仪表与指示灯系统(第1课)

1、汽车拖拉机学电器与电子设备主主 讲讲 人人：鲁植雄：鲁植雄 教授教授汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件Email：电 话：139517157802021年11月26日星期五汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件22021年年11月月26日星期五日星期五第第1 1课课 仪表系统仪表系统第第2 2课课 指示灯系统指示灯系统第四章 仪表与指示灯系统汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件32021年年11月月26日星期五日星期五一、电流表一、电流表二、燃油表二、燃油表三、机油压力表三、机油压力表四、发动机冷却液温度表四、发动机冷却液

2、温度表五、车速里程表五、车速里程表六、发动机转速表六、发动机转速表七、电子式组合仪表板七、电子式组合仪表板本节课的主要内容第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 作用作用：是为了使驾驶员实时掌握车辆主要部件的工作情况，是为了使驾驶员实时掌握车辆主要部件的工作情况，以便正确使用车辆，提高行车、工作的安全性，及时发现以便正确使用车辆，提高行车、工作的安全性，及时发现和排除可能出现的故障。和排除可能出现的故障。u 车辆仪表按其结构形式的不同，可分为独立式和组合式两车辆仪表按其结构形式的不同，可分为独立式和组合式两种。独立式仪表是各种仪表都有各自的壳体，单独安装在种。独立式仪表是各

3、种仪表都有各自的壳体，单独安装在仪表板上；组合式仪表则是将各种仪表封装在一个壳体内。仪表板上；组合式仪表则是将各种仪表封装在一个壳体内。u 常用仪表常用仪表：有电流表、燃油表、发动机冷却液温度表、机有电流表、燃油表、发动机冷却液温度表、机油表压力表、车速里程表等。在一些采用气压制动的汽车油表压力表、车速里程表等。在一些采用气压制动的汽车上，还装有气压表，许多汽车上还装有发动机转速表。上，还装有气压表，许多汽车上还装有发动机转速表。u 随着电子技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数随着电子技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表以在汽车上得到了直观的电子数

4、字显示及图像显示的仪表以在汽车上得到了广泛的应用。广泛的应用。u 汽车仪表的功能也已不仅仅是单纯的指示，而是通过对汽汽车仪表的功能也已不仅仅是单纯的指示，而是通过对汽车各部件参数的监测和微处理机配套，达到控制汽车各种车各部件参数的监测和微处理机配套，达到控制汽车各种运行工况的目的。运行工况的目的。汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件42021年年11月月26日星期五日星期五一、电流表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 电磁式电流表工作原理：电磁式电流表工作原理：u 当电流表没有电流通过时，其转子被永久磁铁磁化，互相吸引，使指针保持在中间零位。当电

5、流表没有电流通过时，其转子被永久磁铁磁化，互相吸引，使指针保持在中间零位。u 当充电电流通过黄铜板条（相当于单匝线圈）时，在其周围产生磁场（其方向按右手螺旋定则确定）与永当充电电流通过黄铜板条（相当于单匝线圈）时，在其周围产生磁场（其方向按右手螺旋定则确定）与永久磁场合成一个磁场。久磁场合成一个磁场。u 在合成磁场的作用下，转子沿顺时针方向偏转一个角度，即软钢旋转到合成磁场的方向上。在合成磁场的作用下，转子沿顺时针方向偏转一个角度，即软钢旋转到合成磁场的方向上。u 充电电流越大，偏转的角度越大，电流表的读数越大。若放电电流通过黄铜板条时，则指针随之反向偏转，充电电流越大，偏转的角度越大，电流表

6、的读数越大。若放电电流通过黄铜板条时，则指针随之反向偏转，指示蓄电池放电电流的大小。指示蓄电池放电电流的大小。u 由于电流表为双向工作方式，所以表盘的中间示值为由于电流表为双向工作方式，所以表盘的中间示值为“0”，两侧分别标有，两侧分别标有“”、“-”标记，指针指向标记，指针指向“”侧时，表示蓄电池充电，指向侧时，表示蓄电池充电，指向“-”侧时，表明蓄电池放电。侧时，表明蓄电池放电。图图4-1 电磁式电流表的结构及工作原理电磁式电流表的结构及工作原理电流表串联在充电电路中，用来指示蓄电池充电或放电的电流值，驾电流表串联在充电电路中，用来指示蓄电池充电或放电的电流值，驾驶员据此可判断电源系统工作

7、是否正常。它的量程以安培为单位，所驶员据此可判断电源系统工作是否正常。它的量程以安培为单位，所以也叫安培表。以也叫安培表。汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件52021年年11月月26日星期五日星期五一、电流表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 目前，多数汽车上的电流表已被充电指示灯所取代，通过充电指示灯由亮到熄灭这种简目前，多数汽车上的电流表已被充电指示灯所取代，通过充电指示灯由亮到熄灭这种简单的信号变化，表明发电机及调节器的工作是否正常。单的信号变化，表明发电机及调节器的工作是否正常。汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课

