Датчик Холла: что это такое, принцип работы и проверка

Датчики Холла широко используются в автомобилях, электронике и других областях для измерения положения, скорости и наличия магнитного поля.

Что это такое

Это устройство, которое работает на основе эффекта Холла и позволяет измерять и преобразовывать величину магнитного поля. В физике есть явление: когда проводник с током помещается в магнитное поле, но его боковых гранях возникает разность потенциалов - это называется эффектом Холла.

Сам датчик который состоит из полупроводникового элемента на основе кремния, через который пропускается электрический ток. Внешнее магнитное поле воздействует на этот элемент, создавая напряжение Холла. Это напряжение усиливается и преобразуется в цифровой или аналоговый сигнал.

С помощью таких датчиков в автомобиле определяются, например, угол положения распредвала (ДПРВ), а на некоторых авто угол положения коленвала (ДПКВ), в системе ABS, ESP и в бесконтактных системах зажигания он служит для определения момента искрообразования.

Датчик Холла в системе бесконтактного зажигания

Рассмотрим на примере с бесконтактной системой зажигания.

Применяется следующая конструкция: используется постоянный магнит, закрепленный на опорной пластине, возле магнита, через небольшой зазор, располагается сам датчик с элементом Холла и встроенной интегральной схемой, а сигнал задается при помощи пластины с 4 шторками, которая закреплена на валу, которая при вращении изменяет магнитное поле возле элемента датчика. Соответственно, количество шторок будет равно количеству цилиндров в двигателе.

При изменении магнитного поля изменяется интегральная схема внутри датчика, что приводит к его срабатыванию. То есть, между сигнальным и крайним минусовым выводом появится напряжение, это будет служить сигналом для коммутатора для включения обмотки катушки зажигания и через нее начнет бежать электрический ток.

Это все нужно для того, что искра свечи зажигания подавалась исключительно в нужный момент времени, поэтому, эти процессы должны быть четко синхронизированы с работой двигателя.

Выходной сигнал датчика Холла может принимать высокий или низкий уровень, что будет зависеть от наличия или отсутствия шторки в магнитном зазоре датчика.

При отсутствии шторки между магнитом и датчиком, уровень будет низкий (0,2-0,4V), а при прохождении напряжение выходного сигнала будет соответствовать высокому уровню (5-12V).

Как определить неисправность

В случае, если проблема с датчиком, который находится в системе бесконтактного зажигания, следствием может послужить некорректная работа двигателя: он может глохнуть, работать с перебоями, дергаться.

Для проверки потребуются мультиметр и отвертка:

1. Снимаем разъем с датчика холла
2. Устанавливаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения с пределом до 20V
3. Подключаем + мультиметра к сигнальному проводу датчика, а - к массе
4. Включаем зажигание, но не запускаем двигатель
5. Смотрим на реакцию магнитного поля: подносим отвертку к датчику Холла, напряжение после этого должно измениться с низкого уровня на высокий или наоборот, как описывал выше. Если ничего не меняется, значит, датчик неисправен и его необходимо изменить.

Если же разбирать датчики коленвала или распредвала, сигналом к их неисправности послужит невозможность запуска двигателя, а также знак на приборной панели Check Engine.

Ну вот и все - теперь вы можете самостоятельно продиагностировать свой авто в случае возникновения описанных проблем)