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Forum: Fahrzeugelektronik Hallsensor defekt? Komische Signalspannung!


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von Moritz (Gast)


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Guten Abend!

ich habe eine Frage und ich erhoffe mir, dass ihr mir helfen könntet.

Es geht um die elektronische Parkbremse eines X5 E70, welche vor einiger 
Zeit kaputt gegangen ist.
In dieser Stelleinheit (Motor mit Getriebe, Platine und Kraftsensor - 
dieser misst die Spannkraft bzw. die vom Motor erzeugte Zugkraft auf die 
beiden Bowdenzüge (führen jeweils zu den Bremsbacken innerhalb der 
Bremsscheibentöpfe) um dem Steuergerät mitzuteilen, wann der Motor 
abgeschaltet werden soll.)
Wenn dieser Kraftsensor defekt ist bzw. die Kraft falsch misst, dann 
hört der Motor unter Umständen nicht damit auf die Bowdenzüge zu 
spannen. Mit Pech hört man dann beim Lösen der Bremse ein lautes 
Kreischen.

Aktuell habe ich den Kraftsensor demontiert, dieser besteht aus einem 
Hallgeber (hat 3 Abgänge +,-, und Signal), einem, und das ist der 
mechanische Teil, Gehäuse, in dem eine Achse (am Ende ein Magnet) läuft, 
auf der eine Feder montiert ist. Wenn der Motor aktiv ist und das System 
gespannt wird, wird die Achse aus dem Gehäuse gezogen. Damit das System 
nicht sofort auf Anschlag ist, wirkt die Feder als Begrenzer und als 
Federungselement. (siehe Foto)

Nun bin ich aktuell dabei den Kraftsensor auf Funktion zu checken. 
Jegliche mechanische Bauteile sind i.O.
Leider weiss ich nicht, ob der Hallgeber auch i.O. ist.

Widerstände:

+ auf -: 15kOhm
- auf Signal: 13,9kOhm
+ auf Signal: 1,2kOhm

+ und Signal sind ja durch den Widerstand R1 (2,6kOhm) verbunden.

Nun ist es leider so, dass ich quasi gar keine Information zum Hallgeber 
habe. Es ist eine Codierung eingedruckt - 95A 017 steht auf dem 
Hallgeber. Leider finde ich dazu nichts im Internet, jedoch scheint es 
sich um einen Honeywell SS495xxx zu sein. (Ich bin im SMD-Bereich 
absolut unerfahren)
Weiss jemand um was für einen Hallgeber es sich handelt?

Um den Hallgeber nicht zu schrotten beaufschlage ich den Hallgeber mit 
6VDC (effektiv 6,1VDC).
Der Hallgeber wird handwarm, keineswegs heiss.
Zwischen + und Signal messe ich 5,27V und zwischen Signal und - messe 
ich die Differenz aus 6,1V und 5,27V, also in etwa 0,840V ---> 840mV.

Wenn ich nun den Magneten annähere sinkt die Spannung, je nachdem wie 
und wo ich ihn halte bzw. wie ich ihn ausgerichtet habe, um knappe 
30-40mV, auf 800mV.
Dementsprechend ändert sich auch die Spannung von + auf Signal.

Nun habe ich Signal gegen den - gemessen. Auch wenn ich Signal gegen den 
Null einer Steckdose messe, ändert sich nichts.
Wenn man, ich glaube das heisst die Phase umdrehen, den Sensor anders 
herum mit einer Spannung von 6VDC beaufschlagt, wird er sofort sehr 
heiss. Um ihn nicht kaputt zu machen trenne ich ihn sofort wieder von 
Stromnetz. Die Stromaufnahme habe ich noch nicht gemessen, aber das ist 
denke ich mal auch irrelevant.

Für mich jetzt die Frage. Woher kommen diese 15kOhm bzw. 13kOhm? Hat der 
Sensor so einen hohen Innenwiderstand?
Würde sich etwas ändern, wenn ich den Sensor mit 12V statt mit 6 
bestrome? Theoretisch müsste die Änderung der Spannung ja größer sein, 
aber reicht das?