8、件62021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 燃油表用来指示车辆燃油箱中燃油的存储量，驾驶员可根据燃油表的示值车辆可继续燃油表用来指示车辆燃油箱中燃油的存储量，驾驶员可根据燃油表的示值车辆可继续行驶的里程，判断是否需要加油。行驶的里程，判断是否需要加油。u 燃油表由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油箱上的油面传感器组成，传统的燃油燃油表由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油箱上的油面传感器组成，传统的燃油表有电磁式和电热式，现代车辆上使用电子式逐渐增多。表有电磁式和电热式，现代车辆上使用电子式逐渐增多。汽车拖拉机学汽车拖拉机学电

9、器与电子设备电器与电子设备课件课件72021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统（一）电磁式燃油表（一）电磁式燃油表 u 电磁式燃油表的组成电磁式燃油表的组成：有互成一定角度的有互成一定角度的两个铁芯，铁芯上分别绕有电磁线圈，即两个铁芯，铁芯上分别绕有电磁线圈，即左线圈（左线圈（L2）和右线圈（）和右线圈（L1）u 工作原理：工作原理：L2的匝数较少，与滑片式电阻的匝数较少，与滑片式电阻串联，串联，L1匝数较多与与滑片式电阻并联，匝数较多与与滑片式电阻并联，两个铁芯的下端设置有带指针的衔铁，两两个铁芯的下端设置有带指针的衔铁，两电磁

10、线圈通电产生的磁力吸动衔铁转动，电磁线圈通电产生的磁力吸动衔铁转动，带动指针偏摆。带动指针偏摆。图图4-2 电磁式燃油表电磁式燃油表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件82021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 当浮子随燃油箱内的油面上下移动时，带动滑片滑当浮子随燃油箱内的油面上下移动时，带动滑片滑动，使串入燃油表电路中的电阻值随之改变。动，使串入燃油表电路中的电阻值随之改变。u 当燃油箱中没有油时，浮子会下沉至最低位置，滑当燃油箱中没有油时，浮子会下沉至最低位置，滑片电阻被短路。此时接通电路后，与滑片

11、电阻并联片电阻被短路。此时接通电路后，与滑片电阻并联的右线圈的右线圈L1被短路，无电流通过；与此同时，与滑片被短路，无电流通过；与此同时，与滑片电阻串联的左线圈电阻串联的左线圈L2电流达到最大值，电流达到最大值，L2产生的电磁产生的电磁力吸引衔铁使指针指示在力吸引衔铁使指针指示在“0”的位置。的位置。u 当燃油箱装满油时，浮子则在最高位置，滑片电阻当燃油箱装满油时，浮子则在最高位置，滑片电阻串入电路的电阻值最大，此时接通电路后，串入电路的电阻值最大，此时接通电路后，L1、L2两两线圈的电流相差不大，两线圈产生的合成磁场吸引线圈的电流相差不大，两线圈产生的合成磁场吸引衔铁转动使指针指向衔铁转动使

12、指针指向“1”的位置。的位置。u 当燃油箱内的油量减少时，随液面下移的浮子转动，当燃油箱内的油量减少时，随液面下移的浮子转动，使滑片电阻值减小，右线圈的电流减小，左线圈的使滑片电阻值减小，右线圈的电流减小，左线圈的电流则增加，两线圈产生的合成磁场吸引衔铁转动电流则增加，两线圈产生的合成磁场吸引衔铁转动使指针向使指针向“0”侧位置移动，指示油量下降。侧位置移动，指示油量下降。图图4-2 电磁式燃油表电磁式燃油表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件92021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （二）电热式燃油

13、表（二）电热式燃油表 u 电磁式仪表虽然在点火开关接通后能够立即显电磁式仪表虽然在点火开关接通后能够立即显示，但燃油箱内的燃油晃动会使仪表的指针摆示，但燃油箱内的燃油晃动会使仪表的指针摆动，以致不能准确地示出读数。故目前常用的动，以致不能准确地示出读数。故目前常用的为电热式燃油表。它由装在仪表板上的燃油指为电热式燃油表。它由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油表箱内的传感器组成。示表和装在燃油表箱内的传感器组成。u 图图4-3所示为电热式燃油表的工作原理图。存所示为电热式燃油表的工作原理图。存油量的指示由一个双金属片控制，燃油箱中装油量的指示由一个双金属片控制，燃油箱中装有可变电阻传感器。传感器

