Что такое датчик холла


Датчик Холла | это... Что такое Датчик Холла?

Эффе́кт Хо́лла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также Холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Э. Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.

Свойства

В простейшем рассмотрении эффект Холла выглядит следующим образом. Пусть через металлический брус в слабом магнитном поле B течет электрический ток под действием напряженности E. Магнитное поле будет отклонять носители заряда (для определенности электроны) от их движения вдоль или против электрического поля к одной из граней бруса. При этом критерием малости будет служить условие, что при этом электрон не начнет двигаться по спирали.

Таким образом, сила Лоренца приведет к накоплению отрицательного заряда возле одной грани бруска и положительного возле противоположной. Накопление заряда будет продолжаться до тех пор, пока возникшее электрическое поле зарядов E1 не скомпенсирует магнитную составляющую силы Лоренца: Скорость электронов v можно выразить через плотность тока: , где n — концентрация носителей заряда. Тогда .

Коэффициент пропорциональности между E1 и jB называется коэффициентом (константой) Холла. В таком приближении знак постоянной Холла зависит от знака носителей заряда, что позволяет определять их тип для большого числа металлов. Для некоторых металлов (в сильных полях), таких как алюминий, цинк, железо, кобальт, наблюдается положительный знак RH, что объясняется в полуклассической и квантовой теориях твердого тела.

Аномальный эффект Холла

Случай появления напряжения (электрического поля) в образце перпендикулярного направлению пропускаемого через образец тока, наблюдающегося в отсутствие приложенного постоянного магнитного поля, то есть явление полностью аналогичное эффекту Холла, но наблюдающееся без внешнего постоянного магнитного поля — называется Аномальный эффект Холла.

Необходимым условием для наблюдения аномального эффекта Холла является нарушение инвариантности по отношению к обращению времени в системе. Например, аномальный эффект Холла может наблюдаться в образцах с намагниченностью.

Датчики на основе эффекта Холла получили очень большое распространение в вентильных двигателях (сервомоторах). Они закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли ДПР (датчика положения ротора). ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что и коллектор в ДПТ.

Квантовый эффект Холла

В сильных магнитных полях в плоском проводнике (то есть в квази-двумерном электронном газе) в системе начинают сказываться квантовые эффекты, что приводит к квантовому эффекту Холла: квантованию холловского сопротивления. В ещё более сильных магнитных полях проявляется дробный квантовый эффект Холла, который связан с кардинальной перестройкой внутренней структуры двумерной электронной жидкости.

Магнитосопротивление

Холл проводил опыты в надежде обнаружить возрастание сопротивления проводника в магнитном поле, но в слабых полях не зарегистрировал его. Также оно не следует из теории металлов Друде, расчеты по которой приводились выше. Однако при более строгих расчетах и в сильных полях магнитосопротивление проявляется достаточно хорошо.

Применение

Датчик Холла, используемый для измерения силы тока в проводнике.

Эффект Холла, в некоторых случаях, позволяет определить тип носителей заряда (электронный или дырочный) в металле или полупроводнике, что делает его незаменимым методом исследования свойств полупроводников.

На основе эффекта Холла работают датчики Холла: приборы, измеряющие напряжённость магнитного поля.

См. также

Ссылки

  • Эффект Холла — описание на Effects.ru.
  • Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М., "Наука", главная редакция физико-математической литературы. - 1987.
  • Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела.

Wikimedia Foundation. 2010.

где находится устройство, проверка на неисправности мультиметром и замена своими руками

Датчик Холла или распредвала — это такое устройство, которое отвечает за образование искры для запуска двигателя. От его рабочего состояния зависит бесперебойное функционирование двигателя авто.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Для чего нужен датчик Хола в автомобиле?

Прибор используется вместо контактных элементов и может применяться для слежения за величиной тока нагрузки. Благодаря этому датчику выполняется деактивация двигателя при появлении токовых перегрузок в бортовой сети. Если контроллер перегревается, производится включение температурной защиты.

Принцип работы

Скачки напряжения в электросети мотора могут иметь последствия для датчика. Поэтому современные устройства дополнительно комплектуются диодными элементами, которые препятствуют обратной активации напряжения. Принцип действия приспособления основан на эффекте Холла. Поперечная разность потенциалов образуется при перемещении одного из проводников в магнитное поле. Данный эффект достигается благодаря тому, что токи проходят через клеммные элементы пластины, которая находится в самом поле, с полупроводником.

Когда работает двигатель и вал силового агрегата вращается, стальные лопасти ходят по специальным прорезям, установленным внутри корпуса. Это способствует подаче электрического сигнала на коммутаторное устройство. В результате узел открывает транзисторный элемент и подает напряжение на катушку. Последняя выполняет процедуру преобразования низковольтного импульса в высоковольтный. Этот сигнал подается на свечи зажигания.

Подробно о принципе действия контроллера Холла рассказал канал «Радиолюбитель TV».

Где находится и как выглядит?

При необходимости замены неисправного устройства потребителю надо знать, где стоит контроллер. Он располагается в трамблере автомобиля и выполнен в корпусе в виде небольшого цилиндрического элемента. Чтобы получить доступ к устройству, необходимо разобрать распределительный узел и снять крышку, бегунок и прочие детали механизма. На наружной стороне трамблера к контроллеру Холла подключается разъем с проводкой.

Устройство

Оптический регулятор положения распределительного вала устроен так:

  • 1 — постоянное магнитное устройство;
  • 2 — лопасть роторного механизма;
  • 3 — магнитопроводы;
  • 4 — пластиковый корпус, в который заключаются все элементы устройства;
  • 5 — плата;
  • 6 — контактные выводы.

