Датчик холла ноутбук как проверить: Датчик холла в ноутбуке как проверить

Датчик холла в ноутбуке как проверить

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Последние вопросы

Ноутбуки Packard Bell EasyNote TV11HC

EasyNote TV11HC. Суть проблемы – при закрытии крышки перехода в спящий режим не происходит. Но если сверху ещё чуть чуть надавить, то переходит в спящий режим. Можно просто посильнее закрыть крышки – опять же сработает. Думаю, что то не так, либо с датчиком закрытия крышки, либо с магнитом. Подскажите пожалуйста, где его искать?

Мульти Бренд Премиум сервис СПБ 19.09.2017 02:22

Для начала проверте целостность корпуса и петлей, так как при более сильном нажатии всё таки срабатывает.

Ремонт48 Липецк 18.09.2017 22:09

Нужно отрегулировать магнит или дело в деформированном корпусе.

Берёте маленький магнитик и проводите по периметру топ-панели в том месте где гаснет экран и устройство уходит в «сон» там и находится датчик хола как правило находится на левой части топ панели в районе клавиши Shift и Caps Lock (могу ошибаться) как правило перестаёт срабатывать после замены матрици если забыли установить магнит в крышку либо сместили его, ну и конечно же убедитесь, что корпус цел и петли закрываются полностью. (доброго вам времени суток и продолжительной работы вашему устройству)

Датчик холла в ноутбуке как проверить

Последние вопросы

Ноутбуки Packard Bell EasyNote TV11HC

EasyNote TV11HC. Суть проблемы — при закрытии крышки перехода в спящий режим не происходит. Но если сверху ещё чуть чуть надавить, то переходит в спящий режим. Можно просто посильнее закрыть крышки — опять же сработает. Думаю, что то не так, либо с датчиком закрытия крышки, либо с магнитом. Подскажите пожалуйста, где его искать?

Мульти Бренд Премиум сервис СПБ 19.09.2017 02:22

Для начала проверте целостность корпуса и петлей, так как при более сильном нажатии всё таки срабатывает.

Ремонт48 Липецк 18.09.2017 22:09

Нужно отрегулировать магнит или дело в деформированном корпусе.

Берёте маленький магнитик и проводите по периметру топ-панели в том месте где гаснет экран и устройство уходит в «сон» там и находится датчик хола как правило находится на левой части топ панели в районе клавиши Shift и Caps Lock (могу ошибаться) как правило перестаёт срабатывать после замены матрици если забыли установить магнит в крышку либо сместили его, ну и конечно же убедитесь, что корпус цел и петли закрываются полностью. (доброго вам времени суток и продолжительной работы вашему устройству)

Датчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры – он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр – от греч. – тепло и измерять, показывает температуру. Но вот что за странное название: датчик Холла?

С чего все начиналось

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.

Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и знаете что обнаружил? Разность потенциалов на гранях А и C! Или проще сказать, напряжение. Этот эффект и назвали в честь этого ученого.

Как только он сделали это открытие, вскоре стали делать радиоэлементы на этом эффекте. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект – в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла.

Линейные датчики Холла

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого проводоа, например, токовые клещи

а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам магнитного поля.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер. Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью. Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Разработчики на этом не остановились. Как только наступила эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Выглядит все это примерно вот так:

В результате промышленность стала выпускать датчики Холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.

Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом – датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

А вот здесь можно скачать даташит на этот датчик: (нажмите сюда). Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

Для этого давайте соберем простейшую схемку: простой светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и, конечно же, сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от Блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс – на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно – я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать северный и южный полюс.

Как только я поднес магнит “красным” полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу перестал гореть

Переворачиваю магнит другим полюсом и вуаля!

Если магнитик не переворачивать, то есть не менять полюса, то у нас светодиод также останется потухшим, потому как датчик у нас биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть – единичка, сигнала нет – ноль. То есть светодиод горит – единичка, светодиод потух – ноль. Поэтому датчики Холла с логическими элементами в одном корпусе очень полюбила цифровая электроника. Их можно подцепить к микроконтроллерам и другим логическим элементам.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков Холла

• датчики тока
• тахометры
• датчики вибрации
• детекторы ферромагнетиков
• датчики угла поворота
• бесконтактные потенциометры
• бесколлекторные двигатели постоянного тока
• датчики расхода
• датчики положения

Применение цифровых датчиков Холла

• датчики частоты вращения
• устройства синхронизации
• датчики систем зажигания автомобилей
• датчики положения
• счетчики импульсов
• датчики положения клапанов
• блокировка дверей
• измерители расхода
• бесконтактные реле
• детекторы приближения
• датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Там нет электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона и электромагнитного реле. Используйте на здоровье датчики Холла в своих электронных устройствах.

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Как проверить датчик холла в ноутбуке

Датчик Холла | Описание, предназначение, виды

Датчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры – он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр – от греч. – тепло и измерять, показывает температуру.  Но  вот что за странное название: датчик Холла?

С чего все начиналось

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток.  На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.

Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и знаете что обнаружил?  Разность потенциалов на гранях А и C!  Или проще сказать, напряжение. Этот эффект и назвали в честь этого ученого.

Как только он сделали это открытие, вскоре стали делать радиоэлементы на этом эффекте. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект  –  в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла. 

Линейные датчики Холла

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого проводоа, например, токовые клещи

а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам магнитного поля.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер. Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью. Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Разработчики на этом не остановились. Как только наступила  эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Выглядит все это примерно вот так:

В результате промышленность стала выпускать датчики Холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

[stextbox id=’info’]

Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.

Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом – датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика.  Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.

[/stextbox]

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

А вот здесь можно скачать даташит на этот датчик: (нажмите сюда). Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

Для этого давайте соберем простейшую схемку: простой светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и, конечно же, сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от Блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс – на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно – я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать северный и южный полюс.

Как только я поднес магнит “красным” полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу перестал гореть

Переворачиваю магнит другим полюсом и вуаля!

Если магнитик не переворачивать, то есть не менять полюса, то у нас светодиод также останется потухшим, потому как датчик у нас биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео,  мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть – единичка, сигнала нет – ноль. То есть светодиод горит – единичка, светодиод потух – ноль. Поэтому датчики Холла с логическими элементами в одном корпусе очень полюбила цифровая электроника. Их можно подцепить к микроконтроллерам и другим логическим элементам.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков Холла

• датчики тока
• тахометры
• датчики вибрации
• детекторы ферромагнетиков
• датчики угла поворота
• бесконтактные потенциометры
• бесколлекторные двигатели постоянного тока
• датчики расхода
• датчики положения

Применение цифровых датчиков Холла

• датчики частоты вращения
• устройства синхронизации
• датчики систем зажигания автомобилей
• датчики положения
• счетчики импульсов
• датчики положения клапанов
• блокировка дверей
• измерители расхода
• бесконтактные реле
• детекторы приближения
• датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически  датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Там нет электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона  и электромагнитного реле. Используйте на здоровье датчики Холла в своих электронных устройствах.

Ремонт ноутбука Toshiba Satellite L755d-11x. Часть 2. Замена датчиков, резисторов, транзисторов и восстановление дорожек

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

 

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Ссылка на видеоинструкцию:

http://www.youtube.com/watch?v=7earGGNh5No

Датчик холла в ноутбуке как проверить

Последние вопросы

Ноутбуки Packard Bell EasyNote TV11HC

EasyNote TV11HC. Суть проблемы — при закрытии крышки перехода в спящий режим не происходит. Но если сверху ещё чуть чуть надавить, то переходит в спящий режим. Можно просто посильнее закрыть крышки — опять же сработает. Думаю, что то не так, либо с датчиком закрытия крышки, либо с магнитом. Подскажите пожалуйста, где его искать?

Мульти Бренд Премиум сервис СПБ 19.09.2017 02:22

Для начала проверте целостность корпуса и петлей, так как при более сильном нажатии всё таки срабатывает.

Ремонт48 Липецк 18.09.2017 22:09

Нужно отрегулировать магнит или дело в деформированном корпусе.

Берёте маленький магнитик и проводите по периметру топ-панели в том месте где гаснет экран и устройство уходит в «сон» там и находится датчик хола как правило находится на левой части топ панели в районе клавиши Shift и Caps Lock (могу ошибаться) как правило перестаёт срабатывать после замены матрици если забыли установить магнит в крышку либо сместили его, ну и конечно же убедитесь, что корпус цел и петли закрываются полностью. (доброго вам времени суток и продолжительной работы вашему устройству)

Датчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры – он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр – от греч. – тепло и измерять, показывает температуру. Но вот что за странное название: датчик Холла?

С чего все начиналось

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил очень странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток. На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.

Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит и знаете что обнаружил? Разность потенциалов на гранях А и C! Или проще сказать, напряжение. Этот эффект и назвали в честь этого ученого.

Как только он сделали это открытие, вскоре стали делать радиоэлементы на этом эффекте. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект – в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла.

Линейные датчики Холла

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, не касаясь самого проводоа, например, токовые клещи

а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики Холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение на датчике Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам магнитного поля.

Линейные датчики, как я уже сказал, могут быть использованы в токовых клещах. Они позволяют измерять силу тока, начиная от 250 мА и до нескольких тысяч Ампер. Самым большим преимуществом в таких токовых клещах является отсутствие механического контакта с измеряемой цепью. Иными словами, токовые измерители на эффекте Холла намного безопаснее, чем измерители на основе шунта и амперметра, особенно при большой силе тока в цепи, которую нередко можно встретить в промышленных установках.

Цифровые датчики Холла

Разработчики на этом не остановились. Как только наступила эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком Холла стали помещать различные логические элементы. Выглядит все это примерно вот так:

В результате промышленность стала выпускать датчики Холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.

Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом – датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика. Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.

Как проверить датчик Холла

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

А вот здесь можно скачать даташит на этот датчик: (нажмите сюда). Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую – минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

Для этого давайте соберем простейшую схемку: простой светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и, конечно же, сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от Блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс – на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно – я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать северный и южный полюс.

Как только я поднес магнит “красным” полюсом к датчику холла, то у меня светодиод сразу перестал гореть

Переворачиваю магнит другим полюсом и вуаля!

Если магнитик не переворачивать, то есть не менять полюса, то у нас светодиод также останется потухшим, потому как датчик у нас биполярный.

А вот и видео работы

Как вы видите на видео, мы с помощью магнита управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть – единичка, сигнала нет – ноль. То есть светодиод горит – единичка, светодиод потух – ноль. Поэтому датчики Холла с логическими элементами в одном корпусе очень полюбила цифровая электроника. Их можно подцепить к микроконтроллерам и другим логическим элементам.

Применение датчиков Холла

В настоящее время область применения датчиков Холла очень обширна и с каждым годом становится все шире и шире. Вот основные применения:

Применение линейных датчиков Холла

• датчики тока
• тахометры
• датчики вибрации
• детекторы ферромагнетиков
• датчики угла поворота
• бесконтактные потенциометры
• бесколлекторные двигатели постоянного тока
• датчики расхода
• датчики положения

Применение цифровых датчиков Холла

• датчики частоты вращения
• устройства синхронизации
• датчики систем зажигания автомобилей
• датчики положения
• счетчики импульсов
• датчики положения клапанов
• блокировка дверей
• измерители расхода
• бесконтактные реле
• детекторы приближения
• датчики бумаги (в принтерах)

Заключение

Чем же так хороши датчики Холла? Если соблюдать нормальные рабочие значения напряжения и тока, то теоретически датчика хватит на бесконечное число включений-выключений. Там нет электромеханического контакта, который бы изнашивался, в отличие от геркона и электромагнитного реле. Используйте на здоровье датчики Холла в своих электронных устройствах.

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Датчик холла в ноутбуке как проверить. Ремонт ноутбука Toshiba Satellite L755d-11x. Часть 2. Замена датчиков, резисторов, транзисторов и восстановление дорожек

Как проверить датчик холла

Вопрос: Sony Vaio (VPCSB3V9R mbx-237) не реагирует на кнопку включения

Доброго времени суток!

При подключении зарядки, желтый диод загорается, напруга на батарейку идет. Не включается ни как, аккум+зарядка, просто ли зарядка или один аккум.

В течении нескольких дней перестал включатся, выходил из строя постепенно, день работал, день не включался. Если часто нажимать на включение, то можно поймать момент и ноут включится, правда потом отключится или если система стартанет, то уйдет в спящий режим и от туда, его можно достать только выдергиванием аккумулятора. Кнопки assets и web, так же ноут не включают. С электроникой знаком, но с ноутами не совсем.

Не могу понять с чего начать, не смотря на то, что прочитал пару статей о том, как стартует ноутбук. Нашел пару пробитых транзисторов, но думаю они не влияют на общий ход работы. Один на модуле питания, видимо отключает зарядку, второй идет на сидюк (как раз сидюк не работал).

Докопался до микросхемы SN0608098RHBR, пока непонятно как выявить неисправность. Не вижу последовательности действий. Есть идеи рыть вокруг кнопки включения, но думаю это пальцем в небо… кнопка рабочая.

Если есть возможность, подскажите, что нужно проверить?

За ранее благодарен.

Добавлено через 25 минутСейчас попробую проверить датчик холла.

Ответ: Есть вопрос по 6Pin шлейфу. Доп. плата отключена от материнки, мерим сопротивление на разъеме от земли на доп.плате сопротивление 125 кОм и растет. К доп. плате подключаю питание, мерю 19в на разъеме подключенному к материнке, относительно земли на доп.плате. Все остальные шлейфы отключены.

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Compute

ЛБП и осцил есть?

Не лабараторный, но есть БП. Осцила нет. Теперь мерю сопротивления на концах W_F1. Отключены все шлейфы, кроме одного 80ти пинового.

Добавлено через 9 минутЕсли октлючить все шлейфы кроме 6ти пинового, при подключенном питании, 19в есть и без просадки.Теперь предохранитель. Относительно земли на доп плате, смотрю сопротивление. Справа 73 кОма и растет, слева 167 кОм и растет, если смотреть на плату как она на фото выше.

Добавлено через 6 минутуточнение: Справа 80 кОма, слева 164 кОм (емкостное и там и там), если смотреть на плату как она на фото выше.

еще есть два транзистора 6С, один в цепи подзарядки сильно подсевший, другой возле микросхемы PQ725 сгоревший.

forundex.ru

Датчик Холла > Практическая электроника

Датчик дождя, датчик уровня жидкости, датчик температуры — он же термометр. Вроде бы все ясно: датчик дождя показывает наличие дождя, датчик уровня жидкости — показывает, как ни странно, уровень жидкости; термометр — от греч. — тепло и измерять, показывает температуру.  Но  вот что за странное название: датчик Холла?

 

Дело было еще в 19-ом веке. Американский физик Эдвин Холл обнаружил странную вещь… Он взял пластинку золота и стал пропускать через неё постоянный ток.  На рисунке эту пластинку я отметил с гранями ABCD.

Так вот, когда он пропускал постоянный ток через грани D и B, и поднес перпендикулярно пластинке постоянный магнит, знаете что он обнаружил?  Разность потенциалов на гранях А и C!  Или проще сказать, напряжение, измеряемое в Вольтах ;-). Этот эффект и назвали в честь этого ученого.

Как только чухнули эту фишку, стали делать радиоэлементы с этим эффектом. Чтобы не заморачиваться с названием, назвали в честь того, кто открыл этот эффект  —  в честь Холла. Поэтому радиоэлементы, основанные на эффекте Холла, называют датчиками Холла. 

О чего же зависит напряжение на гранях А и С? В основном от магнитного поля, создаваемым либо постоянным магнитом, либо электромагнитом; толщиной пластинки, а также силой тока, протекающего через саму пластинку. Благодаря этим параметрам с помощью датчика Холла были построены приборы, позволяющие замерять силу тока в проводнике, например, токоизмерительные клещи, не касаясь самого провода, а также приборы, с помощью которых можно замерять напряженность магнитного поля. Датчики холла, используемые в этих приборах называют линейными, так как напряжение Холла прямо пропорционально измеряемым параметрам.

Разработчики на этом не остановились. Как только наступила  эра цифровой элек троники в один корпус вместе с датчиком холла стали помещать различные логические элементы. В результате промышленность стала выпускать датчики холла для цифровой электроники. В основном такие датчики делятся на три вида:

— Униполярные. Реагируют только на один магнитный полюс. На противоположный магнитный полюс не обращают никакого внимания. То есть подносим например южный полюс магнита, датчик сработал. На северный магнитный полюс ему наплевать.

— Биполярные. Здесь уже интереснее. Подносим магнит одним полюсом — датчик сработал и продолжает работать даже тогда, когда мы убираем магнит от датчика.  Для того, чтобы его выключить, нам надо подать на него другую полярность магнита.

— Омниполярные. Этим датчикам по барабану на какой полюс включаться и выключаться. Пусть будет хоть южный или северный.

Давайте рассмотрим работу цифрового биполярного датчика Холла марки SS41. Выглядит наш подопечный вот так:

А вот здесь можно скачать даташит на этот датчик: (нажмите сюда). Итак, на первую ножку подаем плюс, на вторую — минус, а с третьей ножки уже снимаем сигнал логической единицы или нуля.

Для этого давайте соберем простейшую схемку: простой светодиод на 3 Вольта, токоограничительный резистор на 1КилоОм и, конечно же, сам датчик Холла.

Теперь цепляемся к нашей схеме от Блока питания, выставив на нем 5 Вольт. Минус на средний вывод, а плюс — на первый.

У меня под рукой оказался вот такой магнитик:

Чтобы не перепутать полюса, я пометил бумажным ценником один из полюсов магнита. Какой именно — я не знаю, так как не имею компаса, с помощью которого можно было бы узнать северный и южный полюс.

Как только я поднес магнитик «красным» полюсом к датчику холла, то у меня светодиодик сразу перестал гореть

Переворачиваю магнитик другим полюсом и вуаля!

Если магнитик не переворачивать, то есть не менять полюса, то у нас светодиод также останется потухшим, потому как датчик у нас биполярный.

