Как проверить датчик холла в ручке газа мультиметром

Обновлено: 11.02.2025

Датчики Холла представляют из себя твердотельные радиоэлементы, которые становятся все более популярными в радиолюбительской среде и разработке радиоэлектронных устройств. Они применяются в датчиках измерения положения, скорости или направленного движения. Они все чаще заменяют собой путевые выключатели и герконы. Так как такие датчики являются абсолютно герметичными и представляют из себя простой радиоэлемент, то они не боятся вибрации, пыли и влаги. То есть по сути датчик Холла простыми словами — это радиоэлемент, который реагирует на внешнее магнитное поле.

Интересно, что датчик Холла есть во многих современных смартфонах (пусть и упрощенный его вариант). Он может определять наличие магнитного поля и работает вместе с магнитным сенсором, который отвечает за работу компаса. Также датчик Холла используется в телефонах, для которых которых доступны специальные чехлы с магнитной защелкой — Smart Case. Сенсор определяет, открыта или закрыта крышка чехла, и автоматически включает/отключает дисплей. Чтобы узнать, какие датчики есть в смартфоне, используйте эту инструкцию.

Эффект Холла

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

Он пропускал постоянный ток через грани D и B. Потом поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и обнаружил напряжение на гранях А и C! Этот эффект и был назван в честь этого великого ученого. Основной физический принцип данного эффекта был основан на силе Лоренца. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, стали называть датчиками Холла.

Но здесь один маленький нюанс. Дело в том, что напряжение Холла даже при самой большой напряженности магнитного поля будет какие-то микровольты. Согласитесь, это очень мало. Поэтому, помимо самой пластинки в датчик Холла устанавливают усилители постоянного тока, логические схемы переключения, регулятор напряжения а также триггер Шмитта. В самом простом переключающем датчике Холла все это выглядит примерно вот так:

Supply Voltage — напряжение питания датчика

Voltage Regulator — регулятор напряжения

Hall Sensor — собственно сама пластинка Холла

Output transisitor Switch — выходной переключающий транзистор (транзисторный ключ)

Линейные (аналоговые) датчики Холла

В линейных датчиках напряжение Холла (напряжение на гранях А и С) будет зависеть от напряженности магнитного поля. Или простыми словами, чем ближе мы поднесем магнит к датчику, тем больше будет напряжение Холла. Это и есть прямолинейная зависимость.

В линейных датчиках Холла выходное напряжение берется сразу с операционного усилителя. То есть в линейных датчиках вы не увидите триггер Шмитта, а также выходного переключающего транзистора. То есть все это будет выглядеть примерно вот так:

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.

Теоретически, если подавать ну очень сильный магнитный поток на датчик Холла, то напряжение Холла будет бесконечно большим? Как бы не так). Выходное напряжение будет лимитировано напряжением питания. То есть график будет выглядеть примерно вот так:

Как вы видите, до какого-то момента у нас идет линейная зависимость выходного напряжения датчика от плотности магнитного потока. Дальнейшее увеличение магнитного потока бесполезно, так как оно достигло напряжения насыщения, которое ограничено напряжением питанием самого датчика Холла.

Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого провода, например, токовые клещи.

Существуют 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 плотности магнитного потока.

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

Как только наступила эра цифровой элек троники, в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Самый простой датчик Холла на триггере Шмитта мы уже рассмотрели выше и он выглядит вот так:

По сути такой датчик имеет только два состояние на выходе. Либо сигнал есть (логическая единица), либо его нет (логический ноль). Гистерезис на триггере Шмитта просто устраняет частые переключения, поэтому в цифровых датчиках Холла он используется всегда.

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. К примеру, подносим южный полюс магнита и датчик сработает. На северный магнитный полюс он реагировать не будет.

Биполярные

Подносим магнит одним полюсом — датчик сработает и будет продолжать работать даже тогда, когда мы уберем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

Судя по даташиту, на первую ножку подаем плюс питания, на вторую — минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

Для этого соберем простейшую схему: светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс питания — на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил красным бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно — я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать, где северный полюс, а где южный.

Переворачиваю магнит другим полюсом, подношу его к датчику Холла и вуаля!

