第5章 儀表及指示燈系統(tǒng)

1、 概述 w汽車儀表指示汽車行駛過程中的汽車儀表指示汽車行駛過程中的 各種動態(tài)指標(biāo)，以便駕駛員隨時了各種動態(tài)指標(biāo)，以便駕駛員隨時了 解各系統(tǒng)的工作情況，保證汽車安解各系統(tǒng)的工作情況，保證汽車安 全可靠的行駛。全可靠的行駛。 汽車儀表的分類 1、按工作原理分：、按工作原理分： 機(jī)械式機(jī)械式 電氣式電氣式 電子式電子式模擬電路模擬電路 數(shù)字電路數(shù)字電路 2、按安裝方式分：、按安裝方式分： 組合式組合式 分裝式分裝式 數(shù)字儀表的優(yōu)點(diǎn) w1、指示精度高、指示精度高 w2、重復(fù)性號、重復(fù)性號 w3、分度均勻、分度均勻 w4、響應(yīng)速度快、響應(yīng)速度快 w5、可靠性好、可靠性好 w6、通用性好、通用性好 第一節(jié)

2、 電流表和電壓表 一、電流表一、電流表 w 1.電流表的作用 w 指示蓄電池充、放電情況 w 指示發(fā)電機(jī)工作情況 w 當(dāng)電流表的指針指向“”側(cè)時， 表示蓄電池充電；當(dāng)電流表的指針 指向“”側(cè)時，表示蓄電池放電。 w 2.電流表的結(jié)構(gòu)與原理 w 電磁式電流表 w 動磁式電流表 一、電流表 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 汽車的汽車的燃油表、水溫表和機(jī)油壓力表燃油表、水溫表和機(jī)油壓力表， 雖然測量的參數(shù)不同，但均由雖然測量的參數(shù)不同，但均由指示表指示表和和 傳感器傳感器兩部分組成。兩部分組成。 關(guān)于機(jī)油壓力表：關(guān)于機(jī)油壓力表： 1、機(jī)油壓力表指示機(jī)油

3、壓力的大小、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、目前，一些汽車上的機(jī)油壓力表 已取消，由機(jī)油壓力故障報警燈代替已取消，由機(jī)油壓力故障報警燈代替 分類 w 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。 w 指示表和傳感器的配合類型如下： w (1)電熱式指示表+電熱式傳感器 w (2)電磁式指示表+可變電阻式傳感器 w (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

4、由汽車水溫表由指示表指示表和和傳感器傳感器 兩部分組成。兩部分組成。 溫度傳感器溫度傳感器:裝在氣缸蓋水套中裝在氣缸蓋水套中 水溫指示表水溫指示表:裝在儀表板上裝在儀表板上 類型：類型： 電熱式電熱式:（雙金屬片式）（雙金屬片式） 電磁式電磁式: 熱敏電阻傳感器（多為負(fù)熱敏電阻傳感器（多為負(fù) 溫度系數(shù)）溫度系數(shù)） 水溫表 汽車水溫表汽車水溫表 指示表傳感器指示表傳感器 電熱式電熱式 電磁式電磁式電熱式電熱式 可變可變 電阻式電阻式 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：、穩(wěn)壓器的作用：為水溫表電路為水溫表電路 提供一個穩(wěn)定

5、不變的電壓，以保證提供一個穩(wěn)定不變的電壓，以保證 水溫表如數(shù)準(zhǔn)確。水溫表如數(shù)準(zhǔn)確。 2、穩(wěn)壓器的類型、穩(wěn)壓器的類型: 1)雙金屬片式雙金屬片式 2）電子式）電子式 輸入輸入 輸出輸出 3、電磁式水溫表配 可變電阻式水溫傳感器 圖圖88 奧迪轎車水溫表電路 三、燃油表 w燃油表指示油箱中的存油量燃油表指示油箱中的存油量 油量傳感器 燃油表 汽車燃油表汽車燃油表 指示表傳感器指示表傳感器 電熱式電熱式 電磁式電磁式電熱式電熱式 可變可變 電阻式電阻式 1、電磁式燃油表 配可變電阻式燃油量傳感器 2、動磁式燃油表 3、電熱式燃油表 配可變電阻式燃油量傳感器 四、車速里程表四、車速里程表 w車速表：車

6、速表：指示汽車行駛速度指示汽車行駛速度 w里程表：里程表：記錄汽車行駛總里程記錄汽車行駛總里程 w車速表有：車速表有：磁感應(yīng)式磁感應(yīng)式 w電子式電子式兩種兩種 1、 磁 感 應(yīng) 式 車 速 里 程 表 傳動機(jī)構(gòu) 2、電子式車速里程表 w奧迪奧迪100轎車的車速里程表由轎車的車速里程表由車車 速傳感器、電子電路、步進(jìn)電機(jī)、速傳感器、電子電路、步進(jìn)電機(jī)、 車速表和里程表車速表和里程表組成。組成。 w 車速表主要用來指示汽車行駛速度。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量信號，計算即利用車速傳感器的測量信號，計算 并顯示汽車時速的大小。并顯示汽車時速的大小。 w 計算車速，通常用兩

