6.仪表、显示装置

第八章汽车仪表 显示装置 概述 汽车仪表指示汽车行驶过程中的各种动态指标 以便驾驶员随时了解各系统的工作情况 保证汽车安全可靠的行驶 汽车仪表的分类1 按工作原理分 机械式电气式电子式模拟电路数字电路2 按安装方式分 组合式分装式 数字电路的汽车仪表具有以下优点 1 指示精度高2 重复性号3 分度均匀4 响应速度快5 可靠性好6 通用性好 一 电流表 第一节电流表和电压表 Back 二 电压表 一 机油压力表 汽车的燃油表 水温表和机油压力表 虽然测量的参数不同 但均由指示表和传感器两部分组成 关于机油压力表 1 机油压力表指示机油压力的大小2 目前 一些汽车上的机油压力表已取消 由机油压力故障报警灯代替 第二节油压表 水温表 燃油量表 里程表 转速表 1 机油压力表 双金属片式 2 机油压力传感器 电热式 电热式机油压力表与电热式传感器配装 二 水温表 汽车水温表 指示表 传感器 电热式 电磁式 电热式 可变电阻式 汽车水温表由指示表和传感器两部分组成 1 电热式水温表配电热式水温传感器 2 电热式水温表配可变电阻式水温传感器 关于稳压器 1 稳压器的作用 为水温表电路提供一个稳定不变的电压 以保证水温表如数准确 2 稳压器的类型 1 双金属片式2 电子式 输入 输出 3 电磁式水温表配可变电阻式水温传感器 奥迪轿车水温表电路 三 燃油表 汽车燃油表 指示表 传感器 电热式 电磁式 电热式 可变电阻式 燃油表指示油箱中的存油量 1 电磁式燃油表配可变电阻式燃油量传感器 2 动磁式燃油表 3 电热式燃油表配可变电阻式燃油量传感器 四 车速里程表 车速表 指示汽车行驶速度里程表 记录汽车行驶总里程车速表 磁感应式电子式 1 磁感应式车速里程表 2 电子式车速里程表 奥迪100轿车的车速里程表由车速传感器 电子电路 步进电机 车速表和里程表组成 车速传感器 车速传感器 奥迪车速里程表电路框图 五 发动机转速表 发动机机转速表指示发电机运转速度大小 发动机机转速表有机械式和电子式两种型式电子转速表获取转速信号的方式有三种 1 从点火系获取2 从发动机转速传感器获取3 从发电机获取 桑塔纳轿车转速表 从点火线圈获取转速信号 六 传统汽车仪表常见故障及排除 一 汽车仪表使用注意事项 1 拆装注意事项1 拆装组合仪表时 应先拆下蓄电池负极电缆 以免手触摸仪表板后面时造成线路短路2 拆组合仪表装饰面板时 由于固定螺钉一般是隐蔽的 因此要仔细查找固定螺钉 否则强行拆卸将会损坏装饰面板 3 拆装组合仪表时 应注意仪表板后面的线束插接器及车速里程表软轴接头 一般都带有锁止机构 切忌强拆 4 从电路板上拆下仪表表芯 电源稳压器 照明及指示灯时 小心不要损坏印制电路 2 单独更换表芯或仪表传感器时 注意仪表与传感器必须配套使用 3 拆装仪表及传感器时 注意动作要轻 不要敲打 4 电热式机油压力传感器安装时有方向要求 5 仪表与传感器的接线 传感器的搭铁必须可靠 6 电磁式仪表的接线往有极性之分 不得接错 二 燃油表 水温表 机油压力表的常见故障的诊断与排除 在所有汽车仪表电路中 大部分都配有电源稳压器 而且不论是电磁式仪表还是电热式仪表 又都配有传感器 这样 在仪表故障中 若两个或两个以上仪表同时不工作时 应先检查仪表熔丝和电源稳压器是否有故障 若单个仪表不工作时 应首先确定故障是在传感器还是在仪表 1 单个仪表不工作 首先检查传感器的接线是否完好 如正常 可将传感器的接线断开 用万用表检测传感器的接线是否有电 如没有电 应检查传感器到仪表及蓄电池的电路 如有电 以燃油表为例 检测方法如图所示 1 仪表的故障检查 2 仪表工作准确情况的检测 以奥迪车燃油表为例 用变阻器代替传感器 当阻值为40 时 指针指示为1 当阻值为78 时 指针指示为l 2 当阻值为283 时 指针指示为0 如果检测结果与上述相符 说明传感器有故障 应更换传感器 否则 仪表有故障 应更换仪表 2 两个或两个以上仪表同时不工作 首先检查熔丝 若熔丝正常 再检查电源稳压器 如图所示 奥迪轿车稳压器好坏的测量 三 车速里程表的故障诊断与排除 1 