Зачем датчик Холла нужен в смартфоне?
Сенсор, как высокочувствительная часть вещателя, располагается непосредственно под крышкой смартфона или планшета, что позволяет быстро реагировать на любые изменения в пространстве. За счёт работы датчика экономится заряд аккумулятора, улучшается взаимодействие телефона с магнитным чехлом и различными аксессуарами.
В телефонах типа «раскладушки» также используют датчики Холла. С их наличием упрощается работа по включению/выключению экрана во время открывания или закрывания защитной крышки. Аналогичное действие происходит у смартфона с магнитным чехлом, где сенсор молниеносно реагирует на изменения (приближения/удаления) магнитного поля на флипе и регистрирует его. Во время интенсивного излучения дисплей блокируется, при снижении – происходит его активация. При этом сам магнит, вмонтированный в флип чехла, нисколько не вредит смартфону.
Особенно эффект Холла характерен в чехлах с окошком в верхней части, где часть экрана остаётся открытой. В этом случае имеется возможность использовать отдельные функции (звонок, пропущенные вызовы, часы, проигрыватель), не открывая флипа. Магнитоэлектрическое устройство самостоятельно определит, оставить активным весь дисплей или частично. Аналогичным образом работает гаджет при использовании чехлов без «окошек».
При приобретении нового смартфона определить наличие или отсутствие датчика Холла можно самостоятельно. Стоит отметить, что не все производители указывают его присутствие, поэтому нужно внимательно изучить краткий перечень характеристик. Устройство находят и другим методом, проанализировав чехлы к своему мобильному устройству. Например, на обложке Smart Case к смартфону или планшету на 100% имеется установленный датчик Холла. По аналогии проводится анализ других чехлов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Что такое и для чего нужен
Магнитный датчик — встраиваемый в телефон сенсор, который реагирует на магнитные поля Земли, а именно он улавливает электромагнитное излучение. При помощи магнитного датчика можно определить стороны света, узнать текущее направление устройства, поэтому его часто называют, как «электронный компас».
Этот датчик именуется, как датчик Холла. Эффект Холла был открыт давно, почти 150 лет назад, но он до сих пор применяется в разной технике. Он выявляет магнитное поле, за счет этого может определить положение мобильного устройства в пространстве. А если на смартфон загрузить специальное приложение из магазина Google Play или App Store, то он может стать полноценным компасом для определения координат.
Наличие датчика в телефоне позволит реализовать ряд функций и возможностей:
- Измерение величины магнитного потока;
- Автоматическая коррекция яркости экрана при разной освещенности;
- Определение более точного направления движения;
- Проведение управления бесконтактным способом (при помощи жестов);
- Изменение ориентации изображения на экране смартфона и другое.
Магнитные датчики положения на телефонах удобно применять вместе со специальными чехлами с застежкой или защелкой. Это позволяет сэкономить время, потому что прибор будет выключаться при закрытии и автоматически включаться при открытии аксессуара.
Если у чехла имеется небольшое незакрытое окно для дисплея, то пользователь может просматривать необходимую информацию. Через него можно узнать время, проверить приложения, различные виджеты без открытия и разблокировки экрана.
Как работает датчик Холла
Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.
Датчик Холла имеет три клеммы:
- одна соединяется с «массой»,
- ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
- с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.
- Когда электрический ток проходит через датчик, электроны движутся по нему по прямой линии.
- Когда на датчик воздействует внешнее магнитное поле, сила Лоренца отклоняет носители заряда, следуя изогнутой траектории.
- Из-за этого отрицательные зарядовые электроны будут отклоняться к одной стороне датчика, а положительные зарядные отверстия — к другой.
- Из-за этого накопления электронов и дырок на разных сторонах пластины, напряжение (разность потенциалов) может наблюдаться между сторонами пластины. Полученное напряжение прямо пропорционально электрическому току и напряженности магнитного поля.
