仪表电子显示系统

1、汽车运用技术教研室 汽 车 仪 表汽车运用技术教研室复习l为了正确使用发动机并了解其主要部分的工作情况，及时发现和排除可能出现的故障，汽车上装有各种检查、测量仪表。l这些仪表应结构简单、工作可靠、耐震、抗冲击性好，仪表的示数必须准确，在电源电压波动时所引起的变化应尽可能小，且不随周围温度的变化而变化。汽车运用技术教研室常见的仪表有：l电流表l机油压力表l水温表l燃油表l车速里程表l转速表l汽车运用技术教研室电流表l串接在充电电路中，用来指示蓄电池充电或放电的电流值。l发电机向蓄电池充电时为“”，蓄电池向用电设备放电时为“”。l常见的有电磁式和动磁式汽车运用技术教研室电流表电磁式l结构：永久磁铁

2、、黄铜板条、指针、转子、接线柱汽车运用技术教研室电流表动磁式l结构：与电磁式类似。指针和永久磁铁转子合成一体。汽车运用技术教研室机油压力表l指示发动机机油压力的大小和发动机润滑系工作是否正常。l由仪表板上的油压指示表和装在发动机主油道中或粗滤器上的传感器组成。l常见的是双金属（片）式汽车运用技术教研室机油压力表l传感器膜片、弹簧片、触点、双金属片、加热线圈l指示表双金属片、加热线圈、指针汽车运用技术教研室机油压力表的工作原理l油压越高，系统平均电流越大，指针偏转角度越大油压为0，f15min1，I0.06A油压为0.2MPa，f70min1，I0.17A油压为0.5MPa，f125min1，I

3、0.24A汽车运用技术教研室燃油表l指示燃油箱内燃油的储存量。l由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油箱内的传感器组成。l指示表的常见类型有：双金属片式、电磁式、动磁式l传感器的常见类型有：可变电阻式汽车运用技术教研室燃油表的工作原理l油箱内的浮子随燃油液面浮动可变电阻阻值发生变化系统电流变化指针偏转汽车运用技术教研室燃油表的常见故障l无论油箱存油多少，指针始终指在“0”（E）处不动l无论油箱存油多少，指针始终指在“1”（F）处不动l故障范围：指示表、传感器、连接导线汽车运用技术教研室水温表l指示发动机水套中冷却水的工作温度。l由装在仪表板上的水温指示表和装在发动机气缸盖上的水温传感器组成。l指

4、示表的常见类型有：双金属片式、电磁式、动磁式l传感器的常见类型有：双金属片式、热敏电阻式汽车运用技术教研室水温表热敏电阻传感器l采用负温度系数的热敏电阻，温度升高，电阻值减小。l利用热敏电阻将水温的变化转化成电阻的变化，控制电流的大小，使指针偏转，指示相应的温度值。汽车运用技术教研室水温表电源稳压器l在电源电压波动时，保证仪表读数的正确性。汽车运用技术教研室车速里程表l指示汽车行驶速度和累计行驶里程。l常见的类型有：磁感应式、电子式汽车运用技术教研室磁感应式车速里程表l结构：永久磁铁、铝罩（感应罩）、磁屏、游丝（螺旋弹簧）、刻度盘、指针、蜗轮蜗杆、数字轮汽车运用技术教研室电子式车速里程表l车速

5、传感器：l由舌簧开关和转子组成。转子每转一周，产生8个脉冲信号。l电子电路：l将传感器的信号进行整形、触发，输出与转速成正比的电流信号。l车速表：l磁电式电流表，根据电流信号驱动指针偏转。l里程表：l由步进电机和计数器组成。汽车运用技术教研室汽车电子显示仪表汽车运用技术教研室概述l随着微机和传感器等电子技术的蓬勃发展，汽车仪表与显示装置已进入电子化时代。近年来在世界范围内已经有多种汽车装配了具有电子显示器件的电子仪表盘，国内也有很多车辆采用了电子式组合仪表。汽车运用技术教研室仪表电子化的优点l能提供大量复杂的信息l能满足小型、轻量化的要求l具有高精度和高可靠度l显示图形设计的自由度高l具有一表

6、多用的功能汽车运用技术教研室仪表电子化的特点l反应快、准确度高； （因没有运动部件）l显示清晰； （因可灵活改变显示面的大小、形式）l位置选择地方大；l体积小。汽车运用技术教研室常用的显示方法l目前汽车上使用的显示器主要有：发光二极管（LED）、真空荧光管（VFD）、液晶显示器（LCD）、阴极射线管（CRT）等等汽车运用技术教研室显示器的类型l发光型（主动型）显示器自身发光，容易获得鲜艳的流行色显示，但在阳光的直射下，必须有足够的发光亮度，而在夜间必须加以控制，否则太亮，反而会造成驾驶员眩目。汽车运用技术教研室显示器的类型l非发光型（被动型）显示器依靠反射环境光显示。在明亮的外界光线条件下能获