Схема приспособления контроллера Холла

Устройство комплектуется тремя контактами:

  • первый используется для подключения к массе, то есть кузову автомобиля;
  • второй необходим для подсоединения плюсового напряжения, рабочий параметр которого составляет примерно 6 вольт;
  • третий контакт предназначен для подачи с него импульса на коммутаторное устройство.

Какие могут быть неисправности?

Признаки неполадок контроллера Холла:

  1. Наблюдается резкий рост потребления топлива в системе. Это обусловлено тем, что впрыск горючей смеси в силовом агрегате происходит больше одного раза за цикл прокручивания коленвала.
  2. Мотор машины стал функционировать менее стабильно. Транспортное средство во время движения дергается, мощность двигателя может резко падать. Иногда не получается увеличить скорость машины более чем на 60 км/ч. Во время движения силовой агрегат может произвольно заглохнуть.
  3. Иногда поломка датчика Холла становится причиной фиксации рычага трансмиссии. Скорости коробки передач переключить не получается, такая особенность характерна для новых иномарок. Чтобы решить проблему, необходимо перезапустить силовой агрегат.
  4. Неисправность может проявиться в виде отсутствия искры для воспламенения горючей смеси. Из-за этого запуск мотора машины будет невозможен.
  5. Вероятны сбои в функционировании системы самодиагностики. К примеру, на контрольном щитке появляется индикатор проверки мотора, если агрегат работает на холостом ходу. Когда обороты двигателя увеличиваются, ошибка с приборной панели пропадает.

Канал «Авто-Мото» рассказал о признаках неисправности регулятора, а также других элементов системы зажигания в автомобиле.

Если сам контроллер Холла целый и рабочий, то неисправность может быть связана с такими причинами:

  1. На корпус устройства попала грязь или другие посторонние предметы.
  2. Произошло повреждение либо обрыв сигнального кабеля, по которому подключен контроллер.
  3. В колодку для соединения датчика Холла с бортовой сетью попала влага. Решить проблему можно путем просушки разъема.
  4. Произошло замыкание сигнального проводника с кузовом или электросетью транспортного средства. Для определения неисправности необходимо прозвонить устройство.
  5. Произошло повреждение экранирующей составляющей на жгуте с проводкой. Возможен обрыв отдельных кабелей.
  6. Проблема может заключаться в повреждении проводников, предназначенных для питания контроллера Холла.
  7. При подключении устройства была спутана полярность. Из-за этого датчик функционирует некорректно или вовсе не работает.
  8. Неисправности в функционировании высоковольтной цепи системы зажигания.
  9. Неполадки в функционировании управляющего модуля автомобиля.
  10. При установке контроллера был неверно выставлен люфт между самим датчиком, а также магнитопроводящей пластиной.
  11. Проблема может заключаться в повышенной амплитуде торцевого воздействия шестеренки распредвала. Требуется детальная диагностика схемы.

Дмитрий Мазницын в ролике рассказал о причинах неисправности регулятора и дал рекомендации по их устранению.

Проверка датчика

Есть несколько способов диагностики контроллера. Самый точный вариант, который позволит получить осциллограмму — воспользоваться специальным оборудованием. Осциллограф не только определит состояние контроллера, но и даст точно понять, что устройство скоро выйдет из строя. Такое оборудование есть не у каждого электрика, поэтому ниже рассмотрены более простые, но не менее эффективные варианты.

Диагностика мультиметром

Перед выполнением тестирования устройство надо настроить в режим измерения постоянного тока, рабочий диапазон должен составить 20 вольт. Также потребуется два металлических штыря. Перед проведением диагностики с разъема устройства демонтируется резиновый чехол.

Процедура предварительной проверки, позволяющей установить, что на контроллер Холла подаются необходимые сигналы, выполняется так:

  1. С распределительного узла отключается основной бронепровод. Его необходимо соединить с массой автомобиля для предотвращения случайного появления разряда. Поскольку это приведет к запуску силового агрегата при диагностике.
  2. Затем производится активация системы зажигания.
  3. Разъем отключается от распределительного механизма.
  4. На тестере выставляется режим постоянного тока с диапазоном 20 вольт.
  5. Отрицательный контакт мультиметра подключается к кузову автомобиля, можно выбрать любое место. Положительный выход тестера будет использоваться для замера рабочего параметра напряжения.
  6. Разъем, подключенный к распределительному узлу, оснащается тремя контактами — красным, зеленым и белым, но расцветка проводников может быть другой. На первом выходе величина напряжения должна составить 11,37 вольт либо около 12 В, на втором — тоже в районе этого показателя. А на последнем проводнике рабочий параметр должен составить 0 вольт.

Следующий этап диагностики:

  1. Берутся два металлических штыря, можно использовать гвозди. Один из них устанавливается в средний контакт колодки (обычно зеленый цвет), а другой подключается к массе. Его расцветка, как правило, белая. Затем сам разъем подсоединяется обратно к распределительному устройству. Штыри используются в качестве проводников тока. На обратной стороне разъема открытых контактов нет, поэтому для проверки сами кабели придется оголить, а делать это не рекомендуется.
  2. Затем зажигание активируется. Положительный контакт тестера надо подключить к штырю среднего выхода на разъеме, а отрицательный — к белому проводнику. Производится замер напряжения. Если контроллер Холла рабочий, то полученная величина должна составить около 11,2 вольт.
  3. Затем надо прокрутить коленчатый вал силового агрегата и одновременно проверить показатели, которые выдает тестер. Если значения в ходе прокручивания снизятся до 0,02 вольт и затем увеличатся до 11,8 В, то это нормально. Так и должно быть в нижнем и верхнем пределе измерений. Можно отключать тестер.

Контроллер Холла считается рабочим, если при прокручивании коленчатого вала верхний предел измерений будет не ниже 9 вольт, а нижний — не выше 0,4 В.

