Где стоит датчик холла: Проверка и замена датчика Холла ВАЗ 2107

Замена датчика холла ваз 2109 карбюратор

Знаю-знаю, запись для опытных водителей совершенно бесполезная, но! Когда я менял у себя этот датчик, перед заменой, как полагается, почитал мануалы в интернете. И везде, как сговорившись, авторы пишут — трамблер снимать надо обязательно!

Казалось бы, и что тут такого?

А прикол в том, что при обратной установке надо ловить метки на коробке, выставлять зажигание и т.д. А я, в силу своей рукожопости, был совсем не уверен, что все сделаю правильно.

Покурив лада-форумы, нашёл сообщение, где чел менял датчик Холла без снятия трамблера, но ни фото, ни подробного объяснения не было. Просто мужик честно предупредил, что геморрой ещё тот…

Как же он, чёрт побери, правильно сказал!

Но, при наличии терпения, все реально.

Так что пусть это будет шпаргалка в помощь начинающим зубиловодам.

Откручиваем крышку и откидываем в сторону.

Снимаем бегунок и шторку

Откручиваем болт разъема датчика и вынимаем его

Откручиваем два винта крепления опорной пластины

Теперь нужно снять вакуум-корректор. Немного повыкручивая руки, отворачиваем два винта. Тут все просто. Затем нужно вытащить штифт, удерживающий лапку корректора в трамблере. Без снятия трамблера это ОЧЕНЬ сложно, но можно! Удобнее всего это сделать изогнутыми длинногубцами, но если их нет, то можно подцепить штифт тонким гвоздиком и потом вытащить просто двумя пальцами.

Разгибаем плоской отверткой зажим проводов и вытаскиваем опорную пластину

Далее просто выкручиваем винты и меняем датчик на новый

Собираем в обратном порядке. Самое сложное — это посадить на место вакуум-корректор. Это просто пипец, какая камасутра! В принципе, если штифт обратно не засаживается, можно обойтись и без него — у меня все нормально работает.
Как-то так, надеюсь, эта запись будет полезна начинающим водителям!

Как проверить датчик холла на ваз 2109 карбюратор

Ну в общем, сижу я что то сейчас, и чувствую, что внутри меня растет злоба на тех людей, которые судя по всему не разбираются в том как работает система бесконтактного зажигания и пытаются что то выдавить из себя, вставить свои пять копеек так сказать в беседу. Если ты один из них — то читай внимательно. Такие знатоки утверждают, что если нету искры на центраке (высоковольтный провод с катушки на трамблер, то бишь распределитель) то значит датчик холла тут не при чем.

Позвольте поинтересоваться, а зачем по вашему нужен датчик Холла? По цилиндрам что ли искру раскидывать? Для этого есть бегунок и крышка трамблера. Датчик Холла является первоначальной стадией образования искры (!). Сейчас я постараюсь доходчиво объяснить на примере. На валике трамблера имеется экран с прорезями как видно на фото 1 и 2. При вращении этого валика (и экрана соответственно) эти прорези (указал отверткой на втором фото) проходят через зазор датчика Холла (указал отверткой на фото 3), в результате чего образуется импульс, который далее идёт на камутатор, далее с камутатора идёт импульс на катушку зажигания, и дальше с катушки идет искра! Если датчик Холла не будет посылать импульс то камутатор будет ваньку валять.

Есть способ, довольно таки простой, который позволяет точно убедиться в неисправности датчика Холла: Включаете зажигание (стартером не крутить), снимаете мамку (фишку) с датчика Холла (фото 4), берете отвертку или еще что нибудь и замыкаете средний провод на массу (в моём случае всего два провода, неизвестно куда подевался третий 😀 ), обычно это зеленый провод. Если дело было в датчике Холла то вы увидите искру на центраке в момент замыкания среднего провода на массу, если же искры нету то проблема не в датчике.
Ну вроде всё ясно и понятно, всем спасибо, у меня всё!

ФОТО 1 — валик трамблера

ФОТО 2 — экран с прорезями

ФОТО 3 — датчик Холла

ФОТО 4 — фишка датчика Холла

Где находится датчик холла ваз 2109 карбюратор

Технологии не стоят на месте, и все время на рынок выходят новые решения, обладающие улучшенными характеристиками, нежели их предшественники. Датчик Холла не является исключением. Это устройство пришло на замену старым приборам, которые выдавали большие погрешности. В данной статье мы рассмотрим процесс поиска неисправностей и пути решения возникших проблем. Замена датчика Холла ВАЗ-2109 – это несложно. В этом вы убедитесь по прочтению статьи.

Где располагается датчик

На машинах ВАЗ семейства 2109 рассматриваемое устройство отвечает за соединение и размыкание контактной группы. Сигнал, поступающий на датчик, преобразуется в электрическую форму. Посредством коммутатора он переходит к катушке зажигания, где уже генерируется искра.

В карбюраторных автомобилях прибор установлен на распределителе зажигания под защитным экраном. Фиксация датчика выполнена к специальной пластине при помощи двух болтов. Иногда используются заклепки. Все зависит от разновидности распределителя.

Основные симптомы неисправностей

При неисправности этого узла в «девятке» могут наблюдаться следующие проблемы:

1. Невозможно завести двигатель.
2. Сбои в работе ДВС в разных условиях. Замечаются рывки, и нет плавности хода.
3. Двигатель не способен работать на холостых оборотах.
4. Мотор глохнет по непонятным причинам.
5. Снижение мощности силового агрегата.

Все вышеперечисленные симптомы сигнализируют о поломке датчика Холла.

Поиск и устранение поломок

Это можно сделать несколькими способами:

1. Самый примитивный метод – это установка нового элемента вместо старого устройства. Если все симптомы пропадут, тогда можно считать, что проблема решена. В ином случае искать поломку нужно в иных узлах системы зажигания.
2. При помощи тестера проверьте напряжение на выходе. Если устройство рабочее, значения будут находиться в диапазоне от 0,4 до 11 В.
3. Можно провести имитацию работы системы. Для этого вынимается колодка с тремя штекерами, включается зажигание, замыкается провод 3 и 6. Наличие искры говорит о том, что устройство вышло из строя.

Если тестера под рукой нет, тогда можно применить следующий способ проверки:

1. Подключите вывод катушки к свече.
2. Резьбовую часть свечи нужно присоединить к массе.
3. Снимите каретку с датчиком и подключите разъем.
4. Включите зажигание.
5. Отверткой проведите рядом с прибором. Если появилась искра на свече – все работает правильно.

Если вы определили поломку регулятора, понадобится замена датчика на ВАЗ-2109.

Пошаговый процесс замены устройства

Перед тем как начинать замену – подготовьте стандартный набор инструментов.

Изначально снимите трамблер с узла допоборудования и можно приступать к замене:

1. В первую очередь отключите АКБ (снимите минусовую клемму).
2. Отсоедините бронепровода от трамблера и снимите шланг с вакуум-корректора.
3. Вытяните газовый трос и уберите его.
4. Открутите гайку кронштейна, которая фиксирует провода. Этот элемент нужно снять со шпильки и сместить в сторону для удобства.
5. На корпусе привода вспомогательных узлов и трамблере сделайте метку в виде прямой линии, чтобы при сборке выставить правильный момент зажигания.
6. Отключите колодку с проводами.
7. Выньте заглушку из картера сцепления, отверткой проверните маховик, чтобы поршень первого цилиндра находился в положении ВМТ.
8. Открутите две гайки крепления и снимите трамблер.

1. Открутите крышку трамблера.
2. Снимите бегунок – для этого нужно немного потянуть его вверх.
3. Следующим шагом демонтируйте пылезащитную крышку.
4. Открутите крепежный болт и достаньте штекер.
5. Открутите болты, фиксирующие опорную пластину датчика.
6. После выкрутки фиксирующих болтов вакуум-корректора и демонтажа стопорного кольца нужно снять корректор и тягу.
7. Разжав зажим, достаньте провода.
8. Снимите крепежную пластину, открутите болты фиксации и замените неисправный датчик.

После проделывания вышеизложенных шагов по замене датчика сборка конструкции проводится в обратном порядке.

Подводя итог статьи, отметим, что мы рассмотрели общий принцип работы датчика Холла на ВАЗ-2109. На основании вышеизложенной информации вы сможете диагностировать неисправности с этим узлом в автомобиле и при необходимости произвести замену устройства. Если вам кажется, что вы обладаете недостаточным опытом в проведении подобных работ, тогда мы рекомендуем вам обратиться к специалисту.

Сколько стоит датчик холла на ваз 2109

сколько стоит датчик холла на ваз 2109

Как проверить датчик Холла на ВАЗ-2109 (инжектор, карбюратор): видеоинструкция

Датчик Холла работает по принципу аналогового преобразователя, коммутирующего питание в системе зажигания автомобиля.