Bilder folgen gleich.


Falls ihr noch Infos von mir braucht, gerne fragen. Ich versuche sie 
dann meinen Möglichkeiten nach nachzureichen!

MfG Moritz

von MaWin (Gast)


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Moritz schrieb:
> Der Hallgeber wird handwarm

Uff.
Wohl besser nicht.

Moritz schrieb:
> Wenn man, ich glaube das heisst die Phase umdrehen, den Sensor anders
> herum mit einer Spannung von 6VDC beaufschlagt, wird er sofort sehr
> heiss

Kauf halt einen neuen.

Ein Auto fährt auch nicht mehr wenn man es gegen den Baum lenkt.

von Moritz (Gast)


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Bilder:

https://imgur.com/a/BkIbeyi

Schaltbild habe ich jetzt auch mit 6V angenommen.

von Moritz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Moritz schrieb:
>> Der Hallgeber wird handwarm
>
> Uff.
> Wohl besser nicht.
>
> Moritz schrieb:
>> Wenn man, ich glaube das heisst die Phase umdrehen, den Sensor anders
>> herum mit einer Spannung von 6VDC beaufschlagt, wird er sofort sehr
>> heiss
>
> Kauf halt einen neuen.
>
> Ein Auto fährt auch nicht mehr wenn man es gegen den Baum lenkt.

Moin,

danke für deine Antwort.

Ich weiss nicht ob das normal ist. Normalerweise sollen el. Bauteile ja 
eig. keine Wärme erzeugen, ausser sie sind defekt.

Tauschen wäre nicht das Problem: nur welchen Geber brauche ich genau? 
Bringt mir ja nix, wenn das Steuergerät mit der Signalspannung nix 
anfangen kann, weils entweder zu viel/zu wenig ist o.Ä.
Ich kenne ja nichtmal die Eingangsspannung dieses Bauteils...

von Thomas O. (kosmos)


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es gibt Hallsensoren die ein analoges Signal ausgeben also je nach 
Stärke des Magnetfeldes und dann gibt es noch welche die einen 
integrierten Schmitt Trigger haben und nur ein digitales Signal 
ausgeben.

Das Ausgangsignal ist eigentlich wie folgt. Von der Vorsorgungsspannung 
z.B. 5V wird über ein Pullup Widerstand der Ausgang auf diese 5V 
hochgezogen und wenn der integrierte Transistor durchschaltet zieht er 
dieses Signal gegen Masse wodurch es komplett abfällt.

Bei der Variante ohne Schmitt trigger schaltet der Transistor eben nicht 
voll durch so das z.B. eine Spannung ausggegeben wird die abhängig zur 
stärke des Magnetfeldes ist.

Kannst hier mal reinschauen
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/TLE49X5L.pdf

: Bearbeitet durch User
von EPB (Gast)


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Mach mal bitte ein Bild vom Kraftsensor. Die Flexfolie kommt mir sehr 
bekannt vor...
Müsste ein Honeywell sein, wie oben beschrieben. Das Teil wird mit 5V 
versorgt und gibt ein Analogsignal aus. Ohne Magnet kommen 2,5V raus. 
Warm darf nichts werden. Achtung: einfach Hallsensor wechseln geht 
nicht. Das Teil wird am Bandende auf kalibriert. Sonst stimmt Spannkraft 
und Nullkraft nicht.

von Moritz (Gast)


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EPB schrieb:
> Mach mal bitte ein Bild vom Kraftsensor. Die Flexfolie kommt mir
> sehr
> bekannt vor...
> Müsste ein Honeywell sein, wie oben beschrieben. Das Teil wird mit 5V
> versorgt und gibt ein Analogsignal aus. Ohne Magnet kommen 2,5V raus.
> Warm darf nichts werden. Achtung: einfach Hallsensor wechseln geht
> nicht. Das Teil wird am Bandende auf kalibriert. Sonst stimmt Spannkraft
> und Nullkraft nicht.

