Как проверить датчики Холла в мотор-колесе?
Датчики Холла – это маленькие электронные устройства, реагирующие на магнитное поле. Именно по ним синхронный двигатель узнает, в каком положении в данный момент времени пребывает ротор, и подает напряжение на определенные фазы. Вот зачем нужны датчики Холла в мотор-колесе – они отвечают за правильное чередование фаз и обеспечивают вращение мотора. Эффект Холла используется при создании датчиков положения, устанавливаемых в редукторных и прямоприводных мотор-колесах электровелосипедов и других видов транспорта.
Кроме мотор-колес, такие элементы (но только другого типа) устанавливаются в ручках газа. Они создают управляющий сигнал для контроллера. Принцип их работы заключается в создании в проводнике с током, находящемся в магнитном поле, поперечной разности потенциалов. Внешне такие датчики представляют собой компактные устройства с 3 выводами – аналоговым или цифровым и 2 выводами питания. От индуктивных датчиков они выгодно отличаются пропорциональностью выходного сигнала магнитному полю, а не скорости его изменения.
Причины и диагностика поломки датчиков положения
Причиной поломки датчиков Холла могут стать:
Явным признаком поломки датчиков Холла считается подергивание МК при старте во время поворота ручки газа. Для диагностики такой неисправности достаточно вольтметра. Также для проверки работоспособности мотор-колеса, контроллера или ручки газа удобно воспользоваться диагностирующим тестером. Он позволяет продиагностировать датчики положения и обмотки, выявить имеющиеся дефекты, проверить фазовый угол и корректность переключения фаз.
Мониторинг работы ручки газа
На ручку газа от контроллера идет 3 провода:
Для проверки работоспособности датчиков Холла в ручке акселератора необходимо измерить вольтметром напряжение на красном проводе. К нему нужно подключить «+» клемму прибора, а к черному проводу – минусовую. Если в исследуемой цепи нет напряжения 5 В, причина неполадок кроется не в ручке газа. Возможно, неисправен контроллер, или на него не поступает питание, или произошел обрыв проводки, идущей от контроллера к ручке акселератора.
Если же вольтметр показывает подачу напряжения на ручку акселератора, но при ее плавном повороте напряжение на зеленом проводе отсутствует, причина неполадок кроется в неисправности, как минимум, одного из датчиков Холла или подходящих к нему проводов. Неисправные элементы подлежат замене.
Проверка датчиков Холла в мотор-колесе
Перед ремонтом мотор-колеса нужно при помощи тестера или вольтметра проверить состояние датчиков Холла. Алгоритм действий таков: подключить тестер или подать напряжение +5 В и, вращая ось мотора, понаблюдать за изменением напряжения на сигнальной ноге. Проще поддаются ремонту моторы с винтами в боковой крышке. Если же крышка имеет резьбу, открутить ее сложнее – понадобятся специальные съемники.
Если при разборке мотора окажется, что обмотки потемнели (сгорели), восстановлению он не подлежит. Если же с обмотками все в порядке, обратите внимание на провода, идущие через ось к 3 миниатюрным датчикам. Обычно они посажены на силиконовый клей в нише, совпадающей по форме с геометрий корпуса датчика.
Замена датчиков Холла
Суть ремонта сводится к замене неисправных датчиков и восстановлению провода (при необходимости). Неисправные датчики нужно заменить – извлечь из паза в статоре, удалить остатки электронного устройства и следы клея, зачистить место монтажа и установить новые элементы. Контакты нужно припаять и изолировать. Для фиксации новых датчиков можно воспользоваться эпоксидной смолой или подходящим клеем. После ремонтных работ остается проверить исправность МК.
На видео наглядно демонстрируется, как работает мотор-колесо с неисправным датчиком Холла, поясняется, как выявить нерабочий датчик и правильно заменить его.
