汽車儀表與報警系統(tǒng)

1、汽車儀表與報警系統(tǒng),桑塔納2000型轎車用組合儀表 1-冷卻溫度表；2-燃油表；3-電子鐘分鐘調(diào)整旋鈕；4-電子鐘時鐘調(diào)整旋鈕；5-電子液晶鐘；6-阻風門接起指示燈；7-手制動拉起和制動液面警告燈；8-機油壓力警告燈；9-充電指示燈；10-電子車速里程表；11-遠光指示燈；12-后窗除霜加熱指示燈； 13-冷卻液液面警告燈；14-電子發(fā)動機轉(zhuǎn)速表,汽車儀表與報警系統(tǒng),汽車儀表與報警系統(tǒng),儀表作用：儀表用來指示汽車運行以及發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況，以便駕駛員隨時了解各系統(tǒng)的工作情況，保證汽車安全而可靠地行駛。 儀表種類：常見儀表有冷卻液溫度表、燃油表、車速里程表等。 報警燈作用：當汽車或發(fā)動機的某一系統(tǒng)處

2、于不良或特殊狀態(tài)時，突然發(fā)亮，以提醒駕駛員注意以便采取適當措施，保證行車安全。,儀表板的作用：使駕駛員隨時掌握汽車主要運行參數(shù) 和重要部位的狀態(tài)參數(shù)，以便能正確地使用汽車及時發(fā)現(xiàn)故障和不安全因素。儀表板上裝有各種指示儀表和報警裝置。,第一節(jié) 汽車儀表,一、機油壓力表及傳感器,作用：用來指示發(fā)動機潤滑系統(tǒng)機油壓力的大小。 組成：機油壓力表的電路由機油壓力表和機油壓力傳感器兩部分組成。 安裝：機油壓力表安裝在組合儀表內(nèi)，機油壓力傳感器安裝在潤滑主油道上。 說明：目前進口汽車基本上都已取消了機油壓力表而用機油壓力報警燈代替，國產(chǎn)大多數(shù)汽車還同時裝有機油壓力表和機油壓力報警燈。 分類：機油壓力表最常用

3、的為電熱式機油壓力表，電熱式機油壓力表又稱為雙金屬片式機油壓力表。,1電熱式機油壓力指示表,結(jié)構(gòu)：機油壓力表內(nèi)裝有中雙金屬片，其上繞有加熱線圈，線圈兩端分別與機油壓力表接線柱相接，機油壓力表接線柱與機油壓力傳感器相接，機油壓力表接線柱經(jīng)點火開關(guān)與電源相接。雙金屬片的一端彎成勾形，扣在指針上。,機油壓力傳感器內(nèi)部裝有膜片，其下腔與發(fā)動機潤滑主油道相通，機油壓力直接作用到膜片上，其上方壓著彈簧片，簧片一端與外殼固定并搭鐵，另一端焊有觸點，雙金屬片上繞著加熱線圈，線圈的一端焊在雙金屬片的觸點上，另一端焊在接觸片上。,工作過程： （1）當點火開關(guān)閉合時，電流表的電路為：蓄電池正極點火開關(guān)機油壓力表接線

4、柱機油壓力表內(nèi)雙金屬片的加熱線圈機油壓力表接線柱機油壓力傳感器接線柱接觸片機油壓力傳感器內(nèi)雙金屬片上的加熱線圈觸點彈簧片搭鐵，回到電源負極。,2）當機油壓力升高，則傳感器膜片變形增大，作用在觸點上的壓力也增大，傳感器內(nèi)雙金屬片被壓向上彎曲，需要通電時間長雙金屬片變形量大才能使觸點分開，切斷電路；稍一冷卻觸點又接通電路，循環(huán)工作。因此，機油壓力升高時，觸點分開時短，接觸時長，平均電流大，壓力表內(nèi)雙金屬片變形大，指針偏轉(zhuǎn)量大，指示高油壓。,3）為使油壓壓力表指示值不受外界溫度變化影響，雙金屬片做成“”形，一臂有加熱線圈，另臂作補償。因外界溫度變化而引 起工作臂變形時，由補償臂的相應(yīng)變形進行補償，減