Moin,

im 3. Post ist ein Imgur-Link, dort sind ein paar Bilder drin. Mechanik 
+ Elektronik bilden den Kraftsensor.

Hersteller dieser Stelleinheit ist die Küster Holding GmbH aus Hessen.

Also als "Leerlaufspannung" ohne Magnetfeld bekomme ich von Signal auf - 
auf diese knapp 800mV. Der Rest geht dann über - ab. Jetzt gehe ich den 
Sensor nur mit 6V an. Kann sein, dass die Einheit über die Platine (in 
der Stelleinheit verbaut) mit 12V bestromt wird. Wäre es möglich, dass 
die Spannung einfach zu gering ist um etwas im Sensor zu bewirken?
Warm wird er - handwarm. Kann ja bei den geringen Strömen eigentlich 
nicht passieren, ausser es ist ein Kurzschluss vorhanden und der 
Widerstand sinkt so sehr ab, sodass die Leistungsaufnahme ansteigt... 
von aussen, also z.B. zusammengefallene Lötstellen, gibt es nicht. Auch 
der Sensor sieht von aussen intakt aus. Nicht aufgeplatzt oder 
aufgebläht. Wäre natürlich gut, wenn der heile ist.
Ansonsten würde ich die Platine einmal an den Stecker am Auto anstecken 
und die Pins auf dem 3-poligen Steckerauf der Platine messen. Dann kann 
ich mir ein Netzgerät suchen, welches diese Spannung liefert und 
nochmals gesondert testen.

Auf der anderen Seite - was kann in so einem Hallsensor kaputtgehen? Die 
Honeywell-Sensoren sind ja teilweise bis 150°C Betriebstemperatur 
ausgelegt...


Welche Möglichkeit bestünde denn noch?

MfG

von EPB (Gast)


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Ich kenn das Ding. ;-) War so 2002...
Der Sensor wird definitiv mit 5V versorgt.
Prüfen, ob die Platine 5V liefert (ohne Sensor). Sensor mit 5V prüfen. 
Stromaufnahme sollte lt Datenblatt sein (paar mA).
Ausgangsspannung ist 2.5V ohne Magnetfeld, sonst defekt.
Sensor wird definitiv nicht warm, sonst defekt.

EPB

von MaWin (Gast)


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Moritz schrieb:
> im 3. Post ist ein Imgur-Link

Das letzte Bild auf Imgu ist ein Schaltplan, wie kommt man auf so einen 
Unsinn ?

Da ist kein 18 Ohm Widerstand auf der Platine, sondern ein (ev. 100nF) 
Abblockkondensator (und der sitzt zwischen PLUS und GND), und deine 
Belegung von PLUS, GND und SIGNAL ist falsch.

Kein Wunder wenn das Ding warm wird und kaputt geht.

Du weist doch, welcher Sensor es ist, schau ins Datenblatt

https://sensing.honeywell.com/honeywell-sensing-sensors-linear-hall-effect-ics-ss490-series-datasheet-005843-2-en.pdf

In Figure 5. SS490 Series Flat TO-92-Style Mounting and Dimensional 
Drawings (continued)E. Surface Mount Sensor IC ist doch gekennzeichnt wo 
PLUS, GND und SIGNAL am IC rauskommen. Die GND Leiterbahn geht schräg 
unter dem IC durch, PLUS liegt (im Bild) unten.

An deinem Folienleiterende liegt also GND SIGNAL PLUS.

