Как проверить датчик Холла

Использование датчика Холла широко распространено, однако наиболее часто он применяется в автомобилях. Это устройство предназначено для управления системой бесконтактного зажигания. Если оно неисправно, это может представлять собой серьезную проблему. Чтобы справиться с ней, необходимо знать, как проверить датчик Холла в трамблере.

Разновидности датчиков Холла

Суть эффекта Холла

Перед тем как проверить на работоспособность датчик Холла, нужно понять, как он работает. Его название связано с тем, что в работе используется эффект Холла. Он назван по фамилии профессора Балтиморского университета, открывшего его в 1879 году.

Для демонстрации рассматриваемого явления можно проделать следующий опыт. Вертикально расположить прямоугольную плоскую металлическую пластину между полюсами магнита на равном расстоянии от них. Пластина ориентирована перпендикулярно линиям напряженности магнитного поля. На ее малые стороны подается постоянное напряжение. Вследствие эффекта Холла на широких боковых поверхностях пластины возникает ток.

Схема опыта для демонстрации эффекта Холла

Этот эффект объясняется воздействием силы Лоренца на движущиеся заряды. Она действует перпендикулярно линиям напряженности и создает ток в вертикальном направлении. В результате возникает разность потенциалов, однако она намного меньше по сравнению с той, которая подается на боковые поверхности.

В течение долгого времени это открытие, как считалось, имело только теоретическое значение. После того как появилась возможность использовать полупроводники, на основе данного эффекта был создан датчик. Это устройство применяется в различных приборах и механизмах. Например, в токовых клещах. Они позволяют замерять силу тока, не прикасаясь к самому проводу.

Токовые клещи

Наибольшее применение датчику нашли в автомобилестроении. Практически все модели российского автопрома снабжены датчиком Холла — ВАЗ 2106, 2107, 2108 и прочие. С его помощью отслеживается величина тока нагрузки, происходит отключение двигателя при наличии токовых перегрузок.

Схема зажигания автомобиля с датчиком Холла

Принцип работы датчика

При использовании рассматриваемого эффекта необходимо учитывать, что ток, который возникает, очень мал. Чтобы с ним работать, требуется применение усилителей и логических схем для переключения, триггера Шмитта и других приспособлений. Схема самого простого датчика Холла представлена на рисунке ниже.

Схема самого простого датчика Холла

На рисунке использованы следующие обозначения:

  • Supply Voltage обозначает источник питания.
  • Voltage Regulator предназначен для регулировки напряжения.
  • Ground — заземление
  • A — усилитель.
  • Hall Sensor отмечает место расположения металлической пластинки, используемой для получения эффекта Холла.
  • Output transisitor Switch представляет собой выходной транзисторный переключатель.

Датчик Холла располагается около трамблерного вала. Между магнитом и датчиком имеется небольшое пространство, через которое при помощи вращения движется круговая пластина с прямоугольными зубьями и промежутками между ними. Количество зубьев совпадает с числом используемых цилиндров. Например, если в автомобиле 6 цилиндров, то в круговой пластине будет шесть зубьев и столько же прорезей.

Когда в промежутке появляется пластина, действует эффект Холла. Возникает ток, обеспечивающий подачу управляющего импульсного сигнала при помощи коммутатора на катушку зажигания. Далее выполняется преобразование сигнала в высоковольтный, который передается на свечу зажигания.

Схема использования датчика в автомобиле

К датчику подсоединены три провода. По одному из них (красному) поступает напряжение, второй (черный) соединяется с массой, третий (зеленый) предназначен для передачи управляющего сигнала.

Датчик с проводами

Чтобы лучше понять принцип действия датчика Холла, удобно провести следующий эксперимент. Нужно в моторе автомобиля отключить штекер и подключить к нему датчик.

Отдельное подключение датчика Холла

На приведенном изображении датчик присоединен к штекеру. К последнему подключены два коротких провода. Красный щуп подсоединяется к сигнальному выходу, а черный к минусу аккумулятора. Мультиметр подключается в режиме измерения постоянного напряжения в диапазоне, максимальное значение которого равно 20 В. При этом свеча, подсоединенная к соответствующему кабелю (отключенному центральному проводу с крышки трамблера), должна находиться в контакте с массой.

Далее необходимо включить зажигание. На мультиметре, чтобы увидеть величину напряжения, нужно перейти к диапазону с максимальным значением 2 В. Измеряемое будет равно примерно 0.023, но не нулевым.

Показание мультиметра при включенном зажигании

Если в зазор датчика Холла поместить лезвие ножа, то напряжение увеличится. При использовании диапазона величин до 20 В будет показано 4.68 В. В разных автомобилях оно может отличаться. Есть марки, в которых оно превосходит 11 В.

Увеличение напряжения

Если лезвие убрать, то напряжение уменьшится, вернувшись к прежнему значению. При этом нужно обратить внимание, что при удалении ножа в момент размыкания можно видеть искру. При обычной работе двигателя в качестве металлической пластины используется цилиндр с количеством лепестков, соответствующим числу цилиндров в моторе. Рассмотренное напряжение — это сигнал, который передается датчиком Холла в нужные моменты.