Другими словами, Холл поместил прямоугольную полупроводниковую пластину в магнитное поле и на узкие грани такого полупроводника подал ток. В результате на широких гранях появилось напряжение. Дальнейшее развитие технологий позволило создать на основе обнаруженного эффекта компактное устройство-датчик.
Простейший датчик состоит из:
- постоянного магнита;
- лопасти ротора;
- магнитопроводов;
- пластикового корпуса;
- электронной микросхемы;
- контактов;
Среди недостатков стоит выделить чувствительность устройства к электромагнитным помехам, которые могут возникнуть в цепи. Также наличие электронной схемы в устройстве датчика несколько снижает его надежность.
Читать далее: ПРОТИВОУГОННЫЕ механические устройства для автомобилей как сделать СВОИМИ РУКАМИ автомобильную противоугонку и ТОП 10 систем для авто на руль КПП и капот
Датчик Холла в системе зажигания является аналоговым преобразователем, который непосредственно коммутирует питание.
Интегральные датчики Холла — статья Георгия Волович
Интегральные датчики Холла — продолжение публикации. Рассмотрены типы датчиков — линейные датчики, логические датчики. Отрасли применения таких датчиков и фирмы производители.
Интегральные датчики Холла
Рис.3 Схема ИМС линейного датчика Холла (а) и график его характеристики преобразования (б) |
Датчики Холла являются основой многих типов датчиков, таких как датчики линейного или углового перемещения, датчики магнитного поля,
датчики тока, датчики расхода и др. Удобство бесконтактного срабатывания (полное отсутствие механического износа), низкая стоимость, простота использования
делают их незаменимыми в приборостроении, автомобильной, авиационной и других отраслях промышленности. Интегральные датчики Холла производят такие фирмы,
как Honeywell, Melexis, Allegro Microsystems, Micronas Intermetall, Siemens, Analog Devices и др. Первая группа интегральных датчиков Холла – это линейные
устройства, применяющиеся в измерителях напряжённости магнитного поля. Как правило, эти устройства содержат схемы усиления сигнала датчика. Необходимая
предварительная обработка сигнала обычно заключается в усилении и температурной компенсации. Может понадобиться также стабилизация питающего напряжения.
При отсутствии магнитного поля выходное напряжение датчика должно быть равно нулю, поэтому требуется дифференциальный усилитель (рис. 3). Современные
технологии позволяют ввести в состав ИМС датчиков магнитного поля сложные цифровые системы обработки информации. Примером такой ИМС может служить HAL805
фирмы Micronas Intermetall, содержащий на кристалле в трёхвыводном корпусе ТО92 АЦП, ЦАП, ЦПС и энергонезависимую память.
Рис.4 Логический датчик Холла |
Такая структура позволяет программировать чувствительность и смещение датчика, осуществлять фильтрацию помех
и механических возмущений. Вторая группа включает в себя микросхемы компараторного типа с логическими уровнями напряжения на выходе. Эта группа более
многочисленна в силу большего числа возможных применений. Микросхемы с логическим выходом (рис. 4а) делятся на две подгруппы: переключатели и триггеры.
Униполярный переключатель срабатывает только при наличии магнитного поля одной полярности и гарантирует выключенное состояние в отсутствие магнитного поля;
магнитное поле противоположной полярности не оказывает на него никакого влияния (см. рис. 4б). Биполярный триггер, напротив, реагирует на обе полярности:
включается при приближении северного или южного полюсов магнита и выключается только в том случае, если поле с противоположным знаком достигнет определенного
уровня. Термин «биполярный переключатель» обычно применяется к триггерам, реагирующим на пропадание поля. Такие переключатели переходят во включённое состояние
при наличии магнитного поля, а выключаются при снижении уровня той же полярности, отсутствии поля, или в присутствии поля с противоположным знаком
(см. рис. 4в). Наличие ступени гистерезиса, которая является разностью между величинами магнитного поля в точках включения и выключения, повышает
помехозащищенность устройства. Логический двухвыводной датчик Холла HAL556 производит фирма Micronas Intermetall. Эта микросхема (рис. 5) потребляет
большой ток при приближении положительного полюса магнита к маркированной стороне корпуса и малый ток при удалении. HAL566 реализует обратные функции.
