Halli andur: eesmärk ja tööpõhimõte
Halli andur (asendiandur) on magnetvälja andur. Seadme töö põhineb Halli efektil. See efekt põhineb järgmisel põhimõttel: kui asetada magnetvälja teatud konstantse vooluga juht, siis tekib sellises juhis põikpotentsiaalide erinevus (Hall pinge). Teisisõnu kasutatakse seadet magnetvälja tugevuse mõõtmiseks. Tänapäeval võib Halli andur olla kas analoog- või digitaalne.
Samuti soovitame lugeda artiklit selle kohta, mis on nukkvõlli asendiandur (DPRV). Sellest artiklist saate teada diisel- ja bensiinimootoritele mõeldud lahenduse omaduste kohta.
Halli andurite ulatus on väga lai. Seadet kasutatakse sellistes ahelates, kus on vaja mittekontaktset voolu mõõtmist. Autode puhul kasutatakse Halli andurit nukkvõlli või väntvõlli nurga mõõtmiseks ning see on leidnud tee ka süütesüsteemi, andes märku sädeme tekkimise hetkest.
Artikli sisu
Kuidas Halli andur töötab
Füüsik Hall avastas 1879. aastal oma uurimistöö käigus sellise efekti, et kui magnetväljas on plaat, mis on pingestatud (vool voolab läbi plaadi), siis hakkavad elektronid sellel plaadil kõrvale kalduma. Selline kõrvalekalle tekib magnetvoo suunaga risti.
Samuti ilmneb selle kõrvalekalde suund sõltuvalt magnetvälja polaarsusest. Selgub, et elektronidel on plaadi erinevatel külgedel erinev tihedus, luues erinevad potentsiaalid. Avastatud nähtust nimetatakse Halli efektiks.
Teisisõnu, Hall asetas ristkülikukujulise pooljuhtvahvli magnetvälja ja rakendas voolu sellise pooljuhi kitsastesse servadesse. Selle tulemusena tekkis pinge laiadesse servadesse. Tehnoloogiate edasiarendamine võimaldas avastatud efekti põhjal luua kompaktse seade-sensori. Seda tüüpi andurite peamine eelis on see, et seadme töösagedus ei nihuta mõõtmishetke. Sellise seadme väljundsignaal on alati stabiilne, ilma purseteta.
Lihtsaim andur koosneb:
- püsimagnet;
- rootori labad;
- magnetsüdamikud;
- plastikust korpus;
- elektrooniline mikroskeem;
- kontaktid;
Seadme töö põhineb järgmisel skeemil: tühimiku läbib rootori metallist laba, mis võimaldab magnetvoogu manööverdada. Tulemuseks on null induktsioon kiibil. Väljundsignaal massi suhtes on peaaegu võrdne toitepingega.
Süütesüsteemi Halli andur on analoogmuundur, mis lülitab otse toidet.
Puuduste hulgas tasub esile tõsta seadme tundlikkust vooluringis esineda võivate elektromagnetiliste häirete suhtes. Samuti vähendab elektroonikaahela olemasolu anduriseadmes mõnevõrra selle töökindlust.
Soovitame lugeda ka artiklit elektrilise kütusepumba konstruktsiooni, aga ka mehaanilise lahenduse kohta. Sellest artiklist saate teada nende seadmete eesmärgi, disainifunktsioonide ja tööpõhimõtete kohta.
Analoog- ja digitaallahendused
Halli efekti andurid tuvastavad potentsiaalse erinevuse. Eelpool käsitletud analooglahendus põhineb välja induktsiooni pingeks muutmisel, võttes arvesse välja polaarsust ja tugevust.
Digianduri tööpõhimõte on tuvastada välja olemasolu või puudumine. Kui induktsioon jõuab teatud indikaatorini, märgib andur välja olemasolu. Kui induktsioon ei vasta nõutavale indikaatorile, näitab digitaalsensor välja puudumist. Anduri tundlikkuse määrab selle võime fikseerida välja teatud induktsiooni korral.
Digitaalne Halli andur võib olla bipolaarne või unipolaarne. Esimesel juhul toimub seadme töö ja väljalülitamine polaarsuse muutmisega. Teisel juhul toimub sisselülitamine välja ilmumisel, andur lülitub välja induktsiooni vähenemise tagajärjel.
Seadme enesetest
Selle seadme aktiivne kasutamine autodes tähendab, et sisepõlemismootori teatud tõrgete või talitlushäirete ilmnemisel võib tekkida vajadus Halli andurit oma kätega kontrollida.
Enne seadmega ühendatud kaablipistiku lahtiühendamise alustamist lülitage kindlasti süüde välja!
Selle reegli eiramine võib Halli anduri välja lülitada. Peab lisama, et seadme kontrollimine testlambiga on samuti lubamatu.
- Üks kiiremaid viise testimiseks on paigaldada sõidukile teadaolevalt hea asendusandur. Kui rikke sümptomid pärast paigaldamist kaovad, on põhjus ilmne.
- Teine viis, mis sobib süütesüsteemi anduri kontrollimiseks, on kontrollida, kas süüte sisselülitamisel ei teki sädet. Lisaks peate ühendama traadi otsad lüliti soovitud väljunditega.
- Kõige täpsema diagnoosi saamiseks on seadet kõige parem kontrollida ostsilloskoobiga. Samuti kontrollitakse teatud tingimustel andurit multimeetriga. Määratud multimeeter viiakse voltmeetri režiimi, mille järel ühendatakse see anduri väljundkontaktiga. Töötav Halli andur annab näidud vahemikus 0,4 volti kuni 3 volti. Kui näidud jäävad alla miinimumläve, siis tõenäoliselt ebaõnnestub andur.