Эффект Холла носит разноплановый характер и имеет несколько очевидных достоинств, объясняющих его применение в автомобильной промышленности:

• датчики позволяют увеличить производительность двигателя авто;
• повышается безопасность при передвижении.

В ВАЗ-2109 и некоторых других моделях отечественного автопрома бесконтактный датчик Холла реагирует на изменения магнитного поля, соответственно меняя напряжение питания в системе зажигания, определяет момент искрообразования.

Читайте также: Как самому снять коробку ВАЗ-2109 (карбюратор, инжектор)

Принцип действия датчика Холла основан на использовании полупроводникового кристалла, реагирующего на положительно и отрицательно заряженные частицы при прохождении магнитного поля. Говоря о датчиках, установленных в автомобилях, стоит отметить, что их неисправность может привести к блокировке работы инжектора, в результате чего двигатель будет глохнуть после запуска или же не запускаться вовсе при повороте ключа зажигания. К слову, данный симптом является одним из поводов для того, чтобы проверить установленный на вашем автомобиле датчик Холла.

Читайте также: Самостоятельная замена термостата ВАЗ-2109

О том, как проверить датчик Холла на ВАЗ-2109, можно узнать из многочисленных видеоинструкций, опубликованных в сети Интернет. Большинство моделей датчика, в том числе используемых на авто российского производства, проверяется мультиметром. Варианты действий таковы:

• перевести мультиметр в режим вольтметра и подключить его к выходному контакту нашего датчика;
• поставить на место «подозреваемого» исправный датчик и проанализировать изменения;
• заменить датчик прибором с аналогичными свойствами.

Планируя проверку, стоит учесть, что добраться до самого датчика Холла не так уж и просто. Определить его пригодность можно, не снимая с места расположения. Для этого необходимо взять две булавки и проткнуть ими изоляцию черно-белого и зеленого проводов в соединительной колодке. Затем нужно контакты мультиметра соединить с булавками и повернуть ключ зажигания. Поворачивая отверткой шлиц маховика в люке на картере сцепления, следует параллельно наблюдать за показаниями мультиметра.

Первоначально показания будут составлять 0,4 вольта, а по мере проворачивания маховика они сперва упадут практически до нуля, а затем поднимутся. Предельная величина, указывающая, что датчик Холла вашего автомобиля можно считать пригодным, составляет до 12 вольт. В этом случае неисправность, из-за которой авто глохнет, следует искать где-то в другом месте. Возможно, проблемы связаны с инжектором или карбюратором, системой топливоподачи, повреждением электропроводки.

Важно помнить, что отсоединять колодку с проводами от датчика необходимо лишь при выключенном зажигании, иначе возможен его выход из строя. Кроме того, если нет средств замера напряжения, можно на место проверяемого датчика поставить заведомо исправный, однако это более трудоемкий процесс, требующий разборки трамблера (если автомобиль оборудован карбюратором).

Подводя итоги, следует отметить, что проверка датчика Холла является одним из эффективных средств анализа возможных неисправностей автомобиля, а в силу ее относительной простоты она может быть одним из первых шагов при поиске неполадок. Если же датчик исправен, не исключено, что проблемы более серьезные и глобальные, требующие замены сложного и дорогостоящего оборудования.

Замена датчика холла на оке

Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла, и при необходимости – уметь его заменить.

Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.

В конце статьи смотрите видео-инструкцию по самостоятельной замене Датчика Холла.

А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.

Что такое датчик Холла и как он работает

Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе. Также внутри датчика находится постоянный магнит.

Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.

Датчик Холла имеет три клеммы:

• одна соединяется с «массой»,
• ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
• с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.

Признаки неисправности датчика Холла

Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.

Вот несколько самых распространенных симптомов:

1. Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
2. На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
3. Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
4. Силовой агрегат глохнет во время движения.

При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.

Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.

Как проверить датчик Холла

Простой способ проверки датчика положения распредвала (Холла) показан на следующем видео.

Существует несколько способов, позволяющих проверить исправность датчика Холла. Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:

1. Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо «родного». Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
2. При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
3. Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.

Если в результате проверки обнаружится, что датчик Холла неисправен, тогда его необходимо заменить на новый.

Замена датчика Холла

Заменить датчик Холла не составит особых затруднений. С этой работой под силу справится своими руками даже начинающему автолюбителю.

Чуть ниже на видео достаточно подробно показан процесс замены датчика в трамблере автомобиля УАЗ.

Обычно замена датчика Холла состоит из нескольких этапов:

• Прежде всего, трамблер снимается с машины.
• Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
• Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
• При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
• Вал вытаскивают из трамблера.
• Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
• Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
• Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.

Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.

Видео, как заменить датчик Холла своими руками

Вам потребуются: отвертка, заостренный инструмент наподобие шила, бородок, молоток.

1. Снимите датчик момента искрообразования с автомобиля (см. «Снятие и установка датчика момента искрообразования»).

2. Аккуратно, без применения какого-либо острого металлического инструмента, выньте из наружной проточки корпуса датчика момента искрообразования уплотнительное резиновое кольцо.

3. Снимите крышку датчика, вывернув два винта ее крепления.

4. Выньте с помощью шила пружинный фиксатор тяги вакуумного регулятора.

5. Выверните два винта крепления вакуумного регулятора и.

6. . отсоединив его тягу от штифта опорной пластины датчика, снимите регулятор.

7. Выверните винт крепления соединительной колодки жгута проводов датчика Холла и, сдвинув колодку вверх, снимите ее с корпуса датчика момента искрообразования.

8. Выверните два винта крепления держателя переднего подшипника валика и.

9. . снимите держатель вместе с датчиком Холла и опорной пластиной.

10. Выверните два винта крепления датчика Холла к опорной пластине и снимите с нее датчик.

11. Выверните два винта крепления опорной пластины к держателю переднего подшипника и..

12. выньте эти винты, стараясь не потерять расположенные под ними стопорные пластины.

13. Вставьте в зазор между опорной пластиной и держателем переднего подшипника валика две плоские отвертки и выньте ими опорную пластину из гнезда подшипника.

14. . вместе с подшипником.

15. Заостренным инструментом (шилом) подденьте и выведите из канавки муфты свободный конец спиральной пружины и снимите пружину.

16. Легкими ударами молотка через бородок подходящего размера выбейте из отверстий муфты и валика фиксирующий штифт, выньте штифт через один из пазов торца корпуса датчика момента искрообразования и снимите с валика муфту.

17. Снимите с валика набор дистанционных шайб и.

18. . фасонную упорную шайбу.

19. Выньте из корпуса датчика момента искрообразования валик с центробежным регулятором и шайбами.

20. Снимите с хвостовика валика текстолитовую антифрикционную 1, стальные регулировочную 2 (тонкую) и упорную 3 (толстую) шайбы.

21. Осмотрите снятое уплотнительное кольцо корпуса датчика момента искрообразования. Сильно деформированное, имеющее надрывы кольцо замените.

22. Проверьте снятый вакуумный регулятор, для чего утопите его тягу в корпус до упора..

23. плотно закройте вакуумный штуцер пальцем и отпустите тягу. Тяга должна остаться в утопленном положении, а при открывании штуцера — резко выдвинуться. Если тяга не удерживается в утопленном положении или нечетко выдвигается, регулятор неисправен, замените его.

24. Внимательно осмотрите подшипник опорной пластины и проверьте наличие в нем смазки и легкость вращения. При необходимости промойте подшипник бензином и заложите в промежутки между шариками свежую консистентную смазку. Если подшипник заедает или имеет осевой и радиальный люфты, замените опорную пластину и держатель в сборе с подшипником.

25. Проверьте легкость перемещения грузиков центробежного регулятора и самого регулятора на валике. При заедании деталей промойте узел бензином или керосином и смажьте подвижные соединения консистентной смазкой. Проверьте надежность крепления экрана датчика Холла на валике. Даже при незначительном люфте в соединении замените валик в сборе с экраном.

26. Для снятия экрана снимите с помощью отвертки стопорную шайбу.

27. . дистанционную шайбу (если она установлена).

28. . заостренным инструментом отцепите концы пружин от держателей основания регулятора и.

Малая пружина зацеплена за держатель, маркированный краской; при неправильной установке пружин изменится настройка регулятора.

29. . снимите с валика экран.

30. Снимите пружины со штифтов экрана.

Обратите внимание, что большая пружина зацеплена за удлиненный штифт.

31. Соберите датчик момента искрообразования в порядке, обратном разборке, смазав все трущиеся поверхности тонким слоем консистентной смазки. Осевой люфт валика (не более 0,35 мм) обеспечьте подбором регулировочных шайб 2, устанавливаемых между упорной 1 и антифрикционной 3 шайбами.