14、由一个金属或塑料有可变电阻传感器。传感器由一个金属或塑料制的浮子控制。浮子臂的运动使活动触点在电制的浮子控制。浮子臂的运动使活动触点在电阻片上滑动。当液面升高时，活动触点向左侧阻片上滑动。当液面升高时，活动触点向左侧移动，使串联的电阻减小。指示表内的双金属移动，使串联的电阻减小。指示表内的双金属片上绕有加热线圈，金属片的一端固定，另一片上绕有加热线圈，金属片的一端固定，另一端连接到指针上。端连接到指针上。图图4-3 电热式燃油表的工作原理电热式燃油表的工作原理汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件102021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系

15、统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 由于金属片的温度不仅受电流大小的影响，而由于金属片的温度不仅受电流大小的影响，而且还与通电时间的长短有关，为消除这一问题，且还与通电时间的长短有关，为消除这一问题，在电路中装有稳压器。在电路中装有稳压器。u 稳压器也是双金属片式的，它由钢片和铜片组稳压器也是双金属片式的，它由钢片和铜片组成，上面绕有加热线圈。利用双金属片的膨胀成，上面绕有加热线圈。利用双金属片的膨胀系数不同，通电过程中使触点张开、闭合，循系数不同，通电过程中使触点张开、闭合，循环往复，在电路中产生断续的电流，使提供给环往复，在电路中产生断续的电流，使提供给仪表的平均电压稳定。仪表的平均电压

16、稳定。u 这种燃油表，从点火开关接通，到指示表示出这种燃油表，从点火开关接通，到指示表示出正确的读数大约需要正确的读数大约需要2分钟。虽然显示滞后一分钟。虽然显示滞后一段时间，但其仪表的指针不会摇晃、读数稳定。段时间，但其仪表的指针不会摇晃、读数稳定。图图4-3 电热式燃油表的工作原理电热式燃油表的工作原理汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件112021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （三）电子式燃油表（三）电子式燃油表 u 图图4-4所示为一种配用浮子式可变电阻传感器，所示为一种配用浮子式可变电阻传

17、感器，采用发光二极管显示的电子式燃油表电路原理。采用发光二极管显示的电子式燃油表电路原理。u 在燃油箱无燃油时，燃油传感器电阻在燃油箱无燃油时，燃油传感器电阻RX的阻值的阻值约约100，而在燃油箱满油时，电阻值约，而在燃油箱满油时，电阻值约5，稳压管稳压管VS和电阻和电阻R15组成稳压器，通过电阻组成稳压器，通过电阻R8R13分成多级基准电压，送到各电压比较器的反分成多级基准电压，送到各电压比较器的反向输入端。向输入端。u 传感器电阻传感器电阻RX由由A端输出电压信号，经电容器端输出电压信号，经电容器C和电阻和电阻R16组成的缓冲器后，加到组成的缓冲器后，加到IC1和和IC2各电各电压比较器的

18、同向输入端，电压比较器将此电压压比较器的同向输入端，电压比较器将此电压信号与反相端的基准电压进行比较、放大，然信号与反相端的基准电压进行比较、放大，然后控制各自对应的发光二极管，以显示燃油箱后控制各自对应的发光二极管，以显示燃油箱内燃油量的多少。内燃油量的多少。图图4-4 电子式燃油表电子式燃油表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件122021年年11月月26日星期五日星期五二、燃油表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 当燃油箱中加满油时，当燃油箱中加满油时，RX的电阻值最小，的电阻值最小，A点单点单位最低，位最低，IC1、IC2中的电压比较器均

19、输出低电平，中的电压比较器均输出低电平，使使6只绿色发光二极管只绿色发光二极管VD2VD7全亮，而红色发全亮，而红色发光二极管光二极管VD1因其正极电位低而不亮，表示燃油因其正极电位低而不亮，表示燃油箱已满。随着燃油箱中的油量减少，液面下降，箱已满。随着燃油箱中的油量减少，液面下降，RX的阻值逐渐增大，的阻值逐渐增大，A点的电位逐渐升高，六只点的电位逐渐升高，六只发光二极管依发光二极管依VD7、VD6、VD2的次序逐个的次序逐个熄灭，以示油量的减少。熄灭，以示油量的减少。u 燃油量越少，绿色发光二极管点亮的个数越少。燃油量越少，绿色发光二极管点亮的个数越少。当燃油箱中无油时，当燃油箱中无油时，

