jaki czujnik halla do manetki gazu
Zasada działania
• Na osi manetki osadzony jest magnes; obrót zmienia indukcję (B) w miejscu czujnika.
• Liniowy czujnik Halla generuje napięcie
\[ V\text{OUT}=V\text{REF}+S\,[\text{mV/G}]\cdot B \]
gdzie S – czułość. Kontroler silnika interpretuje je jako żądanie mocy.
Dlaczego liniowy, a nie przełączający?
• Przełączające (unipolarne/bipolarne) dają impuls 0/1, więc nie nadają się do płynnej regulacji.
• Liniowe zapewniają ciągłą, prawie idealnie liniową charakterystykę 0–100 % gazu.
Typowe parametry manetki
• Zasilanie: 5 V ± 10 % (dostarczane z kontrolera).
• VOUT spoczynek: 0,8–1,2 V (kontroler odrzuca <0,6 V jako uszkodzenie).
• VOUT pełny gaz: 3,6–4,3 V.
• Skok kątowy: 25–45°.
Najpopularniejsze układy (THT, TO-92 unless noted)
| Model | Czułość (mV/G) | Zakres VCC (V) | Max T (°C) | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| SS49E / AH49E | 1,4 | 2,7 – 6,5 | 125 | Rynek DIY, b. tanie |
| A1302 (Allegro) | 2,5 | 4,5 – 6,0 | 150 | Wyższa czułość |
| A1324/25/26 | 5 / 3 / 2 mV/G | 4,5 – 5,5 | 150 | Automotive AEC-Q100 |
| MLX90316 (Melexis) | prog. do 360° | 4,5 – 5,5 | 150 | czujnik kątowy, SPI |
| AS5600 (AMS) | 12-bit, I²C | 3,3 / 5 | 125 | Modułowy enkoder 0–360° (SMD) |
– Zamienniki 49E (OH49E, 3144E-linear) praktycznie identyczne parametrowo.
– Do systemów bezpieczeństwa ISO 26262 stosuje się czujniki dual-die (np. TLE4997-E2).
Dobór czułości vs. magnes
– Magnes Ø6×3 mm N35 w odstępie 1,5 mm daje ΔB ≈ 120 G.
– Przy S = 1,4 mV/G (SS49E) otrzymujemy ΔV ≈ 0,17 V/10°, idealnie mieszczące się w wymaganym zakresie.
– Gdy magnes słabszy lub szczelina większa → można użyć A1302 (2,5 mV/G) lub A1324 (5 mV/G).
Mechanika i pinout
• Pinout (płaska strona do siebie, nóżki w dół): 1-VCC, 2-GND, 3-VOUT – najczęstszy, ale SPRAWDŹ PCB!
• Dystans czujnik-magnes 0,5–3 mm, centrowanie ±0,2 mm.
• Czujnik reaguje na kierunek B; odwrócenie o 180° zmieni znak charakterystyki (odwrotna praca gazu).
• 2023–2024: Producenci manetek klasy automotive (Domino, Magura) przechodzą na dual-Hall lub Hall + TMR z podwójnym wyjściem 0,5–2,5 V / 2,5–4,5 V – zgodnie z UNECE R10 i ASIL B.
• Pojawiają się cyfrowe wyjścia SENT/PWM (np. Infineon TLE5012B) i całe moduły enkoderów AMS/Melexis.
• Coraz częściej stosowana jest kompensacja temperaturowa i fabryczna kalibracja offsetu (<±1 %).
• Filtr RC 1 kΩ/100 nF na VOUT tłumi szpilki od komutacji falownika BLDC.
• Próba multimetrem: przy przekręcaniu manetki napięcie musi rosnąć płynnie bez skoków.
• Offset można korygować dobierając grubość podkładki dystansowej między czujnikiem a magnesem.
• Nieprawidłowy czujnik może spowodować „run-away” silnika → ryzyko wypadku.
• E-rowery podlegają normie EN 15194; pojazdy homologowane – UNECE R10, R85 – wymagają testów EMI.
• Zużyte układy należy utylizować zgodnie z WEEE/RoHS.
• Niektóre manetki stosują SOT-23 SMD – trudniejsza wymiana; alternatywą może być mały moduł AS5600 + magnes pierścieniowy.
• Kontrolery wymagające podwójnego sygnału (redundancyjnego) nie zadziałają z pojedynczym SS49E.
• Test czujników TMR/GMR (np. TLE5501) – większa dokładność i odporność temperaturowa.
• Integracja manetki z potencjometrem siły hamowania rekuperacyjnego (dual-Hall).
• Analiza wpływu kształtu magnesu (walec vs. pierścień) na liniowość.
Najbardziej uniwersalnym wyborem do naprawy lub budowy manetki gazu jest liniowy czujnik Halla SS49E/49E – tanio dostępny, 5 V, TO-92, czułość ~1,4 mV/G. Zachowaj poprawny pinout i orientację względem magnesu; zweryfikuj zakres 0,8–4,2 V po montażu. W zaawansowanych aplikacjach rozważ czujniki automotive (A132x), kątowe (AS5600, MLX90316) lub rozwiązania dual-Hall spełniające wymagania funkcjonalnego bezpieczeństwa.