А вот и видос:

Как вы видите на видео,  мы с помощью магнитика управляем датчиком Холла. Датчик Холла выдает нам два состояния сигнала: сигнал есть — единичка, сигнала нет — ноль. То есть светодиод горит — единичка, светод

принцип работы, как проверить своими руками, применение

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).

Рис .1. Демонстрация эффекта Холла

В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения U_холла 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:

• Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота). Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток
• Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.

Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:

• униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
• биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.

Внешний вид цифрового датчика Холла

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:

• А – проводник.
• В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
• С – аналоговый датчик Холла.
• D – усилитель сигнала.

Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение U_ДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.

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:

• А – датчик.
• B – магнит.
• С – пластина из магнитопроводящего материала (количество выступов соответствует числу цилиндров).

Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:

• При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.
• В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
• В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.

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:

• Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
• Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
• Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
• Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
• В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.

Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:

• попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
• произошел обрыв сигнального провода;
• в разъем ДП попала вода;
• сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
• порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
• повреждение проводов, подающих питание к ДП;
• перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
• проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
• проблемы с блоком управления;
• неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
• возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.

Как проверить работоспособность датчика Холла?

Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:

1. Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:

• отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
• запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.

Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.

2. Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.

Схема подключения мультиметра для проверки ДХ

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.

Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ

3. Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.

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:

1. Проверяем питание на датчике. Для этой цели подключаем (соблюдая полярность) наш тестер к клеммам 1 и 3 ДХ. Включаем зажигание, если с питанием все нормально, светодиод загорится, в противном случае потребуется проверять цепь питания (предварительно убедившись в правильном подключении светодиода).
2. Проверяем сам датчик. Для этого провод с первой клеммы «перебрасываем» на вторую (сигнал с ДХ). После этого начинаем крутить распредвал (руками или стартером). Моргание светодиода засвидетельствует исправность ДХ. В противном случае, на всякий случай проверяем соблюдение полярности при подключении светодиода, и если оно выполнено правильно, — меняем датчик на новый.

Как проверить датчик холла

Вопрос: Sony Vaio (VPCSB3V9R mbx-237) не реагирует на кнопку включения

Доброго времени суток!

При подключении зарядки, желтый диод загорается, напруга на батарейку идет. Не включается ни как, аккум+зарядка, просто ли зарядка или один аккум.

В течении нескольких дней перестал включатся, выходил из строя постепенно, день работал, день не включался. Если часто нажимать на включение, то можно поймать момент и ноут включится, правда потом отключится или если система стартанет, то уйдет в спящий режим и от туда, его можно достать только выдергиванием аккумулятора.
Кнопки assets и web, так же ноут не включают. С электроникой знаком, но с ноутами не совсем.

Не могу понять с чего начать, не смотря на то, что прочитал пару статей о том, как стартует ноутбук. Нашел пару пробитых транзисторов, но думаю они не влияют на общий ход работы. Один на модуле питания, видимо отключает зарядку, второй идет на сидюк (как раз сидюк не работал).

Докопался до микросхемы SN0608098RHBR, пока непонятно как выявить неисправность. Не вижу последовательности действий. Есть идеи рыть вокруг кнопки включения, но думаю это пальцем в небо… кнопка рабочая.

Если есть возможность, подскажите, что нужно проверить?

За ранее благодарен.

Добавлено через 25 минут
Сейчас попробую проверить датчик холла.

Ответ: Есть вопрос по 6Pin шлейфу. Доп. плата отключена от материнки, мерим сопротивление на разъеме от земли на доп.плате сопротивление 125 кОм и растет.
К доп. плате подключаю питание, мерю 19в на разъеме подключенному к материнке, относительно земли на доп.плате. Все остальные шлейфы отключены.

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Compute

ЛБП и осцил есть?

Не лабараторный, но есть БП. Осцила нет.
Теперь мерю сопротивления на концах W_F1. Отключены все шлейфы, кроме одного 80ти пинового.

Добавлено через 9 минут
Если октлючить все шлейфы кроме 6ти пинового, при подключенном питании, 19в есть и без просадки.
Теперь предохранитель. Относительно земли на доп плате, смотрю сопротивление. Справа 73 кОма и растет, слева 167 кОм и растет, если смотреть на плату как она на фото выше.

Добавлено через 6 минут
уточнение: Справа 80 кОма, слева 164 кОм (емкостное и там и там), если смотреть на плату как она на фото выше.

еще есть два транзистора 6С, один в цепи подзарядки сильно подсевший, другой возле микросхемы PQ725 сгоревший.

🚘 Как проверить датчик Холла мультиметром (тестером) или осциллографом

Принцип работы датчика Холла

Датчик Холла – это устройство, которое фиксирует изменения в электромагнитном поле. Фактически – это выключатель, который срабатывает в моменты появления магнитного поля возле него и вся суть его работы в автомобиле сводиться к получению данных о положении коленвала и распредвалов для своевременной подачи топливовоздушной смеси в цилиндр и её воспламенения. Последствием выхода такого датчика из строя является полная остановка двигателя, поскольку система управления двигателем «не знает» в каких положениях находятся поршни и клапана, а это чревато серьёзными последствиями.

В автомобилях Лада Веста принцип Холла используется в датчике фаз. Он располагается на шкиве впускного распредвала. В шкиве имеется прорезь, которая в момент прохождения мимо датчика меняет его потенциал до 0 вольт и передаёт эту информацию на блок управления двигателем. В этот момент поршень первого цилиндра находится в ВМТ в такте сжатия.

Как проверить датчик Холла ВАЗ

Утверждать о неисправности датчика Холла только лишь по остановке двигателя нет никакого смысла, поскольку к этому результату может привести множество других причин. Но, если вы имеете кабель диагностического разъёма и ноутбук (планшет) с установленным программным обеспечением, вы всегда сможете точно определить неисправность датчика по коду ошибки. P0340, P0342, P0343 – коды ошибок, связанные с работоспособностью датчика фаз. Если у вас нет возможности считать коды ошибок, то возникает вопрос, как проверить датчик Холла своими руками. На этот вопрос есть ряд ответов:

• проверка датчика фаз мультиметром
• проверка датчика фаз осциллографом
• проверка датчика фаз светодиодом

Как видите, существует немало ответов на вопрос о том, как проверить датчик Холла на исправность — это даёт возможность выполнить диагностику в любых условиях. Рассмотрим более подробно информацию о том, как проверить датчик Холла прибором.

Проверка датчика Холла мультиметром

Проверка исправности датчика Холла мультиметром – самый популярный и простой метод диагностики этого элемента. Если у вас в дороге случилась неисправность, вы всегда можете при наличии мультиметра осуществить диагностику датчика фаз.

Для осуществления этого действия нужно настроить мультиметр на режим вольтметра и установить ограничение от нуля до пятнадцати Вольт. Далее необходимо включить четвёртую передачу и приподнять одно колесо автомобиля на домкрате. Подключив мультиметр к датчику и вращая колесо, следите за изменениями показателей мультиметра. Если датчик исправен, то при прохождении прорези шкива распредвала мимо него, напряжение будет кратковременно падать практически до отметки 0. При иных показателях или при полном отсутствии показателей датчик фаз можно считать неисправным. Таким образом, производится проверка датчика Холла тестером на автомобилях Лада Веста.

 Проверка датчика Холла осциллографом

Этот метод также можно использовать для такого действия, как диагностика датчика Холла. В отличие от предыдущего метода, осциллограф позволяет визуально увидеть график скачков напряжения. Видео на экране осциллографа даёт немного более ясную картину и может использоваться для проверки «умирающего» датчика — он может создавать временные перебои в работе двигателя и, при подключении к нему осциллографа у вас будет возможность сравнить работу датчика в нескольких циклах. Например, бывает такое, что датчик периодически не выдаёт достаточного напряжения, и осциллограф это наглядно продемонстрирует в виде разницы амплитуд.

Чтобы протестировать датчик фаз осциллографом, нужно установит автомобиль на подъёмник, подключить осциллограф, включить зажигание, запустить двигатель и включить первую передачу. Для более менее определённой картины достаточно будет наблюдать за показаниями в течение минуты.

Спасибо за подписку!

Проверка датчика Холла светодиодом

Как проверить датчик Холла без тестера? Вы можете выполнить проверку, воспользовавшись элементарным светодиодом. Метод не отображает числовые характеристики напряжения, но проверки с помощью светодиода достаточно для того чтобы убедиться в исправности или неисправности датчика фаз.

Для такой проверки достаточно подключить светодиод проводами к датчику фаз и сымитировать работу двигателя любым из методов, указанных выше. Если светодиод моргает с одинаковой периодичностью (один раз за полный такт работы первого поршня), то датчик исправен и не подлежит замене. Если же светодиод не моргает, то это говорит о неисправности датчика или неисправности светодиода (рекомендуется проверить светодиод перед использованием в качестве тестера).

Но при такой проверке есть одно «но»: если датчик фаз не выдаёт достаточного напряжения для получения системой управления двигателя сигнала, то диод всё равно будет моргать.

Датчик холла в ноутбуке как проверить

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Начало статьи читайте в первой части.

Во второй части инструкции начинаем с восстановления участка цепи.

Для этого нужно выпаять датчик, который отвечает за сигнал открытия/закрытия крышки, и резистор в цепи этого датчика. Резистор отпал сам, значит, он подлежит замене. У датчика одна из ножек отгнила, поэтому нужен более подробный осмотр на предмет возможности восстановить ее.

Прочищаем контактные площадки спиртом и щеточкой.

Потом очищаем место от флюса и проверяем, в каком состоянии находятся дорожки. Для этого можно воспользоваться увеличительным устройством.

Дорожки оказались в нормальном состоянии.

Теперь обращаемся к схеме, чтобы узнать номинал стоявшего резистора. По этим характеристикам подберем новый, заведомо исправный, резистор и запаяем на его место.

На схеме находим необходимые нам элементы по их позиционному обозначению – MR5 и R444.

Данный резистор стоит в цепи сигнала LID591. Данный сигнал является сигналом открытия/закрытия крышки ноутбука. Датчик холла MR5 реагирует на магнитное поле, которое создает магнит, спрятанный в крышке ноутбука.

Обрыв нашего резистора подтяжки R444 может препятствовать тому, чтобы появлялся высокий уровень сигнала на выводе LID591.

Номинал резистора, как мы видим на схеме, составляет 100 кОм. Находим резистор такого же номинала и впаиваем на место старого. Мы, как обычно, воспользуемся платой-донором. Если у вас такой нет, придется покупать резистор.

После установки резистора и датчика не забываем очистить место пайки.

При проверке микроскопом одной из дорожек около светодиодов обнаружили, что она прогнила. Ее придется зачистить чем-нибудь острым, а также флюсом и паяльником.

Перегнившую дорожку восстановим при помощи тонкой проволочной перемычки.

Укладываем проволочку вдоль линии дорожки, соединив рабочие участки дорожки между собой, и минуя поврежденный участок.

Припаиваем концы проволоки, затем очищаем участок пайки от флюса и других остатков.

При ремонте следующего участка также отпал резистор. Значит, снова придется обратиться к схеме. Позиционное обозначение резистора – PR109.

Данный резистор участвует в формировании сигнала S5D. То есть, когда этот резистор отгнил, сигнал S5D стал только низкого логического уровня. Потому что положительное напряжение на данный сигнал подается через этот резистор.

Этот сигнал через перемычку подается на затвор транзистора PQ21. Транзистор коммутирует напряжение +3V_S5.

Это напряжение получается из напряжения +3VCPU при открытии данного транзистора. Чтобы транзистор открылся, на его затвор необходимо подать высокий логический уровень.

Соответственно, транзистор откроется, когда наше напряжение S5D будет высокого логического уровня.

Узнаем, что это за напряжения +3VCPU и +3V_S5. На каком этапе они формируются.

Напряжение +3VCPU – это дежурное напряжение, которое всегда должно присутствовать на плате. Напряжение +3V_S5 появляется позже, когда плата в S5 режим.

Переходим к восстановлению участка платы. Первым делом восстанавливаем прогнивший участок дорожки.

Алгоритм действий знаком: зачищаем острым предметом, смазываем флюсом, проходим паяльником несколько раз, прокладываем между рабочими участками дорожки проволочку в качестве мостика, припаиваем ее, отрезаем лишнее и очищаем участок ремонта.

Затем устанавливаем новый резистор.

Теперь переходим к следующему проблемному участку – резистору R735 и транзистору Q56.

Отпаиваем их. Очищаем контактные площадки.

Затем снова обращаемся к схеме.

Эта цепь отвечает за индикацию подключения адаптера питания. В запуске материнской платы данная цепь не участвует.

Резистор здесь на 1.5 кОм. Найдем новый резистор с такими характеристиками и впаяем его на место старого.

Выпаянный транзистор оказался рабочим, поэтому мы его вернем на родное подготовленное место.

После восстановления не забываем очистить место пайки.

Восстановив все видимые повреждения, пробуем подать питание на плату и посмотреть, появится ли реакция на кнопку включения.

В нашем случае реакции на кнопку запуска не появилось. В таком случае откроем последовательность запуска и смотреть, что мешает нормальному старту платы.

Последние вопросы

Ноутбуки Packard Bell EasyNote TV11HC

EasyNote TV11HC. Суть проблемы — при закрытии крышки перехода в спящий режим не происходит. Но если сверху ещё чуть чуть надавить, то переходит в спящий режим. Можно просто посильнее закрыть крышки — опять же сработает. Думаю, что то не так, либо с датчиком закрытия крышки, либо с магнитом. Подскажите пожалуйста, где его искать?

Мульти Бренд Премиум сервис СПБ 19.09.2017 02:22

Для начала проверте целостность корпуса и петлей, так как при более сильном нажатии всё таки срабатывает.

Ремонт48 Липецк 18.09.2017 22:09

Нужно отрегулировать магнит или дело в деформированном корпусе.

Берёте маленький магнитик и проводите по периметру топ-панели в том месте где гаснет экран и устройство уходит в «сон» там и находится датчик хола как правило находится на левой части топ панели в районе клавиши Shift и Caps Lock (могу ошибаться) как правило перестаёт срабатывать после замены матрици если забыли установить магнит в крышку либо сместили его, ну и конечно же убедитесь, что корпус цел и петли закрываются полностью. (доброго вам времени суток и продолжительной работы вашему устройству)

Датчик холла как проверить

🚘 Как проверить датчик Холла мультиметром (тестером) или осциллографом

Принцип работы датчика Холла

Датчик Холла – это устройство, которое фиксирует изменения в электромагнитном поле. Фактически – это выключатель, который срабатывает в моменты появления магнитного поля возле него и вся суть его работы в автомобиле сводиться к получению данных о положении коленвала и распредвалов для своевременной подачи топливовоздушной смеси в цилиндр и её воспламенения. Последствием выхода такого датчика из строя является полная остановка двигателя, поскольку система управления двигателем «не знает» в каких положениях находятся поршни и клапана, а это чревато серьёзными последствиями.

В автомобилях Лада Веста принцип Холла используется в датчике фаз. Он располагается на шкиве впускного распредвала. В шкиве имеется прорезь, которая в момент прохождения мимо датчика меняет его потенциал до 0 вольт и передаёт эту информацию на блок управления двигателем. В этот момент поршень первого цилиндра находится в ВМТ в такте сжатия.

Как проверить датчик Холла ВАЗ

Утверждать о неисправности датчика Холла только лишь по остановке двигателя нет никакого смысла, поскольку к этому результату может привести множество других причин. Но, если вы имеете кабель диагностического разъёма и ноутбук (планшет) с установленным программным обеспечением, вы всегда сможете точно определить неисправность датчика по коду ошибки. P0340, P0342, P0343 – коды ошибок, связанные с работоспособностью датчика фаз. Если у вас нет возможности считать коды ошибок, то возникает вопрос, как проверить датчик Холла своими руками. На этот вопрос есть ряд ответов:

• проверка датчика фаз мультиметром
• проверка датчика фаз осциллографом
• проверка датчика фаз светодиодом

Как видите, существует немало ответов на вопрос о том, как проверить датчик Холла на исправность — это даёт возможность выполнить диагностику в любых условиях. Рассмотрим более подробно информацию о том, как проверить датчик Холла прибором.

Проверка датчика Холла мультиметром

Проверка исправности датчика Холла мультиметром – самый популярный и простой метод диагностики этого элемента. Если у вас в дороге случилась неисправность, вы всегда можете при наличии мультиметра осуществить диагностику датчика фаз.

Для осуществления этого действия нужно настроить мультиметр на режим вольтметра и установить ограничение от нуля до пятнадцати Вольт. Далее необходимо включить четвёртую передачу и приподнять одно колесо автомобиля на домкрате. Подключив мультиметр к датчику и вращая колесо, следите за изменениями показателей мультиметра. Если датчик исправен, то при прохождении прорези шкива распредвала мимо него, напряжение будет кратковременно падать практически до отметки 0. При иных показателях или при полном отсутствии показателей датчик фаз можно считать неисправным. Таким образом, производится проверка датчика Холла тестером на автомобилях Лада Веста.

 Проверка датчика Холла осциллографом

Этот метод также можно использовать для такого действия, как диагностика датчика Холла. В отличие от предыдущего метода, осциллограф позволяет визуально увидеть график скачков напряжения. Видео на экране осциллографа даёт немного более ясную картину и может использоваться для проверки «умирающего» датчика — он может создавать временные перебои в работе двигателя и, при подключении к нему осциллографа у вас будет возможность сравнить работу датчика в нескольких циклах. Например, бывает такое, что датчик периодически не выдаёт достаточного напряжения, и осциллограф это наглядно продемонстрирует в виде разницы амплитуд.

Чтобы протестировать датчик фаз осциллографом, нужно установит автомобиль на подъёмник, подключить осциллограф, включить зажигание, запустить двигатель и включить первую передачу. Для более менее определённой картины достаточно будет наблюдать за показаниями в течение минуты.

Спасибо за подписку!