Датчики Холла: принцип работы, типы, применение, как проверить
Электромагнитное устройство, именуемое датчиком Холла (далее ДХ), применяется во многих приборах и механизмах. Но наибольшее применение ему нашлось в автомобилестроении. Практически во всех моделях отечественного автопрома (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.д.) бесконтактная система зажигания для бензинового двигателя управляется этим датчиком. Соответственно, при его выходе из строя возникают серьезные проблемы с работой двигателя. Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.
Кратко о принципе работы
В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).
В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения Uхолла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.
До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.
Типы и сфера применения
Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:
Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:
Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.
Пример использования аналогового элемента
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла
Обозначения:
Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.
https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I
Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля
Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.
Рис. 5. Принцип устройства СБЗ
Обозначения:
Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:
Казалось бы, ничего сложного, но искра должна появиться именно в определенный момент. Если она сформируется раньше или позже, это вызовет сбой в работе двигателя, вплоть до его полной остановки.
Внешний вид датчика Холла для СБЗ ВАЗ 2110
Проявление неисправности и возможные причины
Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:
Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:
Как проверить работоспособность датчика Холла?
Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:
Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.
На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.
Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.
Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ
Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:
Датчик Холла на скутере
Датчик Холла имеет широкое распространение в автомобильной промышленности для измерения угла положения распредвала и коленовала. Он оповещает водителя о моменте искрообразования.
Что такое датчик Холла?
Этот датчик основан на эффекте Холла или холловском напряжении, заключающемся в том, что при перемещении в магнитное поле проводника с постоянным током он порождает поперечную разность потенциалов.
Это электромагнитное явление названо в честь открывшего его в 1879 году балтиморского ученого Эдвина Холла. Холл обнаружил возникновение поперечной разности потенциалов на тонких золотых пластинках, однако применение его открытия на практике стало возможным лишь спустя 75 лет, в эпоху активного развития производства полупроводниковых пленок. Свое применение эффект Холла нашел в одноименном датчике, используемом в автомобилях и скутерах для улавливания разности потенциалов на сторонах пластины, то есть в качестве измерителя магнитного поля.
В наше время выделяют два основных вида датчиков Холла:
Плюсы и минусы датчика Холла
Наряду с достоинствами существуют и объективные недостатки. Датчик Холла содержит микросхему, а потому может быть чувствительным к помехам электромагнитного поля.
Кроме того, при покупке датчика с рук или через Интернет велика вероятность того, что устройство окажется неточным.
Что делает датчик Холла в скутере
Измерение напряженности в магнитном поле необходимо в различных двигателях. Обычно датчик Холла используется при работе с системой зажигания в автомобиле или скутере. Преимущество использования именно этого устройства заключается в бесконтактном воздействии. Его можно применять к измерителям уровня жидкости, к измерению силы тока, при управлении двигателями и при чтении магнитных кодов. Датчик Холла полностью вытеснил герконы, механически замыкающие и размыкающие электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
В скутере датчик Холла может быть элементом датчика зажигания двигателя. Иногда он служит для слежения за током нагрузки и отключения в случае чрезмерной подачи тока, поскольку прибор может сломаться, если будет испытывать резкие скачки напряжения. Благодаря отсутствию контактов и невозможности загрязнения датчик Холла идеален для скутера.
Как заменить датчик?
Неисправность датчика Холла в скутере диагностируется с помощью тестера. При нормальной работе датчика показатель должен быть выше о,4 В.
Если Ваш измеритель неисправен, его необходимо заменить. Это делается следующим образом:
Фотоотчет: Как проверить датчик зажигания скутера?
Теория
Когда-то давным давно в батарейных системах зажигания применялись механические прерыватели (контакты). В нужный момент они размыкали цепь в первичной обмотке катушки зажигания — ток пропадал, возникал эффект магнитной индукции и во вторичной обмотке катушки зажигания наводилось высокое напряжение, которое поступало к свече зажигания. И далее в виде искрового разряда проскакивало между электродами свечи образую всем вам хорошо знакомую искру.
В современных системах зажигания, таких как CDI, а именно о ней пойдет речь — принцип формирования искрового разряда остался практически тот же. За исключением способа управления моментом искрообразования.