7、得鲜明显示，但在夜间或光线暗的场合下，必须使用照明光源。汽车运用技术教研室发光二极管（LED） 发光二极管是一种固态发光器件，它体积小、结构简单、发光二极管是一种固态发光器件，它体积小、结构简单、耐用、使用寿命可超过耐用、使用寿命可超过5万小时，故应用广泛。万小时，故应用广泛。 发光二极管发光二极管发光的颜色发光的颜色有红、绿、有红、绿、黄、橙，可黄、橙，可单独使用，单独使用，也可用来组也可用来组成数字，实成数字，实物和结构如物和结构如图所示。图所示。汽车运用技术教研室发光二极管（LED） 在实际应用中，常把发光二极管焊接到印制电路板上，在实际应用中，常把发光二极管焊接到印制电路板上，以形成数

8、字显示或带色光杆显示，如图所示。以形成数字显示或带色光杆显示，如图所示。汽车运用技术教研室发光二极管（LED）l 发光二极管是用砷化镓制成，其特点是发光效能高，在将电能转换成光线的过程中，热损失很小，它在适当极性和2V左右（直流）的电压左作用下，能发出红光并经透镜（塑料外壳）的顶部射出。 汽车运用技术教研室发光二极管（LED）工作过程：l当在二极管上加正向电压（1.52）V时，二极管导通点亮。 二极管的光线辐射形式取决与管壳的材料： 如管壳是透明的为一个点光源；如管壳是半透明的光线散射，辐射角可达80度以上，同时可利用它来改变发光形式和发光颜色，以适应不同的用途。 二极管的发光强度取决于通过二

9、极管的结电流的大小：l 如红色光的范围为（70009000）A，其相应色泽从 粉红色到栗色。l另在砷化镓中掺杂，可使二极管发出黄光、绿光等，常用的有红色、橙色、黄色、绿色。l当在二极管上加反向电压时，二极管截止不亮。汽车运用技术教研室发光二极管（LED）l利用发光二极管可组成各种不同的显示方式，如（利用发光二极管可组成各种不同的显示方式，如（下图下图所示）所示）七笔显示器、光点矩阵显示、曲线图式等。七笔显示器、光点矩阵显示、曲线图式等。汽车运用技术教研室发光二极管（LED）l有些仪表则有些仪表则用发光二极用发光二极管所组成的管所组成的光点矩阵型光点矩阵型显示器，如显示器，如图所示。图所示。汽车

10、运用技术教研室发光二极管（LED）l 用发光二极管制作警告器时，可以显示出完整的英文单词，也可显示国际标准化组织规定的警告图形符号。l利用发光二极管还常用作警告指示灯，如尾灯、大灯、制动灯灯泡烧坏时，燃油、洗涤液液量过低时等，警告灯就会亮。汽车运用技术教研室真空荧光管（VFD） 特点：l使用寿命长，色谱宽，l易于和控制电路连接，l环境温度适应性强，l可随时改变显示亮度，汽车运用技术教研室真空荧光管（VFD） 缺点：l封装在玻璃管内，容易震碎。汽车运用技术教研室真空荧光管（VFD）汽车运用技术教研室真空荧光管（VFD） 工作原理：l 真空荧屏显示屏的工作原理与电视显象管十分相似。工作时，加热的灯

11、丝（阴极）射出自由电子，轰击荧光物质，激发出兰绿色光。汽车运用技术教研室真空荧光管（VFD） 工作过程：l 将恒定电压作用于阴极（或灯丝）上，它被加热到600度左右，其表面放出热电子，因栅网和阳极都有较高的正电位，因而使自由电子加速，通过栅网射向阳极。阳极上的荧光物质因电子冲击而受激发光。阳极是由不同的笔划段组成，在数字电路的开关控制下，能显示不同字母和数字。l 真空荧光装置可显示两种图形。 一种是七个笔划段；一种是七个笔划段； 另一种是另一种是14个笔划段。它可显示全部字母和数个笔划段。它可显示全部字母和数字。字。汽车运用技术教研室液晶显示器（LCD）特点：l显示面积大；显示面积大；l耗电量