Проверка датчика Холла светодиодом

Как проверить датчик Холла без тестера? Вы можете выполнить проверку, воспользовавшись элементарным светодиодом. Метод не отображает числовые характеристики напряжения, но проверки с помощью светодиода достаточно для того чтобы убедиться в исправности или неисправности датчика фаз.

Для такой проверки достаточно подключить светодиод проводами к датчику фаз и сымитировать работу двигателя любым из методов, указанных выше. Если светодиод моргает с одинаковой периодичностью (один раз за полный такт работы первого поршня), то датчик исправен и не подлежит замене. Если же светодиод не моргает, то это говорит о неисправности датчика или неисправности светодиода (рекомендуется проверить светодиод перед использованием в качестве тестера).

Но при такой проверке есть одно «но»: если датчик фаз не выдаёт достаточного напряжения для получения системой управления двигателя сигнала, то диод всё равно будет моргать.

Как работают датчики Холла

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 31 мая 2019 года.

Измерять электричество очень просто — мы все знакомы с электрическими устройствами, такими как вольт, усилитель и ватт (и большинство из нас видели счетчики с подвижной катушкой в той или иной форме). Измерение магнетизма немного сложнее. Спросить больше всего люди, как измерить напряженность магнитного поля (невидимое область магнетизма, простирающаяся вокруг магнита) или единицы в какая напряженность поля измеряется (веберы или тесла, в зависимости от того, как Вы измеряете), и они не будут иметь понятия.

Но есть простой способ измерить магнетизм с помощью устройства называется датчик Холла или зонд, который использует умный бит наука, открытая в 1879 году американским физиком Эдвин Х. Холл (1855-1938). Работа Холла была гениальной и опередила на годы — на 20 лет до открытия электрона, и никто по-настоящему не знал, что с ним делать, до тех пор, пока спустя десятилетия не стали лучше понимать полупроводниковые материалы, такие как кремний. В эти дни Эдвин Холл был бы в восторге чтобы найти названные в его честь датчики используются во всех виды интересных способов.Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: магнитное испытательное оборудование, используемое для изучения эффекта Холла. Фото любезно предоставлено Брукхейвенской национальной лабораторией и Министерством энергетики США (DOE).

Что такое эффект Холла?

Работая вместе, электричество и магнетизм могут заставить вещи двигаться: электродвигатели, громкоговорители и наушники — это лишь некоторые из незаменимых современные гаджеты, которые функционируют таким образом. Отправить колеблющийся электрический ток через катушку медного провода и (хотя вы не можете видеть это происходит) вы создадите временное магнитное поле вокруг катушки слишком.Поместите катушку рядом с большим постоянным магнитом и временным магнитное поле, создаваемое катушкой, будет либо притягивать, либо отталкивать магнитное поле от постоянного магнита. Если катушка свободна двигаться, он будет делать это — либо к постоянному магниту, либо от него. В электродвигатель, катушка настроена так, что она может вращаться на месте и поверните колесо; в динамиках и наушники, катушка приклеена на кусок бумага, пластик или ткань, которая движется вперед и назад к выкачать звук.

Фото: вы не можете видеть магнитное поле, но вы можете измерить его с помощью эффекта Холла.фото любезно предоставлено Wikimedia Commons.

Что, если вы поместите кусок проводника с током в магнитное поле и провод не может двигаться? То, что мы называем электричеством, — это, как правило, поток заряженные частицы через кристаллические (обычные, твердые) материалы (либо отрицательно заряженные электроны, изнутри атомов, либо иногда положительно заряженные «дыры» — промежутки, где должны находиться электроны). Вообще говоря, если вы подключите кусок проводящего материала к батарее, электроны пройдут через плиту по прямой линии.Как движущиеся электрические заряды, они также будут создавать магнитное поле. Если вы поместите плиту между полюса постоянного магнита, электроны будут отклоняться в изогнутый путь, как они движутся через материал, потому что их собственный Магнитное поле будет взаимодействовать с полем постоянного магнита. (Для записи, вещь, которая заставляет их отклоняться, называется Сила Лоренца, но нам не нужно вдаваться во все детали здесь.) Это означает, что одна сторона материала будет видеть больше электронов, чем другой, поэтому разность потенциалов (напряжение) появится через материал под прямым углом к ​​магнитному полю от постоянный магнит и поток тока.Это то, что физики называют эффектом Холла. Чем больше магнитное поле, тем больше отклоняются электроны; чем больше ток, чем больше электронов нужно отклонить. В любом случае, чем больше Разность потенциалов (известная как напряжение Холла) будет. В других Словом, напряжение Холла пропорционально по размеру электрическому ток и магнитное поле. Все это имеет больше смысла в наша маленькая анимация, ниже.

Как работает эффект Холла?

1. Когда электрический ток течет через материал, электроны (показанные здесь как синие капли) движутся через него в значительной степени по прямой линии.
2. Поместите материал в магнитное поле, и электроны внутри него тоже окажутся в поле. Сила действует на них (сила Лоренца) и заставляет их отклоняться от их прямого пути.
3. Теперь, глядя сверху, электроны в этом примере будут изгибаться, как показано: с их точки зрения, слева направо. С большим количеством электронов на правой стороне материала (внизу на этом рисунке), чем на левом (вверху на этом рисунке), будет разница в потенциале (напряжение) между двумя сторонами, как показано зеленым линия со стрелкойРазмер этого напряжения прямо пропорционален величине электрического тока и напряженности магнитного поля.

Куда они идут?

Как вы выясните, в каком направлении будут двигаться электроны? Вы можете определить направление силы Лоренца с помощью правила левой руки Флеминга (если вы исправляете обычный ток) или его правила правой руки (если вы этого не делаете).

Работа: заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, испытывают силу (силу Лоренца), которая меняет свое направление, вызывая эффект Холла.Вы можете использовать правило левой руки Флеминга (правило двигателя), чтобы выяснить направление силы, если вы помните, что правило применяется к обычному току (потоку положительных зарядов), и поле течет с севера на юг. В этом примере, если у нас есть поток электронов на страницу, обычный ток течет из страницы (так что это направление, в котором должен указывать ваш второй палец). Если поле течет слева направо (первый палец), наш большой палец говорит нам, что электроны будут двигаться вверх.

Использование эффекта Холла

Вы можете обнаружить и измерить все виды вещей с помощью эффекта Холла, используя то, что известно в качестве датчика Холла или датчика. Эти термины иногда используются взаимозаменяемы, но, строго говоря, относятся к разным вещам:

• Датчики Холла простые, недорогие, электронные чипы, которые используются во всех видах широко доступных гаджетов и продуктов.
• Зонд с эффектом Холла — более дорогие и сложные инструменты в научных лабораториях для таких вещей, как измерение напряженности магнитного поля с очень высокой точностью.

Фото: 1) Типичный кремниевый датчик Холла. Это выглядит очень похоже на транзистор — неудивительно, так как он сделан подобным образом. Фото объяснено thatstuff.com. 2) Зонд с эффектом Холла, используемый НАСА в середине 1960-х годов. Фото любезно предоставлено Исследовательский центр Гленна НАСА (NASA-GRC).

Обычно изготавливаются из полупроводников (такие материалы, как кремний и германий), эффект Холла датчики работают путем измерения напряжения Холла на двух их гранях когда вы помещаете их в магнитное поле.Некоторые датчики Холла упакованы в удобные чипы со схемой управления и могут быть подключен непосредственно к большим электронным схемам. Самый простой способ использование одного из этих устройств для определения положения чего-либо. Для Например, вы можете разместить датчик Холла на дверной раме и магнит на двери, поэтому датчик определяет, открыта ли дверь или закрыта от наличия магнитного поля. Такое устройство называется датчик приближения. Конечно, вы можете сделать ту же работу так же легко, как с магнитным герконом (нет общего правила относительно того, герконы старого образца или современные датчики с эффектом Холла лучше зависит от приложения).В отличие от герконов, которые являются механическими и полагаются на контакты двигаясь в магнитном поле, датчики Холла полностью электронные и не имеют движущихся частей, поэтому (теоретически, по крайней мере) они должны быть более надежными. Одна вещь, которую вы не можете сделать с помощью герконов, — это определить степень «единства» — силы магнетизма — потому что геркон включен или выключен. Вот что делает датчик Холла таким полезным.

Для чего используются датчики Холла?

Фото: Этот маленький бесщеточный двигатель постоянного тока от старого дисковода гибких дисков имеет три датчика Холла (обозначены красными кружками), расположенные вокруг его края, которые определяют движение ротора двигателя (вращающийся постоянный магнит) над ними (не показано на этом фото).На датчики смотреть не так много, как видно на фото крупным планом справа!

Датчики Холла

дешевы, прочны и надежны, крошечны и просты в использовании, так что вы найдете их на множестве разных машин и бытовых устройств, от автомобильных зажиганий до компьютерных клавиатур и заводских роботов для велотренажеров

Вот один очень распространенный пример, который вы можете использовать на своем компьютере прямо сейчас. В Бесщеточный двигатель постоянного тока (используется в таких случаях, как жесткие диски и дисководы гибких дисков), вы должны быть в состоянии точно определить, где двигатель расположен в любое время.Датчик Холла расположенные рядом с ротором (вращающаяся часть двигателя) смогут определить его ориентацию очень точно, измеряя изменения в магнитное поле. Подобные датчики также можно использовать для измерения скорости (например, посчитать, насколько быстро двигатель колеса или автомобиля кулачок или коленвал вращается). Вы часто найдете их в электронных спидометрах и анемометры (измерители скорости ветра), где они могут быть использованы аналогично герконам.

Революционное открытие Эдвина Холла заняло несколько десятилетий, но теперь это используется во всех местах — даже в электромагнитных ракетных двигателях.Не будет преувеличением сказать, что новаторская работа Холла дала о себе знать!

Artwork: Как упакован типичный датчик Холла. Магнитные поля могут быть очень маленькими, поэтому нам нужно, чтобы наши детекторы были максимально чувствительными, и вот один из способов добиться этого. Сам чип Холла (зеленый, 17) смонтирован на железной несущей пластине (серый, 16), зажатой внутри двух литых пластиковых секций (серый, 11, 12). Микросхема соединена проводами (19) с выводами клемм (синего цвета), с помощью которых она может быть подключена к цепи.Но действительно важными деталями являются два «железных концентратора» из мягкого железа (оранжевый, 15, 21), которые делают устройство намного более чувствительным. Когда вы помещаете магнит (22) рядом с датчиком, эти концентраторы позволяют магнитному потоку («плотности» магнетизма, создаваемого магнитным полем) течь вокруг непрерывной петли через чип Холла, создавая либо положительное, либо отрицательное напряжение. Если магнит скользит на другую сторону датчика, он производит противоположное напряжение. Произведение из патента США 3845445: модульное устройство с эффектом Холла, выполненное Roland Braun et al., IBM Corporation, 29 октября 1974 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

, Что такое эффект Холла и как работают датчики с эффектом Холла

В этом уроке мы узнаем, что такое эффект Холла и как работают датчики с эффектом Холла. Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменное руководство ниже.

Обзор

---

Эффект Холла является наиболее распространенным методом измерения магнитного поля, а датчики Холла очень популярны и имеют множество современных применений. Например, их можно найти в автомобилях в качестве датчиков скорости вращения колес, а также датчиков положения коленвала или распределительного вала.Также они часто используются в качестве переключателей, MEMS-компасов, датчиков приближения и так далее. Теперь мы рассмотрим некоторые из этих датчиков и посмотрим, как они работают, но сначала давайте объясним, что такое эффект Холла.

Что такое эффект Холла?

---

Вот эксперимент, который объясняет эффект Холла: если у нас есть тонкая проводящая пластина, как показано на рисунке, и мы устанавливаем ток через нее, то носители заряда будут течь по прямой линии от одной к другой стороне пластины.

Теперь, если мы подведем магнитное поле к пластине, мы нарушим прямой поток носителей заряда из-за силы, называемой силой Лоренца (Википедия).В таком случае электроны отклонятся на одну сторону пластины, а положительные отверстия — на другую сторону пластины. Это означает, что если мы поместим счетчик между двумя другими сторонами, мы получим некоторое напряжение, которое можно измерить.

Таким образом, эффект получения измеримого напряжения, как мы объясняли выше, называется эффектом Холла после того, как Эдвин Холл открыл его в 1879 году.

Датчики с эффектом Холла

Основной элемент Холла магнитных датчиков с эффектом Холла в основном обеспечивает очень небольшое напряжение, составляющее всего несколько микровольт на гаусс, поэтому эти устройства обычно изготавливаются со встроенными усилителями с высоким коэффициентом усиления.

Существует два типа датчиков Холла, один из которых обеспечивает аналоговый, а другой цифровой выход. Аналоговый датчик состоит из регулятора напряжения, элемента Холла и усилителя. Из принципиальной схемы видно, что выходной сигнал датчика является аналоговым и пропорционален выходному сигналу элемента Холла или напряженности магнитного поля. Датчики этого типа подходят и используются для измерения близости из-за их непрерывного линейного выхода.

С другой стороны, датчики цифрового выхода обеспечивают только два состояния выхода: «ВКЛ» или «ВЫКЛ».Датчики этого типа имеют дополнительный элемент, как показано на принципиальной схеме. Это триггер Шмитта, который обеспечивает гистерезис или два различных пороговых уровня, так что выходной сигнал является высоким или низким. Для получения более подробной информации о том, как работает триггер Шмитта, вы можете проверить мой конкретный учебник для этого. Примером датчика такого типа является переключатель эффекта Холла. Они часто используются в качестве концевых выключателей, например, в 3D-принтерах и станках с ЧПУ, а также для обнаружения и позиционирования в системах промышленной автоматизации.

Другие современные применения датчиков Холла: измерение скорости вращения колеса / ротора или числа оборотов, а также определение положения коленчатого или распределительного вала в системах двигателя. Эти датчики состоят из элемента Холла и постоянного магнита, которые расположены рядом с зубчатым диском, прикрепленным к вращающемуся валу.

Зазор между датчиком и зубцами диска очень мал, поэтому каждый раз, когда зуб проходит рядом с датчиком, он меняет окружающее магнитное поле, что приводит к тому, что выходной сигнал датчика становится высоким или низким.Таким образом, выходной сигнал датчика представляет собой сигнал прямоугольной формы, который можно легко использовать для расчета частоты вращения вращающегося вала.

Схема детектора магнитной полярности

с использованием датчика эффекта Холла

Все мы знаем, что каждый магнит имеет две полярности: северный и южный, будь то неодимовый, кольцевой или дисковый магнит. Мы также знаем, что противоположные полюса магнита притягивают, а те же полюса отталкивают. Но трудно сказать, какой из них является южным полюсом, а какой — северным, поэтому для определения полюсов магнита здесь мы построим простую схему.

В этом проекте мы собираемся создать детектор магнитной полярности с использованием датчика Холла и светодиодов.Здесь два датчика эффекта Холла используются для обнаружения Северного полюса и Южного полюса, и эти датчики подключены в противоположном направлении. Один датчик обнаруживает северный полюс, а другой датчик обнаруживает южный полюс. Два светодиода используются для обозначения северного полюса и южного полюса магнита.

Необходимые компоненты

• A3144 Датчик Холла (2)
• светодиод (2)
• 7805 Регулятор напряжения
• Конденсатор (0,1 мкФ и 10 мкФ)
• 10k Резистор (2)
• проволочных перемычек
• макет

Прежде чем двигаться дальше, мы познакомимся с датчиками Холла и Холла.

Что такое эффект Холла?

Эффект Холла связан с движущимся зарядом в магнитном поле. Чтобы понять это на практике, подключите батарею к проводнику, как показано на рисунке (а) ниже. Ток (i) начнет течь через проводник от положительного к отрицательному полюсу батареи.

Поток электронов (e ^— ) будет в направлении, противоположном току, то есть от отрицательной клеммы батареи через проводник к положительной клемме батареи.В этот момент, когда мы измеряем напряжение между проводниками, как показано на рисунке ниже (б) ниже, тогда напряжение будет равно нулю, то есть разность потенциалов будет равна нулю.

Теперь поднесите магнит и создайте магнитное поле между проводниками, как на рисунке (c) ниже.

В этом состоянии, когда напряжение измеряется на проводнике, возникает некоторое напряжение. Это разработанное напряжение известно как «Холловское напряжение », а это явление известно как « Hall Effect ».

Датчик Холла

Датчик Холла — это устройство микроэлектромеханических систем (МЭМС) малого масштаба для обнаружения и измерения магнитных полей. Эти датчики могут обнаруживать изменения в магнитном поле, такие как магнитный поток, сила и направление. Когда плотность магнитного потока вокруг датчика изменяется из-за магнита, датчик обнаруживает его и генерирует выходное напряжение, и благодаря этому выходное напряжение светодиод, подключенный к датчику магнита, меняет свое состояние с низкого на высокое.В этом проекте мы используем датчики Холла, чтобы обнаружить Северный полюс и Южный полюс магнита.

Ранее у нас был интерфейс датчика Холла с Arduino и Raspberry pi, и мы реализовали несколько проектов с использованием датчика Холла, таких как цифровой спидометр, магнитная сигнализация двери и т. Д.

принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема детектора магнитной полярности приведена ниже. Здесь два датчика эффекта Холла используются для обнаружения Северного полюса и Южного полюса магнита.Два светодиода используются для обозначения Северного и Южного полюса. Положительные контакты магнитных датчиков подключены к выводу OUT регулятора напряжения 7805, а отрицательные контакты магнитных датчиков подключены к заземлению регуляторов 7805. Светодиоды подключены к выводу OUT магнитного датчика. Два подтягивающих резистора подключены между выводами OUT и положительными выводами магнитных датчиков.

Аппаратное обеспечение для схемы определения полярности магнита выглядело так:

Проверка магнитного полярного детектора

После подключения цепи, как показано на рисунке выше, включите питание установки с использованием батареи 9 В.Первоначально светодиоды будут в высоком состоянии. Теперь поднесите магнит ближе к магнитным датчикам. Если вы поднесете южный полюс к красному светодиоду, он выключится, как показано на рисунке

ниже.