Микросхемы имеют встроенную систему, увеличивающую напряжение, приложенное непосредственно к кристаллу датчика Холла, с тем чтобы сделать возможным применение
недорогих постоянных магнитов, имеющих сравнительно малую коэрцитивную силу.
Рис.5 Двухвыводный логический датчик HAL556 обеспечивает изменение
протекающего через него тока при изменении уровня магнитного поля
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
- датчики тока
- тахометры
- датчики вибрации
- детекторы ферромагнетиков
- датчики угла поворота
- бесконтактные потенциометры
- бесколлекторные двигатели постоянного тока
- датчики расхода
- датчики положения
Применение цифровых датчиков
- 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)
Как проверить датчика Холла на работоспособность
Для проверки датчика можно собрать несложную схему, для которой, кроме самого датчика, понадобятся:
- источник питания на нужное напряжение;
- резистор сопротивлением около 1 кОм;
- светодиод;
- магнит.
Если светодиода нет, то вместо него (и токоограничивающего резистора) можно использовать мультиметр (цифровой или стрелочный) в режиме измерения напряжения.
К источнику питания особых требований не предъявляется – токи в схеме совсем небольшие. Его напряжение должно быть в пределах напряжения питания проверяемого датчика. Светодиод подключается анодом к плюсу источника напряжения, катодом к выходу проверяемого устройства, так как датчик обычно выполняется с открытым коллектором (но лучше проверить по даташиту).
Порядок проверки зависит от типа тестируемого устройства.
- Чтобы проверить униполярный цифровой датчик, надо поднести к нему магнит одним полюсом. Светодиод должен загореться (отклониться стрелка стрелочного вольтметра или измениться скачком показания цифрового тестера). При удалении магнита на значительное расстояние схема должна прийти в исходное положение. Если датчик не сработал, надо перевернуть магнит другим полюсом и повторить процедуру. Если светодиод вспыхнул, значит, датчик исправен. Если успеха добиться не удалось ни в одном положении магнита, устройство к работе непригодно.
- Биполярный цифровой датчик проверяется по похожей методике, только светодиод загорается при одном положении магнита, и не гаснет при удалении источника магнитного поля. На дальнейшие манипуляции тем же полюсом схема реагировать не должна. Если перевернуть магнит и поднести его к датчику в противоположной полярности, то светодиод должен погаснуть. Это говорит об исправности проверяемого устройства. Если схема работает не так, значит, датчик вышел из строя.
- Омниполярный цифровой датчик Холла проверяется таким же образом, как и униполярный, но срабатывать магниточувствительное устройство должно при любом положении магнита.
Аналоговые датчики проверяются по той же методике, что и цифровые, но напряжение на выходе должно меняться не скачком, а плавно по мере возрастания магнитной силы (например, приближения постоянного магнита или увеличения тока в обмотке электромагнита).
С практической стороны интересен вопрос, как проверить датчик Холла, установленный в системе бесконтактного зажигания автомобиля. Для этого надо снять разъем с датчика и собрать указанную схему прямо на штырьках.
Здесь также светодиод можно заменить мультиметром. Проворачивая коленвал автомобиля вручную, можно наблюдать периодические вспышки LED или изменения выходного напряжения от нуля до приблизительно напряжения бортсети авто. Альтернативный способ проверки в гаражных условиях – временная замена устройства на заведомо исправный запасной датчик.
Датчик Холла нашел широкое применение в бытовой и промышленной технике. Проверить его на исправность несложно, если есть понимание принципа его работы.
Что такое герконовый датчик и где он применяется?
Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность
Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен
Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность
Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: электрические схемы подключения и настройка датчика
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
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.
Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.