Если магнит не переворачивать, то есть не менять полюса, то светодиод также останется потухшим, потому что датчик биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть — единичка, сигнала нет — ноль. То есть светодиод горит — единичка, светодиод потух — ноль.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков

датчики тока
тахометры
датчики вибрации
детекторы ферромагнетиков
датчики угла поворота
бесконтактные потенциометры
бесколлекторные двигатели постоянного тока
датчики расхода
датчики положения

Применение цифровых датчиков

датчики частоты вращения
устройства синхронизации
датчики систем зажигания автомобилей
датчики положения
счетчики импульсов
датчики положения клапанов
блокировка дверей
измерители расхода
бесконтактные реле
детекторы приближения
датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Они не имеют электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона и электромагнитного реле. В настоящее время они уже почти полностью заменили герконы.

Всем привет! Пока я рассказываю о велосипедах за сотни тысяч рублей, я помню, что вокруг меня катается огромное количество электрических самокатов. Обычных. Я бы даже сказал народных. Авито переполнено объявлениями продажи от пяти тысяч рублей за бывшие в употреблении и от десяти тысяч за новые.

Таким образом, миллионы людей приобрели электрический транспорт, и, полной жизнью живя, оценивают известное китайское качество, радуются и страдают. Я же собрал с нуля, полностью ремонтопригодный и с нужными мне характеристиками.

В общем я решил сделать небольшой видео ролик, на котором запечатлел ремонт собственного электросамоката, который я сделал вместе с сыном несколько лет назад.

Итак, первое, осматриваем визуально на провода, разъемы. Также не лишним будет проверить есть ли заряд в батарейке. Очень часто мы забыли зарядить, не включили зарядку в розетку, и разобрали исправную вещь будучи уверенные в своей правоте.

Далее, все ручки газа имеют в своей конструкции датчик холла. Этот датчик представляет собой радиодеталь с тремя проводами, реагирующую на наличие или отсутствие рядом магнита.

Эти три провода, красный это плюс, черный это минус, цветной, в моем случае белый, это сигнал, в зависимости от положения магнитика внутри ручки газа он варьирует напряжение от 1 до 4 вольт. Если это происходит то ручка газа исправна. В моем случае был обрыв красного провода.

Я определил это "прозвонив" провод тестером.

Контроллер же выдает 5В на выходе ручки газа. Таким образом можно подключится тестером к разъему контроллера. Если он выдает 5 вольт, то значит контроллер скорее всего исправен.

Можно также проверить ручку газа, в моем случае оказалось, что при определении неисправности ручки газа контроллер просто отключается. Однако на отсоединенном разъеме напряжение появлялось.

Определить работает ли батарейка можно по работающим потребителям, например, фарам, аксессуарам, дисплею. Или самый простой способ услышать легкий щелчок, который возникает если отсоединить силовые провода от контроллера, и через минуту подключить их обратно. Если он есть, значит произошел заряд конденсаторов контроллера от батарейки, значит она исправна.

Пока не совсем понимаю как в рамках одной заметки или ролика передать какие то полезные знания, так сказать экспериментирую. Замечания и предложения принимаются в комментариях.

Потребность проверить датчик Холла возникает, когда появляются проблемы с системой зажигания автомобиля, и поэтому необходимо убедиться в исправности всех ее компонентов, в частности, и датчика холостого хода. Так что разберем подробно принцип работы, признаки неисправности и как проверить датчик Холла своими руками.

Принцип работы датчика и его особенности

В своей работе датчик использует физический эффект Холла, открытый еще в XIX веке. Однако использовать его начали лишь в 70-80 годах прошлого столетия, когда автопроизводители стали переходить с контактных систем зажигания на электронные.

Принцип работы датчика достаточно прост. При вращении вала двигателя металлические лопасти проходят по прорезям в его корпусе. Он дает электрический импульс на коммутатор, вследствие чего последний отпирает транзистор и подает напряжение на катушку зажигания. Она, в свою очередь, преобразует низковольтный сигнал в высоковольтный, и подает его на свечу зажигания.