И если вы поднесете северный полюс к зеленому светодиоду, это означает, что он выключен:

Вот как вы можете сделать свой собственный детектор магнитной полярности .

Полное рабочее видео приведено ниже.

,

Плата с кнопкой включения, светодиодом и датчиком Холла для ноутбука ASUS K53

Всем привет.
Одна из причин ухода ноутбука в спящий режим, когда об этом никто не просит — вышедший из строя датчик Холла.
Обозревать особо нечего, но на случай, если у кого-то есть похожие проблемы с ноутбуком, возможно эта заметка и пригодится.

Страница заказанного товара уже недоступна, поэтому ссылка на другую, но судя по названиям магазинов (AKemy PC Parts Store и Akemy Motherboard Store) — продавец или сеть магазинов одна и та-же.

Заказал плату со шлейфом, но шлейф не пригодился, почему — будет понятно дальше. В моём заказе шлейф никак не менял цену товара, сейчас же это лишние 300р, но судя по фотографии сейчас шлейф хотя-бы правильной длинны.

Собственно, как проявилась неисправность?
В марте 2020 ноутбук при малейшем движении крышки начал валиться в спящий режим. Проблему с датчиком подтвердило отключение какого-либо действия при закрытии крышки. Собственно проблему в какой-то степени это решило, просто стал отправлять в спящий нажатием кнопки.
Дальше ситуация усугубилась, ложные срабатывания стали всё чаще, и хоть в спящий режим ноутбук не валиться, экран всё ещё моргает, как отключить такую реакцию на закрытую крышку я не нашёл.

В конце концов мне это надоело, заказал плату.

Внешне платы похожи. Есть только одно отличие — место, где к плате прилегает токопроводящая лента. На оригинальной плате присутствуют шарики припоя, на новой — просто полигон меди без паяльной маски.

Собственно причина, по которой я не стал менять шлейф — слишком длинный.

Плата меняется легко, один винт и один пластиковый зацеп. Не забудьте приклеить токопроводящую ленту к специальной области на плате.

Одно заметное отличие, которое проявило себя после сборки — слишком яркий и синюшный светодиод в кнопке, по сравнению со старым. Проблему решил кусочком белой изоленты между светодиодом и кнопкой.

Ну и собственно всё, проблема решена, экран не мигает, в спящий без спроса не валится, всё замечательно.

А тут нашлась и возможная причина выхода датчика из строя. На нём есть следы пайки. В 2012 году ноутбук упал на землю из-за порвавшегося ремня сумки, разошёлся корпус и перестал реагировать на закрытую крышку. Пришлось отдавать в сервис.

Возможно это как-то повлияло, что со временем датчик стал работать неадекватно.

По поводу перепайки самого датчика, мне не удалось найти датчиков с маркировкой X31C.
Наверное можно было бы использовать другой в таком-же корпусе или вообще приколхозить выводной, но экспериментировать не хотелось, поэтому поменял всю плату.

А на этом всё.

Проверка и ремонт датчиков Холла — Датчики — Статьи

Проверка и ремонт датчиков Холла.

 После обязательного внешнего ос­мотра проверить работоспособность датчика можно с помощью индикатора, собранного по схеме (рис. 3.27, а). Подключаем колодку 8 индикатора к колод­ке датчика-распределителя и соединяем клеммы индикатора с источником питания 12 В. Если при вращении вала датчика-распределителя от руки конт­рольная лампа 1 будет мигать, то датчик исправен.

Более точно датчик можно проверить с помощью вольтметра, подключенного но схеме, приведенной на рис. 3.27, б: подключаем батарею, резистор 2…3 кОм и при вращении вала датчика снимаем показания вольтметра. Верхний уровень импульса должен быть не более чем на 3 В меньше напряжения питания, а ниж­ний — не превышать 0,4 В.

Полную картину работы датчика дает осциллограф, подключенный по схеме рис. 3.27, в. Проверка датчика сводится к наблюдениям на экране осциллографа импульсов датчика при вращении ро­тора и измерению параметров этих импульсов. Вращать ротор 3 датчика-распределителя можно рукой или с по­мощью электродвигателя. Во втором случае к выводам колодки 1 датчика 2 подключаем источник питания посто­янного тока напряжением 9… 14 В и ос­циллограф 5. Между выводом «+» и средним выводом подключаем рези­стор 4 сопротивления 10 кОм. Включа­ем электродвигатель и на различных частотах вращения якоря электродви­гателя на экране осциллографа наблю­даем импульсы, вырабатываемые датчиком. Форма импульса должна соответст­вовать изображенной на рис. 3.28. Время включения t вкл и выключения  t выкл долж­но быть не более 0,5 мкс. Верхний уровень импульса должен быть не более чем на 3 В меньше напряжения питания, а нижний — не должен превышать 0,4 В. Скважность импульса Q должна быть в пределах 3±25 %:

Рис. 3.28. Осциллограмма изменения вы­ходного напряжения датчика Холла

Q = Ти/То.

где Ти — период следования импульсов; Т0 — длительность логического нуля.

Нарушение параметров выходного сигнала и увеличение скважности импульса вызывают нарушение работы транзисторного коммутатора и перебои в работе двигателя. Из-за увеличения скважности происходит перегрев коммутатора и ка­тушки зажигания, а из-за уменьшения — пропуски искрообразования. В случае от­сутствия выходного сигнала необходимой формы на экране осциллографа или на­рушения его параметров датчик Холла подлежит замене.

Необходимо учитывать, что измерения длительности времени включения t вкл, и времени выключения t выкл, можно производить только на чувствительных осцил­лографах, на других же импульс имеет почти прямоугольную форму, что затруд­няет определение параметров датчика, но дает возможность проверить его ра­ботоспособность.

Датчик Холла функционирует на основе принципа появления в полупроводнике, на который воздействует магнитное поле, поперечной разности потенциалов (эффект Холла). Конструкция имеет вид полупроводника, соединенного с постоянным магнитом. Между полупроводником и магнитом располагается стальной экран цилиндрической формы.

Для того чтобы проверить работу датчика Холла воспользуйтесь следующими методами:
1.Подключите вольтметр к выходу датчика. Исправный датчик влияет на показатели вольтметра, заставляя его стрелку крутиться в пределах от 0.4 В до величины, отличающейся от напряжения питания не более чем на 3 В.
2.Замените ваш датчик тем, в исправности которого вы уверены.
3.Замените датчик устройством, имитирующим его работу.

Создание имитации датчика Холла
1.Снимите трехштекерную колодку с трамблера (прерыватель-распределитель зажигания).
2.Включите зажигание.
3.Возьмите отрезок провода и соедините его концы с выходами «3» и «6» коммутатора.

Если в момент соединения появляется искра, значит, датчик Холла поврежден и не способен верно функционировать.

Замена датчика Холла

Неисправный датчик следует заменить работающим устройством. Делается это по следующей технологии:
1.Отсоедините крышку трамблера.
2.Поверните коленвал таким образом, чтобы метка на его шкиве примерно совпадала со средней меткой на крышке газо-распределительного механизма.
3.Отметьте для себя положение бегунка распределителя зажигания.
4.Воспользуйтесь ключом на 13 и, отвернув гайки, снимите трамблер.
5.Возьмите небольшой молоток и несильными ударами выбейте штифт (стальная трубка), фиксирующий маслоотражательную муфту. Вытяните штифт пассатижами.
5.Снимите муфту вместе с ее шайбой, достаньте вал из корпуса трамблера.
7.Отсоедините клеммы датчика Холла, отвинтите его и осторожно выньте через щель образованную оттягиванием регулятора.

Похожие материалы

Что такое датчик Холла и зачем он смартфону — в Связном

Сегодня смартфоны могут все. Ну почти все. Чтобы наделить гаджеты новыми функциями, производители, например, устанавливают множество различных датчиков. Но если с датчиком приближения или гироскопом все понятно, то зачем смартфону датчик Холла? Давай разбираться, что это такое и зачем нужно в смартфоне.

Что такое датчик Холла

Датчик Холла, а точнее датчик определения положения, основанный на эффекте Холла, – прибор, который фиксирует наличие магнитного поля и измеряет его напряженность. Он был назван по имени физика Эдвина Холла, который в 1878 году установил, что если в магнитное поле поместить пластину-проводник, по которой идет постоянный ток, то в поле возникнет поперечная разность потенциалов, или холловское напряжение.

Направление отклонения электронов в проводнике перпендикулярно направлению магнитного поля. На разных сторонах пластины плотность электронов будет отличаться, из-за чего возникнет разность потенциалов. Ее и фиксирует датчик Холла.

В смартфонах используется упрощенный датчик Холла. Миниатюрное устройство определяет только наличие магнитного поля и не измеряет напряженность по разным осям. Датчик Холла часто работает в паре с магнитным датчиком, который в смартфоне отвечает за работу компаса.

От автомобилей до наушников

Эффект Холла в технике смогли использовать лишь 75 лет спустя, когда наладили производство полупроводниковых пленок с нужными свойствами. Сначала датчики Холла появились в автомобилях для измерения угла положения распредвала или коленвала, а также определения момента образования искры в двигателях внутреннего сгорания.

Позднее датчики Холла стали использоваться в более сложных системах – бесконтактных выключателях и измерителях уровня жидкости, устройствах для бесконтактного определения силы тока в проводниках, системах чтения магнитных кодов и даже в ионных двигателях ракет.

А еще датчик Холла способен заменить герконы – герметичные магнитоуправляемые контакты, которые широко используются в микроэлектронике и различных видах техники (от наушников и клавиатур до лифтов и охранных датчиков). И на протяжении последних десятилетий это успешно делает.

Зачем смартфону датчик Холла

Датчик Холла определяет, закрыт или открыт чехол на магнитной защелке, реагируя на ослабление или усиление магнитного поля. Когда магнит в обложке оказывается далеко, датчик дает команду включить дисплей, когда же приближается – формирует команду на отключение. На основании этих данных смартфон может выполнять определенные действия. Такие чехлы часто получают приставку Smart.

Например, если ты используешь чехол без окошек на стороне дисплея, то датчик Холла помогает автоматически отключать экран смартфона, когда чехол закрыт. Когда же чехол открывается, экран активируется.

А если у тебя обложка с окошком, то датчик Холла дает команду на переключение между разными видами содержимого экрана. В открытой области выводятся только часы, календарь и уведомления, на полном экране – вся информация.

Samsung Galaxy S10
У смартфонов Samsung есть датчик Холла.

Как определить, что в смартфоне есть датчик Холла

Внимательно читай список характеристик. Большинство современных моделей смартфонов имеют датчик Холла, но не все производители указывают его наличие, особенно в кратком перечне параметров. Уточнить это можно на официальных сайтах производителей или в инструкции, которая всегда есть в комплекте со смартфоном.

Однако если в перечне аксессуаров устройства есть умные чехлы или обложки (Smart Case), то будь уверен на 100% в том, что датчик Холла в этом смартфоне есть.

Другие интересные материалы:

Есть что добавить к обзору? Добро пожаловать в раздел «Комментарии»! Смело выражай свое мнение, задавай вопросы и рассказывай, о каких девайсах хотелось бы прочитать. Обрати внимание, что представленная в обзоре информация не носит прямого рекламного характера, а представляет субъективное мнение автора в сочетании с техническими данными, которые переданы Связному официальными производителями продуктов.

Как работают датчики на эффекте Холла

Как работают датчики на эффекте Холла. Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 августа 2020 г.

Измерить электричество очень просто — мы все знакомы с электрическими единицами, такими как вольт, ампер и ватт (и большинство из нас видели счетчики с подвижной катушкой в той или иной форме). Немного сложнее измерить магнетизм. Спросите больше всего люди, как измерить силу магнитного поля (невидимое область магнетизма, простирающаяся вокруг магнита) или единицы в какая напряженность поля измеряется (Вебер или тесла, в зависимости от того, как вы измеряете), и они не будут иметь ни малейшего понятия.

Но есть простой способ измерить магнетизм прибором. называется датчиком или зондом на эффекте Холла, который использует хитроумную наука, открытая в 1879 году американским физиком Эдвин Х. Холл (1855–1938). Работа Холла была гениальной и на много лет опередила свое время — на 20 лет до открытия электрона — и никто не знал, что с ним делать, пока спустя десятилетия не стали лучше разбираться в полупроводниках, таких как кремний. В наши дни Эдвин Холл был бы в восторге найти датчики, названные в его честь, используются во всех виды интересных способов.Давайте посмотрим поближе!

Фото: Магнитное испытательное оборудование, используемое для изучения эффекта Холла. Фото любезно предоставлено Брукхейвенской национальной лабораторией и Министерством энергетики США (DOE).

Что такое эффект Холла?

Работая вместе, электричество и магнетизм могут заставить вещи двигаться: электродвигатели, громкоговорители и наушники — лишь некоторые из незаменимых современные гаджеты, которые так работают. Отправить колеблющийся электрический ток через катушку из медного провода и (хотя вы этого не видите происходит) вы создадите временное магнитное поле вокруг катушки тоже.Поместите катушку рядом с большим постоянным магнитом и временным магнитное поле, создаваемое катушкой, будет либо притягивать, либо отталкивать магнитное поле от постоянного магнита. Если катушка свободна двигаться, он будет двигаться — либо к постоянному магниту, либо от него. В электродвигатель, катушка настроена так, что может вращаться на месте и поверните колесо; в громкоговорителях и наушники, катушка приклеена на кусок бумага, пластик или ткань, которая движется вперед и назад, чтобы выкачать звук.

Фото: вы не видите магнитное поле, но можете измерить его с помощью эффекта Холла.фото любезно предоставлено Wikimedia Commons.

“ Если электрический ток в фиксированном проводе сам притягивается магнитом, ток должен отводиться на одну сторону провода … ”

Эдвин Холл , 1879

Что, если поместить кусок токоведущего провода в магнитное поле, а провод? не может двигаться? То, что мы называем электричеством, обычно представляет собой поток заряженные частицы через кристаллические (обычные, твердые) материалы (либо отрицательно заряженные электроны изнутри атомов, либо иногда положительно заряженные «дыры» — зазоры там, где должны находиться электроны).Вообще говоря, если подцепить пластину из проводящего материала к батарее, электроны будут проходить через пластину по прямой линии. Как движущиеся электрические заряды, они также будут производить магнитное поле. Если вы поместите плиту между полюса постоянного магнита, электроны отклонятся в изогнутый путь, когда они движутся через материал, потому что их собственная магнитное поле будет взаимодействовать с полем постоянного магнита. (Для справки, то, что заставляет их отклоняться, называется Сила Лоренца, но нам не нужно здесь вдаваться во все детали.) Это означает, что одна сторона материала будет видеть больше электронов, чем другой, так что разность потенциалов (напряжение) появится на материал под прямым углом к ​​магнитному полю от постоянный магнит и ток. Это то, что физики называют эффектом Холла. Чем больше магнитное поле, тем больше отклоняются электроны; чем больше ток, тем больше электронов нужно отклонить. В любом случае, чем больше разность потенциалов (известная как напряжение Холла) будет.В других словами, напряжение Холла пропорционально величине как электрического ток и магнитное поле. Все это имеет больше смысла в наша небольшая анимация ниже.

Как работает эффект Холла?

1. Когда электрический ток течет через материал, электроны (показаны здесь синими пятнами) движутся через него практически по прямой линии.
2. Поместите материал в магнитное поле, и электроны внутри него тоже будут в этом поле. На них действует сила (сила Лоренца) и заставляет отклоняться от их прямолинейного пути.
3. Теперь, глядя сверху, электроны в этом примере будут изгибаться, как показано: с их точки зрения слева направо. Если на правой стороне материала (внизу на этом рисунке) больше электронов, чем на левой (вверху на этом снимке), между двумя сторонами будет разница в потенциале (напряжении), как показано зеленым линия со стрелками. Величина этого напряжения прямо пропорциональна величине электрического тока и напряженности магнитного поля.

Куда они идут?

Как определить, в каком направлении будут двигаться электроны? Вы можете определить направление силы Лоренца с помощью правила левой руки Флеминга (если вы сделаете поправку на обычный ток) или его правила правой руки (если вы этого не сделаете).

Иллюстрация: заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, испытывают силу (сила Лоренца), которая меняет свое направление, вызывая эффект Холла. Вы можете использовать правило левой руки Флеминга (правило двигателя), чтобы определить направление силы, если вы помните, что правило применяется к обычному току (поток положительных зарядов), а поле течет с севера на юг. В этом примере, если у нас есть поток электронов на страницу, обычный ток вытекает из страницы (так что это направление, в котором должен указывать ваш второй палец).Если поле течет слева направо (указательный палец), наш большой палец говорит нам, что электроны будут двигаться вверх.

Использование эффекта Холла

Вы можете обнаруживать и измерять все виды вещей с помощью эффекта Холла, используя то, что известно. как датчик или зонд на эффекте Холла. Эти термины иногда используются взаимозаменяемо, но, строго говоря, относятся к разным вещам:

• Датчики на эффекте Холла простые, недорогие, электронные чипы, которые используются во всевозможных широко доступных гаджетах и ​​товарах.
• Зонды на эффекте Холла — более дорогие и сложные инструменты. в научных лабораториях для таких вещей, как измерение напряженности магнитного поля с очень высокой точностью.

Фото: 1) Типичный кремниевый датчик Холла. Это выглядит очень похоже на транзистор — что неудивительно, поскольку он сделан аналогичным образом. Автор фото: Expainthatstuff.com. 2) Зонд на эффекте Холла, использовавшийся НАСА в середине 1960-х годов. Фото любезно предоставлено Исследовательский центр НАСА Гленна (NASA-GRC).