Вот несколько самых распространенных симптомов:
- Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
- На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
- Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
- Силовой агрегат глохнет во время движения.
Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.
Неисправности ДХ или почему умирает датчик
Итак, почему же выходит из строя ДХ? Одной из распространенных причин выхода из строя до смешного банальна. Происходит это из-за пыли и грязи, скапливаемой на детали.
Что касается контактов датчика распредвала, то их 3. Один из проводов соединяется обязательно с минусом (масса), другой – с плюсом (клеммой + АКБ), и третий – непосредственно с коммутатором.
ДХ, если он неисправен, дает об этом знать мгновенно. Сигнализирует об неисправностях датчика в первую очередь сам мотор. Он запускается гораздо дольше обычного, резко меняется количество оборотов, ДВС работает рывками даже на режиме ХХ (холостое вращение вала).
Кстати, мотор также может самопроизвольно заглохнуть в самый неподходящий момент.
Однако взять и сразу поставить под сомнение ДХ, занявшись его заменой, тоже неправильно. Придется все проверить окончательно. Для этого есть масса испытанных способов.
Одним из железных симптомов неисправности ДХ принято считать исчезновение искры на всех свечах зажигания. В таких случаях даже самый неопытный работник сервиса указывает на ДХ. И это в 99 процентах оправдывается.
Однако есть и более конкретный способ проверки, основанный на применении имитатора. Это приспособление, копирующее работу датчика. Другими словами – такой же кусок провода с колодкой под провода и окончанием для входа свечи.
Еще несколько вариантов проверки:
- берется исправный ДХ и устанавливается (мотор работает лучше – значит, дело было в датчике);
- ДХ снимается с трамблера, к нему подключается мультиметр (диапазон измерений должен быть в пределах, равных аккумуляторному значению).
Существует немало способов, позволяющих проверять ДХ, и не снимая его.
Интересную версию проверки ДХ предлагают отечественные водители. Хотя, это возможно сделать только на моделях Ваз.
- Снимается одна из СЗ, кладется на мотор.
- Включается зажигание, проверяется ток на бабину (катушка).
- Отсоединяется главный бронепровод трамблера и подводится к основному тормозному цилиндру ГТЦ (он расположен между патрубками тормозов).
Далее выполняется следующее:
- центральный контакт распределителя соединяется с минусовой клеммой АКБ отрезком какого-нибудь провода;
- провод от трамблера подводится к ГТЦ.
Если проскакивает искра, значит, ДХ умирает или уже окончательно вышел из строя.
ДХ – это один из самый дешевых компонентов СЗ современного автомобиля. Стоит он примерно в районе 4-5 долларов. По этой причине есть смысл купить новый датчик и возить его всегда с собой, на всякий случай. Если в дороге умрет старый ДХ, замена его на новый не вызовет каких-либо сложностей, все под рукой.
Проверку, как и было написано выше, можно осуществить разными способами. Допустим, вы едете, и на дороге мотор стал вести себя странно. Обороты не набираются, автомобиль движется с рывками и т. д. Что делаем?
Все просто, при наличии второго, рабочего датчика:
- снимается главный бронепровод;
- в него вдевается рабочая свеча;
- провод ставится в такое место, чтобы была заметна искра;
- с трамблера снимается колодка с проводами;
- в колодку вдевается новый ДХ;
- включается зажигание;
- берется острый нож, лезвие вдевается в прорезь ДХ и проводится по контакту.
Если искра бьет нормально, не исчезает, не появляется тоже рывками, как сама работа мотора, то никаких других проблем в системе зажигания нет. Остается только снять трамблер, и заменить умерший старый ДХ.
Замена ДХ своими руками – операция не слишком сложная, если разобраться в нюансах. Надо понимать, что алгоритм выполнения действий может отличаться, ведь трамблеры бывают разные.