Как обнаружить, что датчик Холла неисправен

Это можно узнать по наличию хотя бы одного из следующих признаков:

  • Одним из проявлений рассматриваемой проблемы является полное пропадание искры зажигания, что приводит к невозможности запуска мотора.
  • Резкое увеличение объема использованного топлива, которое является следствием того, что впрыскивание происходит слишком часто. Из-за неисправности датчика за один оборот коленвала это может происходить чаще одного раза.
  • Плохая работа датчика может повлиять на систему самодиагностики. Например, одним из проявлений может быть следующее. Когда машина находится на холостом ходу, загорается сигнал датчика проверки, а после того как скорость вращения увеличивается, он гаснет.
  • Иногда неисправность выражается в нарушении стабильности работы двигателя. При этом машина начинает дергаться, возможно резкое уменьшение скорости. При попытке ехать со скоростью 50 км/час и выше двигатель может заглохнуть.
  • Проблема может проявиться в виде фиксации определенного положения коробки передач. При этом переключение произвести не удается. Ситуацию в некоторых случаях можно исправить, но при этом потребуется перезапустить двигатель.

При появлении любого из перечисленных признаков важно, чтобы была выполнена проверка датчика Холла.

Проверка датчика

При наличии проблем, которые могут быть связаны с неисправностью, нужно произвести проверку датчика и точно выяснить, исправен он или нет. Следует также учитывать, что описанные здесь признаки могут вызываться другими причинами. Однако сначала рекомендуется провести диагностику датчика. Далее изложены наиболее практичные способы проверки.

Сравнение датчиков

Самым простым способом проверки является временная замена датчика. Для этого нужно найти полностью рабочий экземпляр и поставить его вместо проверяемого. Если после замены неисправности исчезнут, значит, прежний датчик Холла неисправен и его следует заменить на новый.

Измерение напряжения

Чтобы проверить неисправный датчик Холла мультиметром, необходимо сделать замеры на его выходах. Мультиметр при этом следует установить в режим изменения постоянного напряжения. Нужно отсоединить штекер с проводами от датчика. У последнего три провода. Красный — это положительный контакт, а черный — отрицательный. По третьему проводу передается управляющий сигнал.

Схема подключения мультиметра

Разность потенциалов в исправном устройстве обычно чуть меньше того напряжения, которое имеется на клеммах автомобильного аккумулятора. Если оно, например, равно 11.7 В, то это означает, что на датчик Холла поступает нормальное питание. Также нужно проверить разность потенциалов между центральным проводом и отрицательным. Оно должно быть больше, чем 4 В, но может со временем изменяться.

Дальнейшие измерения производят при выключенном зажигании. Штекер необходимо поставить обратно. Перед этим с обратной стороны продевают два провода — через центральный контакт и через тот, который соответствует отрицательному проводу. К первому подсоединяют черный провод мультиметра, а ко второму — красный.

Реальное подключение мультиметра

Далее на крышке трамблера необходимо отключить центральный провод. К нему подсоединяют свечу и кладут так, чтобы появился контакт с массой.

Нужно обеспечить контакт с массой

После этого нужно включить зажигание. Мультиметр тоже должен быть включенным. На нем необходимо установить режим работы для измерения постоянного напряжения. В качестве рабочего диапазона выбирают тот, у которого максимальное значение составляет 20 В.

На дисплее должно появиться ненулевое значение. Его точная величина зависит от точного положения вала двигателя. Чтобы проверить тестером это значение в различных ситуациях, необходимо его провернуть.

Одним из наиболее удобных способов является применение для этой цели стартера. Делая очень короткие нажатия, водитель способствует тому, что двигатель будет понемногу проворачиваться. При этом надо обратить внимание на то, какие значения при этом появляются на мультиметре. Показания прибора будут циклически меняться от 0.02–0.05 до 4 В и больше. Следует помнить, что точные значения зависят от модели автомобиля и могут несущественно отличаться от приведенных здесь. Если датчик Холла исправен, проверка должна установить следующее: максимальное значение напряжения больше 4 В, а минимальное не равняется нулю.

Если мультиметра не окажется под рукой, то его можно заменить обычной 12-вольтной лампой накаливания. Ее нужно подключить аналогично мультиметру. Если датчик исправен, лампа будет мигать с частотой, зависящей от скорости вращения стартера.

Визуальный осмотр

Если имеются такие признаки неисправности датчика Холла, как видимые повреждения, то их можно обнаружить, сняв крышку трамблера и проведя внимательный осмотр самого датчика. Их появление может быть связано с тем, что:

  • нарушена изоляция провода;
  • внутрь попала влага;
  • произошло отсоединение провода;
  • внутрь попал мусор;
  • произошел обрыв сигнального провода;
  • присутствует контакт между сигнальным проводом и массой;
  • поврежден провод, по которому поступает питание;
  • у проводов питания перепутана полярность;
  • неправильно выставлен зазор с металлической пластиной.

Если причиной неисправностей являются те, которые указаны в списке, то необходимо устранить соответствующую причину, восстановив работоспособность мотора. Также проблемы могут быть в других узлах, например, плате электронного управления, высоковольтной схеме зажигания и других.

Так как датчик Холла стоит недорого (примерно 3–5 у. е.), то не имеет смысла ремонтировать его. Затраты на эту процедуру превысят стоимость самого устройства.

Видео по теме

Adblock
detector