Подскажите, может кто то переделывал, датчик холла на 11116 от ваз 08?как это сделать и стоит ли заморочиться?

Mileage: 65000 km

Датчик я ставил от Ауди 100 4х цилиндровой

есть новый бош, не распакованный продать?

Нет, трмблер новый взял!

есть новый бош, не распакованный продать?

Или расшплинтовывать вал трамблера, тогда корпус не нужно резать. Я себе ставил 08 ДХ, резал корпус трамблера, паял новый разъем, плюс у меня катушка восьмая сухого типа.

Технология интеллектуальных позиционеров последнего поколения

ВВЕДЕНИЕ

За последние несколько лет физика и электроника достигли значительных успехов, причем обе они, несомненно, достигли наибольшего развития. В наши дни кажется невозможным жить без удобств и преимуществ, которые эти районы предоставляют в повседневной жизни. В промышленных процессах и управлении мы также наблюдаем прогресс в разработке микропроцессоров, технологии Fieldbus, Интернета и т. Д.

В этой статье мы опишем интересное применение физики при разработке интеллектуальных позиционеров клапана на основе датчика Холла, сочетающих в себе несколько ресурсов производительности и диагностики.

ДАТЧИК ЗАЛ

Название Датчик Холла происходит от эффекта Холла, открытого в 1879 году Эдвином Холлом.

Этот эффект является результатом действия силы Лоренца на движение электронов в магнитном поле.

Когда ток течет по материалу, который не подвергается воздействию магнитного поля, эквипотенциальные линии, пересекающие этот поток, являются прямыми линиями.

Сила Лоренца, действующая на движение электрона, определяется по формуле:

F = q x (v x B)
где:

• q: электронная нагрузка
• B: магнитное поле

Внешний продукт указывает на то, что сила имеет взаимно перпендикулярное направление потоку тока и магнитному полю.

Когда в материале протекает ток под действием перпендикулярного магнитного поля, угол, на который протекает ток, изменяется магнитным полем, известен как угол Холла.Это параметр, зависящий от типа материала, и он определяется подвижностью электрона m, которая также определяет коэффициент относительной влажности Холла. В этом случае эквипотенциальные линии по длине материала наклонены, и это показывает измеренное натяжение Холла. Другими словами, напряжение пропорционально приложенному магнитному полю.

Эффект Холла присутствует во всех материалах, но он эффективно применяется только там, где подвижность электрона относительно высока, как в арсенате галлия (GaAs).

В конструктивном смысле, рассмотрим вкратце данный материал (рис. 1) шириной d , проводящий ток и по своей длине и подверженный магнитному полю B, приложенному перпендикулярно направлению его ширины. В результате возникает напряжение, известное как напряжение Холла, VHALL, величина которого определяется по формуле:

VHALL = (RH / d) x i x B , где RH — материальная постоянная Холла.

Рисунок 1 — Принцип работы датчика ЗАЛ

В настоящее время существует несколько приложений для этих датчиков, от применения в серводвигателях в видеокассетах, датчиках турникета контроля доступа, датчиках скорости, системе впрыска автомобильного двигателя, измерении тока, мощности и магнитного поля, управлении бесщеточными двигателями постоянного тока, датчиках приближения. , контроль вращения, контроль положения и т. д.Это последнее приложение будет описано при работе с интеллектуальными позиционерами для клапанов / приводов. Речь идет об электронике и программном интеллекте в сочетании с новейшими достижениями в области механических разработок.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОЗИЦИОНЕР

Этот тип оборудования чрезвычайно важен в любой промышленной сфере, работая как последний элемент управления, связанный с приводами и клапанами. Он должен отвечать нескольким эксплуатационным требованиям, которые легко достигаются с помощью технологии датчиков Холла, например:

• Высокая чувствительность;
• Устойчивость к высоким температурам;
• Незначительные ошибки линейности;
• Незначительные погрешности вибрации;
• Воспроизводимость и стабильность, минимизация потребления и уменьшение изменчивости процесса;
• Высокая надежность, обеспечивающая бесперебойность работы и безопасность;
• Универсальность, гибкость использования независимо от производителя и типа клапана / привода, а также хода движения, что способствует соответствию новым требованиям;
• Простота эксплуатации с минимальными настройками, что упрощает установку, эксплуатацию и обслуживание, сокращая время простоя при эксплуатации;
• Предоставляет расширенные функции диагностики, эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание, экономию времени и улучшение процессов, тем самым гарантируя постоянное улучшение процессов.

Традиционная технология для исполнительного оборудования основана на механических соединениях со сложной, низкой чувствительностью и точностью монтажа и регулировки, чаще всего ответственными за изменчивость процесса, которая отражается на стабильности управления, качестве и т. Д.

Последнее поколение интеллектуальных позиционеров для клапанов простого действия с линейным управлением (возврат змеевика) или двойного действия, таких как шарики, коробки, диафрагмы и т. Д., Поворотных регулирующих клапанов, таких как сферы, бабочки или закупоренных пневматическими приводами, такими как диафрагмы, поршни и т. Д., Основано на пьезо-лезвие (?), которое было выбрано рынком для использования в полевых условиях и на датчике положения на эффекте Холла, без физического контакта, для обеспечения высокой производительности и безопасной работы.

• Компактный и модульный проект
• Низкое потребление воздуха
• Простота установки
• Датчик положения без механического контакта
• Работает с линейными и поворотными приводами простого или двойного действия
• Простая настройка и удаленная параметризация через Foundation Fieldbus, Profibus PA или локальную настройку с дисплеем
• Поток через функцию программного обеспечения
• Самодиагностика

Рисунок 2 — Интеллектуальный позиционер с датчиком Холла, без механического контакта

Основными частями модуля вывода являются: пилот, сервопривод, датчик Холла и схема управления выходом.

Схема управления основана на широко распространенной и хорошо зарекомендовавшей себя технологии: пьезолопастный и золотниковый клапан.

В качестве лопасти на пилотной ступени используется пьезоэлектрический диск. Лезвие отклоняется, когда оно получает напряжение через цепь управления. Небольшой воздушный поток, который циркулирует через клюв, блокируется, изменяя давление в пилотной камере, которое называется пилотным давлением.

Управляющее давление очень низкое, без пропускной способности и должно усиливаться в секции сервопривода.Секция сервопривода имеет диафрагму на пилотной камере и меньшую диафрагму на золотниковой камере. Управляющее давление прикладывается к диафрагме управляющей камеры, которая в состоянии равновесия будет соответствовать силе, прикладываемой золотниковым клапаном к меньшей диафрагме золотниковой камеры.

Следовательно, когда положение изменяется с помощью позиционера, управляющее давление увеличивается или уменьшается, как объяснено на стадии пилотного управления, и это изменение управляющего давления заставляет клапан подниматься или опускаться, изменяя давления на выходе 1 и выходе 2 до достижения нового баланса, что приводит к новому положению клапана.

Рисунок 3 — Схема пневматического преобразователя

Рисунок 4 — 300 FY

Датчик Холла расположен и защищен внутри модуля преобразователя. Магнит прикреплен к клапану или оси привода, как показано на рисунке 4 (в целях обучения), результатом чего будет приложение магнитного потока к датчику Холла и определение положения с учетом центра. магнитов, где поле равно нулю.

Рисунок 5 — Схема работы датчика Холла на позиционере клапана

Таким образом, единственная деталь механического крепления — проверить, совпадает ли стрелка, выгравированная на магните, со стрелкой, выгравированной на позиционере, когда клапан достигает половины своего хода.

Следовательно, когда клапан достигает половины своего хода, датчик Холла получает нулевое поле, а ЦП внутренне узнает, что это соответствует 50% его хода.Один крайний предел курса будет иметь, например, максимальный сигнал напряжения 100%, а другой крайний сигнал будет иметь минимальный сигнал 0%. Напряжение на крайних точках будет измеряться во время процесса самокалибровки, позиционер которого без вмешательства пользователя определяет напряжения Холла, эквивалентные физическим пределам трассы, точным и безопасным способом.