7、種方法。一種是計算車速，通常用兩種方法。一種是 計算固定時間內(nèi)傳感器輸出的脈沖數(shù)計算固定時間內(nèi)傳感器輸出的脈沖數(shù) 量量，另一種方法是，另一種方法是測量固定脈沖周期測量固定脈沖周期 所用的時間。所用的時間。 w 電子車速表一般電子車速表一般與自動變速器共用傳與自動變速器共用傳 感器感器 車速傳感器 車速傳感器 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 舌簧開關(guān)舌簧開關(guān) 奧迪車速里程表電路框圖 五、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表 w 發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表指示發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表指示發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速 度大小。度大小。 w 發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表有發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表有機(jī)械式機(jī)械式和和電子式電子式 兩種型式兩種型式 w 電子轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速信號的方式有電子轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速

8、信號的方式有 三種：三種： w 1、從點(diǎn)火系獲取、從點(diǎn)火系獲取 w 2、從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器獲取、從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器獲取 w 3、從發(fā)電機(jī)獲取、從發(fā)電機(jī)獲取 數(shù)字儀表數(shù)字儀表 概述 數(shù)字儀表一般由傳感器、控制單元數(shù)字儀表一般由傳感器、控制單元 （ECU)和顯示裝置組成和顯示裝置組成 傳感器傳感器 控制器控制器 （ECU) 或集成電路 顯示裝置顯示裝置 一、 顯示器件 目前在汽車上最常用的電子顯目前在汽車上最常用的電子顯 示器件可分為兩大類：示器件可分為兩大類： 發(fā)光型發(fā)光型 非發(fā)光型非發(fā)光型 真空熒光管真空熒光管 VFD 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 LED 陰極射線管陰極射線管 CRT 等離子顯示器件

9、等離子顯示器件 PDP 電致發(fā)光顯示器件電致發(fā)光顯示器件 ELD 發(fā)光型發(fā)光型 顯示器件 非發(fā)光型非發(fā)光型 顯示器件 電致變色顯示器件電致變色顯示器件 ECD 液晶顯示器件液晶顯示器件 LCD 如上所述都可以作為如上所述都可以作為 汽車電子顯示器件使用。汽車電子顯示器件使用。 應(yīng)用廣泛的是發(fā)光二應(yīng)用廣泛的是發(fā)光二 極管和液晶兩種。極管和液晶兩種。 既可做成數(shù)字式的，既可做成數(shù)字式的， 也可做成圖形或指針式的。也可做成圖形或指針式的。 1、發(fā)光二極管、發(fā)光二極管 （LED） 發(fā)光二極管是一種發(fā)光二極管是一種 把電能轉(zhuǎn)換成光能的把電能轉(zhuǎn)換成光能的 固態(tài)發(fā)光器件，實(shí)際固態(tài)發(fā)光器件，實(shí)際 上也是一種晶

10、體管上也是一種晶體管,它它 是應(yīng)用最廣泛的低壓是應(yīng)用最廣泛的低壓 顯示器件。其結(jié)構(gòu)如顯示器件。其結(jié)構(gòu)如 左圖所示。左圖所示。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管一般都是用半導(dǎo)體發(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)當(dāng)正向電壓后，二極管導(dǎo)通，半導(dǎo) 體晶片便發(fā)光，通過透明或半透明體晶片便發(fā)光，通過透明或半透明 的塑料外殼顯示出來。的塑料外殼顯示出來。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光的強(qiáng)度與通過管芯的電流發(fā)光的強(qiáng)度與通過管芯的電流 成正比。外殼起透鏡作用，可利用成正比。外殼起透鏡作用，可利

11、用 它來改變發(fā)光型式和發(fā)光顏色以適它來改變發(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，管芯無電流極管上，二極管截止，管芯無電流 通過，不再發(fā)光。通過，不再發(fā)光。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管可通過透明的塑料發(fā)光二極管可通過透明的塑料 殼發(fā)出紅、綠、黃、橙等不同顏色殼發(fā)出紅、綠、黃、橙等不同顏色 的光，以便需要時使用。的光，以便需要時使用。 汽車電子儀表中常用發(fā)光二極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)管作為汽車儀表板上的指示燈，數(shù) 字符號段或不太復(fù)雜的圖符顯示字符號段或不太復(fù)雜的圖符顯示。