12、小；耗电量小；l显示清晰；显示清晰；l可显示不同颜色且不受光照的影响。可显示不同颜色且不受光照的影响。汽车运用技术教研室液晶显示器（LCD）液晶显示（液晶显示（LCD）器件是一种新型的非发光型平板显示器）器件是一种新型的非发光型平板显示器件，其结构如图件，其结构如图a所示。图所示。图b所示即为反射所示即为反射透射式透射式LCD结结构原理示意图。构原理示意图。汽车运用技术教研室液晶显示器（LCD）l液晶显示与发光二极管和真空荧光屏显示液晶显示与发光二极管和真空荧光屏显示不同是发光二极管和真空荧光屏显示在电不同是发光二极管和真空荧光屏显示在电源作用下自己能发光；液晶显示自身则不源作用下自己能发光；

13、液晶显示自身则不能发光，它只能起到吸收，反射或透光的能发光，它只能起到吸收，反射或透光的作用，因此液晶显示装置需要有光或某种作用，因此液晶显示装置需要有光或某种人造光线作为外光源。人造光线作为外光源。汽车运用技术教研室液晶显示器（LCD）l液晶体自身没有色彩，液晶显示是靠液晶液晶体自身没有色彩，液晶显示是靠液晶元件后面的透光片来形成彩色的。透光片元件后面的透光片来形成彩色的。透光片通常用荧光液来着色，当光线通过时，就通常用荧光液来着色，当光线通过时，就能形成所需的颜色。能形成所需的颜色。汽车运用技术教研室液晶显示器（LCD）工作原理：l 液晶显示是利用偏振光的特性来成象的，这液晶显示是利用偏振

14、光的特性来成象的，这和用手上下振动绳端时，发生的情况相似。手和用手上下振动绳端时，发生的情况相似。手上下振动所产生的纵波，会沿着绳子的方向运上下振动所产生的纵波，会沿着绳子的方向运动。动。l 正常的光线包括多平面振动波，如果让光线正常的光线包括多平面振动波，如果让光线通过一个有特殊性能的偏振滤波器，这样就只通过一个有特殊性能的偏振滤波器，这样就只有在和滤波器轴同一平面的振动光波才能通过，有在和滤波器轴同一平面的振动光波才能通过，而其余大部分光波则受阻而不能通过。而其余大部分光波则受阻而不能通过。汽车运用技术教研室阴极射线管（CRT）l有些仪表板利用阴极射线管单独整体的目视显示装置来向驾驶员提供

15、各种信息。l特点：阴极射线管要求在较高的电压下，阴极射线管要求在较高的电压下，方能发出电子束，它比其它显示装置脆弱，方能发出电子束，它比其它显示装置脆弱，苯重。苯重。但其亮度高，响应速度快，清晰度亮度高，响应速度快，清晰度高和起动比较容易高和起动比较容易等优点。 汽车运用技术教研室SANTANA轿车的电子组合仪表l仪表面板l采用覆盖整个组合仪表的烟色滤光玻璃,具有20的透光率。l刻度盘照明l采用直径9.5mm和内部充满氖气的冷阴极管。接通点火开关。电流通入管子，发出的白色光照亮刻度盘。l指针照明l采用直径约2.5mm的小型冷阴极管，一个接线端子位于管子的后端，另一个在外壁。氖气和氙气的混合气封

16、装在管子内，当通电后可发出白色光。汽车运用技术教研室汽车电子显示系统l整个系统由传感器、微机系统、显示器等组成汽车运用技术教研室电子仪表板电子仪表板 l 电子仪表板是应用电子仪表板是应用数字显示数字显示，字母字母，数数字混合字混合显示，曲线图和柱状图表显示等形显示，曲线图和柱状图表显示等形式向驾驶员发出汽车各种工作状态的信号式向驾驶员发出汽车各种工作状态的信号和各种故障警告信号。和各种故障警告信号。 汽车运用技术教研室信息传输l电子仪表板信息传输需要很多导电接头，电子仪表板信息传输需要很多导电接头，以向柱壮或光点供电。如七笔字形显示，以向柱壮或光点供电。如七笔字形显示，需要个电接头来形成一位数

17、字。如车速显需要个电接头来形成一位数字。如车速显示需要三位数，因此需要示需要三位数，因此需要21个电接头和个电接头和21根线览，还要共用一个搭铁接头。为此根线览，还要共用一个搭铁接头。为此电子仪表板采用多路复用传输。电子仪表板采用多路复用传输。 汽车运用技术教研室信息选送l当汽车起动后，同时会产生多种信息输给计算机。(发动机转速，温度，燃油液发动机转速，温度，燃油液位位等。)l由于传输的信息项目很多，所以通过一个多路信号转换开关（M）来负责选择信号源，把各种不同信号分开。然后将信息经计算机处理后，再通过信号分离开关（D）将信号适时传输给相适应的显示装置。-信息传送。汽车运用技术教研室信息显示l