Обычно изготавливается из полупроводников (таких материалов, как кремний и германий), эффект Холла датчики работают, измеряя напряжение Холла на двух сторонах когда вы помещаете их в магнитное поле. Некоторые датчики Холла упакованы в удобные микросхемы со схемой управления и могут быть подключается непосредственно к более крупным электронным схемам. Самый простой способ использование одного из этих устройств позволяет определить положение чего-либо. Для Например, вы можете разместить датчик Холла на дверной коробке и магнит на двери, поэтому датчик определяет, открыта дверь или закрыта от наличия магнитного поля.Такое устройство называется датчик приближения. Конечно, вы можете выполнять ту же работу так же легко с магнитным герконом (нет общего правила относительно того, герконовые переключатели старого образца или современные датчики на эффекте Холла лучше — это зависит от приложения). В отличие от герконов, которые являются механическими и полагаются на контакты движущиеся в магнитном поле датчики Холла полностью электронные и не имеют движущихся частей, поэтому (по крайней мере теоретически) они должны быть надежнее. Одна вещь, которую вы не можете сделать с герконом, — это определить степень «включения» — силу магнетизма, — потому что геркон либо включен, либо выключен.Вот что делает датчик на эффекте Холла таким полезным.

Рекламные ссылки

Для чего используются датчики на эффекте Холла?

Фото: Этот небольшой бесщеточный двигатель постоянного тока из старого дисковода для гибких дисков имеет три датчика Холла. (обозначены красными кружками), расположенные по его краю, которые обнаруживают движение ротора двигателя (вращающегося постоянного магнита) над ними (не показано на этой фотографии). На датчики особо не на что смотреть, как вы можете видеть на фото крупным планом справа!

Датчики

на эффекте Холла дешевы, прочные и надежные, крошечные и простые в использовании. так что вы найдете их во множестве разных машин и повседневных устройств, от автомобильных зажиганий до компьютерных клавиатур и заводских роботов до велотренажеров

Вот один очень распространенный пример, который вы сейчас можете использовать на своем компьютере.В бесщеточный двигатель постоянного тока (используется в таких устройствах, как жесткие диски и дисководы), вам необходимо в любой момент точно определить, где находится двигатель. Датчик Холла расположенный рядом с ротором (вращающаяся часть двигателя) сможет очень точно определить его ориентацию, измеряя вариации магнитное поле. Подобные датчики также можно использовать для измерения скорости. (например, чтобы посчитать, насколько быстро колесо или двигатель автомобиля кулачок или коленчатый вал вращается). Вы часто найдете их в электронных спидометрах и анемометры (измерители скорости ветра), где они могут быть использованы аналогично герконовым переключателям.

Революционное открытие Эдвина Холла прижилось за несколько десятилетий, но теперь оно используется в самых разных местах — даже в электромагнитных космических ракетных двигателях. Без преувеличения можно сказать, что новаторская работа Холла произвела на меня большое впечатление!

Изображение: Как упакован типичный датчик Холла. Магнитные поля могут быть очень маленькими, поэтому нам нужно, чтобы наши детекторы были как можно более чувствительными, и вот один из способов добиться этого. Сам чип Холла (зеленый, 17) установлен на железной несущей пластине (серый, 16), зажатой внутри двух формованных пластиковых секций (серый, 11, 12).Микросхема подключена выводами (19) к контактам (синим), с помощью которых ее можно подключить в цепь. Но действительно важными частями являются два «концентратора потока» из мягкого железа (оранжевый, 15, 21), которые делают устройство намного более чувствительным. Когда вы помещаете магнит (22) рядом с датчиком, эти концентраторы позволяют магнитному потоку («плотность» магнетизма, создаваемого магнитным полем) течь по непрерывной петле через кристалл Холла, создавая либо положительное, либо отрицательное напряжение. Если магнит переместится на другую сторону датчика, он создаст противоположное напряжение.Иллюстрация из патента США № 3 845 445: Модульное устройство на эффекте Холла Роланда Брауна и др., Корпорация IBM, 29 октября 1974 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Статьи

История

• [PDF] Открытие эффекта Холла Г.С. Лидстоуном, Physics Education, Volume 14, 1979. Как Холл открыл свой эффект и выяснил, что он означает, бросив вызов некоторым из более ранних работ Джеймса Клерка Максвелла.

Статьи Эдвина Холла

• О новом действии магнита на электрические токи. Эдвин Х. Холл, Американский журнал математики, Vol. 2, No. 3 (сентябрь 1879 г.), стр. 287–292. Оригинальная статья Холла.
• Объяснение феномена Холла Эдвином Х. Холлом, Наука, Vol. 3, № 60 (28 марта 1884 г.), стр. 386–387. Собственное описание и объяснение Холла своего первоначального эксперимента.
• Теория эффекта Холла и связанного с ним эффекта для нескольких металлов Эдвина Х.Холл, PNAS США, Vol. 9, No. 2 (15 февраля 1923 г.), стр. 41–46. Одна из более поздних работ Холла.

Книги

• Датчики на эффекте Холла: теория и применение Эдварда Рамсдена. Newnes, 2006. Охватывает физику, лежащую в основе датчиков Холла, и способы их включения в практические схемы. Включает в себя датчики приближения, датчики тока и датчики скорости и времени. Также есть удобный глоссарий и список поставщиков.
• Устройства на эффекте Холла Р. С. Поповича. Институт физики, 2004.Несколько более крупная и подробная книга, но охватывающая схожую тему с смесью теории, практических схем и повседневных приложений.
• Эффект Холла в металлах и сплавах Колина Херда. Springer 1972/2012. Современное переиздание вступления 1970-х годов.

Практические проекты

Видео

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Датчики на эффекте Холла. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hall-effect-sensors.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое датчик Холла? — Аналоговый — Технические статьи

Датчик Холла, также известный как датчик Холла, отслеживает магнитные поля с высокой точностью, постоянством и надежностью. Почему это важно? Потому что это позволяет вам определять положение и движение объектов в системе. В этой статье я объясню, что такое датчик на эффекте Холла, его основные строительные блоки и функции, а также распространенные варианты использования датчиков Холла.

Датчик на эффекте Холла не является типичной интегральной схемой (ИС), потому что, в отличие от большинства ИС, он косвенно взаимодействует со своей ключевой «схемой» — магнитом! Как показано на рисунке 1, элементарный датчик на эффекте Холла состоит из элемента Холла, который превращает магнитное поле в напряжение, и схемы обработки, такой как операционный усилитель. Схема как аналоговой, так и цифровой обработки имеет решающее значение для работы датчика Холла, потому что выходное напряжение элемента Холла крошечное — иногда в диапазоне микровольт.Один из простейших датчиков на эффекте Холла использует только трехконтактные корпуса, транзистор с малым контуром (SOT) -23 или контур транзистора (TO) -92, для источника питания, заземления и выхода.

Рисунок 1: Базовый датчик Холла

Магнитные поля никогда не бывают прямыми линиями, поскольку они простираются от одного полюса к другому, но на Рисунке 1 для простоты показаны прямые линии, падающие на датчик. Точное знание того, как эти векторы поля ведут себя в космосе, позволяет вам делать с ними много творческих работ.Ознакомьтесь с примечаниями к применению на странице поддержки и обучения магнитных датчиков TI, где можно найти некоторые основные идеи.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как работают датчики на эффекте Холла? Простой ответ заключается в том, что небольшое напряжение возникает на куске проводящего материала, вытесняя электроны с одной стороны, поскольку ток проталкивается через проводник и магнитное поле прикладывается в ортогональном направлении (см. Рисунок 2). Этот потенциал напряжения приписывается силе Лоренца, открытой Эдвином Холлом в 1879 году.

Рисунок 2: Эффект Холла

Обратите внимание на направление магнитного поля относительно элемента Холла? Это ключевой аспект датчика Холла, который необходимо учитывать при проектировании механической части.В большинстве таблиц данных датчиков Холла указывается ожидаемое направление магнитного поля относительно поверхности упаковки. В ассортименте датчиков Холла TI есть несколько вариантов.

Это фундаментальное понимание того, как работают датчики на эффекте Холла, необходимо для того, чтобы вы знали, как их эффективно использовать при правильном расположении относительно магнита. Но вам также необходимо знать, как магнитные поля, создаваемые магнитом, влияют на расстояние. На рисунке 3 показан простой график того, как магнитное поле затухает на расстоянии от магнита.

Рисунок 3: Распад магнитного поля на расстоянии

Чтобы максимизировать разрешение измерения, вам необходимо убедиться, что минимальные и максимальные значения расстояния системы находятся в пределах области с наибольшим изменением магнитного поля.

На сегодняшний день доступны три типа датчиков положения на эффекте Холла:

• Переключатель на эффекте Холла — это цифровое устройство вывода, которое переключает состояния в зависимости от магнитного поля, которое он воспринимает. По мере приближения магнита к датчику магнитное поле, которое он воспринимает, становится сильнее и переключается в активное состояние, называемое B _OP .Когда магнитное поле, которое оно ощущает, ослабевает (по мере того, как магнит отодвигается дальше), устройство возвращается в неактивное состояние на пороге, называемом B _RP .
• Защелка на эффекте Холла практически идентична переключателю, за исключением того, что она имеет точку B _RP , противоположную по магнитной полярности. Другими словами, для переключения состояния выходного напряжения требуется переменная полярность магнитного поля.
• Линейный датчик на эффекте Холла, также известный как линейный датчик, представляет собой аналоговое устройство, которое изменяет свое выходное напряжение пропорционально магнитному полю, которое он обнаруживает.В отсутствие магнитного поля устройство будет производить выходное напряжение, равное половине напряжения источника питания (V _Q ). По мере усиления магнитного поля выходное напряжение будет либо приближать его к земле (магнитный север), либо приближаться к напряжению источника питания (магнитный юг), пока не достигнет точки насыщения. Датчик не будет измерять магнитные поля более сильные, чем те, которые достигаются при насыщении, из-за неизменного выходного напряжения. Коммутаторы и линейные устройства бывают однополярных версий (которые могут распознавать только северное или южное поля) или многополярных переключателей и биполярных линейных устройств (которые распознают как северные, так и южные поля).

На рис. 4 показаны соответствующие передаточные функции трех типов датчиков Холла.

Рисунок 4: Передаточные функции переключателя, защелки и линейного датчика

Магнитные точки B _OP и B _RP в переключателях и защелках определяют значение гистерезиса (B _HYS = B _OP — B _RP ). Использование гистерезиса в вашей системе предотвратит переключение между выходными состояниями.

Общие приложения датчиков Холла

Переключатели

широко используются в портативных компьютерах, дверцах холодильников и оконечных переключателях для обнаружения, когда магнит приближается к датчику. Защелки популярны в приложениях для кодирования вращения и коммутации двигателей, где вращательный аспект приложения созрел для непрерывного мониторинга положения вращающегося вала. Линейные датчики могут точно измерять смещение объекта, поэтому они подходят для линейных приводов, триггеров переменной скорости и педалей ускорения.

Датчики

на эффекте Холла обеспечивают рентабельный способ наблюдения за движущимися объектами. В зависимости от области применения вы можете использовать переключатель, защелку или линейный датчик. Если вы хотите продолжить изучение датчиков на эффекте Холла, я рекомендую вам ознакомиться с нашей серией учебных курсов TI Precision Labs по магнитным датчикам.

Дополнительные ресурсы

Определение положения и уровня с использованием технологии измерения на эффекте Холла

Определение положения и уровня с использованием технологии измерения эффекта Холла

Скачать PDF версию

Гэри Пепка, Allegro MicroSystems, LLC

Абстрактные

Приложения для измерения эффекта Холла (магнитного поля) в последнее время стали применяться на практике благодаря достижениям в поддерживающих технологиях.Эта статья знакомит с технологией эффекта Холла, а затем исследует, как она применялась, в частности, различая основные типы ИС датчиков Холла, а также сильно дифференцированный диапазон чувствительного поведения, которое они могут поддерживать. Кроме того, в нем исследуются некоторые вспомогательные технологии, такие как достижения в области обработки сигналов, которые сделали эту технологию намного более надежной, чем в ее первые дни. Это позволяет применять чрезвычайно высокую надежность бесконтактных приложений Холла в более широком диапазоне, чем когда-либо прежде.

Помимо усовершенствований в поддерживающих технологиях, были усовершенствованы сами устройства на эффекте Холла, которые вносят свой вклад в разработку законченных решений. Эти достижения включают сокращение мощности и пространства, а также интеграцию функций диагностики и защиты, которые позволяют ИС датчиков Холла предоставлять расширенные функции управления данными, которые становятся все более востребованными в миниатюрной портативной бытовой электронике, автомобилях и других растущих отраслях промышленности.

Введение

Благодаря большому разнообразию решений, доступных для определения положения и уровня, дизайнеры могут выбирать оптимальные технологии и пакеты для достижения своих коммерческих и технических целей.Из этих решений технология Холла с применением бесконтактного магнитного считывания обеспечивает исключительную ценность и надежность. В этой заметке по применению рассматриваются преимущества технологии Холла и то, как последние разработки в этих устройствах улучшают результаты определения положения и уровня.

Преимущества эффекта Холла

Средств определения положения и уровня может быть почти столько же, сколько приложений, требующих этих функций. Индуктивный, емкостной, механический, магниторезистивный, на эффекте Холла и оптический — это лишь некоторые из возможных вариантов измерения, и их список продолжает расширяться.Тем не менее, для проектировщика всегда остаются одни и те же критические элементы, которые необходимо решить и которые неизбежно сопоставляют требования приложения с соответствующей сенсорной технологией.

Критические требования, такие как: стоимость, расстояние перемещения (эффективный рабочий воздушный зазор), разрешение, точность и, зачастую, еще раз стоимость, — все это необходимо определить для эффективного и действенного выбора подходящей технологии измерения. Конечно, построение ответов для каждого из этих элементов не всегда является простой задачей.Однако здесь гибкость технологии измерения на эффекте Холла является наиболее выгодной. Высокая надежность, небольшие размеры, рентабельность производства, широкий диапазон рабочего напряжения, разнообразие вариантов вывода и простота реализации позволяют технологии измерения на эффекте Холла находить применение практически на всех рынках.

Обзор технологии Холла

Во-первых, краткое руководство о том, как работает технология Холла. Проще говоря, эффект Холла, названный так в честь сэра Эдвина Холла и открытый в 1879 году, относится к измеряемому напряжению на проводящем материале, например кремнии (Si) или арсениде галлия (GaAs), которое возникает, когда электрический ток течет через на проводник действует магнитное поле (см. рисунок 1).Эта поперечная сила, создаваемая магнитным полем, известна как сила Лоренца. Следовательно, устройству на эффекте Холла требуется магнитное поле для приведения в действие устройства.

Рис. 1. В эффекте Холла магнитный поток, перпендикулярный потоку электрического тока, дает измеримое напряжение.

Хотя технология Холла довольно распространена сегодня, она не стала получать массовое признание до 1980-х годов. Это произошло потому, что потенциал напряжения на элементе Холла очень мал и может зависеть от внешних сил, таких как температура и напряжения корпуса.Как показано на рисунке 2, более современные устройства включают в себя усовершенствования в способности усиливать сигнал, в дополнение к использованию встроенных в микросхем методов подавления смещения, которые позволили использовать технологию измерения на эффекте Холла даже в экстремальных условиях окружающей среды. например, в автомобилях под капотом. Кроме того, «бесконтактная» работа интегральных схем на эффекте Холла дает пользователю почти бесконечную жизнь в отношении срабатывания и переключения.

Рисунок 2.Современные ИС датчиков на эффекте Холла объединяют методы преобразования и усиления сигналов для создания практических устройств.

Опции устройства Холла

Далее исследуя элементы, требующие рассмотрения для приложений измерения положения или уровня, ИС на эффекте Холла предоставляют разработчикам множество функций и вариаций, включая цифровой или аналоговый выход. Первый вариант оптимален для обнаружения дискретных положений, тогда как второй предоставляет пользователю относительно бесконечное количество положений для большего разрешения.Некоторыми примерами приложений, требующих дискретного определения положения или уровня, являются: автомобильные селекторы переключения передач, переключатели ремней безопасности, датчики положения сиденья, сотовые раскладные телефоны, бесщеточная коммутация двигателей постоянного тока, резервуары для жидкости стеклоочистителей и бензобаки, и это лишь некоторые из них. Из-за своей высокой надежности технология Холла используется для замены герконов и механических переключателей в этих приложениях.

Большинство переключателей на эффекте Холла имеют выходные структуры с открытым стоком и низким сопротивлением, что упрощает интерфейс для большинства микропроцессоров и другой цифровой электроники (пороговые компараторы, мультиплексоры, базовые вентили TTL и т. Д.).Типичный для выходов с открытым стоком, при включении выходное напряжение устройства на эффекте Холла переходит с высокого на низкое. При этом существует множество вариаций ИС на эффекте Холла для обслуживания множества приложений измерения положения и уровня, каждое из которых имеет свои нюансы. Эти варианты включают в себя такие функции, как: потребление микроэнергии, независимое от магнитного полюса измерение, программируемые пользователем параметры, двухпроводные устройства вывода с источником тока, магнитное смещение для обнаружения железных целей и инвертированные выходы.Все это не может быть адекватно обсуждено за один присест, и в данной статье основное внимание будет уделено стандартным устройствам: их работе и приложениям.

Характеристики стандартного устройства Холла

Существует три распространенных варианта стандартных цифровых ИС датчиков положения и уровня: униполярный, с фиксацией и биполярный. В униполярных переключателях срабатывание вызывается магнитным полем достаточной силы, чтобы включить устройство. Обычно B _юг (B указывает плотность магнитного потока) должен быть больше, чем точка срабатывания магнитного поля, B _OP , устройства, чтобы эти устройства включались.Как только магнитное поле уменьшается ниже точки магнитного срабатывания B _RP устройства, эти устройства возвращаются в состояние «выключено».

Блокировочные устройства включаются аналогично униполярным переключателям. Однако фиксирующие устройства можно выключить (разблокировать) только тогда, когда устройство обнаружит достаточную напряженность магнитного поля противоположной полярности, B _север .

Биполярные переключатели похожи на устройства с фиксацией в том, что они используют противоположные магнитные полярности для включения и выключения.Но из-за высокой чувствительности этих устройств нельзя гарантировать, что они будут работать как защелки. В некоторых случаях биполярные переключатели могут иметь точки переключения (B _OP и B _RP ), которые заставляют их работать как стандартный униполярный переключатель или даже как отрицательный переключатель (переключение только при наличии достаточной северной магнитной полярности).

