Ремонт промышленного датчика тока на эффекте Холла
Entry posted by Yahont7 ·
2248 views
Данные датчики располагаются прямо на токоведущей шине, на подобии трансформаторов тока, и преобразуют протекающий ток в постоянное напряжение. Причем могут преобразовывать как постоянный ток, так и импульсный либо переменный. Соответственно и выходное напряжение, может быть, как постоянным так и переменным. Это удобное устройство для измерения тока с его масштабированием для его подачи на вход АЦП микроконтроллера.
Выглядит оно так:
Выполняя ремонт электрического погрузчика TOYOTA 6FB18, было установлено, что токовые датчики, расположенные в цепи якоря привода главной передачи, и в цепи якоря привода масляного насоса – неисправны. Об этом сообщала панель управления погрузчика, после того как удалось его вообще запустить (до этого был спален приводной транзистор и блок питания/драйвер этого транзистора). Панель управления выдавала код ошибок C1 и E1. Расшифровку этих ошибок, я нашел, получив в свое распоряжение руководство по ремонту данного погрузчика.
Цитата
Кстати говоря если беретесь ремонтировать подобную технику обязательно требуйте подобные документы. И будьте готовы, к тому что, эти документы всегда на английском языке, как правило в электронной форме и очень многостраничные, в моем случае это толмудик в 483стр.
В этих документах вы найдете, принципиальную схема погрузчика, и многочисленные чертежи его узлов, описание пучков и цепей, спецификацию деталей и т.д. Но принципиальных схем плат управления, драйверов и прочего не найдете. Политика таких корпораций такова, что, если вышел и строя блок управления, то купи новый!
Так вот проблема в том, что техника эта, старая (модель 2000года), давно снята с производства и поддержки. Потому за такой датчик тока, крупный поставщик деталей зарядил 500евро (за восстановленный 280евро). А найти его аналог, оказалось невозможно так как нет информации по нему не гуглится, и даташитов нет.
Единственное, что по руководству ремонта удалось узнать, так это то, что датчик должен выдавать напряжение от 0.86В до 2.5В. В данном случае при питании в 12В на выходе датчика был нуль.
Потому было, принято решение, разобрать его и изучить.
Однако это устройство имея пластиковый корпус в виде квадратного стакана, спереди залито, светлым, мягким и пенистым компаундом, который легко выковыривается иглой или тонким щупом. Однако вытащить плату изнутри, не возможно, по той причине, что сзади находится другой, черный, жесткий и плотный компаунд, который не возможно ничем вымыть или разогреть. Конечно ушло несколько дней в попытках это греть или отмачивать в различных растворителях, но все это на компаунд за платой ни как не повлияло, хотя спереди удалось хорошо очистить плату.
В результате было принято решение, аккуратно разрезать корпус по периметру в виде нескольких полос. Затем после отмачивания его в 646 растворителе, и очень аккуратного выковыривания черного компаунда удалось вскрыть его тыльную сторону:
Теперь отделив плату, и тщательно очистив ее от остатков компаунда, была восстановлена его принципиальная схема:
При подаче питания, операционный усилитель был нагрет, на выходе напряжения - 0. Установить, что микросхема с надписью 1251, было сложно, но по моим предположениям это C1251 (Renesas), В продаже такие операционники, отсутствуют, потому было решено найти аналог по корпусу SOIC-8, и назначению выводов. Обратил внимание на «народную» LM358, которая по корпусу и назначению выводов подошла, есть в продаже везде, и стоит копейки. В Одессе по цене пирожков - 3грн, взял несколько штук. Запаял, подал питание, на выходе в условиях отсутвия тока, было напряжение «нуля» - 1,05В. С помощью потенциометра RV2, установил предел нижнего нуля в 0.87В (как по руководству к ремонту).
Дальше решил проверить, как будет работать этот датчик в деле. Для этого просунул через него провод на нихромовую спираль и подал от старого ATX БП, 12В. Ток ц цепи замерил клещами – 5.4А, напряжение на выходе возросло до 0,929В. Или на 54мВ, выше показания при отсутствии тока. Затем намотал 10 витков провода вокруг датчика, и снова подал тот же ток 5,4А, теперь на выходе напряжение установилось - 1,421В (что, должно было бы, быть при токе в 54А). Или на 546мВ, выше показания чем при отсутствии тока. Таким образом наметилась линейная зависимость выходного напряжения от входного тока, в пропорции – 10мВ/А.
Если же поменять полярность тока, то выходное напряжение будет падать ниже первоначальной отметки в 0.87В с той же пропорцией в 10мВ/А. Таким образом датчик работает.
Обратно собирать корпус пришлось уже с помощью качественного герметка (SOUDAL Fix All Crystal).
Второй такой же датчик, также на выходе давал нуль. Теперь на опыте первого датчика, зная проблемный компонент и где он расположен было принято решение просто счистить слой компаунда над операционником.
Правда, чтобы выпаять операционник изнутри «стакана» корпуса, этот датчик надо поместить в емкость с растворителем 646 и, хотя бы пол часа там «помариновать», после сковырнув фрагменты черного компаунда, начинать выпаивать убитый операционный усилитель. После выпайки тщательно зачистить плату под ним от остатков компаунда и припоя, после запаять новый. Процедура настройки второго датчика была такой же. Напряжение холостого хода 1.05В, что говорит о хорошей повторяемости, перенастраиваем на 0.87, испытания при желании и дыру в компаунде замазать тем же герметикам.
При данных настройках датчика выходное напряжение в 2.5В, будет соответствовать току в 167А. К слову, это номинальный ток, того двигателя в цепи, которого и стоит этот датчик тока. На самой Плате датчика стоит надпись KH300P413HQ2, с другой стороны подобные датчики от китайцев декларируют выходное напряжение 0-4В иногда 0-5В. Таким образом предполагаю что полная шкала измерения первичного тока такого датчика 300А, при выходном напряжении 4-5В, которое при желании можно настроить с помощью потенциометров RV1-2.
Таким образом удалось разобраться в том как устроен подобный датчик тока, его ремонт оказался весьма дешев, и нет надобности кормить барыг, желающих «заработать», «на лохах», большие и легкие деньги.
Всем удачи и до свидание!
Корпус датчика.SLDPRTПринципиальная схема HC-T800V8BP12.spl7
3 Comments
Recommended Comments
Join the conversation
You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.