Канал «Автоэлектрика ВЧ» подробно показал процедуру диагностики датчика с использованием тестера и рассказал об основных особенностях этого процесса.

Проверка сопротивления

Чтобы произвести диагностику этого параметра, потребуется простое устройство, состоящее из резисторного элемента на 1 кОм, диодной лампочки, а также гибких кабелей. К ножке источника освещения надо подключать резистор, для надежной фиксации используется пайка. К этой детали подсоединяются два проводника необходимой длины, важно, чтобы они были не короткими.

Принцип проверки выглядит так:

  1. Производится демонтаж крышки распределительного механизма. От контактов отсоединяется сам трамблер, а также колодка с проводами.
  2. Выполняется диагностика исправности электроцепи. Для этого тестер надо соединить с первой и третьей клеммами, а затем активировать зажигание. Если все проводники целые, то величина напряжения на дисплее мультиметра составит от 10 до 12 вольт.
  3. Затем аналогичным образом выполняется подключение собранного прибора к тем же выходам. Когда полярность соблюдена, то диодная лампочка загорится, если нет — то кабели надо поменять местами.
  4. Потом проводник, подключенный к первому выходу, остается нетронутым. А конец третьей клеммы переключается на вторую. Выполняется прокручивание распределительного вала. Это можно сделать руками либо с использованием стартерного механизма.
  5. Если в процессе выполнения этих действия источник освещения стал моргать, то контроллер работает правильно и не нуждается в замене.

Канал Altevaa TV рассказал о способе проверки датчика с использованием обычной лампочки на примере автомобиля Фольксваген.

Создание имитации контроллера Холла

Такой вариант диагностики датчика Холла считается наиболее быстрым, но его реализация возможна при наличии питания в системе зажигания и отсутствия искры.

От распределительного механизма отключается трехконтактный разъем. Производится активация зажигания в машине и с помощью куска проводника замыкаются контакты под номерами 2 и 3, это выходы сигнала и пин. Если в результате подключения на центральном кабеле образовалась искра, это говорит о поломке контроллера Холла. При выполнении задачи высоковольтный проводник необходимо держать у массы авто.

Устранение неисправностей

Ремонт рассмотрен на примере автомобиля Фольксваген.

Для восстановления работоспособности датчик можно отремонтировать:

  1. Для возобновления работы контроллера необходимо заменить логический компонент. Для этого заранее надо приобрести устройство S441А.
  2. В центральной части корпуса датчика, как показано на фото, с помощью дрели просверливается небольшое отверстие. Для этого потребуется качественное сверло, поскольку внутри контроллера, за пластиковой частью, имеется металлический каркас.
  3. Используя канцелярский нож, необходимо срезать каждый проводник. Затем прокладываются канавки от сделанного отверстия с помощью надфиля к остаткам кабелей.
  4. Само измерительное устройство монтируется в окошко корпуса. Для диагностики используется магнит. Если приложить этот элемент к контактам, на которые заранее подключен прибор, состоящий из диодной лампочки и резистора. Такое устройство использовалось для диагностики. В результате проверки лампа должна загореться. Если этого не произошло, то надо проверить полярность.
  5. Затем делается разводка выводов по канавкам корпуса. В самом окошке необходимо оставить проводники для соединительной колодки нового контроллера. Производится пайка элементов.
  6. На завершающем этапе производится проверка выполненных действий. Для этого используется тестер. Визуально необходимо убедиться в целостности всех контактов. Если устройство рабочее, то механизм герметизируется с помощью клея или другого состава, но не пластика. Этот материал может деформироваться при работе в условиях повышенных температур.
  7. Выполняется сборка контроллера, все действия осуществляются в обратной последовательности.

Как заменить датчик своими руками?

Чтобы поменять контроллер, надо действовать так:

  1. От аккумулятора автомобиля отключаются клеммные зажимы.
  2. Производится демонтаж распределительного механизма. От устройства отсоединяется колодка с проводниками, выкручиваются болты, фиксирующие узел.
  3. Выполняется демонтаж крышки распределителя. В зависимости от модели трамблера она может фиксироваться на болтах или специальных зажимах. Элементы крепления выкручиваются и демонтируются.
  4. После снятия важно совместить риску газораспределительного устройства с отметкой на коленвале силового агрегата. Также необходимо запомнить положение распределительного узла. Перед снятием рекомендуется сделать соответствующую метку.
  5. Элементы крепления корпуса откручиваются с помощью гаечного ключа. Производится демонтаж фиксаторов, если они установлены на механизме.
  6. Из распределительного узла извлекается вал.
  7. От контроллера Холла отсоединяются зажимы с клеммами.
  8. Выполняется демонтаж датчика из посадочного места. Для проведения задачи устройство надо потянуть на себя и аккуратно извлечь. Датчик демонтируется через появившееся отверстие.
  9. Берется новый контроллер и устанавливается вместо старого. Процедура монтажа выполняется в обратной последовательности.

Видео «Последствия неправильной установки датчика Холла»

Пользователь Дядя Саша рассказал, к чему может привести неверный монтаж устройства и дал рекомендации по устранению такой проблемы.

Датчики Холла Si72xx компании Silicon Labs

Датчики Холла Si72xx компании Silicon Labs

Компания Silicon Labs выпускает три линейки интегральных датчиков магнитного поля на эффекте Холла серии Si72xx. Они предназначены для реализации разнообразных датчиков и детекторов положения и перемещения. В сравнении с аналогичными решениями других производителей датчики Si72xx выделяются минимальным энергопотреблением и высокой чувствительностью.

 

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Среди датчиков Si72xx есть как типовые микросхемы с базовыми функциями, так и решения с различными дополнительными модулями, среди которых

  • встроенный датчик температуры, схема термокомпенсации,
  • поддержка режима пониженного энергопотребления,
  • встроенный цифровой фильтр,
  • функция автокалибровки (self-test),
  • блок контроля вмешательства (tamper detection), детектирующий аномально высокое магнитное поле,
  • цифровой интерфейс I²C для чтения данных и настройки параметров датчика.