Конструктивно датчик имеет три контакта:

для соединения с “массой” (корпусом автомобиля);
для подсоединения напряжения со знаком “+” и значением около 6 В;
для подачи с него импульсного сигнала на коммутатор.

Преимуществами использования датчика Холла в электронных системах зажигания являются два основных фактора — отсутствие контактной группы (которая постоянно подгорает), а также более высокое напряжение на свече зажигания (30 кВ против 15 кВ).

Поскольку датчики Холла также используются в тормозной и антиблокировочной системах, работе тахометра, то прибор выполняет следующие дополнительные функции для машины:

повышает производительность мотора;
ускоряет функционирование всех систем машины.

Вследствие этого повышается удобство эксплуатации автомобиля, а также его безопасность.

Признаки неисправности датчика Холла

Поломки датчика проявляются по-разному. Выявить их даже для опытного мастера порой бывает непросто. Вот несколько самых распространенных симптомов и проблем в работе датчика Холла:

плохо заводится или вообще не запускается двигатель;
возникновение перебоев в работе мотора на холостом ходу;
“дергание” машины при движении на высоких оборотах;
двигатель глохнет во время движения автомобиля.

Если на вашей машине появился один или несколько подобных симптомов, обязательно необходимо выполнить проверку датчика.

Как проверить датчик Холла

Существует несколько методов проверки. Вкратце они выполняются так:

Проверка исправности датчика холла (схема)

Создание имитации наличия датчика Холла. Такой метод проверки самый быстрый и подойдет если питание на узлах системы зажигания есть, но искры нет. Для этой цели с трамблера снимают трехштекерную колодку. Далее необходимо включить зажигание автомобиля, и соединить (замкнуть кусочком провода) выходы 3 и 2 (минусовой пин и контакт сигнала). Если в процессе на центральном проводе катушки зажигания появится искра — значит, датчик вышел из строя. Заметьте что, дабы выявить искрообразование, нужно держать высоковольтный провод у массы.
Проверка датчика Холла мультиметром, самый распространенный метод. При такой проверке используют мультиметр (тестер). Для этого лишь достаточно измерить напряжение на выходе датчика. Если он исправен, то напряжение должно находиться в пределах 0,4. 11 В.
Замена неисправного устройства на заведомо рабочее. Его можно взять у знакомых, имеющих машину с таким же датчиком. Если после замены беспокоящие вас проблемы исчезнут, придется покупать и менять датчик Холла на новый.

Проверка датчика Холла

Датчик Холла, проверка при помощи мультиметра.

Еще один распространенный метод заключается в проверке наличия сопротивления на датчике. Для этого необходимо сделать несложный прибор, состоящий из резистора сопротивлением 1 кОм, светодиода и гибких проводов. К ножке светодиода припаивается сопротивление, а к нему два провода такой длины, которая удобна для работы (не короткие).

Потом снимают крышку распределителя, отсоединяют трамблер и штекерную коробку. Далее проверяют исправность электрической цепи. Для этого электронный мультиметр (вольтметр) подключается к 1 и 3 клемме, после чего включается зажигание автомобиля. При нормальных условиях, полученное на экране измерительного прибора значение, должно находится в пределах 10. 12 В.

Далее аналогично подсоединяем на те же клеммы сконструированное устройство. Если вы угадали с полярностью — светодиод загорается. В противном случае необходимо поменять местами провода. Дальнейшая процедура заключается в следующем:

провод, подсоединенный к первой клемме, не трогаем;
конец с третьей клеммы перекидываем на свободную вторую;
проворачиваем распределительный вал (вручную или с помощью стартера).

Если в процессе поворота вала светодиод моргает, значит, все в порядке, и датчик Холла не нуждается в замене.

Стоит отметить, что процесс проверки датчика Холла на ВАЗ 2109, Ауди 80, Фольксваген Пассат Б3 и других машинах проводится по одинаковой схеме. Разница состоит лишь в расположении отдельных частей под капотом автомобиля.

