake motor kanthi pitulung wiwitan;
• Lampu kedhip nuduhake sensor sing digunakake. Yen ora, kudu diganti.

Nggawe Kontroler Balai Simulasi

Cara iki ngidini sampeyan diagnosa sensor balai yen ora ana percikan api. Strip karo kontak dipedhot saka distributor. Pengapian diaktifake. Kawat cilik nyambungake kontak output menyang sensor liyane. Iki minangka simulator sensor aula sing nggawe dorongan. Yen sekaligus ana busi ing kabel tengah, mula sensor kasebut ora bisa diatur lan kudu diganti.

Nembak-alangan

Yen sampeyan pengin ndandani sensor aula nganggo tangan sampeyan, luwih dhisik sampeyan kudu tuku komponen logis sing diarani. Sampeyan bisa milih miturut model lan jinis sensor.

Perbaikan kasebut ditindakake kaya ing ngisor iki:

• Bolongan digawe ing tengah awak kanthi bor;
• Kanthi piso clerical, kabel komponen lawas dipotong, banjur alur dipasang kanggo kabel anyar sing bakal disambungake menyang sirkuit;
• Komponen anyar dilebokake ing omah lan disambungake menyang pin lawas. Sampeyan bisa mriksa bener sambungan nggunakake lampu diode kontrol karo resistor ing siji kontak. Tanpa pengaruh magnet, lampu kasebut kudu mati. Yen iki ora kedadeyan, sampeyan kudu ngowahi polaritas;
• Kontak anyar kudu dipasang ing blok piranti;
• Kanggo nggawe manawa karya rampung kanthi bener, sampeyan kudu diagnosa sensor anyar nggunakake metode ing ndhuwur;
• Pungkasane, omah kasebut kudu ditutup. Kanggo nindakake iki, luwih becik nggunakake lem tahan panas, amarga piranti asring kena suhu dhuwur;
• Controller dirakit ing urutan mbalikke.

Kepiye cara ngganti sensor nganggo tangan sampeyan dhewe?

Ora kabeh penggemar mobil duwe wektu kanggo ndandani sensor kanthi manual. Dheweke luwih gampang tuku sing anyar lan nginstal tinimbang sing lawas. Prosedur iki ditindakake kaya ing ngisor iki:

• Kaping pisanan, sampeyan kudu nyopot terminal saka batere;
• Distributor dicopot, blok nganggo kabel wis dicopot;
• Tutup distributor bakal dicopot;
• Sadurunge mbongkar alat kasebut, kudu dielingi kepiye katup kasebut. Sampeyan perlu nggabungake tandha wektu lan batang engkol;
• Poros distributor dicopot;
• Sensor aula dhewe wis nyambung;
• Sing anyar diinstal minangka sensor sing lawas;
• Unit kasebut dirakit kanthi urutan mbalikke.

Sensor generasi paling anyar duwe umur layanan sing dawa, mula ora perlu ganti piranti. Nalika mbukak sistem ignition, sampeyan uga kudu nggatekake piranti pelacak iki.

Video babagan topik

Ing kesimpulan, ringkesan rinci piranti lan prinsip operasi saka sensor Hall ing mobil:

Apa iku SENSOR HALL. Cara kerjane lan carane disusun

Pitakonan & Jawaban:

Apa sing diarani Sensor Hall? Iki minangka piranti sing nanggepi tampilan utawa ora ana medan magnet. Sensor optik duwe prinsip operasi sing padha, sing bereaksi karo pengaruh sinar sinar ing fotol.

Sensor aula digunakake ing endi? Ing mobil, sensor iki digunakake kanggo ndeteksi kecepatan rodha utawa poros tartamtu. Uga, sensor iki dipasang ing sistem kasebut, sing penting kanggo nemtokake posisi poros tartamtu kanggo sinkronisasi sistem sing beda. Tuladhane yaiku sensor crankshaft lan camshaft.

Kepiye cara mriksa sensor Hall? Ana sawetara cara kanggo mriksa sensor. Contone, nalika ana kekuwatan ing sistem pengapian lan busi ora ngetokake percikan, ing mesin kanthi distributor tanpa kontak, tutup distributor dicopot lan blok plug kasebut dicopot. Banjur kobongan mobil diuripake lan kontak 2 lan 3. Tutup kawat tegangan dhuwur kudu dijaga cedhak lemah. Ing wektu iki, mula bakal ana percikan api. Yen ana percikan, nanging ora ana percikan nalika sensor dipasang, mula kudu diganti. Cara nomer loro yaiku ngukur voltase output sensor. Ing kondhisi sing apik, indikator iki kudu ana ing kisaran 0.4 nganti 11V. Cara kaping telu yaiku nyelehake analog sing digunakake tinimbang sensor lawas. Yen sistem bisa digunakake, mula masalahe ing sensor.