von Moritz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Moritz schrieb:
>> im 3. Post ist ein Imgur-Link
>
> Das letzte Bild auf Imgu ist ein Schaltplan, wie kommt man auf so einen
> Unsinn ?
>
> Da ist kein 18 Ohm Widerstand auf der Platine, sondern ein (ev. 100nF)
> Abblockkondensator (und der sitzt zwischen PLUS und GND), und deine
> Belegung von PLUS, GND und SIGNAL ist falsch.
>
> Kein Wunder wenn das Ding warm wird und kaputt geht.
>
> Du weist doch, welcher Sensor es ist, schau ins Datenblatt
>
> 
https://sensing.honeywell.com/honeywell-sensing-sensors-linear-hall-effect-ics-ss490-series-datasheet-005843-2-en.pdf
>
> In Figure 5. SS490 Series Flat TO-92-Style Mounting and Dimensional
> Drawings (continued)E. Surface Mount Sensor IC ist doch gekennzeichnt wo
> PLUS, GND und SIGNAL am IC rauskommen. Die GND Leiterbahn geht schräg
> unter dem IC durch, PLUS liegt (im Bild) unten.
>
> An deinem Folienleiterende liegt also GND SIGNAL PLUS.

Hi,

das soll 1kOhm heissen, kann man nicht sonderlich gut lesen. Das ist 
zumindest, was ich gemessen habe.

Ich weiss nicht, welcher Hallsensor das ist. Ich habe lediglich eine 
Vermutung.

Ich kann es nochmal mit der Belegung aus dem Datenblatt testen.


@EPB

Okay, das kann ich später mal testen.
Was sagst du denn zu den Widerständen? Die habe ich so gemessen, bevor 
ich das System überhaupt bestromt habe.
Das Auto hatte auch des Öfteren Probleme mit einer sich entladenen 
Batterie. Im iDrive kam die Meldung: "Batterie entladen"

Seitdem die Stelleinheit raus ist, ist diese Meldung nicht 
wiedergekommen.
Wenn der Sensor natürlich warm wird, zieht er übermäßig viel Strom - 
kann das damit zusammenhängen?

MfG

von Stefan L. (stefan_l134)


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Das sieht für mich auch eher nach Keramikkondensator aus. Die Dinger 
gehen auch gerne mal kaputt und werden dann niederohmig. Kannst du ja 
probehalber mal auslöten und dann noch mal die Funktion testen.

von EPB (Gast)


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Zu den Widerständen kann ich nichts sagen. Widerstände direkt in der 
Schaltung messen kann schief gehen... Auf der Flexfolie ist ein Kerko, 
sonst nix!
Die Sensorversorgung wird auf jeden Fall abgeschaltet, wenn Fzg schläft.
Kann aber sein, dass das Gerät ein generelles Problem hat.
Ansonsten erstmal Spannungen messen s.o.

von Moritz (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe das Ganze nochmals probiert und siehe da, er funktioniert.
Ohne Magnet hat er knapp über 3V zwischen + und Signal und mit Magnet 
(je nach Ausrichtung Nord/Südpol) steigt die Spannung entweder mit 
stärker werdendem Magnetfeld oder sie sinkt.
Im eingebauten Fall sinkt die Hallspannung bei maximaler Auslenkung des 
Magnetes in der Führung des Deckels bis auf knapp 1V ab.

Ich bin leider nicht allzuerfahren in E-technik, besonders nicht im 
Bereich SMD bzw. Mikrocontroller. Ich wusste nicht, dass das ein 
Kondensator ist, aber das macht ja Sinn! Mein Fehler!

Ich danke Euch!

@MaWin

Danke für deine Hilfe, aber bitte sei etwas freundlicher. Mein 
Schaltplan war nicht ganz richtig, ja, das sehe ich ein. Aber das lag 
daran, dass ich mich nicht am Datenblatt von Honeywell orientiert habe 
(weil ich, als ich den Schaltplan aufgestellt habe, dieses Datenblatt 
nicht kannte bzw. nicht wusste, welcher Sensor zu diesem vergleichbar 
ist), sondern versucht habe die Schaltung selber zu finden. Ich habe im 
Internet nach einem Schaltplan für Hallsensoren gesucht und dort war zu 
finden, dass zwischen + und Signal oftmals ein 1kOhm Widerstand verbaut 
ist, diese 1kOhm konnte ich messen)

Ich habe hier gefragt um etwas zu lernen! Danke trotzdessen :)


Ich wünsche euch einen schönen Wochenstart und bleibt gesund.

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