Замена датчика Холла

Замена датчика Холла ВАЗ 2109

Рассмотрим процесс замены датчика Холла на автомобиле ВАЗ 2109. Эта процедура несложна, и не вызывает затруднений даже у начинающих автолюбителей. Ее алгоритм следующий:

Первым делом нужно снять трамблер с машины.
После этого демонтируется крышка трамблера. Далее необходимо совместить метки механизма газораспределения и метку коленвала.
Потом производится демонтаж крепежных элементов при помощи гаечного ключа. При этом не забываем пометить и запомнить расположение трамблера.
Если в корпусе имеются фиксаторы или стопоры, их также нужно демонтировать.
На следующем этапе достают вал из трамблера.
Далее отсоединяют клеммы датчика Холла, а также откручивают монтажные болты.
Через образовавшуюся щель датчик вынимают.
Монтаж нового датчика Холла выполняется в обратном порядке.

Заключение

Датчик Холла является важнейшей деталью бесконтактного зажигания и при малейших нарушениях в его функционировании ведет к серьёзным сбоям работы двигателя. Поэтому важно уметь определять по внешним чертам неисправности и знать, как правильно проверить датчик Холла, а в случае необходимости установить новый. Для этого нужно разбираться в принципах работы и его особенностях.

Принцип работы датчика Холла

Датчик работает на физических эффектах открытых в девятнадцатом веке американским ученым Эдвином Холлом. Несмотря на это применять его стали только после семидесятых годов, когда при производстве автомобилей перешили с контактных систем зажигания на электронные.

Основной принцип работы датчика довольно прост. Во время вращения распределительного вала мотора металлические лопасти проходят через прорези в его корпусе. Это ведет к подаче электрического импульса с датчика на коммутатор, что вызывает отпирание транзистора с последующей подачей напряжения на катушку зажигания.

В конструкции датчика имеется три контакта:

Главной особенностью применения датчика Холла в электронной цепи зажигания является два значительных преимущества, а именно: полное отсутствие контактных групп, которые из-за частого воздействия больших токов подгорают; осуществляется подача больших значений напряжения на систему зажигания.

К тому же ДХ применяются для работы других систем управления и контроля, следовательно, прибор выполняет и несколько дополнительных функций в автомобиле. К таким относятся:

увеличение производительности двигателя;
ускорение функционирования всех систем и механизмов техники.

Благодаря этому эксплуатация автомобиля проходит более удобно и безопасно.

Распределение по типам датчиков Холла

Датчики на эффекте Холла разделены на два основных типа. К первому типу относятся цифровые, ко второму аналоговые. Имеют значительные отличия в работе и по конструктивным особенностям.

Цифровые датчики

У цифровых ДХ существует всего два положения, либо нуль, либо единица. То есть при появлении определенной величины магнитного поля регистр срабатывает. Такие датчики имеют в своей основе прибор, который именуется триггером Шмитта. У него также два устойчивых положения – логический 0 и логическая 1.

Датчики этого типа разделяются на три вида:

униполярный;
биполярный;
омниполярный.

Униполярный. Контроллер срабатывает только, если на него воздействует магнитное поле имеющее положительную полярность южного полюса. Датчик срабатывает и отпускает только при таком условии.
Биполярный. Контроллер этого вида функционирует при воздействии как южного, так и северного полюса магнитного поля. Особенность работы в том, что от южного полюса датчик срабатывает, а от северного отпускает.

Омниполярный. Главная особенность в том, что они и включаются и выключаются при воздействии любого из полюсов магнитного поля.

Аналоговые датчики

Их уникальность заключается в том, что в отличие от цифровых эти контроллеры могут выдавать на выходе не два уровня сигнала, а бесконечное количество. Функциональная особенность основана на преобразовании индукции магнитного поля в напряжение. Состоит из контроллера и усилителя сигнала.

Отличительные особенности при неисправности ДХ

Нарушения в работе датчика имеют различные проявления. Определение их по внешним признакам без вскрытия не всегда возможно. Ниже приведены несколько наиболее распространённых признаков при нарушении в работе датчика Холла:

При появлении одного или нескольких приведенных симптомов, следует провести проверку датчика Холла на наличие дефектов.

