Датчики Холла: принцип роботи цього пристрою в телефоні або автомобілі

Таке пристосування, як датчик Холла — це електромагнітний механізм, принцип якого був вперше відкритий фізиком Холом, в честь якого він і був згодом названий. У цьому матеріалі ми розповімо, що таке датчик Холла, які його основні принципи роботи, як працює цей пристрій в мобільному телефоні і автомобілі. Також ви ознайомитеся з основними видами подібних агрегатів.

Основні принципи роботи датчиків Холла

Принцип роботи приладу полягає в наявності званного елемента, який зв’язується з електричною схемою.

Сам датчик Холла — це така мікросхема, здатна на виході створювати той чи інший інформаційний сигнал. Зафіксоване магнітне поле — це і є основа принципу роботи даного механізму. Щоб визначити швидкість переміщення нерухомих елементів тієї чи іншої конструкції, до неї прикріплюють датчик Холла і магніти до рухомої частини.

Також рухомі контакти і частини можуть просто намагнічуватися і не буде необхідності доповнювати конструкцію чим-небудь. А з метою вимірювання швидкості обертання буде потрібно кілька постійних магнітів і сам датчик Холла. В такому випадку принцип роботи такого пристосування буде наступним:

  • у вільному стані платівка буде переміщатися між двома полюсами;
  • також вона буде екранувати магнітне поле;
  • під час кожного обороту буде відбуватися електричний імпульс в тахометр.

А щоб збільшити точність показників потрібно збільшити кількість використовуваних магнітів.

Застосування датчиків Холла для мобільних телефонів і іншої техніки

Прилад може видавати такі стани сигналу:

  • одиниця при наявності сигналу (палаючий світлодіод);
  • нуль при його відсутності і згаслий світлодіод.

Ця особливість видачі сигналу зробила даний пристрій незамінним елементом для мобільних телефонів і іншої цифрової техніки. Датчики можна розміщувати в одному корпусі з логічними елементами і микроконтроллерами, а також чіпляти прямо до них.

Приклади використання даного пристрою для телефонів і техніки такі:

  • в мобільному телефоні цей прилад потрібен для контролю закриття чохла, він показує, відкрита або закрита магнітна застібка. Також в старих телефонах типу «розкладачка» він відповідає за відключення екрану при закритті кришки;
  • якщо закрити кришку ноутбука, то ми побачимо, що його екран згасне. Це теж робота приладу. Він встановлений на материнській платі, а на кришці ноутбука стоїть невеликий магніт. Коли кришка закривається, магнітне поле спрацьовує на датчик і екран гасне.

Також ще дуже широко використовуються ці прилади в електричних двигунах і в автомобілях в якості датчиків положення, про це ми розповімо детальніше трохи пізніше.

Класифікація датчиків Холла

Цей пристрій працює в парі з магнітним полем. Воно поділяється на дві основні категорії:

  • аналогове;
  • цифрове.

Аналоговий прилад здатний переробляти індукцію в напругу, а величина, яку він здатний показати, залежить від полярності магнітного поля і сили. Також враховуйте і дистанцію його установки.

Завдяки цифровим приладам можна визначити чи є взагалі поле.

Працюють вони так:

  • Датчик видасть логічну одиницю за умови досягнення індукції потрібного порога.
  • Якщо поріг не досягається, то видається логічний нуль.
  • Якщо індукція слабка, а прилад має низьку чутливість, то можна і не фіксується поле.

Величезний недолік цифрового приладу — це наявність нечутливою межпороговой зони.

Цифрові прилади, в свою чергу, поділяються біполярні на дві категорії:

  • біполярні датчики Холла, здатні реагувати на зміну полярності магнітного поля. Так, одна полярність відключає прилад, а друга навпаки включає;
  • уніполярні можуть включатися лише при наявності певної полярності і вимикаються вони при зниженні індукції.

Особливості застосування датчика Холла в автомобілі

У машині датчик Холла працює за принципом звичайного ключа — замикача і розмикача. Магніт при цьому обертається в трамблере і впливає на закріплений стаціонарним способом сам датчик. Коли останній починає «відчувати» магнітне поле, він починає подавати імпульси, які, в свою чергу, викликають іскру для запалювання.

Для автомобіля датчик Холла є одним з ключових елементів системи його запалювання та присутня в будь-якої моделі незалежно від комплектації та вартості.

Іноді цей прилад може застосовуватися в цифрових автомобільних спідометрах або тахометр, а також застосовуватися для перевірки швидкості руху передавальних даний і з метою контролю роботи антиблокувальної системи машини.

Крім того, даний агрегат відрізняється високою надійністю. Він здатний працювати далеко не один рік, а ламається, як правило, через сильного фізичного впливу або внаслідок сильних забруднень. Дуже часто датчик встановлюється так, щоб його можна було з легкістю в будь-який момент зняти і змінити. Виняток становлять лише ті прилади, які використовуються для контролю найбільш складних автомобільних систем.

Як перевірити датчик Холла самостійно

Є кілька методів перевірки перевірка пристрою на предмет працездатності. Кожен з них ви можете застосовувати самостійно в залежності від тих чи інших обставин:

  • перевірка тестером. Для цього буде потрібно будь-тестер цифрового формату, встановіть на ньому режим вольтметра і виміряйте за його допомогою напруга на датчику. Якщо датчик працює правильно, то показники напруги будуть коливатися в межах від 0,2 до 3 Вольт. При його відсутності або показнику понад 3 Вольт, датчик вимагає термінової заміни;
  • перевірка пристроєм, що працює за аналогією з приладом. Замість самого датчика Холла, який слід перевірити на працездатність, використовуйте аналогічно працює прилад. Створити подібний пристрій можна самостійно. Візьміть невеликий шматок дроту і колодку разом з розподільником. Таку конструкцію можна використовувати протягом тривалого часу, особливо в автомобілі, але для одного разу можна зробити виняток. Так ви зрозумієте, полягала ваша проблема в датчику, або в чомусь іншому;
  • перевірка за допомогою нового такого ж пристрою. Ви можете поставити інший датчик Холла, робота якого не викликає у вас нарікань і перевірити другий.

Особливості застосування датчиків Холла

Якщо подібний прилад застосовується в вузлі конструкції, то за ним потрібно дуже ретельно стежити. Пам’ятайте про часті і регулярні перевірки, а також профілактичні заходи для схеми, яка відповідальна за підключення.

При обслуговуванні намагайтеся не зіпсувати конструкцію пристрою. Тому, щоб не допустити його псування, від’єднання приладу від харчування повинно проводитися після виключення запалення. Завдяки цьому ви не допустите перепадів струму, відповідно, прилад не зламається.

Непрацюючі агрегати в більшості випадків не ремонтують, оскільки на практиці ремонт абсолютно даремний. Зламане пристрій просто утилізують, а на його місце ставлять нове.

Ключова перевага датчиків Холла полягає в тому, що при дотриманні допустимих робочих значень струму і напрузі, його може вистачити на величезну кількість включень і виключень телефонів, смартфонів, ноутбуків та інших приладів. На відміну від геркона, в приладі відсутні електромеханічні контакти, які швидко зношуються.

Отже, ми коротко розповіли про те, що таке датчик Холла, за яким принципом він працює, і яку функцію він здатний виконувати в автомобілях, а також мобільних телефонах і інших видах цифрової техніки.

Ссылка на основную публикацию