5、小了誤差。 4）安裝傳感器時箭頭朝上，保證工作臂位于補償臂上方，避免工作臂產(chǎn)生熱影響補償臂。 5）發(fā)動機正常工作時，機油壓力正常值為：低速0.15MPa，高速0.5MPa。,2電磁式機油壓力表,電磁式機油壓力表與可變電阻式機油壓力傳感器 1-L1線圈 ；2-鐵磁轉(zhuǎn)子； 3-指針； 4-L2線圈； 5-可變電阻式機油壓力傳感器,工作過程：當油壓降低時，傳感器的電阻值增大，線圈L1中的電流減小，線圈L2中的電流增大，轉(zhuǎn)子帶動指針隨合成磁場的方向逆時針轉(zhuǎn)動，指向低油壓；當油壓升高時，傳感器的電阻值減小，線圈L1中的電流增大，線圈L2中的電流減小，轉(zhuǎn)子帶動指針隨合成磁場的方向順時針轉(zhuǎn)動，指向高油壓。,

6、二、冷卻液溫度表及傳感器,1.作用：指示冷卻液溫度。 2.系統(tǒng)組成：溫度傳感器(裝于發(fā)動機水套上)和冷卻液溫度指示表。 3.分類：電熱式、電磁式和動磁式三種，冷卻液溫度傳感器可分為雙金屬片式和熱敏電阻式兩種。 (1)雙金屬片式冷卻液溫度表 1)雙金屬片式冷卻液溫度表配電熱式冷卻液溫度傳感器結(jié)構(gòu)原理與機油壓力表相似，但表頭刻度相反。雙金屬片變形最大時指示低溫，變形最小時指示高溫。發(fā)動機正常工作水溫應(yīng)在75-90之間。,（2）溫度表配熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器主要由熱敏電阻、彈簧、殼體等組成。熱敏電阻下端通過殼體接地，上端通過彈簧與導(dǎo)電柱、接線柱相通。,工作過程： 當點火

7、開關(guān)置ON時，電流流過加熱線圈，雙金屬片2受熱變形使觸點分離，切斷電路；隨后雙金屬片冷卻伸直，觸點重又閉合，電路又被接通，如此反復(fù)，電路中形成一脈沖電流。 當冷卻液溫度較低時，雙金屬片2受加熱線圈加熱變形向上彎曲使觸點分開，由于冷卻液溫度較低，雙金屬片被很快冷卻，觸點重新閉合。因此，觸點閉合時間長，流經(jīng)加熱線圈的平均電流大，指示表中雙金屬片7變形也較大，指針指向低溫。 當冷卻液溫度升高時，傳感器周圍的溫度也升高，雙金屬片受熱變形后，冷卻速度降慢，則觸點分離時間增長，閉合時間縮短，流經(jīng)加熱線圈的平均電流減小，雙金屬片7變形減小，指針偏轉(zhuǎn)小，指示較高溫度。,（3）電磁式水溫表,電磁式冷卻液溫度表

8、1-熱敏電阻；2-彈簧； 3-傳感器殼體； 4-銜鐵,溫度傳感器內(nèi)裝有負溫度系數(shù)的熱敏電阻1，其阻值隨溫度的升高而減小。指示表內(nèi)有兩個線圈，L2與傳感器串聯(lián)，L1與傳感器并聯(lián)。兩個線圈中間裝有指針可轉(zhuǎn)動的銜鐵4。串聯(lián)電阻R用來限制流經(jīng)線圈L2的電流。當水溫低時，熱敏電阻阻值大，流經(jīng)L1線圈與L2線圈電流相差不多，但L1匝數(shù)多，產(chǎn)生磁場強，吸引銜鐵使指針偏向0C。當水溫增高時，熱敏電阻阻值減小，分流作用增強，流經(jīng)L1的電流減小，磁力減弱，銜鐵被L2吸引，指針向右偏轉(zhuǎn)指向較高溫度。,三、燃油表及傳感器,作用：用是于指示燃油箱內(nèi)燃油的儲存量。 組成：由裝在燃油箱內(nèi)的傳感器和裝在儀表板上燃油指示表組成