На данный момент датчики доступны в корпусах SOT23 с тремя или с пятью выводами. В ближайшем будущем будут выпущены модели в корпусах DFN-8 и TO-92.

 

Датчики серии SI72xx чувствительны к магнитному полю, приложенному перпендикулярно к плоскости корпуса. Допустимые варианты расположение датчика относительно магнитного поля приведены на рисунках. Для детекторов движения, угла поворота, для контроля магнитного поля в 3D пространстве используют два или три датчика.

 

 

 

Датчики Холла SI72xx представлены следующими типами:

  • Биполярная защелка с гистерезисом (Триггер, Latch)

     

     

  • Униполярный пороговый с гистерезисом и детектором вмешательства (Ключ, Unipolar Switch)

     

     

  • Омниполярный пороговый с гистерезисом и детектором вмешательства (Ключ, Omnipolar Swith)

     

     

  • Линейный с аналоговвым выходом
  • Линейный с ШИМ-выходом
  • Линейный с SENT-выходом

 

СЕРИЯ SI720X - ЦИФРОВЫЕ КЛЮЧИ И ТРИГГЕРЫ

Датчики Холла серии Si720x производят измерения в определенной частотой и формируют выходной сигнал согласно измеренному уровню магнитного поля в зависимости от запрограммированных порогов. Si720x имеют один либо два информационных выхода.

Датчики Si720x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:

  • Первый дополнительный вывод служит для перевода микросхемы в режим сна (DIS)
  • Второй вывод служит для сигнала блока контроля вмешательства (TAMPERb) 

У 3-выводных датчиков Холла с поддержкой функции tamper detection при превышении порога детектора вмешательства на выходе выставляется "0".

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов

Выходной сигнал

Частота измерений Индукция срабатывания
Bop, индукция отпускания, Brp
Si7201-00 3

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход Push-pull

5 Гц Bop = ±1.1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.4 (typ)
Si7201-01
Si7201-02 Bop = ±0.9 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.2 (typ)
Si7201-03 Bop = ±2.8 мТ (max)
Brp = ±1.1 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.6 (typ)
Si7201-04 1 Гц Bop = ±1.4 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.4 (typ)
Si7201-05 5 Гц Bop = ±2.0 мТ (max) Brp = ±0.6 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.6 (typ)
Si7201-06

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор

Si7201-07
Si7201-08 Bop = ±2.8 мТ (max)
Brp = ±1.1 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.6 (typ)
Si7202-00

Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull

Bop = +0.65 мТ (max) Bop = +0.15 мТ (min)
Brp = -0.65 мТ (max) Brp = -0.15 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.8 (typ)
Si7202-01 Bop = +1.4 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min)
Brp = -1.4 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min)
| Bop - Brp | = 2.0 (typ)
Si7203-00 5

Омниполярный пороговый с гистерезисом, выход открытый коллектор

1 кГц Bop = ±1.1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.4 (typ)
Si7204-00

Биполярная защелка с гистерезисом, выход Push-pull

Bop = +1.1 мТ (max) Bop = +0.6 мТ (min)
Brp = -1.1 мТ (max) Brp = -0.6 мТ (min)
| Bop - Brp | = 1.8 (typ)

 

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания Потребляемый ток Рабочий
диапазон
температур
Блок tamper detection Схема температурной
компенсации
Встроенный
датчик
температуры
Поддержка
автокалибровки
Цифровой фильтр Режим
измерений
Режим сна
Si7201-00 нет нет нет нет нет 1.7 - 3.6 В

5 мА
@
Vdd = 3.3 В

  0 .. 70 °C
или
-40 .. 125 °C

 

Si7201-01 да, порог ±19.8 мТ
Si7201-02 да (0.12%/°C) да (FIR с выборкой 4)
Si7201-03 нет нет нет 1.7 - 5.5 В
Si7201-04
Si7201-05 да, порог ±19.8 мТ
Si7201-06 нет
Si7201-07 да, порог ±19.8 мТ
Si7201-08 нет
Si7202-00 1.7 - 3.6 В
Si7202-01 1.7 - 5.5 В
Si7203-00 да, порог ±19.8 мТ 1.7 - 3.6 В

от 50 нА

Si7204-00 нет

 


СЕРИЯ SI721X - ДАТЧИКИ ХОЛЛА С ЛИНЕЙНЫМ ВЫХОДОМ

Датчики серии Si721x работают на фиксированной частоте и имеют один выход. Доступно три типа выходного сигнала:

  • аналоговый
  • ШИМ-сигнал
  • однопроводной протокол SENT

Датчики Si721x выпускаются как в 3-выводном, так и в 5-выводном корпусе. Трехвыводные датчики имеют линии питания, земли и линию выхода, в то время как для датчиков в 5-выводном корпусе доступны два дополнительных сигнала:

  • Первый дополнительный вывод служит для перевода микросхемы в режим сна (DIS)
  • Второй вывод служит для запуска функции автокалибровки (BIST)

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов Выходной сигнал Частота измерений Индукция срабатывания Bop,
индукция отпускания, Brp 
Si7211-01 3 Аналоговый 7 кГц  
Si7212-00 выход Push-pull, ШИМ-сигнал 300 Гц
Si7213-00 выход открытый коллектор, SENT-сигнал * 1 кГц
Si7217-01 5 7 кГц

 

* SENT (Single Edge Nibble Transmission) - это однонаправленный асинхронный протокол, распространенный в автомобильной промышленности. Описание стандартна доступно в документации на Si721x, а также на сайте standards.sae.org.