Приложения с низким разрешением

Отличным примером приложения, в котором используется дискретное определение положения, является автомобильный селектор переключения передач.В селекторах переключения передач обычно всего пять дискретных положений (парковка, задний ход, нейтраль, движение и низкое положение). С униполярным переключателем, размещенным в каждом отдельном положении (P, R, N, D и L), каждый переключатель включается только тогда, когда магнит в переключателе перемещается непосредственно рядом с переключателем, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Устройства Холла можно использовать в качестве бесконтактных переключателей, согласовывать 1 к 1 с определенными положениями или группировать для обеспечения дополнительных положений считывания путем анализа магнитных перекрестных помех с использованием нескольких устройств.

Если проектировщику требуются дополнительные позиции, расстояние между устройствами можно уменьшить, чтобы создать перекрестные помехи между устройствами. Таким образом, дополнительные положения получаются, когда магнит находится достаточно близко к двум устройствам, так что оба они включены, тем самым увеличивая количество положений, например, с пяти до девяти. Простые двоично-десятичные системы (BCD) или более сложные системы, такие как код Грея или плотно упакованные десятичные числа (DPD), могут использоваться для декодирования логики и получения позиционной информации.

Точно так же эту тактику можно использовать для определения уровней жидкости в резервуаре с помощью плавучего устройства с магнитом внутри, как показано на рисунке 4. По мере того, как магнит перемещается вверх и вниз с изменениями уровня жидкости, дискретные уровни определяются тем, какая микросхема датчика находится во включенном состоянии.

Рисунок 4. Датчик уровня в резервуаре с жидкостью; сферический поплавок с кнопочным магнитом внутри движется по поверхности жидкости, в то время как устройства Холла и проводка полностью изолированы в отдельной камере.

Приложения с высоким разрешением

Из примера с селектором переключения передач очень быстро видно, что дискретное определение положения или уровня идеально, когда требуется всего несколько положений. Этот метод добавления устройства для каждой позиции очень быстро становится дорогостоящим и проблематичным, когда приложение требует более высокого разрешения.

Вход в линейный прибор на эффекте Холла с аналоговым выходом. Как и в случае с цифровыми переключателями, линейные устройства имеют множество функций; например, логометрические выходы, возможность программирования пользователем, цифровые выходы (такие как ШИМ) и однонаправленное или двунаправленное измерение.Как и в предыдущем описании устройств для дискретных положений или уровней, это обсуждение будет сосредоточено только на стандартных ИС линейных датчиков Холла: их средствах работы и применениях.

Большинство стандартных ИС линейных датчиков Холла имеют логометрические выходы (0,5 × V _DD ), которые реагируют пропорционально напряженности магнитного поля. Эти устройства обычно требуют регулируемого источника питания 5,0 В, а QVO (выходное напряжение покоя, V _{OUT (Q)} ) составляет 2,5 В при отсутствии значительного магнитного поля (см. Рисунок 5).Выходное напряжение увеличивается при обнаружении увеличения магнитного поля от южного полюса магнита, приближаясь к 5,0 В. И наоборот, выходное напряжение будет уменьшаться при обнаружении увеличения магнитного поля от северного полюса магнита, приближаясь к 0 В.

Рис. 5. Устройства с линейным эффектом Холла реагируют во всем диапазоне измеренного магнитного потока, выдавая логометрический аналоговый сигнал.

Существуют две общие конфигурации для приложений линейных устройств, которые составляют основу большинства проектов.Эти методы называются «скользящим» и «лобовым».

Сдвижные конфигурации

В стандартном скользящем приложении магнит движется по лицевой стороне корпуса, так что элемент Холла воспринимает один или оба магнитных полюса, как показано на рисунке 6. Фактически может быть три положения, в которых выходное напряжение равно нулю. : (а) до того, как магнит окажется достаточно близко, чтобы поле было воспринято устройством, (б) когда точка пересечения нуля (B = 0) между полюсами окажется непосредственно рядом с элементом Холла, и (в) когда магнит прошел мимо устройства достаточно далеко, так что на элементе больше не обнаруживается достаточного поля.Фактически, изменение выходного напряжения составляет от 2,5 до 0 В (при условии, что V _DD составляет 5 В), когда северный полюс магнитного поля проходит через поверхность корпуса, и от 2,5 до 5,0 В, когда проходит южный полюс. лицевая сторона пакета. Обычно это называют двунаправленным зондированием.

Рис. 6. Скользящая конфигурация приложения и кривая отклика, показывающая отдельные узлы для пиков на северном и южном полюсе.

Конечно, также можно ощутить изменение только одного полюса устройства, хотя это может ограничить доступный диапазон.Это называется однонаправленным измерением, когда изменение выходного сигнала ограничивается только 2,5 В для стандартных линейных датчиков. Чтобы получить полный рабочий диапазон, необходимо использовать программируемую пользователем линейную систему с этой функцией. Изменение выходного напряжения ИС на эффекте Холла при изменении поля на поверхности затем можно использовать для определения относительного положения движущегося магнита. Затем можно использовать аналого-цифровой преобразователь на стандартном микропроцессоре и простую справочную таблицу для передачи фактического положения.В этой ситуации разрешение (количество позиций, которые могут быть обнаружены) зависит от разрешающей способности аналого-цифрового преобразователя, но аналоговый сигнал обеспечивает относительно бесконечное количество позиций.

Примером приложения, которое может использовать определение скольжения, является положение клапана, схематически изображенное на рисунке 7. В этом приложении часто магнит представляет собой двухполюсный кольцевой магнит, который вращается впереди (скользит лицевой стороной) эффекта Холла. упаковка. Когда противоположные магнитные поля проходят перед элементом, выходное напряжение изменяется пропорционально изменению напряженности поля.Посредством точного измерения положение клапана можно контролировать, чтобы более точно определять поток вещества через носитель.

Рис. 7. Измерение положения клапана — проверенное приложение для скользящих конфигураций ИС Холла.

Лобовые конфигурации

Прямое определение положения очень похоже на однонаправленное определение в конфигурации скольжения. По сути, линейная ИС Холла различает изменение напряженности магнитного поля только для одного магнитного полюса, который может иметь северную или южную полярность.Схема обнаружения проста. По мере приближения магнита к устройству поле, обнаруживаемое ИС, увеличивается, а напряженность поля уменьшается по мере удаления магнита, как показано на рисунке 8.

Рис. 8. Конфигурация лобового приложения и кривая отклика, показывающая монотонную характеристику независимо от ориентации полюса.

Определение высоты деки на беговой дорожке хорошо иллюстрирует использование техники лобового зондирования. Когда высота деки изменяется для изменения наклона бегуна, линейная ИС Холла может использоваться для обнаружения смещения деки.Обычно магнит прикреплен к самой деке, в то время как узел датчика остается неподвижным. Когда бегунок увеличивает или уменьшает уклон деки, IC датчика обеспечивает обратную связь с модулем управления относительно относительного смещения посредством изменения напряженности поля, наблюдаемого элементом Холла.

Определение технических характеристик поля

Как и в случае с любой другой технологией, при разработке приложения с использованием ИС датчика Холла следует учитывать некоторые особенности.Тщательный выбор магнита имеет первостепенное значение, включая форму и размещение, как показано на рисунке 9. Напряженность магнитного поля экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния. Кроме того, магниты имеют температурные коэффициенты, которые необходимо учитывать.

Рис. 9. Эта модель изображает изменение напряженности поля для кнопочного магнита (аналогично тому, что используется на рис. 10). Стрелки представляют линии магнитного потока. Чем ближе линии к магниту, тем сильнее напряженность поля.

Поэтому для дискретного определения положения всегда рекомендуется определять эффективный воздушный зазор от лицевой стороны корпуса до магнита в требуемом положении переключения, а затем определять максимальную и минимальную напряженность поля в номинальном диапазоне температур. , на таком расстоянии. Затем это значение следует сравнить с максимальной номинальной рабочей точкой переключения для каждого альтернативного устройства.

Диаграмма и формула для оценки деградации поля за счет эффективного воздушного зазора представлены на рисунке 10.Это изменение можно рассчитать по следующей формуле:

где:

• Br = остаточная магнитная индуктивность материала, в Гс,
• L = длина магнита, мм,
• X = расстояние между поверхностью магнита и устройством, мм, и
• R = радиус магнита в мм.

На диаграмме отражены типичные результаты для магнита-пуговицы, аналогичного показанному на рисунке 9, состоящего из NdFe, номиналом 30 МОэ (эрстед; 1 Э = 100 микротесла, мкТл), с радиусом 2 мм и 1 мм. толщина.

Хорошее практическое правило для проектировщика — убедиться, что в требуемом положении для переключения устройства напряженность поля по крайней мере на 10% больше, чем требуется при максимальной номинальной точке переключения. Например, если требуется, чтобы униполярный коммутатор с B _OP (макс.) На 50 G включился на определенном расстоянии, то напряженность поля на этом расстоянии должна быть не менее 55 G при любых условиях.

Разработка линейных приложений

В отличие от цифровых переключателей на эффекте Холла, для срабатывания которых требуется только определенная сила и полярность поля, линейным устройствам требуется немного больше технических характеристик для достижения удовлетворительных результатов.Коэффициент усиления линейной ИС определяет разрешение на заданном расстоянии. Следовательно, независимо от того, является ли приложение скользящим или прямым, необходимо выбрать соответствующее усиление.

Для этого должны быть установлены две известные конечные точки и требуемое разрешение (количество точек данных). Ниже приводится краткий пример определения соответствующего усиления.

Если предположить, что требования к приложению такие, как показано на рисунке 11, полезный линейный диапазон будет 3 В.Полный диапазон движения магнита по устройству составит 200 Гс (Гаусс; 10 Гс = 1 миллитесла, мТл). Разделив изменение выходного напряжения V _OUT на изменение приложенного поля Bapplied, можно получить соответствующий коэффициент усиления линейного устройства на эффекте Холла для этого приложения.

Для большей ясности, вот уравнения и результаты для этого примера. Общее уравнение:

Усиление (мВ / G) = В _OUT (мВ) / B _{применяется} (G) .

Чтобы использовать данные примера, сначала преобразуйте V _OUT из В в мВ.

Тогда:

В _ВЫХ = В _— В _ВЫХ1

= 4000 мВ — 1000 мВ

= 3000 мВ (полный линейный диапазон),

и

B _{применяется} (G) = B _max — B _min

= 100 Гс — (–100 Гс) = 200 Гс.

Примечание. Применяется алгебраическое соглашение: положительные значения для B обозначают южную полярность, а отрицательные значения для B обозначают северную полярность.

Вводя их в общее уравнение:

Усиление (мВ / G) = 3000 мВ / 200 G

= 15 мВ / Г.

Конечно, в реальных приложениях передаточные функции не являются идеально линейными, и в системе может быть внутреннее смещение. По этой причине необходимо дополнительно учитывать точность, требуемую приложением, а также разрешающую способность аналого-цифрового преобразователя или аналогичного устройства, которое должно считывать выходной сигнал, и температурный коэффициент магнита.

В таких ситуациях полезно учитывать:

• Изменение выходного напряжения покоя в зависимости от температуры, В _{OUT (Q)} (TA),
• Изменение чувствительности (усиления) в зависимости от температуры, V _{sens (Q)} (TA) и
• Линейность устройства в заданном диапазоне напряженности магнитного поля.

ИС с линейным эффектом Холла могут иметь обратное смещение с помощью магнитного поля для обнаружения железных целей.Например, датчики на основе ИС Холла широко используются в автомобильной промышленности для точного определения положения кулачков и скорости коленчатых валов в двигателях, чтобы улучшить синхронизацию и тем самым обеспечить более эффективное потребление топлива. Широкая полоса пропускания многих линейных устройств с эффектом Холла позволяет использовать их для определения изменений тока в преобразователях постоянного тока и в системах управления батареями в гибридных транспортных средствах.

Сводка

Очевидно, что это упрощенные примеры приложений, которые могут использовать зондирование на эффекте Холла, и очень сжатые описания возможностей и функций, предлагаемых этой технологией.Другие интересные примеры важных опций технологии Холла включают:

• Выходы источника тока двухпроводных устройств идеально подходят для приложений, критичных к безопасности, таких как датчики положения сиденья и пряжки ремня безопасности. Это связано с тем, что эти устройства выдают два различных уровня тока, чтобы указать состояние включения и выключения. Любой выходной сигнал, который отклоняется от этих уровней, является неисправностью, предоставляя пользователю внутреннюю диагностику.
• Чрезвычайно низкое потребление тока (<5 Вт) позволяет использовать ИС на эффекте Холла в датчиках разомкнутой / замкнутой цепи.Это особенно ценно в приложениях с батарейным питанием, которые чувствительны к потере мощности, например: сотовые раскладные телефоны, портативные компьютеры и пейджеры.
• Гибкость этих ИС датчиков еще больше повышается за счет набора дополнительных компонентов. Некоторые корпуса с микропроводом (MLP, также известные как безвыводные пакеты DFN или QFN) имеют размеры всего 2,0 × 2,0 × 0,5 мм, в то время как другие достаточно велики, чтобы включать самариево-кобальтовый магнит для обратного смещения ИС.

Множество приложений, которые можно обслуживать с помощью технологии Холла, приводят к постоянно растущему разнообразию этих устройств.В результате технология продолжает развиваться. Постоянное уменьшение размеров и постоянное увеличение возможностей делают технологию Холла жизнеспособным решением практически для любого положения или измерения уровня.

Обзор подкатегории датчиков на эффекте Холла: униполярный датчик на эффекте Холла

Эффект Холла был открыт в 1879 году Эдвином Холлом, за целых 20 лет до открытия электрона. В то время никто толком не знал, как объяснить это явление; Лишь намного позже эффект нашел свое отражение в коммерческих приложениях.

Эдвин Холл, первооткрыватель эффекта Холла. Изображение предоставлено Университетом Джона Хопкинса

Сегодня эффект Холла используется во всех видах электрических систем, как правило, в виде датчиков Холла. В этой статье мы рассмотрим конкретный тип датчика Холла: униполярный датчик Холла.

Эффект Холла: краткое описание

Наше обсуждение униполярного датчика на эффекте Холла в первую очередь требует от нас понимания сути эффекта Холла.Эффект Холла — это разность потенциалов между двумя сторонами проводящего материала при воздействии магнитного поля.

Визуальное изображение эффекта Холла. Изображение предоставлено Melexis

На высоком уровне это можно представить так: когда электроны проходят через проводник, они движутся в основном по прямой линии. Теперь, если вы поместите этот проводник в магнитное поле, электроны отклонятся от своей прямой линии силой Лоренца.Из-за этого неравномерного пространственного распределения электронов в проводнике возникает разность потенциалов.

Этот эффект используется в датчиках Холла для обнаружения магнитных полей по разным причинам.

Униполярные датчики на эффекте Холла

Униполярный датчик на эффекте Холла использует эффект Холла для работы как переключатель. Принцип работы следующий.

Магнит, создающий положительное магнитное поле (южный полюс) достаточной силы (плотность магнитного потока), заставит устройство переключиться во включенное состояние.После включения униполярная ИС будет оставаться включенной до тех пор, пока магнитное поле не будет снято и ИС не вернется в свое выключенное состояние.

Зависимость областей работы униполярного переключателя от плотности магнитного потока. Изображение предоставлено Allegro Microsystems

Работа этих переключателей обычно зависит от силы магнитного поля, направления поля и допусков устройства. В большинстве униполярных переключателей поле должно быть направлено перпендикулярно лицевой стороне корпуса.

Ориентация магнитного поля важна для работы униполярного переключателя. Изображение предоставлено Стивеном Р. Стювом

Применение униполярных датчиков Холла

Эта технология нашла применение во многих датчиках приближения.

Классическим примером применения этой технологии является рычаг переключения передач транспортного средства. Когда водитель перемещает рычаг, также перемещается магнит в нижней части рычага.Когда он меняет местоположение, различные датчики подвергаются воздействию магнитного поля, и их переключатель включается. Остальные, вне близости, выключены. Таким образом, водитель может управлять режимом работы (т. Е. Движение, парковка, задний ход, нейтраль).

Униполярные датчики на эффекте Холла в рычаге переключения передач автомобиля. Изображение предоставлено Allegro Microsystems

Другие приложения включают обнаружение открытых vs.закрытая ориентация ноутбуков или выдвижных смартфонов.

Униполярные датчики на эффекте Холла в портативном компьютере. Изображение предоставлено Digi-Key

Новый сдвоенный униполярный переключатель

Сегодня компании все еще работают над улучшением и миниатюризацией униполярных коммутаторов из-за их широкого спектра применений.

Только в этом месяце компания Diodes Incorporated выпустила Ah4188, новый униполярный переключатель сверхвысокой чувствительности и малой мощности.Это устройство имеет два униполярных выхода, что означает, что Ah2388 может независимо определять северный и южный полюса.

Изображение Ah2388. Изображение предоставлено Diodes Incorporated

В устройстве заявлена ​​более высокая чувствительность, что позволяет использовать магниты меньшего размера, что позволяет создавать более компактные, маломощные и гибкие конструкции. Этот продукт предназначен для устройств с датчиком приближения и в настоящее время находится в полном производстве.

Использование в качестве небольшого гибкого коммутатора

Униполярные датчики на эффекте Холла — это полезная технология, использующая эффект Холла для работы в качестве переключателей.Эти устройства, которые часто используются в приложениях для определения приближения, представляют собой компактное гибкое решение для дизайнеров.

Поскольку компании все еще разрабатывают и совершенствуют технологию, кажется вероятным, что эти устройства останутся широко доступными.

Датчик движения в телефоне. Что такое датчик Холла в смартфоне? Датчики нужны

Современные телефоны Сильно похожи на компьютеры — устроены по общему принципу: материнская плата, процессор, ОЗУ видеоадаптера.