На рисунке 6 показана функциональная схема позиционера для протокола Profibus PA:

Рисунок 6 — Функциональная схема позиционера Smar FY303

На этой диаграмме показано, что позиционер получает через ПЛК (ведущее устройство класса 1) заданное значение, требуемое стратегией управления.В зависимости от режима работы, автоматического или каскадного, эта уставка будет записана через циклические службы в параметрах SetPoint или Rcasin блока AO соответственно. Это значение будет проанализировано алгоритмом блокировки для условий аварийной сигнализации и отказоустойчивости, чтобы охарактеризовать это значение в соответствии с характеристикой клапана или привода, путем выбора из линейного, 21-точечной таблицы, EQ25, EQ33, EQ50, EP25, EP33 и EP50. . Эти кривые допускают небольшие изменения уставки, чтобы довести конечный элемент до 100% (EP).После того, как кривая переноса определена с этой уставкой, определяются скорости изменения% / с для последнего элемента. Затем серво-ПИД получает этот сигнал плюс реальное положение через сигнал датчика Холла, который определяется во время процесса самокалибровки или даже во время пользовательской калибровки, часто используемой в приложениях с разделенным диапазоном. Затем рассчитывается сигнал VM%, который генерирует цифро-аналоговое значение преобразователя, которое воздействует на пьезоэлектрический датчик и создает давление в камере позиционера, когда оно достигает точки равновесия в соответствии с уставкой, выдаваемой мастером.Блок AO восстановит свое реальное положение и закроет цикл с мастером через параметр ReadBack.

Функции диагностики можно контролировать с помощью сигнала датчика Холла и мастера класса 2, например:

• Одометр, с помощью которого можно статистически прогнозировать ход клапана во время технического обслуживания;
• Ходы, при которых износ седел клапанов можно проверить по экстремальным условиям его протекания физическим течением;
• Reversals, чтобы посмотреть, как часто происходило изменение уставки, и проанализировать настройку контура.Чрезмерно большое количество реверсий означает, что настройка плохая и может быть нарушена изменчивость процесса;
• Средняя и мгновенная скорость перемещения, в дополнение к времени открытия и закрытия для выявления возможных заклиниваний и механических нагрузок или проблем с утечкой воздуха;
• Самая высокая и самая низкая температура, которой подвергался позиционер. В случаях, когда температура является ограничивающим фактором, FY303 можно использовать с удаленным датчиком Холла или даже в труднодоступных или подверженных вибрации местах на расстоянии до 20 м.См. Рисунок 7. Характеристики датчика Холла:

Рисунок 7 — Дистанционный позиционер Холла

Smar также поставляет FY303 датчиками давления, функции диагностики которых объединяют оборудование.

FY303 по-прежнему выдает сигнал температуры окружающей среды в качестве второстепенной функции.

Рисунок 8 — Пример применения в Profibus

Тест частичного хода или PST

Испытания и маневры связаны с затратами, связанными с остановкой завода и приобретением дополнительного оборудования для проведения испытаний клапанов, приводов и позиционеров.

Обычно дополнительное оборудование состоит из ручных запорных клапанов, отклоняющих трубопроводов, соленоидных клапанов, механических устройств на конце хода и, что не менее важно, логистики, количества профессионалов, участвующих в деятельности, и возможной потери заработка.

Идеальным вариантом были бы более частые и хорошо спланированные тесты. Кроме того, параметры, указывающие на степень разрушения клапана и позволяющие проводить профилактические работы до возникновения аварийной ситуации. И что связанные с этим затраты были намного меньше.

Простым, дешевым и надежным решением является использование теста частичного хода PST. PST просто частично перемещает клапан и измеряет усилие, приложенное к этому перемещению. Преимущество: можно также измерить скорость клапана. Или даже проверьте, не заблокирован ли клапан или находится ли пневматический привод под достаточным давлением, без необходимости идти туда, где он установлен.

Рисунок 9 — Профилактическая диагностика

Однако автоматическая PST по приемлемой цене стала реальностью только с разработкой интеллектуального позиционера клапана и широкого диапазона доступных параметров, обеспечивающих отличный спектр диагностики.

Новейшее семейство интеллектуальных позиционеров SMAR, FY400, уже включает PST в качестве заводской прошивки без дополнительных затрат, с командами для пользовательской конфигурации. Кроме того, FY400 был разработан на языке EDDL (язык описания электронных устройств). к стандартам FDT Group (Field Tool Device). Драйверы Device Type Manager (DTM) для настройки и визуализации на компьютерных станциях с приложением FDT доступны на сайте Smar для бесплатной загрузки.

Как следствие отличных результатов PST для FY400, Smar только что расширила эту функцию до FY303 для интеллектуальных позиционеров клапана с протоколом связи Profibus. Без дополнительных затрат. По той же причине были разработаны DTM для FY303, которые также доступны бесплатно на странице Smar в Интернете.

Далее следуют несколько примеров экранов DTM, которые иллюстрируют функции PST, включенные в FY303,

Рисунок 10 — Примеры экранов DTM для FY303

С помощью экранов DTM можно настроить не только частичный курс, но также периодичность, с которой PST выполняется автоматически, а именно без вмешательства оператора или специалиста по КИПиА.Интеллектуальный позиционер клапана Smar PST может выполняться с интервалами от 4 минут до одного года (8760 часов).

Кроме того, PST возможен с устройства управления активами SMAR, AssetView. Данные, полученные в результате теста, можно легко визуализировать на различных экранах презентации и мониторинга AssetView.

Метод, используемый FY303 и FY400 для выполнения PST, известен как метод динамического изменения скорости. Позиционер автоматически генерирует изменение нарастания сигнала уставки в диапазоне, определяемом пользователем (Off Set).Клапан перемещается в ответ на изменение уставки, в то время как позиционер измеряет положение клапана с помощью датчика положения без механического контакта на основе эффекта Холла. В то же время позиционер измеряет прилагаемое давление, необходимое для перемещения вала клапана. После достижения максимальной уставки выключения позиционер меняет рампу, так что клапан возвращается в исходное положение. Аналогичным образом, во время реверсирования позиционер измеряет положение клапана и соответствующее давление включения.В конце испытания FY вычисляет и предоставляет коэффициент нагрузки клапана, то есть значение давления, необходимое для перемещения вала, а также график, полученный в результате испытания.

На рисунках ниже показаны примеры результатов PST на FY303 и FY400 в соответствии с протоколом FDT / DTM. Подобные экраны доступны также в SMAR AssetView.

Рисунок 11 — Экраны результатов PST

При рассмотрении растущего интереса к автоматизированным системам безопасности — SIS, PST уже распознается и влияет на расчеты, относящиеся к вероятности отказа по запросу — PFD, используемой для определения уровня полноты безопасности — SIL.

Эти устройства можно настроить локально с помощью магнитного инструмента, не открывая его крышку, или удаленно через SMAR ProfibusView или Siemens Simatic PDM.

FY303 был разработан для использования протокола PROFIBUS PA и может быть настроен с любым инструментом, работающим с DD / EDDL, а также с концепцией FDT (Field Device Tool) и DTM (Device Type Manager), такими как Smar AssetView, FieldCare ^TM и PACTwareTM.Его также можно циклически настраивать любыми системами PROFIBUS с помощью файла GSD (Generic Station Description). PROFIBUS PA также предоставляет информацию о качестве и диагностике, улучшая управление установкой и ее техническое обслуживание.

EDDL (язык описания электронных устройств) и DTM доступны на сайте Smar в Интернете: http://www.smar.com.br/

Рисунок 12 — FY303 — AssetView FTD / DTM

Через файл GSD мастер выполняет весь процесс инициализации оборудования и предоставляет подробные сведения о версии аппаратного и программного обеспечения, синхронизации шины оборудования и информацию об обмене циклическими данными.FY303 имеет функциональный блок AO, с помощью которого мастер будет выполнять циклические службы, а пользователь должен выбрать конфигурацию в соответствии с приложением. Если блок AO находится в режиме AUTO, оборудование получит значение уставки и статус от мастера класса 1, и пользователь может использовать это значение для записи через мастер класса 2. В этом случае статус уставки всегда должен быть равен 0x80 (хорошо) и выбираться из следующих конфигураций:

• SP
• SP / CKECKBACK
• SP / READBACK / POSD
• SP / READBACK / POSD / CKECKBACK

Если блок AO находится в RCAS, оборудование получит значение уставки и статус только через мастер класса 1, и статус всегда будет равен 0xc4 («IA»).Могут использоваться следующие конфигурации:

• SP
• SP / CKECKBACK
• SP / READBACK / POSD
• SP / READBACK / POSD / CKECKBACK
• RCASIN / RCASOUT
• RCASIN / RCASOUT / CKECKBACK
• SP / READBACK / RCASIN / RCASOUT / POSD / CHECKBACK

Затем просмотрите типичный пример с шагами, необходимыми для интеграции оборудования FY303 в систему громкой связи:

• Скопируйте gsd-файл FY303 в исследовательский каталог конфигуратора PROFIBUS, обычно известного как GSD.
• Скопируйте файл растрового изображения FY303 в каталог исследований конфигуратора PROFIBUS, обычно известный как BMP.
• После выбора мастера выберите скорость передачи данных и помните, что при наличии соединителей могут быть доступны следующие скорости: 45,45 кбит / с (Siemens), 93,75 кбит / с (P + F) и 12 Мбит / с (P + F). , СК3). При наличии устройства связи скорость может достигать 12 Мбит / с.
• · Добавьте FY303 с адресом, указанным на шине.
• Выберите циклическую конфигурацию с помощью параметризации с файлом GSD в соответствии с приложением. Помните, что этот выбор должен быть совместим с режимом работы блока AO. В этих условиях проверьте значение состояния значения уставки, которое должно быть 0x80 (хорошо) в режиме AUTO и 0XC4 (IA) в режиме Rcas.
• Состояние сторожевого таймера также может быть активировано, когда после определения потери связи между ведомым и ведущим оборудование может перейти в состояние отказоустойчивости.Поскольку FY303 будет на последнем элементе, рекомендуется настроить отказоустойчивое значение.