Например, если умер датчик на автомобиле «восьмерка», на всех ему аналогичных моделях замена проводится следующим образом:
- скидывается клемма с АКБ;
- скидываются бронепровода с крышки трамблера;
- шланг, идущий на ВК (вакуумный регулятор) снимается;
- трамблер снимается со шплинтов (держат его на шплинтах гайки);
- относительно положения коленвала выставляется указатель ГРСМ;
- трамблер разбирается, снимается вал;
- демонтируется сам ДХ.
Проводя все вышеописанные мероприятия, надо всегда помнить главное правило автоэлектрика – поиск неисправности проводится по цепочке от АКБ до бабины зажигания
Важно четко представлять последовательность своих действий, их последствия. Опытный автомобилист берет с собой в дорогу мультиметр всегда
Этим прибором легко проверить предохранители коммутатора, сам датчик холла, соединения, разъемы и многое другое.
- Абсолютно легально (статья 12.2);
- Скрывает от фото-видеофиксации;
- Подходит для всех автомобилей;
- Работает через разъем прикуривателя;
- Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.
Основные сведения
Начнем с базовой информации: где находится датчик Холла, что это такое, для чего он нужен. «Голый» датчик — это небольшой измеритель (сенсор, обнаружитель), почти всегда черный (цвет зависит от предпочтений производителя), размером в несколько миллиметров. Автомобильные изделия имеют сравнительно большой пластиковый защитный короб, «фишку» с кабелем с разъемом подключения.
Сенсор фаз осуществляет мониторинг магнитных полей, их параметров (напряженности), при этом выдает заданные алгоритмы работы (смыкание контактов и пр.).
Рассматриваемым сенсорам присвоили наименование от фамилии ученого Холла, открывшего, что разность потенциалов (холловского напряжения) возникает, если в поле помещают объекты с постоянными токами.
Автомобильный сенсор тока находится в трамблере — узле для подключения свечей, он скрыт пластиковой фишкой с тремя проводами и разъемом под них. На иных приборах он может размещаться где угодно. Обычно на печатных платах — это крошечная черная коробочка стандартно на 3, реже — на 4 ножках. Линейные Hall sensor напоминают микросхему. Изделие также определяют по маркировке, обозначения есть в справочниках радиодеталей, (распространенные S41, 41F, U18, 3144, 44E, 49E).
При токовом течении в одном направлении электроны отклоняются в проводниках, размещенных перпендикулярно к полю. Участки их имеют неравномерную плотность частиц, это и есть разность потенциалов, фиксируемая датчиком Холла. Становится возможным анализ напряжения под прямым углом к току.
Есть также Hall effect sensor упрощенный как, например, в смартфонах: только с функцией подтверждения наличия магнитных явлений, напряженность не анализируется. На базе узла, включающего датчик и магнитомер, телефон снабжается опцией компаса.
Как функционирует
Принцип работы, использования датчика Холла:
- Электроны при прохождении тока движутся по сенсору прямолинейно.
- При воздействии поля частицы с зарядом отклоняются силой Лоренца по изогнутой траектории.
- Отрицательно заряженные элементы, они же электроны, притягиваются на 1 сторону Hall sensor, а плюсовые (дырки) — к иной.
- Описанное накопление по разным сегментам создает разное напряжение, это и есть разность потенциалов. Пропорциональность возникшего напряжения к электротоку и напряженности поля прямая. Эти окончательные явления и отслеживаются сенсором, принцип используется для определения положения подконтрольных им обслуживаемых объектов.
Где применяются
Датчики фаз начали устанавливаться в конструкции около 75 лет после их изобретения, когда появились доступные технологии создания полупроводниковых пленочных материалов.
Характерные области применение датчиков Холла:
- первая область, где началось использование — машиностроение, для замеров углов распредвалов, коленвалов, фиксации искрения на узлах зажигания;
- переключатели (бесконтактного типа), анализаторы уровня веществ, скорости вращения лопастей, приспособления дистанционного обнаружения токов;
- сканирование магнитных обозначений;
- как замена герконам (автоматические выключатели, смыкающие контакты посредством магнита). В этой сфере описываемые устройства наиболее распространенные из-за многочисленности приборов: микроэлектроника, техника от наушников до манипуляторов, клавиатур, в лифтах, охранном оснащении (двери, запорные элементы).