Но главное отличие — это многочисленные датчики, без которых смартфон не требуется: акселерометр, гироскоп, барометр, датчики температуры, приближения света и т. Д. Все они упрощают использование телефона и делают его умнее. Сегодня мы расскажем об особенностях и назначении магнитного датчика в современных смартфонах.

Зачем нужен магнитный датчик?

Этот датчик еще называется. Эффект Холла был открыт почти 150 лет назад, но активно используется в различных техниках и по сей день.Датчик Холла обнаруживает магнитное поле, которое может определить положение смартфона в пространстве. Итак, смартфон — просто скачайте специальное приложение из Google Play. (Просто введите «Компас»).

Еще полвека датчик Холла стал применяться в автомобилях — это стало первым шагом на пути внедрения таких технологий в жизнь человека. Далее разработку начали использовать и в других сферах, в том числе в мобильных технологиях.

Магнитный датчик удобно наталкивать крышкой на магнитную застежку / защелку.Благодаря этому вы можете сэкономить время, так как экран телефона автоматически отключается при закрытии и включается при открытии аксессуара. Если в чехле есть окошко, незакрытое пространство может быть активным, то есть можно будет проверять время, приложения и некоторые виджеты, не открывая корпус и не разблокируя смартфон. Следует отметить, что магнит не повреждает ни один датчик, другие датчики или компоненты телефона.

Как включить магнитный датчик на телефоне?

В большинстве флагманов, выпускаемых как крупными брендами, так и более бюджетными компаниями, присутствует магнитный датчик.Работает автоматически. Проверьте наличие технических характеристик конкретного устройства или с помощью простых тестов:

1. Можно смоделировать магнитный футляр, прикрепив к экрану телефона обычный магнит. Если дисплей погас, значит сработал магнитный датчик.
2. Скачайте приложение компаса, отключите интернет и проверьте, будет ли оно работать. UPD. Следует отметить, что в случае с компасом речь идет о продвинутом геомагнитном датчике.

Современный смартфон — это не только звонки и SMS, но и многое другое.Но сегодня мы поговорим о том, как работать с этими устройствами в Интернете, а не об их возможностях гиперкоммуникации и не о преимуществах мобильной операционной системы. Статья будет посвящена датчикам и сенсорам, которыми разработчики оснащают современные устройства, чтобы их функциональность стала еще более разнообразной. Так что же такое датчики и сенсоры? Это микро-администрирование в самом смартфоне (плеер, планшет, навигатор, ноутбук, цифровая камера, игровая консоль и т. Д.), Которые делают его умным, а также ассоциируются с внешним миром.Без них смартфон не будет таким интересным и востребованным, поскольку гаджет будет без связи с окружающей средой. Именно с помощью датчиков и сенсоров появляется связь с окружающим миром, а значит, появляются новые удивительные функции.

Из основных датчиков и датчиков, известных многим, и без которых пока невозможно иметь полностью бюджетные мобильные телефоны, можно выделить следующие:

1. Датчик приближения

2.Акселерометр.

3. Датчик освещенности

4. Датчик гироскопа

5. Датчик магнитного поля (Магнитный компас обычно не считается датчиком, но мы все же включили его в список)

ДАТЧИК ПРИБЛИЖЕНИЯ (датчик приближения)

Датчик приближения позволяет определять приближение объекта без физического контакта с ним. Например, датчик приближения, установленный на мобильном телефоне, позволяет отключать подсветку экрана, когда телефон приближается к уху пользователя во время разговора.То есть его основная задача — заблокировать смартфон, чтобы пользователь не давил шанс, скажем, щекой по спине. Кстати, в этом случае спасает и зарядка аккумуляторной батареи. Естественно, производители всячески стараются расширить возможности этой функции. Например, год назад в Samsung Galaxy S3 появилась функция «Каталог», которая при наложении устройства на лицо позволяет позвонить контакту, чья информация, журнал вызовов или данные обмена сообщениями отображаются на экране.Также телефон с этим сенсором можно спокойно положить в карман или чехол, не боясь случайно сделать ненужный звонок.

В общем, управление движениями — это следующий этап общения человека и техники, над которым сегодня работает масса производителей. Например, в прошлом году Pioneer представила линейку автомобильных мультимедийных навигационных GPS-систем, которыми можно управлять с помощью жестов. Pioneer назвала свою разработку «Air Gesture». Если пользователь поднесет руку к передней части экрана мультимедийно-навигационной системы, он отобразит окно с названием воспроизводимой в этот момент Композиции и часто используемыми командами управления: «Установить как пункт назначения» и «Установить любимое место как пункт назначения «.Как только пользователь уберет руку с экрана, эти команды исчезнут, и навигационная карта исчезнет. Он снова появится на всем экране. Кроме того, перемещая руки по горизонтали, можно вызывать определенные функции, указанные пользователем, без нажатия кнопки. Вы можете установить одну из 10 функций, включая «переключение между функциями навигации и AV» и «пропуск составной композиции / воспроизведения предыдущей композиции». Датчик, определяющий движение руки, состоит из двух частей, излучающих инфракрасное излучение, и одной, принимающей между ними.Когда рука перемещается к передней части экрана, принимающий ИК-датчик обнаруживает отражение инфракрасного света. С помощью горизонтально движущейся руки ИК-датчик определяет изменение таймингов инфракрасного излучения с помощью правой и левой излучающих частей, так что становится ясно, какая из сторон сделана вручную. К слову, производство моделей с пользовательским интерфейсом управления жестами Air Gesture уже началось.

Эта же функция реализована в новом флагмане Samsung Electronics — Galaxy S4.Помимо датчика приближения, рядом с фронтальной камерой есть еще один датчик, который используется для распознавания жестов. Он распознает движение руки, принимает инфракрасные лучи, которые отражаются от ладони пользователя, и работает в паре с функцией Air Gesture, предоставляя пользователям возможность принимать вызов, изменять музыкальную композицию или прокрутите веб-страницу вверх или вниз буквально одной рукой.

Акселерометр (акселерометр)

Пожалуй, это самый распространенный датчик.G-сенсор, как его называют многие производители, сегодня можно найти практически в каждом современном устройстве. Задача акселерометра проста — отследить ускорение, которое прикреплено к устройству. Вроде бы вопрос, а зачем измерять ускорение смартфона? Но давайте подумаем о моменте, когда мы поворачиваем телефон, происходит движение с ускорением. Акселерометр регистрирует его и на основе полученных от него данных запускает процесс, например, изменение ориентации экрана. Датчик также используется для масштабирования страниц браузера при наклоне смартфона, обновления списка Bluetooth на Shake, в определенных приложениях и, конечно же, в играх, особенно в симуляторах.Кроме того, акселерометр используется как карманный шагомер для подсчета количества шагов, сделанных пользователем.

В камерах камеры акселерометр используется для переворачивания отснятого материала на отснятый материал, а в ноутбуках — для срочной парковки головки жесткого диска, если вдруг компьютер упадет. А в автомобилях он служит для срабатывания подушек безопасности при ударе. Проще говоря, акселерометр определяет положение устройства в пространстве и наклон корпуса на основе его ускорения при изменении этого положения.

Датчик освещенности (Light Sensor)

Задачи этого датчика предельно просты и заключаются в определении степени наружного освещения и соответствующей регулировке яркости экрана. Благодаря такой автонастройке яркости появилась возможность сэкономить электроэнергию, особенно если вы хотите оптимизировать расход заряда аккумулятора. Пожалуй, это самый старый датчик в мобильном мире, и хотя в работе этого датчика вроде бы нет возможностей для улучшения функциональности, производители и в данном случае стараются сделать работу со смартфоном еще более комфортной.

Например, в мобильной операционной системе Apple iOS 6 появилась возможность настраивать автозапуск. Ранее датчик освещенности был полностью автоматизирован и регулировал яркость экрана на свое усмотрение. Теперь у пользователя появилась возможность контролировать работу этого датчика. Вы можете легко определить комфортный для вас уровень яркости, и IOS учитывает этот выбор при расчете уровня яркости для новых условий освещения. Однако для правильной работы датчика необходимо произвести небольшую настройку устройства.

Датчик гироскопа (гироскоп)

Если возможности акселерометра по большому счету исчерпаны, а сферы его использования явно ограничены, то в смартфонах все же освоено устройство другого инерциального датчика — гироскопа. История использования гироскопов берет начало в конце XIX века. Инерционные датчики в то время были распространены во флоте, поскольку с помощью гироскопа наиболее точно можно определить местонахождение стороны света.Позже благодаря такой уникальной функции гироскоп получил широкое распространение в авиации. По своей конструкции гироскоп в мобильных телефонах напоминает классический поворотный, представляющий собой быстро вращающийся диск, закрепленный на подвижных рамах. Даже при изменении положения рамок в пространстве ось вращения диска не изменится. Благодаря постоянному вращению диска, например, с помощью электродвигателя, можно постоянно определять положение объекта (в котором находится гироскоп) в пространстве, его наклоны или крены.

Гироскопы

в современных приборах основаны на микроэлектромеханическом датчике, но принцип работы инерционного датчика остается прежним. В это же семейство входят акселерометры, магнитометрические и другие узкоспециализированные датчики. Рынок этих миниатюрных элементов, также известных как МЭМС, получил серьезный толчок к развитию в тот момент, когда Apple начала устанавливать гироскоп в iPhone 4, а затем и в iPod Touch. Успешные продажи мобильных устройств привели к тому, что производители элементов Mems успешно обосновались на мобильном рынке.Apple iPhone. 4, где гироскоп и два микрофона MEMS были впервые использованы для подавления шума, оказали огромное влияние на индустрию телефонов. Например, в конце 2010 года менее пяти выпущенных на рынок телефонов могли похвастаться наличием гироскопа, а в 2011 году уже было представлено более 50 моделей телефонов и планшетов с гироскопом.

Гироскопы, встроенные в мобильные телефоны, обеспечивают высочайшее качество игр. Используя этот датчик для управления игрой, вы можете использовать не только обычный поворот устройства, но и скорость вращения, что обеспечивает более реалистичное управление.Помимо гироскопических игр, гироскоп используется в браузерах дополненной реальности для более точного позиционирования устройства в пространстве, а также в управляемых смартфонами на платформах IOS и Android радиомоделей самолетов.

Датчик магнитного поля (магнитный компас )

После прихода в наш мир приемников GPS появились цифровые компасы, однако в эпоху развития навигационных технологий от них не так много пользы.Магнитометр, как и обычный магнитный компас, отслеживает ориентацию прибора в космосе относительно магнитных полюсов Земли.

Информация, полученная с компаса, используется в картографических и навигационных приложениях. На практике это устройство показало себя неплохо и сегодня незаменимо в ряде игр и приложений, например, в браузере, дополненном реальностью Layar.

Датчики и датчики прочие

Барометр

Помогает с позиционированием и этим датчиком.Барометр начал появляться в смартфонах недавно, с выпуском Samsung Galaxy Nexus, и может сократить время подключения к сигналу GPS. Встроенный барометр измеряет атмосферное давление в текущем местоположении владельца смартфона и определяет высоту над уровнем моря. Многие флагманские смартфоны оснащены не только приемниками GPS и ГЛОНАСС, но и барометром, благодаря которому захват сигнала со спутника и определение исходного местоположения происходит мгновенно.Эта функция полезна и в том случае, когда пользователь перемещается по наклонным плоскостям, будь то холм или гора, потому что в зависимости от атмосферного давления и высоты можно рассчитать точное количество калорий, которые сжигаются во время прогулки. Ну и соответственно определять давление и погодные условия прямо со своего смартфона.

Рассмотрим принцип работы этого датчика на примере смартфона sAMSUNG Galaxy S III, где определение перепада давления можно пересчитывать примерно 25 раз в секунду.Такая скорость позволяет четко определять движение человека вверх и вниз, то есть использовать навигацию не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. Таким образом, мы получаем объемную навигацию, которая полностью соответствует действительности. Например, при навигации в торговом центре Вам будет недостаточно обычного GPS-навигатора, так как он укажет точку на плоскости Земли, а не на какой высоте будет ваш маршрут. А автомобильные навигаторы умеют ориентироваться на многоэтажных парковках и многоярусных дорогах.

Датчик давления позволяет реализовать это, и вы получите не только точные координаты указанного места, но и информацию о том, на каком этаже или высоте находится ваш маршрут.Обычно такие датчики включают в себя систему обработки данных, а их размеры находятся в пределах 3x3x1 мм. Миниатюрный датчик реагирует на изменение высоты с точностью до 50 см. Метод реализуется путем сравнения внешнего атмосферного давления относительно вакуумной камеры внутри датчика. Помимо вакуумной камеры и датчиков, в миниатюрное устройство устройства уместились встроенный микропроцессор, аналоговый усилитель, цифровой сопроцессор и элемент энергонезависимой памяти.

Датчик температуры / влажности

Такой сенсор стал новым дополнением к Samsung Galaxy S4.Он определяет уровни температуры и влажности окружающей среды через небольшое отверстие, расположенное в основании смартфона. Затем датчик определяет оптимальный уровень комфорта и отображает эту информацию на экране приложения S Health. Кроме того, датчик температуры позволяет регулировать ошибку давления, вызванную изменением температуры воздуха. Те, кто хочет сразу воспользоваться возможностями датчика температуры, могут обратить внимание на разработку ученых Robocat.

Они создали крошечный электрический термометр Thermodo, который подключается к телефону через порт для наушников. Thermodo состоит из пассивных датчиков температуры, встроенных в стандартный 4-полюсный разъем для наушников в прочном корпусе. Подключение к сети не требуется, устройство питается от телефона и потребляет мало энергии. Когда измерение температуры не требуется, Thermodo можно наблюдать на брелках для ключей. С помощью термодатчика можно измерять температуру как в помещении, так и на улице.

Датчик 3D

Датчик, который постоянно сканирует окружающее пространство и с высокой точностью создает виртуальную модель компьютера. Что-то вроде есть Kinect, но новая версия планшета Google Nexus 10 получила сенсор гораздо более компактный и уже есть готовые приложения, которые могут работать на планшете и демонстрировать возможности не только самых современных игр.

Помимо прочего, датчик CAPRI 3D, который был представлен в рамках конференции Google I / O 2013 компанией Primesense, способен регистрировать движения и получать метрические параметры предметов.Кстати, такое развитие этой технологии подтверждает предположение IBM, что в середине этого десятилетия коммуникация с использованием 3D-голограмм станет напоминать 3D-голограммы в середине этого десятилетия.

Безопасность

Недавно профессор Саутмор-колледжа (Пенсильвания, США) Адам Дж. Авив продемонстрировал возможность реализации атак с использованием данных, полученных с помощью акселерометра смартфона. Оказалось, что данные, полученные с датчиков смартфонов, могут помочь злоумышленникам получить доступ к кодам разблокировки устройства.Они могут узнать PIN-коды и пароли пользователей. Получить информацию через сенсоры намного проще, чем через приложения, загруженные на смартфон, утверждает профессор. Исследователи проанализировали данные, полученные с помощью акселерометра, и составили своеобразный «словарь» движений смартфона при вводе пароля, после чего разработали программное обеспечение, позволяющее расшифровывать PIN-коды, используя данные, полученные с акселерометра. В ходе исследований ученым удалось правильно определить ПИН-код в 43% случаев, а пароль — в 73%.Система выдает сбой, когда пользователь находится в движении во время использования устройства, поскольку движения создают дополнительные помехи, а точные данные с акселерометра довольно затруднены.

Специалисты, занимающиеся мобильной безопасностью, также считают, что чем больше у смартфона сенсор, тем больше данных они могут его исправить, а значит, проблема защиты устройства становится более острой. Сейчас исследователи разрабатывают методы предотвращения утечки данных, собранных гироскопами, акселерометрами или другими датчиками.Так что можно предположить, что с развитием технологий и расширением сенсорного функционала ситуация безопасности будет только формироваться.

Перспективы

Недавно американский изобретатель Якоб Фрейден основал Fraden Corporation и запатентовал систему бесконтактного измерения температуры для мобильных устройств. На задней панели смартфона находится небольшой инфракрасный датчик, снять с которого можно только показание температуры пользователя. Таким образом, в будущем смартфоны вполне могут превратиться в наших личных помощников врача.Фрейден собирается создать также средства измерения ультрафиолетового излучения и электромагнитного загрязнения. Но сотрудники лаборатории Next Lab Массачусетского технологического института утверждают, что вскоре сенсоры в смартфонах смогут обнаруживать аритмию и тахиакардию, что заставит пользователей своевременно обращаться за помощью к врачам.

По оценкам экспертов IBM, к 2017 году в смартфонах появится обоняние. Крошечные датчики запаха могут быть встроены в смартфоны и другие мобильные устройства.Обнаруженные следы химических соединений будут переданы в мощное облачное приложение, которое сможет анализировать все, от угарного газа до вируса гриппа. В результате, если вы чихнете, телефон сможет рассказать вам о вашей болезни.

Все самое интересное только начинается, и сегодня работа идет по массе направлений. Например, не исключено, что в ближайшем будущем ваш смартфон с определенным типом сенсоров научится имитировать тактильные ощущения. Вы можете различать ткани, фактуру и переплетение.А звуковые датчики в сочетании с массивными системами облачных вычислений получат сверхчеловеческие слуховые возможности. Эх, чего только предположить нельзя, тем более что масса предположений, расчетов и даже фантазий в последнее время стала сбываться с поразительной скоростью.

Для реализации правильной работы Современные мобильные телефоны Применяют различные функциональные блоки и датчики информирования. На их основе система, высшая иерархия, принимает решения об определенных действиях. Сегодня речь пойдет об измерительном элементе, определяющем наличие магнитного поля, его напряженность и изменение.

Выдающийся физик Эдвин Холл в США в конце XIX века открыл явление искривления пути носителей заряда в полупроводниках, пребывающих в магнитном поле. «Эффект» зал имеет большие возможности. С его помощью отслеживается ориентация экрана в космосе, измеряется магнитная полярность в ракетных двигателях. Датчики отлично работают в бесконтактных переключателях и определителях уровня жидкости.