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания Потребляемый ток Рабочий диапазон температур
Блок tamper detection Схема
температурной
компенсации
Встроенный
датчик
температуры
Поддержка
автокалибровки
Цифровой
фильтр
Режим
измерений
@ Vdd = 3.3 В
Режим
сна
Si7211-01 нет нет нет нет да (FIR с выборкой 16) 2.25 - 5.5 В 5.5 мА   -40 .. 125 °C
Si7212-00 1.7 - 5.5 В 5.0 мА
Si7213-00 да, через установку "0" на линии выходного сигнала
Si7217-01 да, через отдельный вывод 2.25 - 5.5 В 7.0 мА

 

 

СЕРИЯ SI7210 С ПОДДЕРЖКОЙ I2C И ВСТРОЕННЫМ ДАТЧИКОМ ТЕМПЕРАТУРЫ

По сравнению с другими датчиками Холла Silicon Labs, датчики серии Si7210 имеют наиболее широкий набор функций.

Микросхемы данной серии оснащены цифровым интерфейсом I²C, который используется как для чтения данных, так и для изменения конфигурации датчика. На шине I²C также доступен сигнал с датчика температуры.

 

Датчики Si7210 выпускаются только в 5-выводном корпусе. Помимо линии питания, земли и двух линий шины I²C эти микросхемы дополнительную линию. Дополнительный вывод может использоваться как аналоговый выход или как цифровой выход, который можно использовать как сигнал прерывания для управляющего микроконтроллера.

 

 

Настройка датчика Si7210 по интерфейсу I²C позволяет

  • изменять границы диапазона измерений
  • изменять режим работы и состояние дополнительного выхода
  • настраивать длительность режима сна (позволяет снизить энергопотребление до 50 нА в зависимости от температуры)
  • настраивать порог срабатывания блока контроля вмешательства (tamper detection)
  • включать цифровой фильтр для подавления шумов на выходе, выбирать тип фильтра (FIR или IIR) и размер выборки (от 2 до 212)
  • настраивать частоту измерений 
  • настраивать параметры схемы температурной компенсации
  • включать встроенную на чип катушку, которая создаёт магнитное поле достаточной силы для выполнения калибровки (self-test) датчика * 

* Калибровочные параметры могут быть запрограммированы во встроенную энергонезависимую память датчика

 

Документация на серию доступна на сайте производителя.

 

Тип датчика Количество выводов Выходной сигнал Частота измерений Индукция срабатывания Bop,
индукция отпускания, Brp 
Основной выход Дополнительный выход
Режим работы Доп. выход в режимах 2, 3, 4
Si7210-00 5 I²C

Режим выбирается через I²C:

  1. Аналоговый выход
  2. Биполярная защелка с гистерезисом
  3. Униполярный пороговый с гистерезисом 
  4. Омниполярный пороговый с гистерезисом
выход Push-pull Настраивается через I²C Bop = ±1.1 мТ (max)
Brp = ±0.2 мТ (min)
| Bop - Brp | = 0.4 (typ)
Si7210-01 выход открытый коллектор
Si7210-02 выход Push-pull
Si7210-03
Si7210-04
Si7210-05

 

 

Тип датчика Дополнительные функции Напряжение питания

Потребляемый ток

Рабочий диапазон температур
Блок tamper detection Схема температурной компенсации Встроенный датчик температуры Поддержка автокалибровки Цифровой фильтр Режим
измерений
Режим
сна
Si7210-00 да, порог настраивается через I²C да да, доступен на I²C
Точность ±1.0 °C
да да (FIR или IIR)
Тип и выборка настраивается через I²C
1.7 - 5.5 В 5.0 мА
@
3.3 В
от 50 нА -40 .. 125 °C
Si7210-01
Si7210-02 да, доступен на I²C
Точность ±4.0 °C
Si7210-03 нет
Si7210-04
Si7210-05

 

 

СХЕМА ФОРМИРОВАНИЯ АРТИКУЛА

Полный артикул датчика кодируется следующим образом:

Тип датчика (см. таблицы выше)
  Ревизия микросхемы:
• AB и т.д.
    Тип датчика (см. таблицы выше)
      Рабочий диапазон температур:
• -  от -40 до +125°C
• -  от 0 до +70°C
        Корпус:
• - TO92
• - DFN8
• - SOT23
          Упаковка:
• - стандартная
• - лента
Si7210 -B- 00 -I V -R

 

Так, например, датчик типа Si7210-00 в корпусе SOT23 и с рабочим диапазоном температур -40 до +125°C будет иметь код для заказа Si7210-B-00-IV-R.

 

 

СРЕДСТВА ОТЛАДКИ

Для знакомства с датчиками Холла серии Si72xx и для разработки приложений на базе этих датчиков предлагается набор Si72xx-WD-Kit.

В набор входят следующие компоненты:

  • Отладочная плата для микроконтроллеров EFM32 Happy Gecko с предустановленными демо-программами
  • Плата-расширение Wheel Demo EXP board, на которой установлено колесо прокрутки и два датчика Холла под углом 90 градусов друг к другу
  • 6 дочерних плат с датчиками Si72xx разных типов
  • 2 магнита
  • USB-кабель
  • кабели для подключения дочерних плат

 