18、如有6个仪表，包括3种信息显示方式，由一个计算机系统控制的显示系统。lA/D模数转换器（成8位数码）； D/A数模转换器汽车运用技术教研室信息显示工作过程：l由模拟传感器传感信号A/D模数转换器成8位数码信号转换开关中央处理器（计算机），以8位数码式信号分离开关（D/A模拟显示）（控制电路开闭警告灯）（D数字电路7划数字显示。汽车运用技术教研室信息控制 信息控制是由计算机（微机）系统控制的。l微机系统除显示日期，时间外，还能计算平均车速，行车时间，燃油消耗量，平均车速，行车时间，燃油消耗量，瞬时耗油量和平均耗油量瞬时耗油量和平均耗油量等。汽车运用技术教研室信息输出 有些现代汽车为了在特殊紧急情

19、况下向驾驶员发出警告。除主仪表显示外，还装有语音合成器，实现信息输出，用以弥补视觉信号可能没有引起驾驶员注意的问题。这种系统由仪表显示板发出警告主信号，同时由语音合成器发出音响信号。 汽车运用技术教研室电子化仪表的使用与检修l汽车电子仪表装置比较精密，对其维修技术要求较高，维修检查时应遵照各汽车使用维修手册的有关规定，必要时，应由专业修理厂承修。l汽车电子仪表显示板和母板（逻辑电路板）不仅容易损坏，而且价格较贵，因此在检查时应特别谨慎，除有特殊说明之外，不能用蓄电池的全部电压加于仪表板的任何输入端。在进行检测时，应使用高阻值的仪器。汽车运用技术教研室电子化仪表的使用与检修l当需要拆卸电子仪表板

20、时，要按顺序进行拆装，注意不要猛敲猛打，以防本来状况良好的元件被打坏。在拆卸仪表板总成之前，应首先切断电源。新的元件应放置在镀镍的包装袋里，需要更换时，再取出来，并注意不要碰触接头，不能用手接触显示窗口和显示屏的表面。汽车运用技术教研室电子化仪表的使用与检修l在检查电子仪表板时，必须用静电防护装置，比如手腕带和放置电子部件的导电垫板等。确保维修地点和维修人员不带静电，不能穿合成纤维面料的衣物。拆下来的电子部件应放在具有搭铁装置的导电垫板上，不能放在地毯或者座椅上。否则，均会因带静电而损坏电子组合仪表。汽车运用技术教研室 故障现象：故障现象：车辆行驶时，车速里程表不工车辆行驶时，车速里程表不工作

21、或车速表指示与实际车作或车速表指示与实际车 速存在较大误差速存在较大误差 车速表不工作或误差大车速表不工作或误差大汽车运用技术教研室车速表不工作或误差大车速表不工作或误差大故障原因故障原因： （1）车速里程表霍尔车速传感器故障。）车速里程表霍尔车速传感器故障。 （2）车速里程表指针卡住。）车速里程表指针卡住。 （3）变速器输出轴驱动齿轮磨损严重或）变速器输出轴驱动齿轮磨损严重或齿轮啮合间隙过大。齿轮啮合间隙过大。 （4）车速里程表损坏）车速里程表损坏 （5）发动机损坏。）发动机损坏。 （6）连接线路故障。）连接线路故障。汽车运用技术教研室车速表不工作或误差大车速表不工作或误差大故障诊断与排除：

22、故障诊断与排除：（1）如果出现车速里程表不工作的故障，）如果出现车速里程表不工作的故障，先应检查霍尔车速传感器及驱动齿轮的啮先应检查霍尔车速传感器及驱动齿轮的啮合有无故障。如果正常，再拆检车速里程合有无故障。如果正常，再拆检车速里程表。表。（2）如果只出现车速表指示不准的故障，）如果只出现车速表指示不准的故障，一般是表内部损坏。一般是表内部损坏。（3）检查车速信号到发动机电脑连线，发）检查车速信号到发动机电脑连线，发动机至仪表的信号线。动机至仪表的信号线。汽车运用技术教研室温度表不工作温度表不工作故障现象：故障现象：发动机运转后冷却液温度表指针发动机运转后冷却液温度表指针 不指示不指示故障原因

