Hitachi Astemo este unul dintre cei mai mari producători de componente electronice pentru autovehicule.

În aplicațiile de pe autovehicule, senzorul Hall este utilizat ca și senzor de poziție, în general pentru a monitoriza pozițiile arborelui motor și ale arborilor cu came și sincronizarea acestor poziții, având totodată și rolul de a furniza informații pentru actuatori (injectoare, aprindere etc.). Senzorul Hall detectează prezența și intensitatea câmpului magnetic, utilizând principiul Hall.

Senzorul Hall este un senzor activ care se regăsește uzual în configurația cu 3 pini: +5 sau 12 V, masă, semnal.

Constructiv, discutăm de un semiconductor parcurs de un curent electric (UA,IA), care se va afla sub influența unui câmp magnetic perpendicular pe el, comparativ cu senzori magneto-rezistivi (AMR - Anisotropic Magneto-Resistive), similari ca și construcție cu senzorul Hall, unde liniile de câmp magnetic sunt poziționate longitudinal față de senzor.

Senzorul Hall nu este influențat în mare măsură de toleranțele de fabricație, deoarece liniile de forță trec vertical prin elementul Hall. Astfel, senzorul Hall este un component fiabil, foarte puțin sensibil la toleranțele de fabricație și la parametrii senzorului.

Curentul electric trece prin liniile de forță ale câmpului magnetic perpendicular pe elementul Hall. Datorită câmpului magnetic prezent electronii nu pot trece prin secțiunea transversală cu aceeași densitate. Astfel, apare o schimbare de traiectorie a sarcinilor electrice către părțile laterale ale semiconductorului, cum ar fi de exemplu sarcinile negative către partea dreaptă a semiconductorului, sarcinile pozitive către partea stângă a semiconductorului. Dacă conectăm un dispozitiv de măsurare „V” în părțile laterale ale elementului Hall, putem măsura o diferență de potențial între două puncte, în părțile laterale ale semiconductorului.

Astfel, este generată tensiunea Hall. Practic, senzorul Hall funcționează ca și un comutator magnetic „contactless“. Sistemul de evaluare din partea electronică integrată a senzorului generează un semnal digital, caracterizat de forma dreptunghiulară, care este independent de viteza relativă a părții pe care se masoară, de exemplu roată dințată sau roată polară. Cu cât este mai puternic câmpul magnetic și curentul, cu atât mai multe sarcini electrice pozitive și negative vor fi deviate de la traiectorie către extremitațile semiconductorului. Drept urmare, tensiunea Hall este direct proporțională cu câmpul magnetic și curentul aplicat.

În momentul în care liniile de câmp magnetic sunt întrerupte de un dinte al roții dințate pe care se efectuează citirea și care trece prin fața elementului Hall, blocând liniile de câmp magnetic, efectul Hall dispare imediat. Migrația sarcinilor electrice către părțile laterale ale semiconductorului nu mai are loc. Practic, tensiunea Hall este generată, respectiv oprită, de alternanța între trecerile „gol-dinte” prin fața elementului Hall.

În sistemul electric al vehiculului, senzorul Hall de poziție este conectat pe circuitul de referință la +5V. Așa cum se vede, figura prezintă un exemplu de verificare a integrității circuitului, osciloscopul fiind cea mai exactă metodă care poate fi aplicată. Din unitatea de comandă senzorul este alimentat cu +5V. Între pin-ul 1 și 4 trebuie să se regăsească +5V, între pinul 3 si 6 conexiunea la masă, cu valori măsurabile, conectată în circuit, să fie cât mai aproape de „0” (uzual între 0,2-max 0,4V). Între pin-ul 2 și 5 vom avea semnalul senzorului, care poate fi 0-5V sau 5-0V, în funcție de configurația electrică a constructorului vehiculului („pull up circuit” sau „pull down circuit”).*

Se conectează osciloscopul la borna „–„ a acumulatorului mașinii. În figură se observă că pinul numărul 5 al firului de semnal a fost deconectat din conectorul electric al senzorului. Un canal al osciloscopului „albastru” se conectează la pin-ul 5, al doilea canal „roșu” se conectează tot pe firul de semnal, pe firul către pin-ul 2. Între pin-ul 4 și 5 se realizează o punte, preferabil o diodă. În acest fel se verifică integritatea circuitulul vizualizând semnalele cu ajutorul osciloscopului. Practic întreruperea câmpului magnetic de către un dinte al roții dințate pe care se efectuează citirea, va cupla tranzistorul în poziția „on” sau „off”.

Exemplu de generare a tensiunii Hall

*Verificați documentația tehnică a constructorului.

Surse imagini: IHR Automotive®, Hitachi Astemo, FCD.eu

Produsele HITACHI / HÜCO pot fi achiziționate de la următorii distribuitori: Autonet SRL, Augsburg International SRL, Bardi Auto SRL, Inter Cars Romania SRL și Elit PAO SRL.

Mai multe informații despre Hitachi Astemo Aftermarket Germany GmbH pe www.hueco.com.

Vă rugăm să vă abonați și la canalul nostru YouTube pentru a afla mai multe despre înlocuirea profesională a pieselor noastre de schimb.