Для получения дополнительной информации обратитесь к руководству на FY303 по адресу: http://www.smar.com/PDFs/Manuals/FY303MP.PDF

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эта статья продемонстрировала технологический прогресс и преимущества, предоставляемые позиционером на основе цифровой технологии датчика Холла, в основном за счет простоты монтажа и эксплуатации. Всегда помните, что это оборудование всегда будет интегрировано в конечные элементы, критические контрольные точки, работа которых требует безопасности и точности.Гибкость, изобретательность и создание диагностических данных облегчают условия для профилактического, прогнозирующего и упреждающего обслуживания.

Для получения дополнительной информации о позиционерах обратитесь: http://www.smar.com/PDFs/catalogues/fy300cp.pdf

Для получения дополнительных сведений о ProfibusView, инструменте настройки и параметризации Profibus-PA см .: http://www.smar.com/PDFs/Manuals/PRVIEWPAMP.pdf

Дополнительные сведения об инструменте обслуживания и диагностики AssetView см. В разделе Дополнительные сведения о ProfibusView, инструменте настройки и параметризации Profibus-PA: http: // www.smar.com/brasil2/products/asset_view.asp

• Учебный материал Profibus — César Cassiolato
• CASSIOLATO, César, Датчик Холла — Технология интеллектуальных позиционеров последнего поколения, журнал Controle & Instrumentação, Edição nº 81, Junho de 2003
• НОБР, Сельсо; EMBOABA, Эдсон; ОЛИВЕЙРА, Леонардо; ВЕНТУРИНИ, Валерия, Введение в тест на частичный инсульт, http: // www.smar.com/PDFs/ApplicationNotes/FY300PST.pdf
• http://www.smar.com/blog_posicionadores/?p=7
• http://www.smar.com/brasil2/products/function.asp#positioners

Датчик Холла (HS)

Общее описание
Сигнал первичного зажигания датчика Холла обычно используется в двигателях с распределителем, но в настоящее время распределительное зажигание используется очень редко.
Если система зажигания использует HS, она выдает первичный сигнал для зажигания и для впрыска топлива.

Принцип работы датчика Холла
Датчик Холла обычно устанавливается на автомобилях с распределителем, в котором находится переключатель Холла. ЭБУ двигателя питает датчик напряжением немного ниже номинального напряжения аккумуляторной батареи. Цепь датчика Холла замыкается кабелем для обратной связи на землю. Напротив переключателя Холла расположен магнит, поле которого заставляет переключатель возвращать низкое напряжение на модуль зажигания. На оптической оси распределителя закреплен щиток с прорезями, количество которых соответствует количеству цилиндров.Переключатель Холла включается и выключается, пока магнит проходит между экраном и датчиком. Напряжение подается на усилитель по третьему сигнальному кабелю, а переключатель находится напротив оптического разъема. Пока плотная часть экрана прилегает к переключателю, сигнал возвращаемого напряжения прерывается из-за отклонения магнитного поля. Количество возвращенных импульсов в четырехтактном двигателе равно количеству слотов. Важно отметить, что обратный сигнал представляет собой напряжение или его отсутствие и имеет прямоугольную форму.

Порядок проверки состояния датчика Холла
— Быстрая проверка датчика Холла —
(без запуска двигателя)

ПРИМЕЧАНИЕ: В большинстве систем датчик Холла Датчик находится в распредвале. Только в некоторых системах (VW / Audi) датчик Холла расположен на маховике.

• Отсоедините центральный высоковольтный кабель от общей клеммы крышки распределителя и подключите его к головке блока цилиндров дополнительным кабелем.
• Отсоединить разъем датчика Холла от распределителя.
• Найдите клеммы питания, выходного сигнала и заземления.
• Замкните на короткое время контакты < 0 > и < — > жгута проводов датчика Холла с помощью дополнительного кабеля.
• Если искра проскакивает между дополнительным кабелем, соединенным с высоковольтным кабелем, и головкой блока цилиндров, катушка зажигания и автоматический выключатель зажигания могут вызвать искру, и возможная причина неисправности находится в самом датчике Холла.

Проверить датчик Холла осциллографом

• Отодвиньте защитную резиновую крышку разъема датчика Холла.
• Подключите пробник заземления осциллографа к заземлению шасси.
• Подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла.
• Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
• Обязательно обратите внимание на следующий сигнал (рис. 2). Это форма сигнала правильно работающего датчика Холла.Рабочий цикл составляет примерно 35%.

Фиг.2

Если автоматический выключатель зажигания не работает должным образом, вы должны увидеть следующую форму сигнала (рис. 3):

Фиг.3

На рис. 4 показано, как выглядит сигнал неисправного датчика Холла.

Фиг.4

Другие возможные повреждения:
— Отсутствие сигнала напряжения или рабочего цикла

• Остановите двигатель и снимите крышку распределителя.
• Когда подключена муфта датчика Холла и включено зажигание, подключите активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика Холла. Установите диапазон напряжения осциллографа на ± 15 В.
• Медленно проверните коленчатый вал двигателя.
  Когда прорезь экрана проходит через воздушный зазор, напряжение должно измениться с 10 В 12 В до 0 В.

— Отсутствие сигнала напряжения

• Отсоединить разъем датчика Холла от трамблера.
• Подключите активный конец щупа осциллографа к клемме < 2 > ( 0 ) жгута проводов разъема.
  Напряжение должно быть 10¸12 В.
• При отсутствии напряжения с бортового компьютера на клемме < 2 > проверьте проводимость сигнальной цепи между датчиком Холла и бортовым компьютером с помощью омметра.
• Если цепь в порядке, проверьте, есть ли напряжение на соответствующей клемме разъема бортового компьютера.Если напряжение отсутствует, проверьте все клеммы питания и массы бортового компьютера.
  Если соединения в порядке, вероятная причина — сам бортовой компьютер.
• Проверить наличие напряжения (10¸12В) на выводе < 1 > (+) бортового компьютера. Если напряжение питания выходит за указанные пределы, проверьте проводимость цепи между датчиком Холла и бортовым компьютером с помощью омметра.
• Проверить заземление на выводе <3> (-) датчика Холла.
• Если напряжения питания и заземления в норме, под подозрение попадает сам датчик Холла.

