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.

Устройство и принцип работы

Конструкция контроллера состоит из следующих деталей:

  • магнит;
  • ротор;
  • микросхема;
  • корпус из пластмассы;
  • выводы;
  • магнитопроводы.

Работа датчика основывается на эффекте Холла. Принцип действия элемента заключается в следующем:

  1. На роторе находятся четыре зубца, которые вращаются во время работы двигателя.
  2. Постоянно считываются импульсы.
  3. Полученная информация в виде сигнала отправляется на коммутатор.
  4. Импульс поступает на установленную катушку.
  5. Усиленное напряжение в 22–25 кВ подается на свечи.

Тип функционирования не отличается сложностью.

Датчик Холла на ВАЗ 2107

Датчик Холла — один из основных приборов в бесконтактной системе зажигания бензиновых моторов. При возникновении неполадок с этой деталью, работа двигателя нарушается. Чтобы можно было своевременно диагностировать проблему, важно знать и понимать, как работает датчик Холла (ДХ) и, в частности, на ВАЗ 2107, каким образом определить неисправность и заменить прибор. На всех этих моментах стоит остановиться более детально.


Датчик Холла является основным элементом бесконтактной системы зажигания бензинового двигателя

Назначение датчика

Ряд электронных систем автомобилей оснащаются датчиками, которые подают сигнал в соответствующий блок, отвечающий за работу силового агрегата, об изменении тех или иных параметров. Бесконтактная система зажигания ВАЗ 2107 также имеет такой прибор, который называется датчиком Холла (ДХ). Его назначение — определять угол положения коленвала и распредвала силового агрегата. Устанавливается сенсор не только на современных, но и на старых авто, например, ВАЗ 2108/09. Согласно показаниям элемента, ток подаётся на свечи зажигания.

Принцип работы прибора

Работа ДХ основана на эффекте увеличения напряжения в поперечном сечении проводника, который помещён в магнитное поле. В тот момент, когда должна появиться искра, происходит изменение электродвижущей силы, от трамблёра сигнал подаётся на коммутатор и свечи зажигания. Если рассмотреть датчик Холла, который сегодня используется в системах зажигания без использования контактов, то представляет он собой прибор для улавливания изменений магнитного поля при работе распредвала. Для срабатывания элемента требуется определённое значение магнитной индукции.

Работа сенсора осуществляется следующим образом: на оси трамблёра есть специальная пластина корончатого типа. Её особенностью являются прорези, количество которых соответствует числу цилиндров мотора. В конструкции датчика также предусмотрен постоянный магнит. Как только начинает вращаться вал распределителя зажигания, ведомая пластина пересекается с пространством датчика, что приводит к возникновению импульса, который передаётся в катушку зажигания. Этот импульс преобразуется и вызывает образование искры на свечах, вследствие чего и происходит зажигание топливовоздушной смеси.


Принцип работы элемента Холла: 1 — магнит; 2 — пластинка из полупроводникового материала

По мере роста числа оборотов двигателя, увеличивается частота импульсов, поступающих от ДХ, что определяет нормальную работу силового агрегата. Несмотря на то что рассмотренное явление было открыто задолго до того момента, как появились серийные автомобили, тем не менее оно используется в автомобильном производстве и сегодня. Сенсор является довольно надёжным прибором, поломка которого происходит не так часто.

Видео: работа датчика Холла

На датчике Холла есть три контакта:

  • масса;
  • плюс питания (около 6 В);
  • связь с коммутатором системы зажигания.

Где находится ДХ на ВАЗ 2107

Если вы являетесь владельцем ВАЗовской «семёрки» с бесконтактным зажиганием, то совсем не лишним будет знать, где расположен датчик Холла. Отыскать распределитель зажигания не составит труда, а вот сам сенсор находится под его крышкой. Для доступа к ДХ необходимо снять две защёлки и убрать крышку трамблёра, после чего можно увидеть сам датчик.


Датчик Холла на ВАЗ 2107 находится в подкапотном пространстве под крышкой трамблера

Схема подключения

Датчик Холла имеет непосредственную связь с коммутатором и подключается по схеме, приведённой на рисунке.


Датчик Холла имеет простую схему подключения: сигнал с прибора подается на коммутатор, а затем на катушку зажигания

Сам коммутатор выполняет следующие функции:

  • усиливает импульсы до 12 В и передаёт их на катушку зажигания;
  • получает сигнал от ДХ в виде импульса.

Простыми словами, коммутатор представляет собой обычный усилитель, который выполнен по аналогии со сборкой на полевых транзисторах. Несмотря на простоту схемы, устройство проще приобрести, чем изготавливать самому. Главное, чтобы датчик Холла и коммутатор на ВАЗ 2107 были правильно установлены и подключены. Иначе работа сенсора будет неправильной.


Коммутатор предназначен для усиления поступающей на него импульсов от датчика Холла

Схема подключения

На рисунке представлена принципиальный электрический рисунок для ВАЗ 2108 и 2109 с распиновкой контактов.

Работа системы зажигания осуществляется следующим образом:

  1. По проводу напряжение на датчик передается от переключателя через красный провод.
  2. Магнитом создается поле.
  3. К коммутатору подается импульс через зеленый провод.

С помощью элемента Холла регулируется напряжение, направленное на высоковольтную катушку.

Еще один способ диагностики

Перед тем как проверить датчик Холла на ВАЗ-2109, вам потребуется выполнить подготовку.