9、。 類型：傳感器均為可變電阻式，指示表有電磁式、雙金屬片式以及動磁式三種。,1電磁式燃油表,電磁式燃油表 1-左線圈（L1）；2-右左線圈（L2）；3-轉(zhuǎn)子；4-指針； 5-可變電阻；6-滑片；7-浮子；8、9、10-接線柱,傳感器由可變電阻滑片和浮子組成。當燃油箱內(nèi)油位變化時，浮子帶動滑片移動，L2與可變電阻并聯(lián)，L1與可變電阻串聯(lián)。,當點火開關(guān)置ON時，電流由蓄電池正極點火開關(guān)S燃油表接線柱10左線圈L1接線柱9右線圈L2搭鐵蓄電池負極。同時電流由接線柱9傳感器接線柱8可變電阻5滑片6搭鐵蓄電池負極。左線圈L1和右線圈L2形成合成磁場，轉(zhuǎn)子3就在合成磁場的作用下轉(zhuǎn)動，使指針指在某一刻度上。

10、,工作過程：,當油箱無油時，浮子下沉，可變電阻5上的滑片6移至最右端，可變電阻5被短路，右線圈L2也被短路，左線圈L1的電流達最大值，產(chǎn)生的電磁吸力最強，吸引轉(zhuǎn)子3，使指針停在最左面的“0”位上。,隨著油箱中油量的增加，浮子上浮，帶動滑片6沿可變電阻滑動?？勺冸娮?部分接入電路，左線圈L1電流相應(yīng)減小，而右線圈L2中電流增大，轉(zhuǎn)子3在合成磁場的作用下向右偏轉(zhuǎn)，帶動指針指示油箱中的燃油量。如果油箱半滿，指針指在“12”位；當油箱全滿時，指針指在“1”位。,四、車速里程表,組成：由指示汽車速度的車速表和記錄所駛?cè)虜?shù)的里程表組成，共用一根軟軸與汽車傳動系統(tǒng)相連。 分類：磁感應(yīng)式、電子式。,作用：用

11、于指示汽車行駛速度和累計行駛里程數(shù)。,1磁感應(yīng)式車速里程表,磁感應(yīng)式車速里程表 1-永久磁鐵；2-鋁碗； 3-磁屏； 4-盤形彈簧； 5-刻度盤； 6-指針,車速表是由與主動軸緊固在一起的永久磁鐵1，帶有軸與指針6的鋁罩2，罩殼3和緊固在車速里程表外殼上的刻度盤5等組成。,工作原理：汽車直線行駛時，變速器輸出軸上的蝸輪、蝸桿及軟軸等帶動永久磁鐵轉(zhuǎn)動，在鋁碗上感應(yīng)出蝸流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，鋁碗反抗盤形彈簧向永久磁鐵轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，帶動指針同轉(zhuǎn)一個角度，因蝸流強弱與車速成正比，所以指針指示的速度也必與汽車的行駛速度成正比。,里程表由蝸輪、蝸桿和計數(shù)輪組成的，其與汽車傳動軸間有定傳動比。汽車行駛時，軟軸驅(qū)動車

