Что такое датчик Холла
Датчик Холла — это твердотельный радиоэлемент, который используется в автомобилях для бесконтактного определения положения различных движущихся компонентов конструкции и скорости их перемещения. К таким компонентам относятся:
● коленчатый вал ДВС;
● распредвал ДВС;
● прерыватель-распределитель в системе зажигания карбюраторных и ранних инжекторных бензиновых ДВС;
● валы автоматической коробки передач;
● педаль газа;
● педаль тормоза;
● рулевой вал;
● колеса автомобилей с системой АБС.
Данные, полученные с помощью датчиков Холла, используются электронными блоками управления для обеспечения корректной работы соответствующих систем автомобиля. Сегодня это относится и к «умным» ассистентам водителя, включая системы автономного вождения, в которых датчики Холла помогают, например, определить положение руля и приближение к транспортным средствам.
Устройство названо в честь работавшего в Гарвардском университете американского физика Эдвина Герберта Холла, который в 1879 году открыл эффект генерации напряжения на краях полупроводниковой пластины при изменении магнитного поля. Начало практического применения датчиков Холла в автомобилестроении датируется серединой ХХ века, когда было освоено промышленное производство полупроводниковых пленок с требуемыми характеристиками.
С появлением новых материалов конструкция этих датчиков совершенствовалась, что позволило создать более миниатюрные устройства с лучшей точностью измерений и повышенной устойчивостью к воздействию экстремальных температур, вибраций, химических веществ.
Принцип работы датчика Холла
Датчик Холла обнаруживает магнитные поля и их изменение, реагируя на это генерацией электрического напряжения, прямо пропорционального силе магнитного поля, которое воздействует на датчик.
В автомобильной технике используют цифровые датчики Холла, срабатывающие в момент, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. В случае с вращающимися элементами конструкции автомобиля принципиальная схема действия магнитного датчика Холла выглядит следующим образом:
- датчик Холла;
- постоянный электромагнит;
- находящееся в непосредственной близости от датчика зубчатое колесо на вращающемся валу.
При прохождении зуба рядом с датчиком окружающее магнитное поле меняется, что вызывает усиление или понижение выходного сигнала датчика. Такие колебания позволяют рассчитать частоту вращения вала.
Для обеспечения точности и надежности измерений применяются специальные усилители и фильтры, которые минимизируют электромагнитные помехи, связанные с работой других бортовых систем автомобиля.
По конструкции различают следующие датчики Холла:
● Щелевые. В этом случае пластина на валу перемещается в специальной прорези на магнитопроводе. Такие датчики, как правило, устанавливаются в прерывателях-распределителях зажигания;
● Торцевые. Размещаются в непосредственной близости от инициирующей пластины. Используются для определения положения движущихся элементов конструкции автомобиля.
Признаки неисправности датчика Холла
Отсутствие физического контакта при выполнении измерений делает датчики Холла достаточно надежным устройством, но и оно может выйти из строя или работать некорректно вследствие:
- загрязнения;
- пробоя проводки датчика высоким напряжением, в случае если она располагается рядом с изношенным высоковольтным контуром;
- окисления клемм датчика.
Результатом этого может стать:
● неустойчивая работа двигателя;
● резкое увеличение расхода бензина;
● невозможность запуска двигателя;
● невозможность переключения диапазонов автоматической коробки передач;
● некорректная работа АБС и связанной с ней системы стабилизации;
● некорректная работа системы контроля рядности движения и пр.
При возникновении таких неисправностей, сняв клеммы аккумулятора, следует очистить датчик и его клеммы растворителем. Если это не дало результатов, необходимо удостовериться в исправности датчика.
Как проверить датчик Холла
Проверить работоспособность датчика Холла в прерывателе-распределителе зажигания можно следующими простейшими способами:
● Заменить на взятый взаймы исправный датчик от аналогичной модели. Если проблемы исчезли, снятый датчик подлежит замене.
● Имитировать наличие датчика. Снять с прерывателя-распределителя трехштекерную колодку. Включить зажигание и куском провода соединить выходы 3-го и 6-го коммутатора. Если при этом появится искра, датчик Холла подлежит замене.
● С помощью мультиметра, работающего в режиме измерения напряжения постоянного тока с диапазоном 20 В. При исправном датчике на выходе датчика прибор должен показать напряжение в диапазоне 0,4–11 В.
● С помощью тестера из проводов, светодиода и резистора с сопротивлением в 1 кОм. Снять крышку прерывателя-распределителя, отключить штекерную коробку, подключить провода тестера к ее плюсовой и минусовой клемме и включить зажигание. Если при этом светодиод загорится, выбрана правильная полярность. Если нет — поменять местами провода тестера на клеммах. Затем, оставив один провод тестера на плюсовой клемме, второй подключить к остававшейся свободной клемме штекерной коробки. Стартером прокрутить распредвал. Если светодиод при этом не мигает, датчик Холла подлежит замене.
Замена датчика Холла
Замена датчика Холла в прерывателе-распределителе зажигания моделей ВАЗ 2108, 2109, 21099 производится следующим образом:
- Пометить расположение прерывателя на двигателе.
- Отсоединить от прерывателя высоковольтные провода, колодку проводов на датчик Холла и трубку вакуумного регулятора.
- Ключом на «10» открутить гайки крепления распределителя и снять его.
- Отвернув винты крепления, снять крышку прерывателя.
- Снять «бегунок» (распределитель зажигания) с оси.
- Снять защитный экран.
- Отвернув винт крепления, отсоединить от корпуса прерывателя колодку проводов.
- Используя шило или шлицевую отвертку с тонким жалом, снять стопорную шайбу тяги вакуумного регулятора.
- Открутив винты крепления к корпусу прерывателя, снять вакуумный регулятор.
- Открутив винты крепления, снять опорную пластину с закрепленным на ней датчиком Холла.
- Открутив винты крепления, демонтировать датчик Холла.
- Установить новый датчик Холла и произвести сборку прерывателя в обратной последовательности.
- Установить прерыватель на двигатель, используя сделанные ранее метки.
- Проверить работу двигателя.