В смартфоне
Датчик холла в смартфоне применяются для таких целей:
- как часть компаса, магнитомера;
- для мониторинга закрытия/открытия чехла с магнитной защелкой отслеживанием ослабления/повышения поля;
Опишем, для чего нужен датчик холла в смартфоне на обложке. При отдалении магнита с обнаружителя идет импульс на активацию табло, когда ближе — на отключение. Разновидность таких чехлов — отдельный вид изделия, именуемый обычно Smart Case. Есть и дополнительные функции, принцип действия их такой: если применяется обложка без окошек около дисплея, то посредством обнаружителя отключается экран, когда он закрыт, при открытии — автоматическая активация. При наличии окошек инициируется переключение содержимого на табло. На видимой области — часы и пр., на всем дисплее — вся информация.
Не все смартфоны имею описанное усовершенствование, а также не всегда производители указывают его в перечне опций, поэтому нужно уточнять этот параметр. Но если в рекомендуемых аксессуарах есть отметка о таковых подходящих из категории Smart Case, то данная опция присутствует.
Устройство и примеры использования
Простейшая система с датчиком Холла включает в свой состав следующие элементы:
- Постоянный магнит (его функция – создание магнитного поля).
- Подвижный ротор с лопастями или зубцами.
- Особый стержень из магнитного материала (магнитопровод).
- Пластиковый корпус.
Помимо этого, техническая характеристика датчика предусматривает применение микросхем, задействованных в измерительном процессе.
Понять принцип работы этого прибора удается, если ознакомиться с подробной схемой включения датчика Холла в зоне проведения измерений. Схема подключения и суть работы сенсора может быть представлена следующим образом:
- В зазоре, образованном половинками магнитопровода, перемещаются металлические лопасти ротора.
- При их вращении происходит периодическое шунтирование магнитного потока.
- Встроенной микросхемой предусмотрено определение нулевого показателя индукции (в эти моменты напряжение на ее выходе максимально).
- По частоте таких всплесков, подсчитываемой той же микросхемой, судят о скорости вращения контролируемого объекта (двигательного вала в мотоцикле, например).
Чтобы этот процесс протекал нормально – при включении сенсора в измерительную цепь должна учитываться цоколевка данного образца (она бывает разной).
Обобщая рассмотренную схему, следует предположить, что датчики этого класса способны измерять скорость вращения коленвала любого движущегося средства. Универсальность сенсора, не исключающая возможности его установки в скутере, например, позволяет применять датчик Холла не только в сложных технических устройствах, но и в обычной бытовой технике.
Применение в системе зажигания и стиральных машинах
При использовании датчика Холла в системе зажигания автомобиля с его помощью удается фиксировать момент размыкания трамблера. В данном случае он работает как аналоговый преобразователь, определяющий мгновения прерывания бортового питания. На этом же принципе базируется его применение в рабочих модулях стиральной машины, что позволяет по скорости вращения барабана определять увеличение веса белья.
Датчики Холла устанавливаются и в некоторых образцах измерительной аппаратуры. Чаще всего ими комплектуются бесконтактные клещи, применяемые для измерения тока в проводниках. Встроенный прибор реагирует на изменение электромагнитного поля, образующегося вокруг силового кабеля. Кроме того, он подходит для ручки газа электровелосипеда, позволяя контролировать угол ее поворота.
В бытовых условиях
В клавиатурах компьютеров эти приборы обеспечивают бесконтактный способ снятия информации. Сенсор, входящий в состав кулера бытового ПК, способен управлять полярностью обмоток ротора, то есть менять направление его вращения.
При использовании такого элемента в смартфоне, в частности, он обеспечивает выключение устройства при помещении его в чехол с «магнитной» застежкой.