12、 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、重量作穩(wěn)定、可靠性高、體積小、重量 輕、耐振動、壽命長輕、耐振動、壽命長 2、液晶顯示器件（、液晶顯示器件（LCD） 在兩層做有鑲嵌電極或交叉電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，極的玻璃板之間夾一層液晶材料， 當(dāng)板上各點(diǎn)加有不同電場時，各相當(dāng)板上各點(diǎn)加有不同電場時，各相 應(yīng)點(diǎn)上的液晶材料即隨外加電場的應(yīng)點(diǎn)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)，從大小而改變晶體特

13、殊分子結(jié)構(gòu)，從 而改變這些特殊分子光學(xué)特性。利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用這一原理制成的顯示器件叫液晶 顯示器件。顯示器件。 液晶顯示 由于液晶顯示器件為非發(fā)光型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液晶顯示器通常采用白熾燈作為背 景照明光源。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

14、：工液晶顯示的優(yōu)點(diǎn)很多，如：工 作電壓低（作電壓低（3V左右），功耗非常??；左右），功耗非常?。?顯示面積大、示值清晰，通過濾光顯示面積大、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都很簡單。因此在汽車上得到廣泛 應(yīng)用。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)，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，明光源。低溫條件下靈敏度較低， 有時甚至不能正常工作。有時甚至不能正常工作。

15、3、真空熒光管（VFD） 真空熒光管實(shí)際上是真空熒光管實(shí)際上是 一種低壓真空管，它是最一種低壓真空管，它是最 常用的數(shù)字顯示器，如下常用的數(shù)字顯示器，如下 圖所示，圖所示， 4、陰極射線管（CRT） 陰極射線管也稱顯象管或陰極射線管也稱顯象管或 電子束管，它是一種特殊的真電子束管，它是一種特殊的真 空管。陰極射線管具有全彩色空管。陰極射線管具有全彩色 顯示、圖象顯示的靈活性大、顯示、圖象顯示的靈活性大、 分辨率和對比度高等特點(diǎn)。且分辨率和對比度高等特點(diǎn)。且 具有具有-50100的工作溫度范的工作溫度范 圍，有微秒級以下的響應(yīng)速度，圍，有微秒級以下的響應(yīng)速度， 所以它是目前顯示圖象質(zhì)量最所以它是

16、目前顯示圖象質(zhì)量最 高的一種顯示器件。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，但仍嫌的陰極射線管已經(jīng)實(shí)用化，但仍嫌 太長、太重，不便安裝。另外，陰太長、太重，不便安裝。另外，陰 極射線管還要采用極射線管還要采用10kv以上的高壓，以上的高壓， 不僅安全性差，而且對其它電子電不僅安全性差，而且對其它電子電 器有很大的無線電干擾。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)真空熒光顯示器等均

17、可以用以下數(shù) 種顯示方法提供給駕駛員。種顯示方法提供給駕駛員。 1、字符段顯示法、字符段顯示法 字符段顯示法通常是真空熒光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)字或字符顯段或十六小線段進(jìn)行數(shù)字或字符顯 示的方法。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09，與字母oz 2、點(diǎn)陣顯示法 點(diǎn)陣是一組成行和成列排列的點(diǎn)陣是一組成行和成列排列的 元件，有元件，有7行行5列、列、9行行7列等。點(diǎn)陣列等。點(diǎn)陣 元

18、素可為獨(dú)立發(fā)光的二極管或液晶元素可為獨(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)立顯示，或是真空熒光管顯示的獨(dú)立 熒屏。熒屏。 2、點(diǎn)陣顯示法 電子電路供電照明各點(diǎn)陣元素，電子電路供電照明各點(diǎn)陣元素， 數(shù)字?jǐn)?shù)字09和字母和字母AZ可由各種元素可由各種元素 組合而成，如圖組合而成，如圖8-14所示為發(fā)光二所示為發(fā)光二 極管組成的極管組成的57點(diǎn)陣顯示板。點(diǎn)陣顯示板。 發(fā)光二極管 組成的57 點(diǎn)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、特殊符號顯示法、特殊符號顯示法 真空熒光管與液晶顯示器還可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。取代數(shù)字與字母

19、，顯示特殊符號。 如圖如圖8-16所示為電子儀表顯示板顯所示為電子儀表顯示板顯 示的示的ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)符號。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(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 w1、分裝式、分裝式 w燃油表燃油表 電子燃油表可以隨時測量并顯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。如下員油箱內(nèi)可用的剩余燃油量。如下 圖所示圖所示。 燃 油 表 燃 油 表 圖圖827 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)字儀表組合式數(shù)字儀表 圖圖8-29所示為單片機(jī)控制的汽車所示為單片機(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)控制及信號處理、工況采集、單片機(jī)控制及信號處理、 顯示器等系統(tǒng)組成。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舒適性控制器組合到一起而形成綜 合信息系