23、：故障原因：l温度表损坏。温度表损坏。l冷却液温度传感器失效。冷却液温度传感器失效。l温度表线路断路。温度表线路断路。l4稳压器损坏。稳压器损坏。l5发动机电脑损坏。发动机电脑损坏。 汽车运用技术教研室温度表不工作温度表不工作故障诊断与排除：故障诊断与排除： （1）打开发动机舱盖，拔下冷却液温度传感器插头。）打开发动机舱盖，拔下冷却液温度传感器插头。检查冷却液温度传感器电阻是否正常；如正常，检查传检查冷却液温度传感器电阻是否正常；如正常，检查传感器信号至发动机电脑信号，发动机电脑至仪表信号。感器信号至发动机电脑信号，发动机电脑至仪表信号。 （2）如果上述线路正常，接上组合仪表插头，打开点火）如

24、果上述线路正常，接上组合仪表插头，打开点火开关，检查冷却液温度传感器插头的黄开关，检查冷却液温度传感器插头的黄/红线是否有电。红线是否有电。如果有电，则说明冷却液温度传感器损坏；如果无电，如果有电，则说明冷却液温度传感器损坏；如果无电，则为冷却液温度表本身或稳压器故障。则为冷却液温度表本身或稳压器故障。 （3）拆下仪表板，线束保持正常连接，将万用表连接在）拆下仪表板，线束保持正常连接，将万用表连接在稳压器正极输出端和搭铁端之间测量电压，如果电压值稳压器正极输出端和搭铁端之间测量电压，如果电压值高于高于10.5V或低于或低于9.5V，则表明稳压器有故障。否则，则表明稳压器有故障。否则，为冷却液温

25、度表本身故障。为冷却液温度表本身故障。 汽车运用技术教研室燃油表不工作燃油表不工作故障现象：故障现象：接通点火开关，但燃油表指针不动接通点火开关，但燃油表指针不动故障原因：故障原因： （1）燃油表损坏。）燃油表损坏。 （2）燃油表传感器失效。）燃油表传感器失效。 （3）燃油表线路断路。）燃油表线路断路。 （4）稳压器损坏。）稳压器损坏。 （5）燃油箱内无汽油。）燃油箱内无汽油。 汽车运用技术教研室燃油表不工作燃油表不工作故障诊断与排除：故障诊断与排除： （1）检查油箱内是否有汽油。）检查油箱内是否有汽油。 （2）接通点火开关，观察燃油表是否工作。如果燃油）接通点火开关，观察燃油表是否工作。如果

26、燃油表工作，则说明组合仪表上的稳压器工作正常。表工作，则说明组合仪表上的稳压器工作正常。 （3）拔下燃油表传感器插头，用万用表测量紫）拔下燃油表传感器插头，用万用表测量紫/黑色线黑色线是否有电，再检查棕色线与车身搭铁情况。如果紫是否有电，再检查棕色线与车身搭铁情况。如果紫/黑黑色线有电、棕色线正常，则说明燃油表传感器有故障，色线有电、棕色线正常，则说明燃油表传感器有故障，应更换。应更换。 （4）如果紫）如果紫/黑色线无电，则检查燃油表传感器插头紫黑色线无电，则检查燃油表传感器插头紫/黑色线至组合仪表插头的插孔黑色线至组合仪表插头的插孔21之间线路是否断路，线之间线路是否断路，线路传递为燃油表传

27、感器插头紫路传递为燃油表传感器插头紫/黑色线黑色线继电器盘插头继电器盘插头M的插孔的插孔3继电器盘插头继电器盘插头U1的插孔的插孔12棕色线棕色线组合仪组合仪表插头的插孔表插头的插孔21。 （5）如果线路导通、棕色线正常，则为燃油表有故障。）如果线路导通、棕色线正常，则为燃油表有故障。汽车运用技术教研室机油警报灯常亮机油警报灯常亮故障现象：故障现象：汽车在行驶过程中，发动机机汽车在行驶过程中，发动机机油压力警报灯常亮油压力警报灯常亮故障原因：故障原因： （1）低压开关（）低压开关（30KPa开关）故障。开关）故障。 （2）低压开关线路短路。）低压开关线路短路。 （3）高压开关（）高压开关（180kPa开关）故障。开关）故障。 （4）高压开关线路断路。）高压开关线路断路。 （5）润滑油路压力达不到规定要求。）润滑油路压力达不到规定要求。汽车运用技术教研室冷却液警报灯常亮冷却液警报灯常亮故障现象：故障现象：汽车在行驶过程中，无论是冷汽车在行驶过程中，无论是冷态还是热态，冷却液警报灯常亮态还是热态，冷却液警报灯常亮故障原因：故障原因： （1）储液罐中冷却液液面过低。）储液罐中冷却液液面过低。 （2）冷却液液位开关故障。）冷却液液位开关故障。 （3）冷却液温度警报开关故障。）冷却液温度警报开关故障。 （4）警报灯线路有搭铁处。）警