% PDF-1.3 % 55 0 объект > эндобдж xref 55 124 0000000016 00000 н. 0000002829 00000 н. 0000003562 00000 н. 0000003718 00000 н. 0000003782 00000 н. 0000003858 00000 н. 0000003932 00000 н. 0000004015 00000 н. 0000004124 00000 п. 0000004270 00000 н. 0000004424 00000 н. 0000004517 00000 н. 0000004606 00000 н. 0000004707 00000 н. 0000004879 00000 н. 0000005020 00000 н. 0000005107 00000 н. 0000005245 00000 н. 0000005349 00000 п. 0000005435 00000 н. 0000005519 00000 н. 0000005620 00000 н. 0000005750 00000 н. 0000005845 00000 н. 0000005929 00000 н. 0000006034 00000 н. 0000006130 00000 н. 0000006221 00000 н. 0000006338 00000 п. 0000006463 00000 н. 0000006571 00000 н. 0000006728 00000 н. 0000006890 00000 н. 0000007014 00000 н. 0000007116 00000 п. 0000007236 00000 п. 0000007366 00000 н. 0000007509 00000 н. 0000007658 00000 н. 0000007778 00000 н. 0000007926 00000 н. 0000008016 00000 н. 0000008137 00000 п. 0000008274 00000 н. 0000008357 00000 н. 0000008465 00000 н. 0000008561 00000 п. 0000008661 00000 н. 0000008758 00000 н. 0000008852 00000 н. 0000008945 00000 н. 0000009093 00000 н. 0000009196 00000 п. 0000009287 00000 н. 0000009395 00000 н. 0000009499 00000 н. 0000009597 00000 н. 0000009698 00000 п. 0000009800 00000 н. 0000009929 00000 н. 0000010077 00000 п. 0000010160 00000 п. 0000010274 00000 п. 0000010382 00000 п. 0000010479 00000 п. 0000010587 00000 п. 0000010739 00000 п. 0000010889 00000 п. 0000011001 00000 п. 0000011137 00000 п. 0000011276 00000 п. 0000011357 00000 п. 0000011439 00000 п. 0000011533 00000 п. 0000011636 00000 п. 0000011743 00000 п. 0000011841 00000 п. 0000011960 00000 п. 0000012050 00000 п. 0000012130 00000 п. 0000012224 00000 п. 0000012379 00000 п. 0000012460 00000 п. 0000012560 00000 п. 0000012658 00000 п. 0000012759 00000 п. 0000012854 00000 п. 0000012949 00000 п. 0000013046 00000 п. 0000013166 00000 п. 0000013249 00000 п. 0000013353 00000 п. 0000013471 00000 п. 0000013590 00000 п. 0000013728 00000 п. 0000013894 00000 п. 0000013979 00000 п. 0000014060 00000 п. 0000014177 00000 п. 0000014298 00000 п. 0000014386 00000 п. 0000014473 00000 п. 0000014557 00000 п. 0000014673 00000 п. 0000014770 00000 п. 0000014973 00000 п. 0000015786 00000 п. 0000015967 00000 п. 0000016077 00000 п. 0000016417 00000 п. 0000025428 00000 п. 0000025539 00000 п. 0000026173 00000 п. 0000027541 00000 п. 0000028425 00000 п. 0000029371 00000 п. 0000036348 00000 п. 0000036684 00000 п. 0000037503 00000 п. 0000037971 00000 п. 0000038027 00000 п. 0000038106 00000 п. 0000002946 00000 н. 0000003540 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 56 0 объект > эндобдж 177 0 объект > транслировать Ht? HSQw_46 ( bH VxBũh’r_Mxg: vMNjuC B4s \>

Датчики Холла (магнитные)

Датчик эффекта Холла и его роль в контроллере двигателя

Датчик Холла — широко используемый датчик, который обеспечивает обратную связь по положению ротора с контроллером двигателя.Давайте поймем значение этого датчика в системе управления автомобильным двигателем.

A Система управления двигателем BLDC представляет собой сложную схему, в которой несколько компонентов работают в тандеме, чтобы заставить двигатель двигаться желаемым образом. Эффективность, долговечность и производительность — вот атрибуты, которые больше всего волнуют инженеров при проектировании такой системы.

В то время как магниты и катушки заботятся об электрическом аспекте, микроконтроллер действует как мозг, который управляет двигателем.Но даже самый острый мозг нуждается в сенсорной информации.

Два сенсорных входа, которые здесь имеют большое значение, — это Speed ​​ и Position . Давайте разберемся с ними в контексте коммутации двигателей.

Коммутация — это процесс переключения тока в фазах двигателя для облегчения вращения двигателя.

В щеточных двигателях щетки контактируют с коммутатором и переключают ток для движения двигателей.Двигатели BLDC не имеют щеток; таким образом, они должны приводиться в движение электронным способом с помощью системы управления двигателем.

Контроллер двигателя BLDC подает прямоугольные сигналы (напряжение) на магниты ротора и создает магнитное поле, которое приводит в движение двигатель.

Важность скорости и положения ротора при коммутации двигателя:

Коммутация в двигателе BLDC представляет собой 6-этапный процесс . Трехфазный Н-мост используется для создания 6 векторов потока , каждый из которых вызывает вращение двигателя на 60 градусов (что соответствует следующему положению), таким образом совершая полный оборот на 360 градусов.

• Чтобы привести двигатель в движение, контроллер двигателя пропускает ток через катушку статора. Это создает магнитное поле, которое, в свою очередь, развивает крутящий момент на роторе (постоянный магнит). В результате ротор начинает двигаться.
• Теперь, если ротор приблизится к движущемуся магнитному полю, ротор будет иметь тенденцию останавливаться из-за изменения полярности. В этом случае магнитное поле начнет притягивать ротор и останавливать движение. Чтобы избежать этого, система управления двигателем переключает ток, подаваемый на статор, и создается новое магнитное поле, и ротор продолжает свое движение.Таким образом, процесс коммутации сводится к переключению тока в правом экземпляре .
• Понятие скорости и положения появляется в картине, поскольку этот «правильный экземпляр» должен быть обнаружен, когда он прибывает.
• Датчик необходим для обратной связи с системой управления двигателем, указывающей, когда ротор достиг желаемого положения. Если коммутация выполняется быстрее или медленнее, чем скорость ротора, магниты не синхронизируются с магнитным полем статора.Это заставляет ротор вибрировать и останавливаться вместо вращения.
• После одной коммутации необходимо определить положение ротора относительно статора, чтобы можно было инициировать следующую коммутацию. Следовательно, определение местоположения также является важным параметром.

В производстве электродвигателей используется множество типов датчиков, таких как энкодеры, переключатели и потенциометры. Однако наиболее широко используемый и применяемый датчик — это датчик Холла .

В следующих разделах мы подробно поговорим о датчике Холла и его роли в системе управления двигателем.

Что такое датчик эффекта Холла?

Датчик на эффекте Холла — это, по сути, преобразователь, основанный на принципе эффекта Холла.

Эффект получения измеримого напряжения, когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводится перпендикулярно магнитному полю, называется эффектом Холла.

Проще говоря, напряжение создается на электрическом проводнике, когда к нему прикладывается магнитное поле в направлении, перпендикулярном потоку тока.

Датчик Холла — это твердотельное устройство, которое применяет этот принцип для определения положения, скорости и различных других атрибутов, необходимых для эффективной работы двигателя BLDC.

Увеличенный вид датчика Холла

Через полосу Холла постоянно проходит небольшой ток. Как уже упоминалось, переменное поле от этого магнита ротора будет создавать напряжение на полосе Холла. Затем напряжение подается на цифровую схему (показанную на диаграмме выше), которая, в свою очередь, выдает цифровой сигнал в качестве выхода датчика Холла.

Как работает датчик эффекта Холла в двигателе BLDC

Обычно двигатель BLDC имеет три датчика Холла, установленных на роторе или статоре. Эти датчики Холла расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга, что дает угловое положение от 0 до 360 градусов.

Когда эти датчики Холла вступают в контакт с магнитным полем ротора, он генерирует соответствующий цифровой импульс в единицах 1 и 0, как показано на схеме ниже.

За шесть шагов эти датчики Холла могут определять положение двигателя (угол).На диаграмме прямоугольные формы сигналов демонстрируют положительный и отрицательный импульс, генерируемый под соответствующим углом всеми тремя датчиками эффекта Холла — A, B и C.

Соответствующий график также показывает, как одна коммутация завершается за 6 шагов, когда угол достигает 360 градусов.

Следующее объяснение внесет большую ясность.

Когда магнит ротора пересекает один из датчиков, он выдает низкий или высокий сигнал в зависимости от того, прошел ли он через северный полюс или южный полюс ротора.Когда ротор пересекает все три датчика, эти датчики переключаются между низким и высоким, таким образом выявляя положение ротора каждые 60 градусов.

На схеме ниже показан типичный контроллер двигателя BLDC. Три линии, идущие от двигателя к контроллеру, отображают сигнал, посылаемый тремя датчиками Холла.

Датчик Холла способен различать положительный и отрицательный заряд, движущийся в противоположном направлении. Магнитное поле, обнаруженное датчиком на эффекте Холла, преобразуется в подходящий аналоговый или цифровой сигнал, который может быть считан электронной системой, обычно системой управления двигателем.

Ниже представлена ​​таблица истинности, полученная на основе показаний трех датчиков Холла. Как видите, состояние транзистора H-моста зависит от сигнала, обнаруживаемого датчиком. Стрелка вниз показывает движение по часовой стрелке (CW), а стрелка вверх показывает движение против часовой стрелки (CCW).

Теперь, когда у нас есть таблица истинности и график, угол (положение) и скорость ротора можно легко вычислить.

Преимущества использования датчика Холла в контроллере двигателя BLDC

• Датчик Холла — это очень простое устройство, состоящее из магнитов, поэтому оно очень экономично для систем управления двигателями.
• По той же причине эти датчики легко внедрить в передовые системы управления двигателями для электромобилей и других автомобильных решений.
• Большинство двигателей BLDC оснащены этими датчиками.
Датчики на эффекте Холла
• в основном невосприимчивы к таким условиям окружающей среды, как влажность, температура, пыль и вибрация.