Наличие на складе

ДХМ, датчик холла

Характеристики

ПараметрЗначение
Напряжение питания, В +(24±1,2)
Ток потребления, мА, не более 30
Выходной сигнал, мА
— логический «0»
— логическая «1»
3,6 — 5,2
18 — 22
Сопротивление нагрузки, Ом, не более 1000
Частота срабатывания, Гц, не менее 6000
Расстояние между датчиком и контрольной поверхностью из ферромагнитного материала, мм 1 — 2,5
Скорость вращения контрольной поверхности, мм/с, не менее 18
Частота вращения ротора, об/мин, не менее(D — диаметр ротора, мм) 1000/(3,1415*D)
Длина «паза», «шпонки», шага «шестерни», мм, не менее 12
Глубина «паза», высота «шпонки», мм, не менее 3
Рабочий температурный диапазон, °С 0 — 85
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP64
Группа по устойчивости к внешним воздействующим факторам согласно ГОСТ 30631-99 М5
Допустимая относительная влажность при температуре 35°С и ниже без конденсации влаги, %, не более 95
Средняя наработка на отказ, часов, не менее 150 000
Средний срок службы, лет 10
Габаритный размер датчика, мм М20×1×83,5
Стандартные длины соединительного кабеля, м 3; 5; 7; 9; 12
Тип разъема датчика: кабельные наконечники  

Применение

  • частота вращения ротора;
  • бесконтактный выключатель.

Информация для заказа

Стандартные длины соединительного кабеля, м: 3; 5; 7; 9; 12.

Пример записи датчика с кабелем длиной 7 м: ДХМх7

Датчик Холла

- что такое датчик Холла и каково его применение?

Датчик Холла, также известный как датчик Холла, является одним из компонентов, который используется во многих отраслях промышленности. Хотя за его работой можно наблюдать ежедневно, многие люди не знают о его существовании. Как это устроено? Почитайте, что такое датчик Холла.

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла

представляет собой датчик магнитного поля, то есть устройство в виде полупроводниковой пластины , выполненной в одной из трех форм: прямоугольной, квадратной или цилиндрической .По краям пластины расположены четыре электрода - два силовых и два напряжения.

Благодаря датчику Холла ваш ноутбук знает, когда выключать экран

Конкретная форма вставки зависит от области применения . Датчики Холла прямоугольные и квадратные используются для измерения магнитного поля на плоских поверхностях и на открытом пространстве . Осевые (цилиндрические) датчики используются для измерения внутри отверстий.

Сама полупроводниковая пластина чаще всего изготавливается из из арсенида индия или антимонида индия . Эти химические соединения характеризуются эксплуатационной стабильностью , малой шумочувствительностью и высокой термостойкостью.

Датчик Холла используется, в том числе, в в электронной промышленности . Он встречается во многих электронных устройствах, таких как смартфоны, планшеты и ноутбуки. также используется в автомобилестроении .

Объяснение эффекта Холла

История открытия эффекта Холла начинается во второй половине 19 века когда докторант физического факультета Университета г. Джон Хопкинс, Эдвин Герберт Холл , решил проверить работу проводящего материала (в данном случае золотой фольги) в магнитном поле. По мнению выдающегося шотландского ученого Джеймса Клерка Максвелла, , сила, сдвигающая проводящий материал в магнитном поле, должна действовать не на ток, а на проводник .

Проведенные Холлом в 1879 году эксперимента подтвердили предположения Максвелла. Это позволило исследователю описать явление , которое было названо в его честь.

Объявление

См.: Датчик приближения в телефоне - как работает и что делать, если возникают проблемы?

Так что же такое эффект Холла? Это физическое явление , которое создает напряжение в электропроводящем материале (полупроводнике), находящемся в магнитном поле .При протекании электрического тока через полупроводник и поперечном ему направлении магнитного поля возникает разность потенциалов . Электрические заряды в этом поле отталкиваются силой Лоренца, что создает напряжение.

Благодаря своему опыту Эдвин Герберт Холл получил не только докторскую степень , , но и славу , благодаря которой его открытие известно как эффект Холла, а датчик локальной напряженности магнитного и электрического поля - как датчик Холла или датчик Холла.

Принцип действия

Как работает датчик Холла? Этот лучше всего иллюстрируется обычным прямоугольным датчиком .

Электрический ток протекает в оси X , а магнитное поле направлено перпендикулярно оси Y . Магнитное поле воздействует на электрические заряды , отталкивая их с силой Лоренца к краю полупроводниковой пластины . В результате получается накопление зарядов на пластине - положительных с одной стороны и отрицательных с другой.Это создает эффект Холла (напряжение).

Проверить: Преобразование текста в речь — что это такое? Все о синтезаторах речи

Агрегаты с датчиком Холла

Как мы упоминали в начале, существует много отраслей, которые используют датчик Холла в своих устройствах. Принцип работы этого датчика, хотя и звучит сложно, иногда переводится как , простое практическое применение .

Датчик Холла в смартфоне выполняет функцию датчика приближения , работающего в совместимом футляре для переноски.Такая крышка должна быть оснащена магнитом. Второй магнит находится внутри устройства. Датчик Холла в телефоне измеряет изменения силы магнитного поля . Закрытие крышки корпуса вызывает именно такое изменение, , так что экран гаснет . Аналогично - открытие корпуса включает экран. Точно так же работает датчик Холла в ноутбуке, гасящий экран при закрытии люка .

Таким образом, датчик Холла позволяет лучше управлять энергопотреблением батареи .Экран всегда выключен, когда он не используется. Второе практическое применение датчика Холла – это возможность отображать время в кадре соответствующего корпуса .

Проекторы по хорошим ценам - см. предложение

Датчик магнитного поля также используется производителями автомобилей . Датчик Холла используется, например, в системе ABS . Благодаря ему можно измерить скорость вращения колес . Это позволяет регулировать соответствующее тормозное усилие и уменьшать занос .Датчик Холла также используется для измерения угла наклона автомобиля при движении в гору и для помощи системе Hill Holder , которая предназначена для автоматического включения тормоза в ситуации качения. Измерение угла наклона также позволяет, среди прочего, Регулировка фар .