Датчик
Вместо механических контактов в систему зажигания CDI внедрили электронный датчик, который в нужный момент подает небольшой импульс на тиристор коммутатора (там он работает в режиме электронного ключа, по сути это и есть нечто иное как прерыватель только электронный, а не механический как раньше) — тиристор открывается и ток с конденсатора коммутатора поступает на катушку зажигания. А дальше, происходит почти тоже самое, что и в старых контактных системах зажигания.
А это специальный магнит на роторе генератора, который определяет момент проскакивания искры между электродами свечи зажигания. При прохождении этого магнита мимо датчика в нем наводится импульс
Вторая причина если нет искры на мопеде Альфа – катушка зажигания, или коммутатор
Проверяем коммутатор
Коммутатор находится в доступном месте. Нужно лишь снять правую боковую декоративную крышку на мопеде. Отсоединяем коммутатор от проводов и проверяем мультиметром. Если такого прибора нет в наличии, то идем в магазин и покупаем новый коммутатор. Благо его стоимость пару сотен рублей.
Аналогичные действия и с катушкой зажигания.
Катушка зажигания (Бобина)
Проверка
Проверить датчик можно не снимая генератора с двигателя и даже не зная где он находится. Нам нужно всего лишь найти разъем, которым датчик подключается к бортовой сети скутера и проверить — выдает ли датчик импульс или нет.
Заходим на правую сторону скутера, обследуем двигатель на предмет выхода из него толстого пучка проводов, двигаемся по проводам до разъема, которым он стыкуется с бортовой сетью — ищем в пучке бело-голубой провод идущий от двигателя и отключаем его от клеммы
Переводим тестер в режим измерения переменного тока на диапазон 2V или, если в вашем тестере есть такая возможность на 200mV. Одним щупом касаемся любой металлической части скутера или двигателя, другим щупом — провода датчика. Крутим двигатель стартером и смотрим на дисплей:
В диапазоне измерения 2V исправный датчик доложен выдать примерно такие значения
В диапазоне 200mV такие
Если датчик ничего не выдает — проверяем его на обрыв:
Переводим тестер в режим звуковой «прозвонки» — одним щупом касаемся массы, вторым — провода датчика: исправный датчик в режиме «прозвонки» должен выдать примерно такие значения
Если на дисплее будут одни нули значит оборвался провод или навернулся датчик. В любом случае нужно снимать генератор и смотреть датчик. А там будет видно: если провод целый — значит 100% навернулся датчик.
Датчик Холла имеет широкое распространение в автомобильной промышленности для измерения угла положения распредвала и коленовала. Он оповещает водителя о моменте искрообразования.
Что такое датчик Холла?
Этот датчик основан на эффекте Холла или холловском напряжении, заключающемся в том, что при перемещении в магнитное поле проводника с постоянным током он порождает поперечную разность потенциалов.
Это электромагнитное явление названо в честь открывшего его в 1879 году балтиморского ученого Эдвина Холла. Холл обнаружил возникновение поперечной разности потенциалов на тонких золотых пластинках, однако применение его открытия на практике стало возможным лишь спустя 75 лет, в эпоху активного развития производства полупроводниковых пленок. Свое применение эффект Холла нашел в одноименном датчике, используемом в автомобилях и скутерах для улавливания разности потенциалов на сторонах пластины, то есть в качестве измерителя магнитного поля.
В наше время выделяют два основных вида датчиков Холла:
Схема датчика Холла:
Основные виды
Датчики Холла подразделяются на две категории:
Наличие одного/нескольких признаков является предпосылкой к проведению диагностики двигателя. Подобные симптомы могут свидетельствовать о том, что ДХ неисправен.