Для измерения напряжения магнитного поля используются 2 типа устройств: аналоговые и цифровые датчики.У первого вида индукция поля преобразуется в напряжение, величина которого зависит от силы и полярности. Во втором — при смене полярности и уменьшении индукции датчик отключает тачскрин.

Мое основное приложение, миниатюрный датчик, используемый в цифровых гаджетах для улучшения их позиционирования, в обеспечении быстрого запуска GPS-навигатора. Отличительной особенностью данного устройства является универсальное направление действия:

• С его помощью изменяется величина магнитного потока;
• Бесконтактное управление реализовано с помощью жестов;
• Яркость экрана автоматически корректируется при изменении освещенности;
• Замена ориентации изображения на дисплее при соответствующем повороте гаджета, манипуляции в играх и других приложениях;
• Точное направление определяется.

Конечно, это далеко не весь список. положительные характеристики, присущие этому датчику.

Зачем нужен датчик Холла в смартфоне?

Датчик, как высокочувствительная часть телевещателя, расположен непосредственно под крышкой смартфона или планшета, что позволяет быстро реагировать на любые изменения пространства. За счет работы сенсора экономится аккумулятор, улучшается взаимодействие телефона с магнитным футляром и различными аксессуарами.

Датчики Холла также используются в телефонах типа «раскладушка». С их наличием упрощается работа по включению / выключению экрана при открытии или закрытии защитной крышки. Похожий эффект наблюдается на смартфоне с магнитным корпусом, где датчик молниеносно реагирует на изменение (приближение / удаление) магнитного поля на флипе и регистрирует его. При интенсивном облучении дисплей блокируется, при уменьшении — происходит его активация. При этом сам магнит, установленный в откидной крышке, совершенно не вредит смартфону.

Особенно эффект Холла характерен для крышек с окном вверху, где часть экрана остается открытой. В этом случае можно использовать отдельные функции (звонок, пропущенные звонки, часы, плеер), не открывая флип. Магнитоэлектрический прибор самостоятельно определит, оставит ли дисплей активным полностью или частично. Аналогично гаджет работает при использовании крышек без «окон».

Приобретая новый смартфон, можно самостоятельно определить наличие или отсутствие датчика Холла.Стоит отметить, что далеко не все производители указывают его наличие, поэтому нужно внимательно изучить небольшой список характеристик. Устройство находят другим методом, анализируя чехлы для своего мобильного устройства. Например, на крышке Smart Case к 100% смартфону или планшету вмонтирован датчик Холла. По аналогии анализируются другие покрытия.

Гаджеты

оснащены множеством разнообразных датчиков, которые открывают новые функции и делают использование телефонов проще и удобнее.

Мы уже учли, что смартфоны оснащены, но не упомянули датчик Холла. Что это такое, для чего он нужен и как работает — все это можно найти в этой статье.

Зачем нужен датчик Холла?

Этот датчик способен определять положение и основан на эффекте Холла, который был открыт в 1878 году. Ученому-физику удалось сделать открытие, измерив напряжение в проводнике, находящемся в магнитном поле.

В наших гаджетах используется упрощенная версия датчика Холла.Он может определить наличие магнитного поля, но напряженность поля по разным осям не вычисляется. Вместе с ним на смартфонах часто используется магнитный датчик, отвечающий за работу компаса.

Датчик Холла в смартфонах

Датчик Холла

можно встретить в основном во флагманских смартфонах, для которых доступны специальные чехлы с магнитной защелкой — их часто называют смарт-чехлами или Smart Case. Датчик может определять, закрывать или открывать крышку крышки, и в соответствии с этим включать / отключать отображение устройства.

Стоит отметить, что далеко не все производители указывают наличие этого датчика в характеристиках устройства. Именно наличие этого сенсора позволяет убедиться, что Smart Case доступен в качестве аксессуара для гаджета.

Датчик Холла

помогает программам навигации Быстрее определять местоположение. Раньше он использовался в телефонах-раскладушках и помогал активировать экран при открытии гаджета и выключать его при закрытии устройства.

Другое приложение

Изначально датчики Холла использовались на транспортных средствах, где они отвечали за измерение угла коленчатого вала.Датчик определяет момент, когда в автомобиле образовалась искра. Правда, это относится к старым машинам. Позже датчиками стали оснащать бесконтактные переключатели и счетчики жидкости. Они также использовались в системах считывания магнитных кодов и даже в ракетных двигателях.

Полный текст статьи и исходники программы доступны только зарегистрированным участникам сайта.

Стоимость регистрации — символические 340 рублей.

Для регистрации необходимо сначала пополнить Яндекс.Корселк на указанную сумму (либо Webmoney-кошелек R3

954122, либо QIWI —

13963 (кошелек, не за счет телефона!)), А затем отправить письмо на адрес [Email Защищено] С указанием, на какой кошелек вы производили платеж, и реквизиты, по которым вы можете вас определить (не прикрепляйте к письму картинки или файлы).Учитывайте комиссию при переводе.

Не отправляйте в письме мои кошельки — Поверьте, я знаю их без вас.

В ответном письме вы получите учетные данные для чтения статей из закрытой зоны для второго курса.

Доступ к третьему курсу обучения предоставляется только после оплаты второго курса и составляет 340 руб.

Доступ к курсам подготовки бойцов предоставляется после оплаты третьего года и составляет 340 руб.пр.

При оплате сразу всех курсов одновременно (2-9) цена 2700 руб.

Доступ предоставляется минимум на один год. Для тех, кто оплатил третий и другие курсы, время доступа увеличивается.

Датчик ориентации представляет собой комбинацию датчика магнитного поля, выполняющего роль электронного компаса, и акселерометра, измеряющего наклон и вращение.

Если вы знакомы с тригонометрией, вы можете самостоятельно рассчитать необходимые данные и определить положение устройства относительно всех трех осей, основываясь на показаниях акселерометра и датчика магнитного поля.Однако есть и хорошие новости — Android может сделать все расчеты самостоятельно.

При использовании стандартной системы отсчета положение устройства рассчитывается в трех измерениях. Как и в случае с акселерометром, устройство считается покоящимся, лежащим экраном вверх на плоской поверхности.

Ось X (направление). Направление устройства при движении вокруг оси X; 0 ° / 360 ° — север, 90 ° — восток, 180 ° — юг, 270 ° — запад.

Ось Y (наклонная).Угол наклона устройства при вращении относительно оси Y. Он равен 0 °, если устройство лежит на задней крышке, -90 ° — если оно расположено вертикально (верхняя часть устройства направлены вверх), 90 ° — если перевернуто, 180 ° / -180 ° — если экран опущен. .

Что такое клавишные переключатели на эффекте Холла

Магниты — это круто и ближе всего к магии в мире. Становится еще круче, когда вы узнаете о датчиках Холла и возможности получения аналогового входного сигнала.Это то, что нас интересует.

Датчик на эффекте Холла определяет положение магнита путем измерения смещенных электронов в токе, вызванном электромагнитной силой. Он часто используется для определения приближения, определения местоположения и скорости.

Это может быть что-то столь же простое, как ваш ноутбук, обнаруживающий закрытые маленькие моторы, для определения скорости или положения путем подсчета оборотов или джойстиков в контроллерах геймпада. Его даже используют в клавиатурах. Нарастает саспенс, мы приближаемся.

Клавиатурные переключатели на эффекте Холла имеют магнит, который излучает электромагнитную силу для смещения электронов в датчике на эффекте Холла.

Первые клавишные переключатели на эффекте Холла появились на рынке в 1968 году с использованием микропереключателей микропереключателей от Honeywell.

Источник: Deskthority.net

В наши дни ключи на эффекте Холла можно найти в отраслях, где требуется высокая надежность. Такие как аэрокосмические, подводные устройства и военные. Благодаря надежному и долговечному характеру технологии.

Вы не часто найдете его в клавиатурах потребительского уровня, поскольку массовое производство было дорогим. Однако в наши дни сами датчики на эффекте Холла относительно недороги. И используется для множества различных приложений (экономия на масштабе). Теперь, когда переключатели клавиатуры также широко доступны, это проблема прошлого.

Самая последняя попытка создать бытовую клавиатуру на эффекте Холла или магнитную клавиатуру, если хотите, была предпринята компанией Acepad Technology (APT). Они сделали свой собственный магнитный переключатель со стандартным датчиком Холла на печатной плате.

Но все эти клавиатуры объединяет то, что они были созданы для цифрового ввода. Не аналоговый вход. Бенджамином Хекендорном в шоу Бена Хека в 2012 году была только одна попытка (сделанная своими руками) создать клавиатуру с аналоговым входом. Он гений и все еще активен в Твиттере. Но это далеко не что-то стандартное и доступное.

Это то, что мы хотим изменить, и создали собственные переключатели клавиатуры с эффектом Холла в Wooting: переключатель Lekker.

Давайте углубимся и разберем всю эту информацию в упрощенной форме.

Что такое эффект Холла

Эффект Холла — это измерение смещенных электронов в электрическом токе, вызванном электромагнитной силой. Эта электромагнитная сила является магнитом. Электрический ток — это все, что проводит электричество.

Магнит имеет невидимое «магнитное» поле, которое излучается из его ядра, подобно гравитации земли, притягивая или отталкивая объекты с магнитными свойствами. Как сталь, но не алюминий.

Это магнитное поле также втягивает или отталкивает электроды (электрические шары) в электрическом токе (потоке электричества), вызывая разделение положительных и отрицательных электродов.Что можно измерить с помощью другого электрического тока, подключенного с одной стороны к положительному и отрицательному электродам с другой стороны, создавая разность потенциалов (скорость электрического тока, протекающего из одной точки в другую).

Другими словами. Представьте, что разделение между положительным и отрицательным электродами такое же, как у батареи с минусовой и плюсовой сторонами. Теперь, чтобы создать электрический поток, вы соединяете минус и плюс с помощью медного провода. Чтобы узнать, насколько быстрым или сильным является электрический поток, вы подключаете лампочку между ними.Прямо как те игрушки по электротехнике.

Батарея немного необычна (вы получили ее от Taobao), и электричество в ее ядре делает круги, а не течет между минусом и плюсом. Облом, это не работает.

Однако, когда вы помещаете рядом магнит, он начинает расщеплять это электричество на отрицательный и положительный заряд. И подталкивает его к положительным и отрицательным сторонам. Возник электрический поток, и внезапно загорится лампочка!

Когда вы помещаете магнит ближе к батарее, он начинает разделять еще больше отрицательного / положительного заряда, и лампочка становится еще ярче.Вы убираете его дальше, и яркость лампы уменьшается.

Это явление называется эффектом Холла.

Теперь представьте, что упомянутый магнит прикреплен к стержню переключателя и датчику под ним на печатной плате. Тада! Теперь у вас есть клавиатура на эффекте Холла.

Видео

Chyrosran22 для Tom’s Hardware очень хорошо объясняет эту концепцию и ее преимущества. Рекомендуемые часы.

Преимущества использования магнитов

Датчик Холла

• Простая конструкция
• Нет внешних зависимостей
• Эксплуатационные характеристики не зависят от условий окружающей среды.

Сердцем этой технологии можно считать датчик Холла. Это сделает вашу клавиатуру или сломает ее, если вы не сможете паять вещи.

В наши дни датчики на эффекте Холла представляют собой комплексные интегральные схемы (ИС). Они хорошо защищены от электромагнитных помех (EMI), имеют простую конструкцию и не зависят друг от друга. Между датчиком и магнитом не требуется физического соединения.

Кроме того, на его рабочие характеристики не влияют никакие условия окружающей среды, такие как вода, пыль, свет или грязь.

Неудивительно, что он используется в критически важных отраслях промышленности благодаря своей надежности и долговечности.

Магнитный переключатель

• Физическое соединение не требуется
  • Без отказов
  • Более гладкий пресс
  • Возможность горячей замены
• Можно наклеить на холодильник

Что касается самого переключателя, вы можете взять любой переключатель на рынке, прикрепить магнит к стержню и вуаля, он работает.Вы даже можете схватить магнит и обвести его вокруг датчиков, и они отреагируют.

Конечно, это немного сложнее, когда дело доходит до распознавания аналогового входного сигнала. Расположение магнита по направлению к датчику. И калибровка между магнитом и датчиком сильно влияет на результат. Но основная концепция остается.

Поскольку нет связи между датчиком и переключателем, переключатель может быть заменен в горячем режиме. Долговечность переключателя полностью зависит от магнита и самого качества переключателя.Даже если он выйдет из строя, вы можете поменять его на новый.

Кроме того, есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что отсутствие физического соединения предотвращает подпрыгивание и обеспечивает более плавное переключение.

Если задуматься, он не так уж сильно отличается от оптических переключателей Flaretech. Они заменяются в горячем режиме, без дребезга, шелковисто-гладкие и рассчитаны на 100 миллионов нажатий. А когда случится сбой, вы можете поменять его на другой.

Магнитный переключатель Lekker

Переключатель Lekker — это клавишный переключатель на эффекте Холла для аналогового ввода, сделанный Wooting.Он сделан с учетом простоты и простоты аналогового ввода. Цель состоит в том, чтобы облегчить любому (небольшому) изготовителю клавиатуры возможность интегрировать ее в дизайн своей клавиатуры для аналогового ввода.

На момент написания статьи доступен только в одном варианте, и в разработке находятся другие варианты. Lekker Linear65.

Усилие на конце ключа:	65cN
Перк:	линейный
Аналог:	Да, полный диапазон
Срок службы:	100000000 кликов
Debounce:	0.03 мс
Тактильная обратная связь:	№
Звуковая обратная связь:	№
Общий ход:	4 мм
Точка срабатывания:	0,1 — 3,8 мм (бета)
Точка сброса:	0,1 — 3,8 мм (бета)
Шток крышки ключа:	MX (крестовина)
Крепление:	На плите
с возможностью горячей замены:	Есть

В переключателе Lekker используется датчик Холла, изготовленный на заказ; оптимизирован для считывания последовательного аналогового входного сигнала во всем диапазоне переключения.Магнит в переключателе леккера откалиброван с датчиком.

Для дальнейшего улучшения аналогового входного сигнала мы использовали нашу специальную прошивку. Прошивка Wooting сглаживает и преобразует ввод в пригодные для использования цифровые данные. Прошивка Wooting поддерживает утилиту Wootility, которая поставляется со всеми клавиатурами Wooting.

Это позволяет использовать уникальные функции клавиатуры, такие как:

Альтернативой является использование аналогового SDK Wooting с открытым исходным кодом для подключения аналогового входа к приложению.

Если вы производитель / производитель клавиатур и хотели бы создать свою собственную клавиатуру с аналоговым вводом с использованием переключателей Lekker, вы можете связаться с Wooting напрямую через social @ wooting.io.

Испытания и причины отказов энкодеров и датчиков Холла — электрические

Al,

Позвольте мне посмотреть, правильно ли я вас понял, и, может быть, вы сможете перевести части, которые я не понимаю, во что-то, что простое механическое устройство сможет обойти его стороной.

Учитывая, что это только программное устройство, следует предположить, что пропускная способность — это только то, что звуковая карта способна обрабатывать. Большинство звуковых карт предназначены для обработки аналого-цифрового преобразования звука с качеством компакт-диска, что означает, что в лучшем случае полоса пропускания составляет 22 кГц с приемлемым искажением аудиосигнала.Добавьте к этому сглаживание преобразования (дизеринг, шум, приближение и т. Д.), И вы сможете увидеть реальную полосу пропускания только в диапазоне 15 кГц.

Хорошо, я думаю, вы только что сказали, что максимальная частота дискретизации будет 15 кГц. Поскольку я не планирую напрямую измерять скорость каких-либо двигателей, это, вероятно, не проблема. Если сигнал меняется так быстро, мне нужно сделать что-то другое.

Следует предположить, что при использовании входов линейного уровня максимальное среднеквадратичное напряжение немногим более одного вольт является верхним пределом, для которого потребуется входной каскад с аттенюаторами, способными анализировать сигнал 12 вольт плюс на выходе регулятора скорости.

Я думаю, вы сказали, что мы должны снизить сигнал робота с 12 В до 1 В максимум. Я полагаю, наша электрика с этим справится. Но намек не повредит

С другой стороны, выходная мощность ШИМ составляет около 2 кГц, а ограниченная полоса пропускания, безусловно, скроет шум щетки и другие переключения продуктов, присутствующие при взгляде на двигатели. Возможно, вы не сможете увидеть необработанный выходной сигнал датчика, особенно того, который имеет выходную частоту выше аналого-цифрового.

Одна из вещей, на которую мы, возможно, захотим обратить внимание, — это выход ШИМ, и, к счастью, он находится в пределах вероятного диапазона звуковой карты.Однако некоторые датчики могут выводить сигнал с частотой, близкой к диапазону, и поэтому считывать некорректно.

Кроме того, входы являются несимметричными, а одна сторона пути прохождения сигнала является общей для компьютера. Таким образом, все, что находится в обычном режиме, поднимет шасси и заземление компьютера до точки, которая может помешать нормальным вычислительным операциям.

Если мы не сделаем это правильно, компьютер может сгореть или, по крайней мере, запутаться.

Трансформатор может сильно помочь в предотвращении этих токов, но по очевидным причинам он должен быть экранирован.

А эти очевидные причины могут быть? и как это предотвращает? и как выполняется экранирование?

Существуют и другие аксессуары для прицелов, которые можно прикрепить к портативным и настольным компьютерам, которые легче переносить и которые дешевле, чем полный прицел.

Есть другие способы, которые могут быть дешевле и легче, чем полный прицел. А это может быть?

Как я уже говорил, у нас уже есть прицел, мы просто никогда не думали, что будет полезно тащить его с собой на соревнования.Конечно, наши сенсоры тоже были довольно ограниченными, поэтому они нам не особо нужны.

Я думаю, что мы находимся в ситуации, когда курица и яйцо. Мы не используем датчики, потому что не можем проверить их, когда что-то идет не так, и поэтому не доверяем им.