Датчик Холла - это функциональный датчик, о котором мало кто знает. . Однако у этого невидимого друга есть множество практических применений. не только расширяет функциональность электронных устройств , но и является одним из ключевых компонентов автомобильных систем безопасности . Возможно, сам Эдвин Герберт Холл не думал, насколько важным будет сделанное им открытие.

.

Датчики Холла, Датчик Холла | Elty.pl

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.


Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому их нельзя отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы). Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Вы можете прочитать больше об этом в политике использования файлов cookie Shoper.

Маркетинг

Эти файлы позволяют нам проводить маркетинговую деятельность.

.

Нужен ли датчик Холла в телефоне?

Производители электронных устройств наводняют рынок все более сложными устройствами. Новые датчики и приложения призваны облегчить жизнь пользователям. Производители используют сложные имена. Большинство владельцев смартфонов просто теряются в них и не знают, действительно ли нужна та или иная функция. То же самое и с загадочным датчиком Холла в телефоне. Что это? И как это работает?

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла в телефоне — один из многих датчиков.Он работает по принципу эффекта Холла — физического явления, открытого во второй половине 19 века ученым с таким же именем. Датчик используется для обнаружения и определения локальной напряженности магнитного поля. Что эта теория означает для современного пользователя смартфона? Каждый раз, когда вы берете в руки чехол, смартфон просыпается и загорается экран, а когда вы его оставляете, устройство уходит в сон.

Когда сработает датчик Холла?

Всегда ли будет работать датчик Холла в телефоне? Нет, вам нужен подходящий магнитный чехол.Один магнит в телефоне, второй в чехле. Тогда сработает датчик Холла, изменится напряженность магнитного поля. Именно поэтому телефон отключается в нужный момент и начинает работать, когда вы берете в руки чехол. Не все модели телефонов, представленные на рынке, используют датчик Холла. Вы хотите перевести телефон в спящий режим после закрытия чехла. Прочтите информацию от производителя и проверьте, есть ли в вашей модели встроенный датчик.

Холодный эффект и энергосбережение

Действительно ли нужен датчик Холла в телефоне? Этот датчик имеет много преимуществ, которые значительно облегчают повседневное использование телефона.Вот некоторые из них.

Визуальный эффект

Датчик Холла

, безусловно, представляет собой интересный эстетический и визуальный эффект. Загорание дисплея сразу после поднятия крышки корпуса выглядит очень эффектно.

Экономия энергии

Смартфоны сопровождают нас в повседневной жизни. Сколько раз вы откладывали телефон надолго, не выключая дисплей? Это не проблема, если у вас активирована функция автоматического отключения. Затем, через несколько минут, экран сам погаснет.В противном случае, когда он не используется, он только потребляет энергию, что приводит к более быстрой разрядке устройства. Благодаря датчику Холла вам не нужно забывать выключать дисплей. Все, что вам нужно сделать, это закрыть корпус, и датчик будет «думать» за вас.

Комфорт

Датчик Холла в вашем телефоне — несомненное удобство. Вам не нужно запускать дисплей с помощью кнопки на вашем смартфоне. Вы думаете, ничего подобного? Сколько раз вы снимали перчатки на морозе, чтобы проверить время на дисплее? Сколько раз вы включали свет посреди ночи, потому что не могли найти кнопку и не помнили, поставили ли вы будильник? Датчик Холла является решением вышеперечисленных ситуаций.Просто откройте кейс.

.

Датчик Холла, положение вала в автомобиле

Автомобильный датчик Холла

Датчик Холла — одно из тех автомобильных устройств, на которое водители обращают очень мало внимания, а часто даже не подозревают о его существовании. Это небольшой и простой измерительный прибор, измеряющий силу магнитного поля. Датчики Холла еще называют датчиками Холла , и их работа связана с работой коленвала и распредвала.

Датчик Холла в автомобиле

Автомобильный датчик Холла дебютировал в качестве триггера импульса зажигания в бесконтактной системе зажигания. В этом решении вместо прерывателя на вал распределителя был установлен экран с окнами, которые при вращательном движении пересекали линии магнитного поля, воздействующие на датчик Холла. Название датчика происходит от эффекта Холла, явления, открытого в 1879 году американским физиком Эдвином Х.Зал. В его основе лежала разность потенциалов в проводнике, по которому в данный момент протекал электрический ток.

Как работает датчик Холла

Датчик Холла в настоящее время используется в качестве датчика положения и частоты вращения коленчатого и распределительного вала. Датчики Холла также используются в АБС и связанных с ней системах в качестве устройств для измерения скорости вращения колес. Эти типы датчиков, в отличие от индуктивных, позволяют измерять скорость вращения практически с нуля, а также менее чувствительны к величине воздушного зазора между датчиком и ротором.В системах ABS датчики Холла способны распознавать направление скорости вращения колеса, что очень полезно, например, в системах, облегчающих трогание с места (например, Hill Holder).

Датчик Холла

также используется, в частности, в в качестве измерительного устройства угла открытия дроссельной заслонки, угла продольного наклона автомобиля в системе регулировки положения фар, угла поворота руля, положения педали газа, уровня открывания окон, а также тока электросистемы или ускорения автомобиля.Датчик Холла чаще всего изготавливают из материалов с полупроводниковыми свойствами.

Типичные неисправности датчика Холла в автомобиле

Когда датчик Холла не слушается, особенно в случае с распредвалом, то запуск двигателя может быть затруднен. Загорается контрольная лампа привода, и контроллер двигателя начинает работать в аварийном режиме. Причиной дефекта может быть механическое повреждение устройства, разрушение сенсорного колеса, внутреннее короткое замыкание или обрыв связи с контроллером.

Датчики Холла

стоят не дорого. Важно выбирать только те устройства, которые поставляются известными производителями автоаксессуаров. Очень качественный и в то же время дешевый датчик Холла можно купить в UCANDO. Вся наша продукция новая и на нее распространяется гарантия производителя. Мы предоставляем профессиональную помощь на каждом этапе покупки и самые низкие рыночные цены. Мы выполняем заказ в течение 24 часов с момента его подачи.