Что делает датчик Холла в скутере
Измерение напряженности в магнитном поле необходимо в различных двигателях. Обычно датчик Холла используется при работе с системой зажигания в автомобиле или скутере. Преимущество использования именно этого устройства заключается в бесконтактном воздействии. Его можно применять к измерителям уровня жидкости, к измерению силы тока, при управлении двигателями и при чтении магнитных кодов. Датчик Холла полностью вытеснил герконы, механически замыкающие и размыкающие электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля;
В скутере датчик Холла может быть элементом датчика зажигания двигателя. Иногда он служит для слежения за током нагрузки и отключения в случае чрезмерной подачи тока, поскольку прибор может сломаться, если будет испытывать резкие скачки напряжения. Благодаря отсутствию контактов и невозможности загрязнения датчик Холла идеален для скутера.
Пример использования аналогового элемента
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла
Обозначения:
Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор. https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I
Как заменить датчик?
Неисправность датчика Холла в скутере диагностируется с помощью тестера. При нормальной работе датчика показатель должен быть выше о,4 В.
Если Ваш измеритель неисправен, его необходимо заменить. Это делается следующим образом:
Датчик холла (ДХ) получил обширное распространение в автопромышленности, ведь благодаря этому контролеру удалось разом решить несколько задач. Датчик холла сегодня устанавливается и на 2-колесные транспортные средства, такие как скутер.
Как устроена система зажигания скутера
Система зажигания скутера – это один из важнейших компонентов средства передвижения. Если она выходит из строя, то доехать до места назначения без ремонта можно только на буксире, ведь мотор никак не заведется без ценной искры.
Во всех мотодвигателях задача системы зажигания одна – зажечь смесь горючего в цилиндрах. Поджигание смеси происходит за счет искры от свечи.
Состоит система зажигания скутера и других мотосредств из следующих компонентов.
Контакты, клеммники и штекеры тоже входят в систему зажигания скутера.
Генератор вырабатывает электроэнергию, но она переменная, а не постоянная. Выпрямитель энергию генератора нормализует и раздает в систему.
Генератор соединен напрямую с выпрямителем, замком зажигания и АКБ (аккумуляторной батареей).
Замок зажигания соединен также с коммутатором и катушкой.
Бабина — со свечой и генератором.
Таким образом, получается круговая схема, в которой элементы зажигания поддерживаются между собой.
ДХ скутера
Следует знать, что ДХ скутера представляет собой прибор, оснащенный магнитом. Взаимодействуя с ним, ДХ посылает импульс на коммутатор транспортного средства, а тот, в свою очередь, воздействует на другие элементы системы зажигания (бабину и т. д.).
На 2-колесных транспортных средствах ДХ – это просто магнитик с проводами, идущими на коммутатор. Датчик находится вот здесь, под крышкой.
Местоположение датчика холла на скутере
По защитному каналу провод его протянут прямиком на коммутатор.
Некоторые считают — чтобы максимально точно проверить ДХ, его нужно снять. С другой стороны, на 2-колесных машинах делать это вовсе не обязательно, так как проверка мультиметром осуществима и так.
Легче всего проверить датчик холла прозвонкой. Для этого следует вооружиться мультиметром, и поставить прибор на режим прозвона.
Мультиметр в режиме прозвона
Вот, что надо сделать конкретно:
Если на шкале мультиметра появятся какие-либо значения, пусть даже они будут скакать – ДХ рабочий. Если же он молчит и ничего не происходит – он неисправен.
Можно также установить прибор в режим сопротивления. И проверка будет аналогична. Если значения на шкале мультиметра будут меняться, ДХ в порядке.
Проверка с помощью мультиметра индуктивного датчика может быть проведена и так: прибор ставится в положение 2000.
Внимание. При работе с сопротивлением рекомендуется держать вблизи мануал. В нем бывает указано, какие значения должны показываться.
К примеру, что касается индуктивного датчика холла, то в мануале черным по белому прописано, что значения его должны быть равны:
Воздушный зазор датчика – это расстояние от датчика до воротка, который собственно и вращается.
После подготовки мультиметра:
Если значения мультиметра в пределах 380-570 Ом, датчик холла считается рабочим.