Рассматривая области применения датчики Холла простыми словами можно сказать, что его использование в технической сфере практически ничем не ограничено. В электронном конструкторе Ардуино, например, имеется набор с таким датчиком, позволяющий на практике проиллюстрировать эффект Холла.
Это не единственный пример его использования в целях обучения, помогающий начинающим пользователям понять, как подключить и использовать сенсоры полевых структур.
В заключение отметим, что к недостаткам датчиков Холла относят их чувствительность к электромагнитным помехам, нередко возникающим в рабочих цепях. Кроме того, использование сложных электронных модулей в конструкции прибора в какой-то мере влияет на его надежность, несколько снижая ее. Эти минусы сенсора не рассматриваются как его дефекты, а просто учитываются при работе с аппаратурой.
Теперь вы знаете, что такое датчик Холла, как он работает и зачем нужен. Надеемся, предоставленная информация была для полезной и интересной!
Материалы по теме:
Датчик Холла в телефоне: что это такое
Измерительное устройство названо в честь Эдвина Холла, который в лабораторных условиях изучал свойства электрического поля. Он выявил зависимость тока и магнитного поля. Если не вдаваться в подробности, датчик Холла определяет присутствие магнитного поля. В итоге смартфон взаимодействует с пространством, выполняя функцию компаса или другого измерительного прибора, построенного на основе принципа работы этого датчика.
Первые разработки ученого были использованы в области создания автомобилей (определение угла распредвала) и машиностроения. С развитием технического прогресса, датчик стал применяться в бесконтактных выключателях, для измерения уровня жидкости и т.д.
Зачем датчик холла в смартфоне
В «умной» технике этот прибор используется в составе экранного модуля. При его участии выполняется бесконтактное управление некоторыми функциями телефона. Поскольку датчик занимает много места, то зачастую используются не все его возможности. Большинство флагманских устройств комплектуется этим прибором.
К основным задачам датчика Холла в смартфоне относятся:
- Функция компаса. Благодаря прибору, смартфон может выступать в роли компаса, определяя направление сторон света.
Улучшение геопозиционирования. На основе показателей датчика происходит более точная корректировка положения устройства в пространстве. Кроме того, благодаря ему выполняется быстрый старт GPS модуля.
Взаимодействие с чехлом. Чехол-книжка, в крышку которого вмонтирован магнит, будет сигнализировать смартфону о своем положении. На основе полученной информации происходит автоматическая блокировка и разблокировка устройства.
Определение положения крышки в телефонах-раскладушках.
Улучшение функции автоматического поворота экрана.
Более точная корректировка параметров изображения при съемке (изменение яркости, контрастности).
Как происходит взаимодействие смартфона и магнитных чехлов
В качестве несложного примера, иллюстрирующим процесс взаимодействия магнитного чехла со смартфоном, можно вспомнить об автоматической блокировке/разблокировке экрана. Осуществляются они, когда чехол открывается или закрывается. Блокировка дисплея при этом происходит благодаря реакции датчика Холла на приближающийся магнит, установленный в флипе. Когда крышка чехла открывается, то происходит снижение интенсивности излучения, что приводит к активизации экрана.
В чехлах, у которых имеется окошко в верхней части, использование датчиков Холла позволяет пользоваться отдельными функциями, не открывая флипа. Так может производиться управление звонками, проигрывателем или часами. Возможность регистрации наличия или отсутствия высокого магнитного поля, позволяет смартфону принять решение о необходимости оставления всего экрана активным или же какой-то его части.
И в заключение ещё об одном аксессуаре, которому необходимо использование датчика Холла — Google CardBoard. Речь идёт об очках, переносящих в виртуальную реальность. Для их использования необходим смартфон. В процессе эксплуатации аппарат размещается внутри устройства, а потому единственный способ управлять им — с помощью удалённого взаимодействия между магнитом и датчиком Холла. Магнит при этом встраивается в единственную «кнопку» аксессуара. Meizu Pro 8 — информация здесь
