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(guò)程中的汽車儀表指示汽車行駛過(guò)程中的各種動(dòng)態(tài)指標(biāo)，以便駕駛員隨時(shí)了各種動(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(hào)、重復(fù)性號(hào)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) 電流表和電壓表一、電流表一、電流表w 1.

2、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(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。w 2.電流表的結(jié)構(gòu)與原理w 電磁式電流表w 動(dòng)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(cè)量的參數(shù)不同，但均由雖然測(cè)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

3、汽車上的機(jī)油壓力表已取消，由機(jī)油壓力故障報(bào)警燈代替已取消，由機(jī)油壓力故障報(bào)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

4、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(gè)穩(wěn)定不變的電壓，以保證提供一個(gè)穩(wěn)定不變的電壓，以保證水溫表如數(shù)準(zhǔn)確。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

5、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(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、車速里程表四、車速里程表 w車速表：車速表：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(dòng)機(jī)構(gòu)2、電子式車速里程表w奧迪奧迪100轎

6、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(lái)指示汽車行駛速度。車速表主要用來(lái)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。并顯示汽車時(shí)速的大小。w 計(jì)算車速，通常用兩種方法。一種是計(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)計(jì)算固定時(shí)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(cè)量固定脈沖周期測(cè)量固定脈沖周期所用的時(shí)間。所用的時(shí)間。w 電子車速表一般電子車速表一般與自動(dòng)變速器共用傳與自動(dòng)變速器共用

7、傳感器感器車速傳感器車速傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子舌簧開(kāi)關(guān)舌簧開(kāi)關(guān)奧迪車速里程表電路框圖五、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表w 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表指示發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速發(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。度大小。w 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速表有發(fā)動(dòng)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(hào)的方式有電子轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速信號(hào)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器獲取、從發(fā)動(dòng)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

8、)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)

9、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(guò)透明或半透明體晶片便發(fā)光，通過(guò)透明或半透明的塑

10、料外殼顯示出來(lái)。的塑料外殼顯示出來(lái)。1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED）發(fā)光的強(qiáng)度與通過(guò)管芯的電流發(fā)光的強(qiáng)度與通過(guò)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，可利用它來(lái)改變發(fā)光型式和發(fā)光顏色以適它來(lái)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(wú)電流極管上，二極管截止，管芯無(wú)電流通過(guò)，不再發(fā)光。通過(guò)，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(guò)透明的塑料發(fā)光二極管可通過(guò)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(shí)使用。的光，以便需要時(shí)使用。汽車電子

11、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(hào)段或不太復(fù)雜的圖符顯示字符號(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(dòng)、壽命長(zhǎng)輕、耐振動(dòng)、壽命長(zhǎng)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(chǎng)時(shí)，各相當(dāng)板上各點(diǎn)

12、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

13、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：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），功耗非常小；顯示面積大、示值清晰，通過(guò)濾光顯示面積大、示值清晰，通過(guò)濾光鏡可顯示不同顏色；電極圖形設(shè)計(jì)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都很簡(jiǎn)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

14、，明光源。低溫條件下靈敏度較低，有時(shí)甚至不能正常工作。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(duì)比度高等特點(diǎn)。且分辨率和對(duì)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(jí)以下的響應(yīng)速度，圍，有微

15、秒級(jí)以下的響應(yīng)速度，所以它是目前顯示圖象質(zhì)量最所以它是目前顯示圖象質(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(zhǎng)、太重，不便安裝。另外，陰太長(zhǎng)、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(duì)其它電子電不僅安全性差，而且對(duì)其它電子電器有很大的無(wú)線電干擾。器有很大的無(wú)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

16、均可以用以下數(shù)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。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oz2、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

17、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(hào)顯示法、特殊符號(hào)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(hào)。取代數(shù)字與字母，顯示特殊符號(hào)。如圖如圖8-1

18、6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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)符號(hào)。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w1、分裝式、分裝式w燃油表燃油表電子燃油表可以隨時(shí)測(cè)量并顯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(lái)提醒駕駛用柱狀或其它圖形方式來(lái)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(hào)處理、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。顯示器等系統(tǒng)組成。圖8293、綜合信息系統(tǒng) 把各種儀表、報(bào)警裝置以及把各種儀表、報(bào)警裝置以及舒適性控制器組合到一起而形成綜舒適性控制器組合到一起而形成綜