Датчик Холла Ауди Фольксваген

Причины выхода из строя ДХ

Ниже приведены наиболее распространённые факторы выхода из строя датчика Холла:

Наличие загрязнений. Частой причиной поломки бывает банальная грязь. При ее появлении контроллер об это просигнализирует – авто начинает барахлить.
Пропала искра. Необходимо проверить проводку и клеммы на наличие и качество контакта. Окисление хотя бы одного из трех выводов может привести к разрыву цепи. К тому же может произойти простой перегиб или обрыв провода – это может быть вызвано смещением площадки ДХ вакуумным корректором зажигания. Чтобы этого избежать проводка должна закрепляться так, чтобы при смещении она сгибалась в петлю.
Пробой проводки. При сильно изношенной высоковольтной проводке в машине, если она пролегает рядом с проводами датчика, существует вероятность пробоя высоким напряжением. Это чаще происходит при высокой влажности воздуха либо при случайном заезде в глубокую лужу.

Провода от датчика лучше располагать подальше от остальной проводки авто. Также избежать такой проблемы можно регулярной заменой всей электропроводки один раз в два три года. Помимо этого возможен выход из строя датчика вследствие перезарядки генератора АКБ, если контроллер получил чрезмерную нагрузку и на контакте коммутатора сгорел какой-либо элемент.

Проверка датчик Холла

На сегодня существует несколько наиболее распространенных методов проверки ДХ. Перечислим наиболее популярные и простые для домашнего применения:

создание имитации наличия контроллера;
проверка мультиметром, тестером;
проверка заменой на заведомо рабочий датчик;
на сопротивление.
Проверка датчика Холла осциллографом

Рассмотрим подробнее каждый из способов.

Создание имитации ДХ

Проверка исправности мультиметром

Схема подключения

Это наиболее простой и распространенный способ диагностики для домашнего использования. Для этого переключатель мультиметра нужно перевести в положение вольтметр, измерение напряжения. Затем при помощи щупов померить напряжение на выходе датчика. На исправном датчике показатель напряжения должен быть в пределах 0.4 – 11 В.

Замена на исправный

Способ простой и не требует от автовладельцев наличия знания в области электрики. Можно приобрести новый в магазине или попросить на время у знакомых, главное, чтобы датчики были идентичны. Если машина заработала нормально и пропали признаки неисправности, значит Ваш датчик пришел в негодность.

На наличие сопротивления

Схема

Также относится к очень распространенному методу, но немного посложнее. Потребуется соорудить простенький прибор. Для него нужно взять резистор сопротивлением 1 кОм, светодиод и немного гибкого провода. К одной ножке светодиода припаивается провод удобной для работы длины, на вторую резистор, а к нему такой же кусок провода.

Затем отсоединяется крышка распределителя, отключается трамблер и штекерная коробка. Следующий шаг – проверка электрической цепи. Для этого щупы мультиметра подключаются к клемме 1 и 3 и поворачивается ключ зажигания. Если все работает нормально, то на дисплее мультиметра должно быть значение 10 – 12 вольт.

Затем на те же клеммы подключается собранный ранее прибор. Если полярность правильная – загорится светодиод. Если он не светится, нужно провода переставить на местами на контактах.

провод первой клеммы оставляем на месте;
провод третьей клеммы перебрасываем на вторую;
стартером прокручиваем распредвал.

При проворачивании вала светодиод должен замигать. Если этого не произошло, значит датчик Холла неисправен. Стоит отметить, что проверка датчиков проходит одинаково на любых автомобилях, как отечественных производителей, так и зарубежных. Разница может заключаться только в расположении деталей под капотом.

Проверка ДХ осциллографом

Провести диагностику датчика Холла можно при помощи осциллографа, снимаем осциллограмму напряжения и если есть перебои или вообще отсутствуют импульсы, бракуем ДХ. Но этот метод требует наличие специализированного оборудования которое не целесообразно покупать для домашнего использования.

Проверка датчика Холла на таких автомобилях как ВАЗ 2106, 2107, 2109, а так же Пассат б3 и Ауди 80 абсолютно одинакова.

Вывод

Для проверки целостности датчика можно воспользоваться одним из наиболее распространенных способов. При наличии минимальных знаний и необходимого инструмента это можно сделать своими руками в гараже.

Читайте также: