Hall-effektus és pozíció érzékelők
Mikroprocesszor motorvezérlő
Hall-effektus pozíció érzékelők és
Modern járműmotorokban vannak felszerelve automatikus teljesítmény vezérlő eszköz és a gyújtási rendszer, információ felhasználásával több érzékelő módosítsa a kezdés és időtartamát az üzemanyag-ellátás, valamint (a rendszer kénytelen gyújtás) táplálkoznak idő szikra a hengerekbe.
Az ilyen érzékelők pontosan meghatározni az időt a bejelentés hengerkamrán másik rész az üzemanyag és szikra fázisok közé érzékelők és pozíció érzékelők főtengely használni munkájuk hatását fedezték fel, közel fél évszázaddal ezelőtt az amerikai fizikus Edwin Herbert Hall (Edwin Herbert Hall, 1855- 1938), amelyek az úgynevezett - a Hall-effektus.
Mi a Hall-effektus? Ennek lényege, hogy a jelenség elég egyszerű a modern megértéséhez a hallgató ismeri a természetét elektromosság és a mágnesesség. De térjünk vissza 1879-ben, amikor E. Hall tett a felfedezés, hogy természetesen, kinyitotta a szemét, a tudományos világ sok jelenség a környező világot.
Edwin Hall vette arany vékony téglalap alakú lemez (1. ábra), elhelyezte egy állandó mágneses tér és a jelenlegi halad át rajta, amely összeköti a szemközti felületei a lemez (1. ábra - arcok C és D), hogy a DC-forrás. Ennek eredményeként a szigorú mérések azt találta, hogy az oldallapjai a lemezek (arc A és B) származott potenciálkülönbséget t. E. Feszültség. Természetesen ez a feszültség elhanyagolható volt, de az tény maradt - fém származott keresztirányú EMF, amelyek „üldözte” a töltött részecskék egyik oldalsó arcok.
A természet a jelenség a modern fizika magyarázza így.
Amikor a töltött részecskék mozgó huzalon keresztül (bármely, nem feltétlenül arany lemez), átmegy egy mágneses mező, rájuk az erők leírt holland H. Lorenz (tíz évvel felfedezése után E. Hall), és a részecskék eltérjen az egyenes út. E. Ha az áramvezető elhelyezett mágneses térben merőleges a mozgási pályája a töltött részecskék (elektronok, ionok), eltérnek egyenes úton, és az egyik oldalon a vezeték negatívvá válik, és a másik, illetve a pozitív.
A gyakorlati alkalmazás a jelenség által felfedezett E. Hall-ban végzik csak tíz év múlva. A potenciális különbség között felmerülő felületei áramvezető már nagyon kicsi, és hosszú ideig nem várt hatás nem maradt, csak kifogást laboratóriumi vizsgálatok.
Például, azt találták, hogy a különböző anyagok kísérletekben alkalmazott, mint az áramátvezető kialakítva az arcok a potenciális különbség, csak rejlő anyag, amely így lehetővé teszi, hogy azonosítani bármely olyan anyag segítségével egy egyszerű módszerrel.
Később, amikor nem volt a különböző feszültség erősítők, cső az első, majd a félvezető értelemben nyitott galéria volt elég tisztességes, és széles körben használják számos területen gépészmérnöki, beleértve az autóiparban.
Egy igazi diadala Hall-egybeesett a széles körben elterjedt számítógépes eszköz, amely utasítások végrehajtására a villamos jelek formájában sokkal gyorsabb, mint volt mechanikus eszközök. Azóta Hall-szenzorok forradalmasította a komplex technikák ember által használt gyakorlati célokra. Kompakt és könnyen gyártható eszközök felváltja a terjedelmes és megbízhatatlan mechanizmusok sok gép.
Mivel a dolgozó támogatás, Hall effektus jelgenerálásban eszközök vezérlésére a motor rendszerekben? A gépjármű motorok, mint érzékelőket hogy figyelemmel kíséri a helyzetét a vezértengely időzítése (fázisdetektor) és a helyzet a forgattyús tengely (főtengely helyzet érzékelő). Mindkét érzékelő segít fedélzeti számítógép jármű (SBU), hogy megértsék a helyzetet, amelyben vannak dugattyúk és a motor szelepek, és az alapján a „dönteni” on-time üzemanyag-ellátás és a szikra a hengerben.