Завершение

Многое происходит в системе управления двигателем BLDC. Есть алгоритм FOC, схемы H-Bridge, эффективная коммутация и многое другое.Среди множества компонентов внутри системы управления двигателем BLDC очень маленький и скромный датчик — датчик эффекта Холла — дает о себе знать.

Будучи экономичными и простыми в использовании, эти датчики сделали новейшие решения для управления двигателями BLDC более эффективными и удобными для использования в автомобильной промышленности.

Посмотрите это пространство, чтобы узнать о других таких компонентах, которые играют жизненно важную роль в контроллере двигателя BLDC.

Модуль датчика Холла коммутатора SunFounder для Arduino и Raspberry Pi

1.Время обработки заказа

Все заказы обрабатываются в течение 24 часов после их размещения. Обычно мы отправляем заказы на следующий день. Заказы выходного дня отправляются в следующий понедельник. Вы получите электронное письмо с подтверждением доставки от нашей системы, когда информация о доставке будет загружена.

2. Бесплатная доставка по ВСЕМ заказам

Обычно мы отправляем заказы с бесплатной доставкой, без требований к минимальной сумме заказа. Вы можете проверить, доступен ли метод бесплатной доставки в вашу страну, в зоне доставки ниже.
Если вы не найдете свою страну в зоне доставки, напишите по адресу [email protected] , и наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.
Дистрибьюторам, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу [email protected] для получения более подробной информации о доставке.

3. Площадь доставки

Азия

САР Гонконг, Япония, САР Макао, Малайзия, Филиппины, Россия, Сингапур, Южная Корея, Таиланд, Объединенные Арабские Эмираты, Вьетнам и т. Д.

Европа

Австрия, Бельгия, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Ирландия, Италия, Литва, Люксембург, Монако, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Румыния, Словакия, Словения, Испания, Швеция, Швейцария, Турция , Украина, Великобритания и др.

Океания

Австралия, Новая Зеландия

Северная Америка

Канада, Мексика, США

4. Как мне отследить свой заказ?

ПОЛУЧИЛ АККАУНТ SUNFOUNDER?

Easy Peasy! Войдите в свою учетную запись через интернет-магазин, проверьте статус выполнения по вашему недавнему заказу. Если заказ был выполнен, нажмите на информацию о заказе, и вы можете найти здесь информацию для отслеживания.

У МЕНЯ НЕТ АККАУНТА

Как только ваш заказ будет упакован и отправлен, вы получите электронное письмо с подтверждением доставки.После этого вы сможете отслеживать свой заказ, используя ссылку для отслеживания в электронном письме. Если вы еще не получили электронное письмо, свяжитесь с нами по номеру service @ sunfounder.com , и наши сотрудники отдела продаж свяжутся с вами как можно скорее.

5. Способ доставки и сроки доставки

DHL (заказы свыше 300 долларов США)

Срок поставки: 3-7 рабочих дней
Отследить можно на http://www.dhl.com/ или https://www.17track.net/ru

ИБП (заказы на сумму более 300 долларов США)

Срок доставки: 3-7 рабочих дней
Отслеживать можно на https: // www.ups.com/track или https://www.17track.net/en

USPS

Срок доставки: 7-12 рабочих дней
Отследить можно на https://www.usps.com/ или https://www.17track.net/ru

ЗАРЕГИСТРИРОВАННАЯ АВИАПОЧТА

Срок доставки: 12-15 рабочих дней
Отслеживать можно на https://www.17track.net/ru

* Срок поставки — это примерные сроки доставки, предоставленные нашими партнерами по доставке и действующие с точки отправки, а не с точки продажи. После того, как ваша посылка покинет наш склад, мы не сможем контролировать какие-либо задержки после этого момента.

6. Таможенные и импортные сборы

Например, продукты, которые вы покупаете на нашем сайте, не могут быть просто доставлены бесплатно из страны в страну. Когда товары импортируются в другую страну или на другую таможенную территорию, взимается таможенная пошлина. Это взимается местным таможенным органом, в который ввозятся товары.

Если таможенная пошлина уплачивается на вашей территории, вы должны будете уплатить ее властям, поэтому SunFounder не участвует в этом процессе.Оплата таможенной пошлины и ее размер зависит от множества разных факторов. Например, во многих странах существует «порог низкой стоимости», ниже которого они не взимают никаких таможенных пошлин.

Если вам все же необходимо уплатить таможенную пошлину, сумма, подлежащая уплате, обычно рассчитывается на основе стоимости товаров и типа импортируемых товаров.

А ЕСЛИ Я НЕ ПЛАТУ ТАМОЖЕННЫЕ ПОШЛИНЫ?

Если по какой-либо причине вы отказываетесь от уплаты таможенного сбора, и посылка возвращается нам.Если вы все еще не уверены, будете ли вы платить таможенные сборы, мы рекомендуем связаться с вашей местной таможней для получения дополнительной информации перед размещением заказа!

Гибкий датчик Холла из графена с лазерной разметкой

Характеристика материала

На рис. 1а показано изображение поперечного сечения LSG, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), при малом увеличении, на котором видны пористые и карбонизированные чешуйки размером 62 ± 0,5 мкм. толщину различают на поверхности ИП.Изображение с большим увеличением (вставка к рис. 1a) показывает, что LSG состоит из высокопористой многослойной структуры графена. Поскольку скрайбирование PI с помощью лазерного луча происходит в условиях окружающей среды и при местных температурах> 2500 ° C, присутствие кислорода и влаги во время процесса скрайбирования выжигает некоторое количество углерода, что приводит к пористой морфологии. Рамановские спектры LSG, полученные с использованием длины волны лазера 473 нм, показали три типичных характерных пика: D, G и 2D при 1360, 1580 и 2720 см ^-1 соответственно (рис.1б) ¹⁵ . Пик D возник из-за дефектов и разорванных sp2-углерод-углеродных связей, G относится к структурам, полученным из графита, а острый 2D-пик является доминирующим в монослойном графене. Наличие сильного 2D-пика может возникать из-за графеновых структур, индуцированных лазерной обработкой ³⁵ . Этот результат хорошо согласуется с анализом спектров XPS. Отчетливый компонент C-C и значительно уменьшенные компоненты C – O, C = O и COO, показанные на рис. 1c, показывают преобладание sp2-углерода и структур нарушенных химических связей.

a СЭМ-изображения поперечных сечений пористых графеновых структур на PI после лазерного облучения (шкала: 30 мкм). На вставке с большим увеличением показаны беспорядочно расположенные и взаимосвязанные чешуйки графена (масштабная шкала: 5 мкм). b Рамановский спектр LSG. c XPS-спектр высокого разрешения в области C1s LSG.

Магнито-электромеханический отклик

Измеренные значения напряжения Холла были получены путем усреднения за 1 мин и нанесены на график как функция магнитного поля на рис.2. Напряжение Холла показывает линейную зависимость от приложенного магнитного поля, как и ожидалось, с нормированной по току чувствительностью ~ 1,12 В / ат, извлеченной из наклона построенной линии. Используя стандартные протоколы измерений Ван дер Пау из Национального института стандартов и технологий ³⁹ , подвижность носителя, µ = 736 см ² V ⁻¹ s ⁻¹ и держатель листа плотность, n = 5.6 × 10 ¹⁴ см ⁻² , были обнаружены при комнатной температуре.Полученные значения сопоставимы с гибким висмутом ⁹ , графеном ^10,40 и металлическими сенсорными элементами Холла ⁴¹ на подложках из PI, PEEK и Kapton Foil. Между тем, смещение напряжения Холла возникает из-за несовпадения контактов и / или неоднородного протекания тока в активной области датчика. Это обычная проблема, обнаруживаемая в датчиках на эффекте Холла, которую можно свести к минимуму с помощью различных схемотехнических решений, таких как автоматическое обнуление ⁴² , стабилизация прерывателя ⁴³ и коррелированная двойная выборка ⁴⁴ .

a Четырехконтактная конфигурация датчика Холла для измерения Холла. b Напряжение Холла во внешнем магнитном поле при токе 100 мкА.

Выходной сигнал датчика до, во время и после воздействия различных напряжений показан на рис. 3a. Чувствительность оставалась стабильной после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует деформации растяжения ~ 1,6%. Снижение холловской чувствительности, вызванное увеличением кривизны изгиба, можно объяснить уменьшением активной площади, перпендикулярной магнитному полю.Уменьшение радиуса изгиба (<5 мм) приводит к увеличению составляющей магнитного поля, параллельной направлению тока, B _x , и составляющей, ортогональной направлению тока, B _y , чтобы уменьшиться, что приведет к уменьшению напряжения Холла. Текущие измерения нормализованной чувствительности не выявили деградации после 1, 10, 100 и 1000 циклов изгиба (радиус 5 мм), демонстрируя гибкость и надежность датчиков Холла LSG (рис.3б). Это наблюдение согласуется с результатами, полученными из изображений SEM (дополнительный рисунок 1), которые показали, что нет никаких заметных изменений или повреждений в морфологии LSG после 1000 циклов изгиба.

a Нормированная по току чувствительность датчиков Холла LSG до, во время и после однократного изгиба на определенный радиус. Масштаб вставленного изображения: 5 мм. b Измерение цикла изгиба нормированной по току чувствительности датчика Холла LSG.

