Работа датчика Холла основана на использовании гальваномагнитного эффекта в элементе Холла, который представляет собой тонкую [пластину с четырьмя выводами I (рис. 1), выполненную из полу-I проводниковых материалов: германия, кремния, арсенида галлия, арсенида индия, антимода, Толщина пластины из полупроводникового кристалла составляет 10~4 м.
Рис. 1. Принцип действия полупроводникового элемента Холла
ЭДС Холла очень мала, зависит от силы тока в пластине (от напряжения питания С/п) и температуры, поэтому датчик Холла помимо элемента Холла (ЭХ) (рис. 2) включает в себя преобразователь с усилителем У, пороговый элемент К, выходной каскад на транзисторе УТ и стабилизатор напряжения (СТ). Конструктивно и технологически датчик Холла выполнен в виде одной микросхемы, называемой магнитоуправляемой интегральной схемой.
|
|
Рис. 2. Структурная схема микропереключателя на эффекте Холла (Рн — нагрузка датчика)
Магнитное поле в датчике Холла создается постоянным магнитом 5 (рис. 3). Магнитная система и магнитоуправляемая интегральная схема 7, объединенные в одном корпусе 6, образуют микропереключатель на эффекте Холла. Коммутация магнитного потока осуществляете ротором 2 в виде шторки с экранами 3 и прорезями, выполненного из магнитомягкой стали Ротор с валиком 4 датчика-распределителя вместе с ним вращается. Число прорезей равно числу цилиндров двигателя.
Рис. 3. Схема датчика Холла:
1 — магнитоуправляемая интегральная схема; 2 — ротор; 3 — экран; 4 — валик датчика-распределителя; 5 — магнит; 6 — корпус микропереключателя
При прохождении около постоянного магнита прорези ротора силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность ЭХ, и на его выход появляется ЭДС ех . Когда в зазоре между магнитоуправляемой интегральной схемой и магнитом находится экран ротора, происходит шунтирование магнитного по тока, и значение ех снижается до минимума. При периодическом изменении магнитного потока на выходе датчика Холла формируете) сигнал об угловом положении коленчатого вала двигателя в виде им пульсов напряжения прямоугольной формы.
В датчике Холла обеспечивается гистерезис переключения входного напряжения, так как уровни а и Ь ЭДС Холла ех) соответствующие включению и выключению порогового элемента, не совпадают. Частота вращения ротора практически не влияет на фронт и срез импульса ЭДС ех, поэтому электрическое смещение угла опережения зажигания датчика Холла значительно меньше, чем у генераторного МЭД.
Магнитоуправляемая интегральная схема датчика Холла, как и все электронные компоненты, чувствительна к воздействию внешних факторов, поэтому должна удовлетворять требованиям, которые предъявляются к изделиям автомобильной электроники, устанавливаемым б двигательном отсеке.
В датчике Холла 40.3706.800 форма и амплитуда сигнала не зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Время увеличения и уменьшения выходного сигнала датчика составляют доли микросекунды. Датчик Холла может работать в широком диапазоне напряжения питания от 4,5 до 18 В при силе тока нагрузки 20 мА. Термическая устойчивость датчика Холла должна обеспечивать нормальную работу при температурах окружающей среды от -40 до +125 °С. Смещение угла момента зажигания во всем температурном диапазоне не должно быть большим 0,5—1,5°.
Отказы. Диагностика. Причины. Устранение.
Распределители и датчики-распределители являются ответственными элементами системы зажигания, так как определяют момент опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания и порядок работы цилиндров. На рис. 4 представлены конструктивные схемы датчиков-распределителей бесконтактной системы зажигания соответственно с датчиком Холла (автомобили ВАЗ) и магнитоэлектрическим датчиком.
Датчик-распределитель первого типа (см. рис. 4) разбирается следующим образом. Сначала, отвернув винты, снимают высоковольтную крышку 10, ротор П и защитную перегородку 9. Отсоединяют тягу вакуумного автомата 18 опережения зажигания от подвижной пластины, на которой закреплен датчик Холла 13, и, отвернув крепежные винты, снимают вакуумный регулятор. Отвертывают винты крепления и снимают неподвижную пластину 8 в сборе с подвижной. Снимают пружину с муфты 7, удаляют штифт и отсоединяют ее от валика 2 Валик с центробежным автоматом достают из корпуса 5.
|
|
Рис. 4 Конструктивная схема датчика-распределителя бесконтактной системы зажигания с датчиком Холла:
7 — муфта; 2 — валик; 3 — маслоотражательное кольцо; 4 — сальник; 5— корпус распределителя; 6 — втулка; 7 — подшипник; 8 — неподвижная пластина; 9 — защитная перегородка; 10 — высоковольтная крышка; // — ротор; 12 — крепежный винт; 13 -— датчик Холла; 14 — экран — замыкатель датчика Холла; 15 — втулка крепления замыкателя; 16 — центробежный автомат; 77 — присоединительный разъем; 18 — вакуумный автомат
После разборки выявляют дефекты корпуса и валика датчика
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
