第三節(jié)數(shù)字儀表

1、數(shù)字儀表 概述 數(shù)字儀表一般由傳感器、控制單元（ECU)和顯示 裝置組成 傳感器 控制器 （ECU) 或集成電路 顯示裝置 一、 顯示器件 目前在汽車上最常用的電子顯示器件可 分為兩大類： 發(fā)光型 非發(fā)光型 真空熒光管 VFD 發(fā)光二極管 LED 陰極射線管 CRT 等離子顯示器件 PDP 電致發(fā)光顯示器件 ELD 發(fā)光型 顯示器件 非發(fā)光型 顯示器件 電致變色顯示器件 ECD 液晶顯示器件 LCD 如上所述都可以作為汽車電 子顯示器件使用。 應用廣泛的是發(fā)光二極管和 液晶兩種。 既可做成數(shù)字式的，也可做 成圖形或指針式的。 1、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管是一種把電 能轉(zhuǎn)換成光能的固態(tài)發(fā)

2、光器 件，實際上也是一種晶體管, 它是應用最廣泛的低壓顯示 器件。其結(jié)構(gòu)如左圖所示。 1、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管一般都是用半導體材料，當在 正、負極引線間加上適當正向電壓后，二極管 導通，半導體晶片便發(fā)光，通過透明或半透明 的塑料外殼顯示出來。 1、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光的強度與通過管芯的電流成正比。外 殼起透鏡作用，可利用它來改變發(fā)光型式和發(fā) 光顏色以適應不同的用途。當反向電壓加到二 極管上，二極管截止，管芯無電流通過，不再 發(fā)光。 1、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管可通過透明的塑料殼發(fā)出紅、 綠、黃、橙等不同顏色的光，以便需要時使用。 汽車電子儀表中常用發(fā)光二極管作為汽車

3、儀表板上的指示燈，數(shù)字符號段或不太復雜的 圖符顯示。 發(fā)光二極管組成 的光條顯示器 發(fā)光二極管組成 的數(shù)碼顯示板 發(fā)光二極 管組成的 點陣顯示 板 發(fā)光二極管的優(yōu)點 發(fā)光二極管響應速度較快、工作穩(wěn)定、可 靠性高、體積小、重量輕、耐振動、壽命長 2、液晶顯示器件（LCD） 在兩層做有鑲嵌電極或交叉電極的玻璃板 之間夾一層液晶材料，當板上各點加有不同電 場時，各相應點上的液晶材料即隨外加電場的 大小而改變晶體特殊分子結(jié)構(gòu)，從而改變這些 特殊分子光學特性。利用這一原理制成的顯示 器件叫液晶顯示器件。 液晶顯示 由于液晶顯示器件為非發(fā)光型顯示器件， 所以只有在光亮的環(huán)境中才能觀察液晶顯示器 的內(nèi)容，由

4、于在較暗的環(huán)境中難于觀察液晶顯 示器的內(nèi)容，因此在汽車上所用的液晶顯示器 通常采用白熾燈作為背景照明光源。 液晶顯示的優(yōu)點 液晶顯示的優(yōu)點很多，如：工作電壓低 （3V左右），功耗非常?。伙@示面積大、示值 清晰，通過濾光鏡可顯示不同顏色；電極圖形 設(shè)計靈活，設(shè)計成任意顯示圖形的工藝都很簡 單。因此在汽車上得到廣泛應用。 液晶顯示的缺點 缺點是液晶為非發(fā)光型物質(zhì)，白天靠日光 顯示，夜間必須使用照明光源。低溫條件下靈 敏度較低，有時甚至不能正常工作。 3、真空熒光管（VFD） 真空熒光管實際上是 一種低壓真空管，它是最常 用的數(shù)字顯示器，如下圖所 示， 4、陰極射線管（CRT） 陰極射線管也稱顯象管

5、或電子束管， 它是一種特殊的真空管。陰極射線管具 有全彩色顯示、圖象顯示的靈活性大、 分辨率和對比度高等特點。且具有- 50100的工作溫度范圍，有微秒級 以下的響應速度，所以它是目前顯示圖 象質(zhì)量最高的一種顯示器件。 陰極射線管 陰極射線管作為汽車電子儀表顯示器件， 體積太大。盡管扁平型的陰極射線管已經(jīng)實用 化，但仍嫌太長、太重，不便安裝。另外，陰 極射線管還要采用10kv以上的高壓，不僅安全 性差，而且對其它電子電器有很大的無線電干 擾。 二、顯示方法 發(fā)光二極管、液晶顯示器件與真空熒光顯 示器等均可以用以下數(shù)種顯示方法提供給駕駛 員。 1、字符段顯示法 字符段顯示法通常是真空熒光管、發(fā)光

6、二 極管或液晶顯示器采用的方法。它是一種利用 七段、十四段或十六小線段進行數(shù)字或字符顯 示的方法。 用七段小線段可以組成數(shù)字09 用七段小線段顯示 的數(shù)字09 用十四段小線段可以組成數(shù)字0 9，與字母oz 2、點陣顯示法 點陣是一組成行和成列排列的元件，有7 行5列、9行7列等。點陣元素可為獨立發(fā)光的 二極管或液晶顯示，或是真空熒光管顯示的獨 立熒屏。 2、點陣顯示法 電子電路供電照明各點陣元素，數(shù)字09 和字母AZ可由各種元素組合而成，如圖8- 14所示為發(fā)光二極管組成的57點陣顯示板。 發(fā)光二極管組 成的57點陣 顯示板 如圖8-15所示為57 矩陣代表的 一些數(shù)字與字母。 3、特殊符號顯

7、示法 真空熒光管與液晶顯示器還可取代數(shù)字與 字母，顯示特殊符號。如圖8-16所示為電子儀 表顯示板顯示的ISO (國際標準化組織)符號。 電子儀表顯示板顯示油量和水溫 的特殊符號。 4、圖形顯示法 用桿圖進行油量等 顯示的方法，如圖8- 25所示。 第四節(jié) 數(shù)字儀表舉例 1、分裝式 燃油表 電子燃油表可以隨時測量并顯示汽車油 箱內(nèi)的燃油情況，一般采用柱狀或其它圖形方 式來提醒駕駛員油箱內(nèi)可用的剩余燃油量。如 下圖所示 。 燃 油 表 燃 油 表 圖827 圖8-28所示為微機控制的燃油 表系統(tǒng)構(gòu)成。 2、單片機控制的儀表 組合式數(shù)字儀表 圖8-29所示為單片機控制的汽車智能組 合儀表基本組成，它由汽車工況采集、單片 機控制及信號處理、顯示器等系統(tǒng)組成。 圖829 3、綜合信息系統(tǒng) 把各種儀表、報警裝置以及舒適性控 制器組合到一起而形成綜合信息系統(tǒng)。 這種信息系統(tǒng)可以是簡單的組合，如單 純計算燃油經(jīng)濟性、存油能行駛的距離和剩余 油量的計算器。也可以是對各種