Воздействие высоких температур

Влияние температуры на датчик Холла LSG было сначала оценено с помощью термогравиметрического анализа, который включает обнаружение изменения массы, вызванного повышением температуры. Как видно на рис. 4а, LSG способен выдерживать температуры не менее 400 ° C. После ~ 500 ° C наблюдается существенное падение массы, в основном из-за испарения, сублимации и повышения давления в реагирующих средах ⁴⁵ . Влияние температуры на текущую нормированную чувствительность показано на рис.4b. Чувствительность остается стабильной до 400 ° C, что делает датчики на эффекте Холла LSG привлекательным решением для высокотемпературных применений.

a TGM анализ образца LSG на PI в атмосфере азота. b Чувствительность как функция температуры.

Измерения шума

Спектральная плотность шума напряжения, В _n , и магнитное разрешение, B _мин , которые определяются как уровнями сигнала, так и шума, являются важными параметрами, например, для оценить предел обнаружения.Полученная спектральная плотность шума напряжения В _n , показанная на рисунке 5a, показывает, что в шуме преобладает 1/ f или фликкер-шум до угловой частоты fc = 17,6 Гц. Возникновение шума 1/ f в графеновых устройствах на эффекте Холла было исследовано в ряде экспериментальных исследований ^13,46,47,48 , и широко признано, что он возникает из-за «обменного шума» из-за: например, захват и высвобождение носителей в ловушках, что приводит к колебаниям плотности носителей.Ниже угловой частоты шум увеличивается линейно с увеличением тока смещения (вставка на рис. 5a), что вызвано большим количеством флуктуаций плотности электронных носителей. Выше угловой частоты минимальный уровень напряжения теплового шума составляет всего 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что находится в диапазоне ранее заявленных значений сверхмалошумящего графенового холла. датчики ^10,13 . Магнитное разрешение B _мин можно рассчитать, используя спектральную плотность шума напряжения, В _n , и чувствительность датчика по ^10,46

$$ B _ {{\ mathrm {min}}} = \ frac {{Vn}} {{S_II_c}}.$

(1)

a Плотность шума напряжения, В _n и b Магнитное разрешение , B _мин , как функция частоты.

Магнитное разрешение B _мин датчика Холла LSG как функция частоты показано на рис. 5b, где минимальное обнаруживаемое магнитное поле составляет всего 0.446 мТл / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \).

Мягкий тактильный датчик

Первоначальная попытка использовать линейный датчик Холла для создания искусственной руки для робота была предпринята Kyberdt et al. ⁴⁹ , где внешняя нормальная сила, приложенная к поверхности эластомера, вызвала смещение встроенного магнита. Приложенная сила затем оценивалась по изменениям вектора магнитного поля и механических свойств эластомера. Ранее опубликованные исследования использовали жесткий постоянный магнит для создания магнитного поля ^49,50,51 .Встраивание жесткого элемента магнита в мягкую структуру тактильного датчика привело к быстрому насыщению датчика Холла ⁵² , ограничивая диапазон измеряемых сил. Постоянный магнит также требует определенного расстояния по отношению к датчику Холла, ограничивая минимальную толщину конструкции ⁵² . Мы заменили жесткий постоянный магнит магнитной оболочкой, которая имеет относительно аналогичные механические свойства, что и эластомерное тело, и которая позволяет настраивать магнитные, а также механические свойства ⁵³ .

Разработанный датчик Холла LSG был интегрирован в гибкий и мягкий тактильный датчик. Тактильный датчик был реализован путем упаковки гибкого магнита, мягкого эластомера и датчика Холла LSG в единую структуру размером 10 × 10 мм, как показано на рис. 6. Приложение нормальной силы к верхней части платформы изменяет расстояние между гибким магнитом и датчиком Холла LSG из-за деформации эластомера, вызывающей изменение магнитного поля в месте расположения датчика. Три слоя платформы были изготовлены отдельно, а затем сложены вместе с использованием липкой поверхности эластомера Ecoflex ^54,55 .Датчик Холла LSG (описанный в разделе «Характеристика материала», толщина PI: 0,12 мм) был встроен в нижний слой конструкции. Средняя часть состоит из силиконового эластомера (Ecoflex толщиной 2 мм, Smooth-on), который был подготовлен путем литья в форму и выровнен с помощью лезвия для литья. Верхний слой структуры представляет собой сверхгибкий магнит (толщина: 0,17 мм), состоящий из той же эластомерной матрицы на основе кремния (Ecoflex, Smooth-on) и постоянных магнитных частиц (NdFeB, MQP-16-7FP).Подробный процесс изготовления композитного магнита описан на дополнительном рис. 2. Вкратце, композит был приготовлен путем смешивания Ecoflex (50 мас.%) И порошка NdFeB (50 мас.%) И формования. После отверждения магнитный композит был намагничен с использованием магнитного поля напряжением 1,8 Тл во внеплоскостном направлении. Влияние концентрации частиц NdFeB на модуль упругости и остаточную намагниченность показано на дополнительном рис. 3. Распределение магнитного поля в ближней области магнита (рис.7a) был охарактеризован с использованием 3-осевого устройства отображения магнитного поля, показанного на дополнительном рис. 4. Он состоит из 3-осевой роботизированной руки с шаговыми двигателями, приводящими в действие каждую ось, и 3-осевого датчика магнитоимпеданса (BM1422AGV, Rohm) . Только компонент z , B _z , магнитного поля был измерен (усреднен по 30 образцам измерений) на расстоянии 10 мм над магнитом в плоскости xy- , сканирование с шагом размер 500 мкм. Геомагнитное поле, измеренное в 20.78 мкТл перед процессом отбора проб было удалено из данных измерения магнитного поля. На рисунке 8b показано распределение магнитного поля для области отбора проб размером 25 × 25 мм, всего 50 точек отбора проб в направлениях x и y . Сила z компоненты магнитного поля, B _z , достигает 300 мкТл в центре симметрии ( x = 12,5 мм, y = 12,5 мм, z = 10 мм) и уменьшается с увеличением расстояния от центра магнита в плоскости xy .Затем тактильный датчик исследовали путем приложения нормальной силы до 8 Н с квадратной нагрузкой (1 × 1 см) в электромеханическом тестере. Сила прикладывалась к центру датчика квадратной формы. Датчик Холла LSG работал с током 100 мкА, а напряжение Холла измерялось с помощью мультиметра (Agilent, U1272A). Отклик датчика на рис. 8 показывает линейное увеличение напряжения Холла с приложенной силой. Средняя чувствительность 0,034 мВ / Н и стандартное отклонение σ ± 0.002 N были выведены из полученных результатов. Следует отметить, что чувствительность может быть адаптирована и дополнительно оптимизирована за счет массового отношения порошка NdFeB, жесткости эластомера, а также размеров устройства, в частности толщины эластомера.

a Сборка гибкого тактильного датчика LSG. b Оптическая фотография тактильного датчика, демонстрирующая его гибкость.

a Образец композитного магнита толщиной 170 мкм. b Трехмерный поверхностный график компоненты магнитного поля z на плоскости xy на высоте z = 10 мм над магнитом.

Планки погрешностей указывают стандартное отклонение.

Гибкий, универсальный и прочный графеновый датчик Холла был реализован в ходе простого одностадийного процесса изготовления.Технология лазерного скрайбирования показала многообещающие результаты для широкого внедрения гибких графеновых датчиков Холла, особенно в суровых условиях. Этот метод позволяет легко настроить геометрию, размеры и форму датчиков. Имея линейный отклик на магнитные поля с нормализованной чувствительностью 1,12 В / АТ, датчики Холла LSG не показали деградации после изгиба до минимального радиуса 5 мм, соответствующего 1,6% деформации растяжения, и после 1000 циклов изгиба. Также было исследовано влияние высокой температуры на работу датчика Холла.Датчик выдерживает температуру до 400 ° C. Фликкер-шум доминирует в шумовом сигнале вплоть до угловой частоты 17,6 Гц, за которой следует низкий уровень постоянного напряжения шума 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что соответствует магнитному разрешению 0,446 мТл. / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \). Датчик Холла LSG был интегрирован в мягкий и гибкий тактильный датчик на основе магнитного поля.