Az érzékelők állnak egy elektromágneses tekercs, amelyben a mágneses mag formájában van a félvezető vagy fém lemez készült speciális ötvözetek. A tekercs tápláljuk egyenárammal a gépkocsi elektromos rendszer, és ez körül van kialakítva a statikus mágneses mező, ami indukálja a Hali-feszültség a lemez, ami egy bizonyos különbség a potenciális közötti ellentett oldalain.
Ha egy ilyen érzékelő, hogy a darab mágnesesen permeábilis fém, az eredményül kapott mágneses fluxus zavar térerő változások azonnal befolyásolja a potenciális különbség a felületei a lemez, ami egy impulzus áram és feszültség.
Itt valóban, és minden bölcsesség. Egy példa egy ilyen főtengely pozíció érzékelő van a 2b ábrán látható.
Helyezzük a szenzor tekercs és mágneses áramkör valahol a régióban a forgalmazó vagy a főtengely, és a tengely csatolja speciális fémlemez a korong formájú rések, ablakok, vagy bármilyen más jelek, hogy útja során az érzékelő mellett okoz perturbáció a mágneses fluxus és a potenciális különbség .
Már csak azt, hogy összehangolják jelek ilyen lemezt indító impulzust küld a pillanat, amikor meg kell adni a számítógép jelet felvette tengely (a forgattyús tengely vagy vezérműtengely) pozícióban.
Ezekkel az egyszerű eszközök hagyjuk teljesen elhagyni egy ilyen bonyolult összeszerelési a gyújtási rendszer, mint a megszakító. Mint ismeretes, a gyenge pontja a mechanizmus a jelenléte minden mozgó alkatrész, és vegyületek, amelyek a hajlam, hogy a kopás és a hibák.
Különösen sok gondot, hogy az autósok szállított adagoló rendszer vezérlésére gyújtótekercs zárása és nyitása útján a két elektromos kapcsolatot. Kapcsolat folyamatosan égnek, a különbség közöttük is ki kell igazítani, és a rendszer gyakran adott meghibásodás.
Ezt követően, hogy helyettesíteni az ilyen megszakítók jöjjön javított eszközök felhasználásával a Hall-hatás formájában a házban helyezkedik el a szaggató tekercs, egy zárt fém (mágnesesen) csésze oldalsó rések. Egy iniciáló elem (egy fémlemez vagy konzol) együtt forog a tengely a megszakító, és a járat már a rések csésze a tekercsben indukált menetei egy elektromos impulzus, amely erősítés után vezérlésére használják a gyújtótekercs. Ez a kialakítás lehetővé tette, hogy feladja kapcsolatokat a megszakító.
További fejlesztések Az ilyen kialakítás vezettek elhagyása a tekercs egy hatalmas megszakítók a típus, amelyben miniatűr érzékelők szerelt a járom egy rést, amelyen keresztül telt periodikusan forgó fémlemez, csatlakozik a megszakító tengelyre (2A.).
Azonban a helikopter, amely egy meglehetősen bonyolult mechanikus készülék mozgó alkatrészeket, még maradt a tervezők és a feltalálók, kérve, hogy egyszerűsítse és javítsa a megbízhatóság a gyújtásrendszer.
A következő szakasz a gyújtási rendszer javulás teljes elutasítása a szaggató, amely a funkció vette a pozíció érzékelőket hasznosító Hall-hatás és a magas pulzus iniciátorok formájában lemezek rések vagy ablakok, rögzíthető közvetlenül a tengelyre, amelynek a helyzete a szabályozni kell. Az ilyen eszközök lényegében mentesek a konjugátum mozgó alkatrészek, így sokkal megbízhatóbb működés, mint a gyújtási rendszer alkalmazott megszakító különböző típusú és kivitelezésű.
Szerkezetileg pozíció érzékelők segítségével a Hall-hatás tehetők a különböző kiviteli - rés, amikor a lemez a tengelyre mozgatjuk speciális nyílása a járom, vagy a végén, a közelben található a kezdeményező lemez.
Vége érzékelők tipikusan egy főtengely pozíció érzékelő, és a rés érzékelőket gyakran használják a fázisdetektor. Ugyanakkor ez a szerkezeti különbség nem szignifikáns - sőt a működési elve az ilyen érzékelők ugyanaz, és ez alapján a hatás felfedezett sok évvel ezelőtt Edwin Hall.