Связанные категории продуктов

Посетите UCANDO, чтобы увидеть, возможно, лучший и самый дешевый модельный ряд автомобилей на рынке!

.

Датчики Холла - JMT Control

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Вы можете прочитать больше об этом в политике использования файлов cookie Shoper.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Магнитный концевой выключатель с датчиком Холла

Галлотроны используются в основном для других целей. Обнаружение объекта становится ненадежным. Это особенно верно ситуации, когда легко испачкаться, что мешает работе оптические или механические контактные датчики.

Датчики Холла очень быстрые - их можно переключать сотни раз в секунду, а благодаря бесконтактному измерению они не содержат механических частей, которые могли бы двигаться и изнашиваться, что сокращало бы срок их службы.Эти датчики используются для оценки скорости вращения колеса или, например, в двигателях для контроля положения коленчатого вала и для измерения положения поршней в цилиндрах цилиндров, а также для положения педалей, манипуляторов, линейных приводов Станки с ЧПУ, 3D-принтеры и даже измерение уровня с помощью, например, поплавков, оснащенных магнитными элементами.

Еще одной областью применения такого модуля концевого выключателя является моделирование железных дорог. В робототехнике датчики Холла используются в виде интегральных схем в качестве модулей датчиков приближения.Они используются для непосредственного измерения присутствия или расстояния до магнитных объектов.

Рис. 1. Блок-схема датчика Холла

Рисунок 2. Принципиальная схема концевого выключателя с датчиком Холла

Для лучшего понимания устройства и работы датчика Холла стоит проанализировать блок-схему, представленную на рисунке 1. В состав системы входит датчик Холла , дифференциальный усилитель и триггер Шмитта.Внутренняя система опорного напряжения и стабилизации напряжения обеспечивает питание отдельных функциональных блоков.

Магнитное поле, перпендикулярное поверхности чипа, индуцирует напряжение в датчике Холла . Это напряжение усиливается и поступает в цепь Шмитта, активируя выход с открытым коллектором. Интегральная схема также имеет встроенный диод, который защищает внутренние схемы от обратной полярности.

Принципиальная схема модуля магнитного концевого выключателя показана на рис. 2.Базовым элементом является однополярный цифровой датчик Холла У1. Сигнал с датчика Холла через транзисторы Т1 и Т2 поступает на выходы OUT1 и OUT2, на которых имеется два активных уровня в виде логических «0» и «1», которые можно использовать в системах управления.

Также возможно подключение катушки реле с параллельным диодом для устранения перенапряжения, звукового сигнализатора или другой нагрузки с учетом выходного тока выхода до 100 мА.Светодиод D1 является индикатором наличия магнитного поля в пределах рабочего диапазона магнитного концевого выключателя.

Рисунок 3. Схема сборки концевого выключателя с датчиком Холла

Рисунок 4. Пример правильного использования переключателя

Схема сборки представлена ​​на рисунке 3. При сборке особое внимание обратите на способ пайки полюсных элементов: диодов, транзисторов и датчика.Правильно собранная из рабочих элементов система сразу заработает исправно и не требует никакой настройки или запуска. Проверив правильность установки, подключить питание в диапазоне +5...+24 В.

На рис. 4 показан пример правильного использования модуля переключения. Печатная плата имеет монтажные отверстия диаметром 3,2 мм и четыре точки пайки, куда можно впаивать серебро. Благодаря таким подготовленным ручкам готовую систему можно легко прикрутить или зафиксировать в предусмотренном для этого месте.

Мавин
[email protected]

.

bielsko.info: Смартфоны с датчиком Холла — как это работает?

Это небольшое устройство определяет силу магнитного поля, что, в свою очередь, влияет на правильное функционирование других компонентов, установленных в смартфоне. Датчик Холла обязан своим названием известному ученому, изучавшему разного рода физические явления. Эдвин Холл в 1879 году обнаружил, что существует значительная разность потенциалов в токе, протекающем по данному проводнику.Причиной этого было его поперечное расположение к магнитному полю — отсюда и название датчика Холла.

Вопреки внешнему виду, это устройство чрезвычайно умное и практичное, именно благодаря его работе экраны наших смартфонов тускнеют, когда мы ими долго не пользуемся. Очень часто можно встретить термин датчик Холла как датчик приближения, что тесно связано с его ролью. Что ж, давайте представим, что смартфон находится в специально приспособленном магнитном корпусе, при его закрытии генерируется магнитное поле, затем отключается еще и экран за счет хитроумной работы датчика Холла.Более того, при открытии магнитного корпуса экран включится сам по себе — это тоже благодаря датчику Холла. Смартфоны, оснащенные датчиком Холла, дольше работают без подзарядки аккумулятора, что, конечно же, связано с автоматическим гашением дисплея.

Таким простым способом нам не придется отключать отображение экрана смартфона, что крайне удобно и комфортно в использовании. Датчики Холла также встречаются во многих других устройствах, с которыми мы имеем дело каждый день — ноутбуках, планшетах, устройствах для чтения электронных книг и т. д.

На рынке представлено множество различных моделей смартфонов, оснащенных инновационным датчиком Холла. Перед покупкой телефона следует подумать о его основном назначении, так как bestcena.pl/smartfony-i-telefon/xiaomi-redmi-note-7-4-64gb-dual-sim-czarny. Эта модель впечатляет не только своей функциональностью и высокими техническими параметрами, но и привлекательным внешним видом. Рассматривая именно эту модель телефона, невозможно не отметить его дизайнерскую отделку и большой экран, на котором будет удобно смотреть любимый сериал.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)