Czym jest czujnik Halla
Czujnik Halla to półprzewodnikowy detektor pola magnetycznego, który generuje napięcie proporcjonalne do indukcji przenikającej strukturę czujnika (efekt Halla). Występuje w odmianach liniowych (wyjście analogowe zależne od pola) oraz progowych/komutatorowych (z wyjściem cyfrowym on/off, często z histerezą Schmitta). Typowa aplikacja obejmuje zasilanie 3,3–24 V, wbudowany kondycjoner sygnału i tranzystor wyjściowy typu otwarty kolektor lub wyjście push-pull. Na dobór wpływają czułość, zakres temperaturowy, stabilność offsetu, odporność na EMI i pojemność wejściowa odbiornika. Czujniki mogą wykrywać obecność magnesu, prędkość, położenie kątowe lub kierunek obrotów w systemach enkoderów. W praktyce dba się o odpowiednią geometrię pola, ekranowanie ścieżek sygnałowych i filtrowanie zasilania, aby ograniczyć szumy oraz błędy wynikające z dryftu temperaturowego i drgań mechanicznych.
Czujnik Halla w pralkach
W pralkach czujniki Halla stosowane są do pomiaru prędkości i położenia wirnika w silnikach bezszczotkowych (direct drive) oraz w układach nadzoru napędów. Sygnał z czujnika trafia do modułu sterującego, gdzie kształtowany jest do postaci impulsów określających prędkość i fazę, co umożliwia płynne sterowanie w fazach prania i wirowania. Istotne są stabilne zasilanie, odporność na zakłócenia od elementów mocy i poprawne prowadzenie przewodów przy silniku. Zestawienia przypadków, parametry pomiarowe i obserwacje eksploatacyjne publikowane są w materiałach technicznych serwisu AGD w Gliwicach, który przeprowadza takie testy z nowymi pracownikami. Omawiane są wtedy typowe konfiguracje czujników, objawy rozkalibrowania oraz wpływ geometrii magnesów na wiarygodność odczytu.
Objawy uszkodzeń
Nieregularne obroty, brak wejścia na wirowanie, kody błędów czujnika prędkości/położenia, „szarpanie” napędu, zatrzymywanie w losowych momentach oraz restarty modułu związane z błędnym sprzężeniem zwrotnym. W przypadku przerwy na linii sygnałowej pojawia się brak impulsów, a przy zwarciach do masy lub zasilania — nieprawidłowy poziom logiczny.
Diagnostyka i pomiary
Tor elektryczny
Weryfikacja napięcia zasilania czujnika, ciągłości przewodów, poziomów logicznych i częstotliwości impulsów pod obciążeniem wejścia sterownika. Oscyloskopowo ocenia się kształt impulsów, jitter i obecność zakłóceń od przełączeń mocy.
Aspekty mechaniczne
Kontrola dystansu do magnesu, osiowości i sztywności mocowania. Oględziny złączy przy silniku, które są narażone na drgania, wilgoć i olej.
Przykładowe czujniki Halla spotykane w modułach
| Model | Typ wyjścia | VCC | Czułość / Prog | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| A3144 | Cyfrowe (OC) | 4,5–24 V | Prog. ~BOP 35–50 mT | Popularny, wymaga pull-up |
| SS41 | Cyfrowe (OC) | 4,5–24 V | Histereza Schmitta | Uniwersalne detekcje |
| TLE4905L | Cyfrowe (OC) | 3,0–24 V | Niska histereza | Automotive, szeroki T |
| A1324 | Liniowe (analog) | 3,0–5,5 V | ~5 mV/G | Pomiar kątowy/położenia |
Uwagi eksploatacyjne
Skuteczność pomiaru zależy od poprawnego odstępu do magnesu, ekranowania przewodów i stabilnego zasilania. Wymiana na inny model powinna uwzględniać typ wyjścia (OC/push-pull), poziomy logiczne i czułość; różnice mogą wymagać korekty filtracji i progów w torze kondycjonowania sygnału. Po serwisie zalecana jest weryfikacja na obciążeniu i sprawdzenie stabilności prędkości w całym zakresie pracy.