第5章 儀表及指示燈系統(tǒng)

第五章

儀表及指示燈系統(tǒng)概述

汽車儀表指示汽車行駛過程中的各種動(dòng)態(tài)指標(biāo)，以便駕駛員隨時(shí)了解各系統(tǒng)的工作情況，保證汽車安全可靠的行駛。汽車儀表的分類1、按工作原理分：機(jī)械式電氣式電子式模擬電路數(shù)字電路2、按安裝方式分：組合式分裝式數(shù)字儀表的優(yōu)點(diǎn)1、指示精度高2、重復(fù)性號(hào)3、分度均勻4、響應(yīng)速度快5、可靠性好6、通用性好第一節(jié)電流表和電壓表一、電流表

1.電流表的作用指示蓄電池充、放電情況指示發(fā)電機(jī)工作情況當(dāng)電流表的指針指向“＋”側(cè)時(shí)，表示蓄電池充電；當(dāng)電流表的指針指向“－”側(cè)時(shí)，表示蓄電池放電。2.電流表的結(jié)構(gòu)與原理電磁式電流表動(dòng)磁式電流表一、電流表Back二、電壓表第二節(jié)

油壓表、水溫表、燃油量表、里程表、轉(zhuǎn)速表一、機(jī)油壓力表汽車的燃油表、水溫表和機(jī)油壓力表，雖然測(cè)量的參數(shù)不同，但均由指示表和傳感器兩部分組成。

關(guān)于機(jī)油壓力表：1、機(jī)油壓力表指示機(jī)油壓力的大小2、目前，一些汽車上的機(jī)油壓力表已取消，由機(jī)油壓力故障報(bào)警燈代替分類指示表在結(jié)構(gòu)上分為電熱式和電磁式兩種，傳感器分為電熱式（雙金屬片式）和可變電阻式兩種。指示表和傳感器的配合類型如下：(1)電熱式指示表+電熱式傳感器(2)電磁式指示表+可變電阻式傳感器(3)電熱式指示表+可變電阻式傳感器1、機(jī)油壓力表

（雙金屬片式）2、機(jī)油壓力傳感器電熱式2、機(jī)油壓力傳感器電熱式電熱式機(jī)油壓力表

與電熱式傳感器配裝二、冷卻液溫度表

（水溫表）汽車水溫表由指示表和傳感器兩部分組成。溫度傳感器: 裝在氣缸蓋水套中水溫指示表:

裝在儀表板上類型：

電熱式:（雙金屬片式）

電磁式: 熱敏電阻傳感器（多為負(fù)溫度系數(shù)）水溫表汽車水溫表指示表＋傳感器電熱式電磁式電熱式可變電阻式1、電熱式水溫表配

電熱式水溫傳感器2、電熱式水溫表配

可變電阻式水溫傳感器關(guān)于穩(wěn)壓器1、穩(wěn)壓器的作用：為水溫表電路提供一個(gè)穩(wěn)定不變的電壓，以保證水溫表如數(shù)準(zhǔn)確。2、穩(wěn)壓器的類型:1)雙金屬片式2）電子式輸入輸出3、電磁式水溫表配

可變電阻式水溫傳感器圖8－8奧迪轎車水溫表電路三、燃油表燃油表指示油箱中的存油量油量傳感器燃油表汽車燃油表指示表＋傳感器電熱式電磁式電熱式可變電阻式1、電磁式燃油表

配可變電阻式燃油量傳感器2、動(dòng)磁式燃油表3、電熱式燃油表

配可變電阻式燃油量傳感器四、車速里程表

車速表：指示汽車行駛速度里程表：記錄汽車行駛總里程車速表有：磁感應(yīng)式

電子式兩種1、

磁

感

應(yīng)

式

車

速

里

程

表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、電子式車速里程表奧迪100轎車的車速里程表由車速傳感器、電子電路、步進(jìn)電機(jī)、車速表和里程表組成。車速表主要用來指示汽車行駛速度。即利用車速傳感器的測(cè)量信號(hào)，計(jì)算并顯示汽車時(shí)速的大小。計(jì)算車速，通常用兩種方法。一種是計(jì)算固定時(shí)間內(nèi)傳感器輸出的脈沖數(shù)量，另一種方法是測(cè)量固定脈沖周期所用的時(shí)間。電子車速表一般與自動(dòng)變速器共用傳感器車速傳感器車速傳感器轉(zhuǎn)子舌簧開關(guān)奧迪車速里程表電路框圖五、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表指示發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度大小。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表有機(jī)械式和電子式兩種型式電子轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速信號(hào)的方式有三種：