12、速里程表的小軸，經(jīng)三對蝸輪、蝸桿帶動里程表的第一計數(shù)輪轉(zhuǎn)動。第一計數(shù)輪上的數(shù)字為1/10km，每兩個相臨的計數(shù)輪之間，又通過本身的內(nèi)齒和進位計數(shù)輪的傳動齒輪，形成1：10的傳動比。這樣汽車行駛時，就可累計行駛里程。,2電子式車速里程表,它主要由車速傳感器、電子電路、車速表和里程表四部分紹成。,（1）車速傳感器 車速傳感器由變速器驅(qū)動，其作用是產(chǎn)生正比于汽車行駛速度的電信號。如圖4-13所示，它由一個舌簧開關(guān)和一個含有4對磁極的轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，舌簧開關(guān)中的觸點閉合8次，產(chǎn)生8個脈沖信號，汽車每行駛lkm，車速傳感器將輸出4127個脈沖。,奧迪100型轎車電子式車速里程表 a)車速傳感器

13、1.塑料環(huán) 2.舌簧開關(guān)管,（2）電子電路 電子電路是將車速傳感器送來的具有一定頻率的電信號，經(jīng)整形、觸發(fā)，輸出一個與車速成正比的電流信號。如圖4-14所示，該電子電路主要包括穩(wěn)壓電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、恒流源驅(qū)動電路、64分頻電路和功率放大電路。,（3）車速表,車速表實際上是一個磁電式電流表，當汽車以不同車速行駛時，從電子電路接線端6輸出的與車速成正比的電流信號便驅(qū)動車速表指針偏轉(zhuǎn)，即可指示相應(yīng)的車速。車速表刻度盤上50kmh130kmh的區(qū)域用紅色標志，表示經(jīng)濟車速區(qū)域。,（4）里程表 里程表由一個步進電動機及六位數(shù)字的十進位齒輪計數(shù)器組成。步進電動機是一種利用電磁鐵的作用原理將脈沖信號轉(zhuǎn)換

14、為線位移或角位移的電動機。車速傳感器輸出的頻率引號，經(jīng)64分頻后，再經(jīng)功率放大器放大到具有足夠的功率，驅(qū)動步進電動機，帶動六位引字的十進位齒輪計數(shù)器工作從而積累行駛的里程。,六、轉(zhuǎn)速表,(1)作用：測量發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速。 (2)分類：機械式、電子式。 電子式轉(zhuǎn)速表按轉(zhuǎn)速信號的獲取方式不同， 可分為：A.從點火系獲取信號的轉(zhuǎn)速表； B.測取飛輪(或正時齒輪)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表； C.從發(fā)電機上獲取轉(zhuǎn)速信號的轉(zhuǎn)速表。,1電容充放電式轉(zhuǎn)速表,電容充放電脈沖式轉(zhuǎn)速表電路圖,當發(fā)動機工作時，點火系初級電路不停的導(dǎo)通與截止，電容C2不停的充放電。因為初級電路通斷的次數(shù)與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成正比，所以電流表中電流平均值與發(fā)

15、動機轉(zhuǎn)速成正比，從而可用電流平均值標定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。,2電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速表,電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速表由裝在飛輪殼上的轉(zhuǎn)速傳感器和裝在儀表板上的轉(zhuǎn)速表表頭(包括電子線路)組成。,磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器 1-接線片；2-外殼；3-永久磁鐵；4-連接線； 5-心軸；6-感應(yīng)線圈； -空氣隙,當飛輪轉(zhuǎn)動時，齒頂與齒底不斷地通過心軸，空氣隙的大小發(fā)生周期性變化，使穿過心軸的磁通也隨之發(fā)生周期性地變化，于是在感應(yīng)線圈中感應(yīng)出交變電動勢。該交變電動勢的頻率與心軸中磁通變化的頻率成正比，也即與通過心軸端面的飛輪齒數(shù)成正比。,第二節(jié) 汽車電子儀表,汽車電子儀表的優(yōu)點如下： （1）能迅速、準確地處理各種復(fù)雜的信息，并以數(shù)字、文