Но при этом вы наверняка определите целостность прибора. Процедура выполнения:

  1. Соединяете со свечой центральный вывод катушки зажигания.
  2. Корпус свечи соединяете с минусом питания (массой).
  3. Снимаете датчик Холла.
  4. Включаете зажигание. Колодка с проводами должна быть подключена к датчику.
  5. Проводите отверткой или любым металлическим (магнитным) предметом около активной части прибора. Если искра появится, то датчик исправен. Если нет – его нужно заменить.

Правда, если работа датчика нестабильная, этот способ может не помочь – попробуйте поставить заведомо исправный.

Признаки неисправности

С течением времени прибор приходит в негодность. Распознать это можно по следующим признакам:

  • двигатель плохо работает или глохнет;
  • мотор не держит холостой ход;
  • наблюдается детонация автомобиля;
  • в процессе движения движок сам выключается.

Не всегда неполадки носят серьезный характер. Иногда причиной является простое окисление контактов. Достаточно их пошевелить, чтобы работа двигателя восстановилась. Такие симптомы проявляются из-за ослабления крепежа датчика. Для этого его необходимо подтянуть. Случается, что причина лежит в коротком замыкании проводки.

Как проверить

При подозрениях на неисправность датчика, его диагностику можно провести так:

  1. С помощью исправного элемента. От основного датчика отключается питание и подключается к новому прибору. Затем вынимается центральный провод зажигания и укладывается на металлическую поверхность. Делается это с целью визуальной фиксации искры. Включается зажигание. Для имитации работы экрана рядом с магнитом совершаются движения тонким металлическим предметом. Если заметно появление искры, значит, родной датчик был неисправен.
  2. С применением прибора мультиметра. Сначала он переводится в режим работы вольтметра. Подключаются провода измерителя к элементу. При движении металлическим предметом внутри датчика будет происходить имитация работы экрана. Если прибор будет показывать изменение напряжения в пределах от 0.4 В до 11 В, значит, элемент исправен.
  3. С помощью создания имитации нового датчика. От элемента отсоединяется питание. Вынимается центральный провод трамблера, который помещается на массу с целью наблюдения за искрой. На следующем этапе замыкаются контакты «3» и «6» и наблюдается за появлением искры. Неисправность датчика подтверждается в случае ее проскальзывания.

Если такая проверка указала на поломку, то элемент нужно выбросить и установить новый.

Причины выхода из строя ДХ

Ниже приведены наиболее распространённые факторы выхода из строя датчика Холла:

  1. Наличие загрязнений. Частой причиной поломки бывает банальная грязь. При ее появлении контроллер об это просигнализирует – авто начинает барахлить.
  2. Пропала искра. Необходимо проверить проводку и клеммы на наличие и качество контакта. Окисление хотя бы одного из трех выводов может привести к разрыву цепи. К тому же может произойти простой перегиб или обрыв провода – это может быть вызвано смещением площадки ДХ вакуумным корректором зажигания. Чтобы этого избежать проводка должна закрепляться так, чтобы при смещении она сгибалась в петлю.
  3. Пробой проводки. При сильно изношенной высоковольтной проводке в машине, если она пролегает рядом с проводами датчика, существует вероятность пробоя высоким напряжением. Это чаще происходит при высокой влажности воздуха либо при случайном заезде в глубокую лужу.

Провода от датчика лучше располагать подальше от остальной проводки авто. Также избежать такой проблемы можно регулярной заменой всей электропроводки один раз в два три года. Помимо этого возможен выход из строя датчика вследствие перезарядки генератора АКБ, если контроллер получил чрезмерную нагрузку и на контакте коммутатора сгорел какой-либо элемент.

Замена

Когда проверка показала неисправность датчика, то для снятия необходимо подготовить ключ на 10 мм, и отвертку. Этапы процедуры:

  1. От устройства отключается питание.
  2. С автомобиля демонтируется трамблер.
  3. Прибор относится на верстак и с него снимается крышка.
  4. Осторожно демонтируется пыльник с бегунком.
  5. Откручивается винт штекера.
  6. Снимаются винты опорной пластины.
  7. Демонтируется вакуумный корректор. Для этого выкручиваются 2 винта.
  8. Достаются все провода.
  9. Вынимается датчик вместе с опорной пластиной.
  10. Устанавливается новый элемент, и монтаж проводится в обратном порядке.

В процессе проведения замены все внутреннее пространство трамблера необходимо тщательно очистить от грязи. Как и при промывке карбюратора для этого используется ацетон.

Где установлен

Датчик холла размещён внутри распределителя зажигания (трамблёра). Магнитный элемент закреплён на опорной пластине, под пыльником бегунка, двумя винтами. От него отходят 3 провода: красный, зелёный и чёрный (плюсовой, импульсный, минусовой) и соединяются с колодкой, которая на выходе из корпуса трамблёра закреплена на 1 винт. Цоколёвка (распиновка) проводов именно в таком порядке.

Цены

Для ВАЗ 2108–2109 оригинальный номер прибора Холла — продукт с артикулом 21080-3706800-00. Если его не окажется в наличии — обратите внимание на аналоги. Возможные варианты представлены в таблице.

АртикулОрганизация производительЦена в руб
21080-3706800-00 (оригинал)LADA590
21080370680082 (аналог)АВТОВАЗ240
GLSS133 (аналог)GALLANT230
21080370680000 (аналог)АВТОЭЛЕКТРОНИКА195
21080370680001 (аналог)АВТОВАЗ190
RK02008 (аналог)РЕМКОМ150

Представленные аналоги являются качественной продукцией, которую можно устанавливать на автомобиль.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]