1、從點(diǎn)火系獲取2、從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器獲取3、從發(fā)電機(jī)獲取第三節(jié)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(yīng)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)光器件，實(shí)際上也是一種晶體管,它是應(yīng)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(dǎo)體材料，當(dāng)在正、負(fù)極引線間加上適當(dāng)正向電壓后，二極管導(dǎo)通，半導(dǎo)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(qiáng)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(yīng)不同的用途。當(dāng)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(shí)使用。汽車電子儀表中常用發(fā)光二極管作為汽車儀表板上的指示燈，數(shù)字符號(hào)段或不太復(fù)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(diǎn)陣顯示板發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)發(fā)光二極管響應(yīng)速度較快、工作穩(wěn)定、可靠性高、體積小、重量輕、耐振動(dòng)、壽命長(zhǎng)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(dāng)板上各點(diǎn)加有不同電場(chǎng)時(shí)，各相應(yīng)點(diǎn)上的液晶材料即隨外加電場(chǎng)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(xué)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(diǎn)液晶顯示的優(yōu)點(diǎn)很多，如：工作電壓低（3V左右），功耗非常小；顯示面積大、示值清晰，通過濾光鏡可顯示不同顏色；電極圖形設(shè)計(jì)靈活，設(shè)計(jì)成任意顯示圖形的工藝都很簡(jiǎn)單。因此在汽車上得到廣泛應(yīng)用。液晶顯示的缺點(diǎn)缺點(diǎn)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(shí)甚至不能正常工作。3、真空熒光管（VFD）

真空熒光管實(shí)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(duì)比度高等特點(diǎn)。且具有-50～100℃的工作溫度范圍，有微秒級(jí)以下的響應(yīng)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(shí)用化，但仍嫌太長(zhǎng)、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(duì)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(jìn)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0～9

用七段小線段顯示

的數(shù)字0～9用十四段小線段可以組成數(shù)字0～9，與字母o～z

2、點(diǎn)陣顯示法

點(diǎn)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(diǎn)陣元素可為獨(dú)立發(fā)光的二極管或液晶顯示，或是真空熒光管顯示的獨(dú)立熒屏。2、點(diǎn)陣顯示法電子電路供電照明各點(diǎn)陣元素，數(shù)字0～9和字母A～Z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5×7點(diǎn)陣顯示板。發(fā)光二極管組成的5×7點(diǎn)陣顯示板如圖8-15所示為5×7矩陣代表的一些數(shù)字與字母。3、特殊符號(hào)顯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(hào)。如圖8-16所示為電子儀表顯示板顯示的ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)符號(hào)。電子儀表顯示板顯示油量和水溫的特殊符號(hào)。4、圖形顯示法用桿圖進(jìn)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(shí)測(cè)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8－27圖8-28所示為微機(jī)控制的燃油表系統(tǒng)構(gòu)成。2、單片機(jī)控制的儀表

組合式數(shù)字儀表圖8-29所示為單片機(jī)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(jī)控制及信號(hào)處理、顯示器等系統(tǒng)組成。圖8－293、綜合信息系統(tǒng)

把各種儀表、報(bào)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(jiǎn)單的組合，如單純計(jì)算燃油經(jīng)濟(jì)性、存油能行駛的距離和剩余油量的計(jì)算器。也可以是對(duì)各種信息進(jìn)行分析計(jì)算、加工處理，具有更多功能的一體式信息系統(tǒng)。燃油數(shù)據(jù)中心圖8-30所示為燃油數(shù)據(jù)中心，它可給駕駛員提供油箱內(nèi)燃油剩余量的信息。燃油數(shù)據(jù)中心綜合信息系統(tǒng)圖8-31所示為綜合信息系統(tǒng)能夠監(jiān)控的汽車多種信息。