16、字或圖形顯示出來，供汽車駕駛員了解并及時處理。 （2）能滿足小型、輕量化的要求。 （3）具有高精度和高可靠性。 （4）具有一“表”多用的功能。,一、電子儀表的組成,電子式儀表顯示的數(shù)據(jù)來自各系統(tǒng)的傳感器，其電路與多路傳輸系統(tǒng)各ECU和儀表測量微機系統(tǒng)連接。儀表測量微機系統(tǒng)將各測量系統(tǒng)組合在一起，形成總的儀表測量系統(tǒng)。 儀表測量微機系統(tǒng)包括A/D轉(zhuǎn)換、多路傳輸、CPU、存儲器及I/O接口等，測量時，各傳感器的輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和多路傳輸輸入微機信號處理，通過I/O接口與儀表板顯示器相連，分時循環(huán)顯示或同時在不同區(qū)域顯示各種測量參數(shù)。,二、電子儀表的顯示器件,1真空熒光管（VFD）,汽車用的數(shù)字

17、式車速表的真空熒光顯示器：真空熒光顯示器由燈絲、柵格、陽極和玻璃罩構(gòu)成。其中燈絲為陰極，與電源負極相接；陽極為涂有磷光物質(zhì)的屏幕，與電源正極相接，采用的是20字符段圖形(也有采用7或14字符段圖形)，每個字符段由電子開關(guān)單獨控制通電狀態(tài)；在燈絲與陽極之間有柵格，整個裝置密封在被抽真空的玻璃罩內(nèi)。,真空熒光顯示器的工作原理： 當陰極有電流通過時，燈絲便產(chǎn)生熱量，釋放電子。 由于柵格的電位比陰極的電位高，電子被柵格吸引；而陽極的電壓更高，這樣一些電子穿過柵格，均勻地打在陽極的字符段上。凡是由電子開關(guān)通電的字符段，受電子轟擊后發(fā)亮；否則，發(fā)暗。 這樣通過控制字符段的通電狀態(tài)，便可在真空熒光顯示器上形

18、成不同的數(shù)字。,真空熒光顯示器十分明亮，大多數(shù)制造廠都作了這樣的處理：每當接通燈光開關(guān)時，將真空熒光顯示器的亮度降至75，為了白天有足夠的亮度，燈光開關(guān)的變阻器可使真空熒光顯示器的亮度增強。由于真空熒光顯示器是一種真空管，這樣為保持一定的強度，必須采用一定厚度的玻璃外殼，故體積和質(zhì)量較大。,2發(fā)光二極管（LED）,發(fā)光二極管是電子顯示裝置中最簡單的一種，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，耐用，使用壽命長達5X104h以上。 發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu): PN結(jié)為特殊材料制成的。當PN結(jié)空穴從P區(qū)流向N區(qū)和電子從N區(qū)流向P區(qū)時，電于從導(dǎo)帶躍遷到價帶與空穴產(chǎn)生復(fù)合結(jié)外加正向電壓，放出能量，從而發(fā)出一定波長的光。發(fā)光二極管的顏色有紅、綠、黃、橙，可單獨使用，也可用來組成數(shù)字或光條圖。,3液晶顯示器（LCD）,液晶是一種有機化合物，由長形桿狀分子構(gòu)成。在一定的溫度范圍內(nèi)，它具有普通液體的流動性，也具有晶體的某些特征。液晶的光學性質(zhì)是隨著分子排列方向的變化而變化，當在液晶上加一個電場時，液晶桿狀分子的長軸方向發(fā)生變化，因此液晶的光學性質(zhì)也發(fā)生變化。液晶顯示器是一種被動顯示裝置，具有顯示面積大、耗能少、顯示清晰、在陽光直射下不受影響等特點，應(yīng)用十分廣泛。 液晶顯示器需要外來光源，因為其自身不能發(fā)光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外來光源可以是日光，也可以是人為光源，人為光