Среди элементов автоматики, измерительной техники, а также радиоэлектроники, датчик Холла, принцип действия которого заключается в одноименном эффекте, занимает особенное место. Смысл данного эффекта основан на том, что во время помещения проводника, в виде металлической пластины, в магнитное поле, возникает разность потенциалов. Как же это используется в автомобиле? Об этом далее в статье. 

Датчик Холла, принцип действия

Данные датчики стали частью многих устройств. В основном, естественно, они применяются по прямому назначению, а именно — измеряют напряжение магнитного поля. Используются в электромоторах и даже в ионных двигателях ракет. Нередко приходится сталкиваться с датчиком Холла при применении системы зажигания транспортного средства.

Такие простые примеры: измерители уровня жидкости, бесконтактные выключатели, чтение магнитных кодов, управление двигателями, измерение в проводниках силы тока и, конечно же, данные датчики пришли на смену герконам, ведь главным их преимуществом является бесконтактное воздействие.

Как же устроены датчики Холла и что это за бесконтактное воздействие? Холл обнаружил, что если поместить в магнитное поле пластину под напряжением, то электроны в данной пластине будут отклоняться перпендикулярно к направлению магнитного потока. Что касается направления такого отклонения, то оно обусловлено полярностью магнитного поля. Это явление назвали датчиком Холла. Так, плотность электронов на различных сторонах пластины будет различаться, что создаст разность потенциалов. Ее и улавливает датчик Холла.

Датчик Холла, схема автомобильного датчика Холла

Схема устройства датчика довольно проста и может немного отличаться зависимо от того, где установлено электронное устройство и за что отвечает. На картинке ниже вы можете увидеть процесс действия датчика Холла, для примера взята система зажигания автомобиля.

Датчик Холла автомобиля, достоинства и преимущества датчика

К преимуществам автомобильного датчика Холла можно отнести:

• Наличие важного параметра, позволяющего изменять частоту срабатывания (то есть обороты двигателя) в условиях отсутствия смещения измерительного момента.
• Небольшие габариты.
• Наличие «прямоугольного» сигнала от устройства (профессиональный термин: набор постоянной и определенной величины узлом во время его включения, скачки в напряжении при этом отсутствуют). Это большое преимущество для сферы управления электроникой.

Датчик Холла автомобиля, недостатки и отрицательные моменты

• Датчик Холла отличается более высокой стоимостью относительно магнитоэлектрического и теоретически обладает меньшей надежностью. Это обусловлено наличием электронной схемы.
• Чувствительный к помехам электромагнитных полей, возникающих в цепочке питания, однако прогрессивные технологии и производство в крупных объемах сводят до минимума данные факторы.

Датчик Холла и зажигание автомобиля, схема установки и как он работает

Цифровой датчик Холла включает сложное соединение с полупроводникового кристалла, к примеру, антимонида индия, который установлен на алюминиевой подножке и вмонтирован прямо в чувствительную часть датчика. Плоскости кристалла являются прямо перпендикулярными рабочей части датчика, а соединительные проводники, идущие от кристалла, крепятся посредством ручки к электронной схеме, отвечающей за замыкание выходных контактов.

Проводник располагается к магниту так, что силовые магнитные линии проходят через кристалл датчика под прямым углом, в результате чего возникает магнитная индукция конкретной величины. Ток проходит посредством кристалла, который, во время помещения в магнитное поле образовывает электродвижущую силу на перпендикулярных сторонах полупроводника, что поступает в схему.

Эффект Холла наблюдается при прохождении проводника сквозь однородное магнитное поле. Дрейфующие единичные электроны являются носителями заряда и приводят в действие магнитное поле для применения силы Лоренца (сила, действующая в электромагнитном поле на заряженную частицу) непосредственно к этим носителям. Корпус датчика выполняется с неметаллического материала, поэтому очень мягко влияет на поле, не раздражая магнитные волны.

Датчик Холла, как подключить датчик в работу

Электрическая энергия в датчике Холла включается посредством коммутатора (то есть проводника), в результате чего он начинает излучать магнитное поле. Чтобы произвести качественное подключение, необходимо учитывать назначение всех выводов коммутатора:

• Первый вывод коммутатора — это выход усиленного сигнала. Сюда подключается плюсовой выход катушки зажигания.
• Второй и третий выводы коммутатора соединяются между собой и предназначены для подсоединения с массой.
• Четвертый вывод — соединение с аккумуляторной батареей.
• Пятый вывод — предназначен для питания.
• Шестой вывод — через него производится подключение коммутатора с датчиком Холла.

Как проверить работу датчика Холла

Существует ряд способов для проверки исправности датчика Холла. Каждый автовладелец может выбрать себе наиболее подходящий вариант:

1. Для проверки берем рабочий датчик (на автомобильной разборке либо у соседа) и устанавливаем его вместо штатного. Если проблемы исчезнут, значит, придется купить новую деталь.
2. На выходе датчика измеряем напряжение с помощью тестера. Напряжение в исправном устройстве будет изменяться в пределах 0,4-11 В.
3. Создаем имитацию датчика Холла, для чего снимаем с трамблера колодку с тремя штекерами. Далее включаем зажигание и соединяем третий и шестой выходы коммутатора с помощью отрезка провода. О выходе данного датчика из строя будет говорить появление искры.

Совет профи

Когда в конструкции транспортного средства активно применяется датчик Холла, автовладелец должен регулярно проводить проверки и техническое обслуживание. Главное еще и не навредить в процессе таких проверок, поэтому отсоединять от датчика разъем кабеля следует при выключенном зажигании. В противном случае деталь может выйти из строя.

Как на Алиэкспресс найти и заказать нужные датчики по сходной цене и бесплатной доставкой

1. Регистрируемся на сайте, для чего необходимо ввести свой email-адрес, фамилию и имя, а также придумать пароль. После этого необходимо подтвердить email-адрес, иначе ваш аккаунт будет заблокирован.
   
2. Далее нужно заполнить адрес доставки. Делается это в своем профиле и обязательно латинскими символами.
   
3. Слева, возле графы «Категории», нажимаем на ссылку «Смотреть все».
   
4. Выбираем категорию «Автомобили и мотоциклы».
   
5. Затем нажимаем на ссылку «Запчасти для авто».
   
6. В левой части страницы выбираем категорию «Датчики».
   
7. В поисковой строке вводим название требуемого датчика, к примеру датчик скорости.
   
8. Ставим галочку напротив бесплатной доставки.
   
9. Выбираем сортировку результатов по рейтингу продавца.
   
10. Переходим на страницу описания товара, где выбираем количество, размер и цвет.
    
11. Нажимаем на ссылку «Купить сейчас».
    
12. Производим оплату заказа.