机械式车速里程表机械式车速里程表常见故障有噪声 指针抖动或不工作 1 噪声一般是软轴 里程表线 缺油 表轴磨损 2 车速里程表不工作 读数不准或抖动首先检查软轴与其他线束是否有交错挤压的现象 然后检查驱动齿轮啮合间隙和蜗轮蜗杆啮合间隙 四 转速表的故障诊断与排除 以桑塔纳轿车为例 发动机转速表的常见故障是不工作 原因是线路或仪表本身有故障 检查方法如下 l 检查点火线圈 一 接线柱是否接触良好 2 检查转速表后面的黑色三孔插座是否接触良好 3 用万用表检查三孔插座的工作状况 3 用万用表检查三孔插座的工作状况 传感器 控制器 ECU 或集成电路 显示装置 第三节数字仪表 一 显示器件 目前在汽车上最常用的电子显示器件可分为两大类 发光型 非发光型 真空荧光管VFD 发光二极管LED 阴极射线管CRT 等离子显示器件PDP 电致发光显示器件ELD 发光型显示器件 非发光型显示器件 电致变色显示器件ECD 液晶显示器件LCD 如上所述都可以作为汽车电子显示器件使用 应用广泛的是发光二极管和液晶两种 既可做成数字式的 也可做成图形或指针式的 1 发光二极管 LED 发光二极管是一种把电能转换成光能的固态发光器件 实际上也是一种晶体管 它是应用最广泛的低压显示器件 其结构如图所示 如上所述都可以作为汽车电子显示器件使用 应用广泛的是发光二极管和液晶两种 既可做成数字式的 也可做成图形或指针式的 发光二极管组成的光条显示器 发光二极管组成的数码显示板 发光二极管组成的点阵显示板 发光二极管的优点 发光二极管响应速度较快 工作稳定 可靠性高 体积小 重量轻 耐振动 寿命长 2 液晶显示器件 LCD 在两层做有镶嵌电极或交叉电极的玻璃板之间夹一层液晶材料 当板上各点加有不同电场时 各相应点上的液晶材料即随外加电场的大小而改变晶体特殊分子结构 从而改变这些特殊分子光学特性 利用这一原理制成的显示器件叫液晶显示器件 液晶显示 由于液晶显示器件为非发光型显示器件 所以只有在光亮的环境中才能观察液晶显示器的内容 由于在较暗的环境中难于观察液晶显示器的内容 因此在汽车上所用的液晶显示器通常采用白炽灯作为背景照明光源 液晶显示的优点很多 如 工作电压低 3V左右 功耗非常小 显示面积大 示值清晰 通过滤光镜可显示不同颜色 电极图形设计灵活 设计成任意显示图形的工艺都很简单 因此在汽车上得到广泛应用 缺点是液晶为非发光型物质 白天靠日光显示 夜间必须使用照明光源 低温条件下灵敏度较低 有时甚至不能正常工作 3 真空荧光管 VFD 真空荧光管实际上是一种低压真空管 它是最常用的数字显示器 如图所示 4 阴极射线管 CRT 阴极射线管也称显象管或电子束管 它是一种特殊的真空管 阴极射线管具有全彩色显示 图象显示的灵活性大 分辨率和对比度高等特点 且具有 50 100 的工作温度范围 有微秒级以下的响应速度 所以它是目前显示图象质量最高的一种显示器件 阴极射线管作为汽车电子仪表显示器件 体积太大 尽管扁平型的阴极射线管已经实用化 但仍嫌太长 太重 不便安装 另外 阴极射线管还要采用10kv以上的高压 不仅安全性差 而且对其它电子电器有很大的无线电干扰 二 显示方法 发光二极管 液晶显示器件与真空荧光显示器等均可以用以下数种显示方法提供给驾驶员 字符段显示法通常是真空荧光管 发光二极管或液晶显示器采用的方法 它是一种利用七段 十四段或十六小线段进行数字或字符显示的方法 1 字符段显示法 用七段小线段可以组成数字0 9 用十四段小线段可以组成数字0 9 与字母o z 2 点阵显示法 点阵是一组成行和成列排列的元件 有7行5列 9行7列等 点阵元素可为独立发光的二极管或液晶显示 或是真空荧光管显示的独立荧屏 电子电路供电照明各点阵元素 数字0 9和字母A Z可由各种元素组合而成 如图8 14所示为发光二极管组成的5 7点阵显示板 发光二极管组成的5 7点阵显示板 如图所示为5 7矩阵代表的一些数字与字母 3 特殊符号显示法 真空荧光管与液晶显示器还可取代数字与字母 显示特殊符号 如图8 16所示为电子仪表显示板显示的ISO 国际标准化组织 符号 4 图形显示法 用杆图进行油量等显示的方法