20、RX的电阻值最大，的电阻值最大，A点单位点单位最高，最高，IC2的第的第5脚电压高于第脚电压高于第6脚的基准电压，脚的基准电压，第第7脚输出高电位，此时红色发光二极管亮，表脚输出高电位，此时红色发光二极管亮，表示燃油已用完，提示驾驶员应该加油。示燃油已用完，提示驾驶员应该加油。u 电容器电容器C和电阻和电阻R16组成延时缓冲电路，以使发组成延时缓冲电路，以使发光二极管的显示不受燃油波动的影响。光二极管的显示不受燃油波动的影响。图图4-4 电子式燃油表电子式燃油表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件132021年年11月月26日星期五日星期五三、机油压力表第第1 1课课

21、仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 机油压力表简称油压表，用于指示发动机机油机油压力表简称油压表，用于指示发动机机油压力的大小，驾驶员可根据机油压力表的示值压力的大小，驾驶员可根据机油压力表的示值判断发动机润滑系统工作是否正常。判断发动机润滑系统工作是否正常。u 车辆上使用的机油压力表按其工作原理可分为：车辆上使用的机油压力表按其工作原理可分为：机械式、电热式和电磁式等不同形式。目前使机械式、电热式和电磁式等不同形式。目前使用较多的是电热式，电磁式也有少量使用，还用较多的是电热式，电磁式也有少量使用，还有一些车辆上只装有机油压力报警装置，没有有一些车辆上只装有机油压力报警装置，没有机油

22、压力表。机油压力表。汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件142021年年11月月26日星期五日星期五三、机油压力表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （一）电热式机油压力表（一）电热式机油压力表u 电热式机油压力表由装在发动机主油道中的机电热式机油压力表由装在发动机主油道中的机油压力传感器和仪表板上的油压指示表组成，油压力传感器和仪表板上的油压指示表组成，如图如图4-5所示。所示。u 机油压力表传感器内部装有膜片，其下方与壳机油压力表传感器内部装有膜片，其下方与壳体组成的机油压力腔与发动机主油道相通，机体组成的机油压力腔与发动机主油道相通，机油压

23、力通过膜片、弹簧片作用在触点上。弹簧油压力通过膜片、弹簧片作用在触点上。弹簧片的一端与外壳固定并搭铁，另一端的触点可片的一端与外壳固定并搭铁，另一端的触点可以与双金属片端部的触点接触。以与双金属片端部的触点接触。u 双金属片上绕有与其绝缘的加热线圈，加热线双金属片上绕有与其绝缘的加热线圈，加热线圈不通电时，双金属片处于伸直状态，触点处圈不通电时，双金属片处于伸直状态，触点处于闭合状态。校正电阻与双金属片上的线圈并于闭合状态。校正电阻与双金属片上的线圈并联。联。图图4-5 电热式机油压力表电热式机油压力表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件152021年年11月月26日星

24、期五日星期五三、机油压力表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 当接通点火开关时，机油压力表即通电，其电当接通点火开关时，机油压力表即通电，其电流从蓄电池正极流从蓄电池正极点火开关点火开关接线柱接线柱指示表指示表加热线圈加热线圈接线柱接线柱机油传感器接线柱机油传感器接线柱接触接触片传感器加热线圈片传感器加热线圈触点触点带触点弹簧片带触点弹簧片搭搭铁到蓄电池负极。铁到蓄电池负极。u 加热线圈通电后产生的热量使双金属片受热弯加热线圈通电后产生的热量使双金属片受热弯曲而使触点断开。触点断开后，加热线圈的电曲而使触点断开。触点断开后，加热线圈的电流被切断，双金属片又逐渐冷却伸直，

25、使触点流被切断，双金属片又逐渐冷却伸直，使触点又重新闭合。加热线圈再次通电，双金属片再又重新闭合。加热线圈再次通电，双金属片再次受热弯曲而使触点再次断开，如此循环，使次受热弯曲而使触点再次断开，如此循环，使机油压力表电路形成如图机油压力表电路形成如图4-6所示的脉动电流。所示的脉动电流。图图4-5 电热式机油压力表电热式机油压力表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件162021年年11月月26日星期五日星期五三、机油压力表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 机油压力低时，油压通过膜片作用于触点的压机油压力低时，油压通过膜片作用于触点的压力小，双金

26、属片稍有受热弯曲就可使触点断开力小，双金属片稍有受热弯曲就可使触点断开，触点闭合的时间相对较短，使得电路中的电，触点闭合的时间相对较短，使得电路中的电流脉宽较小（图流脉宽较小（图4-6a）。该电流通过指示表加热）。该电流通过指示表加热线圈，使指示表内双金属片受热弯曲变形小，线圈，使指示表内双金属片受热弯曲变形小，指针的偏摆角度小，油压指示值低。指针的偏摆角度小，油压指示值低。u 机油压力高时，作用于触点的压力大，加热线机油压力高时，作用于触点的压力大，加热线圈必须经过较长时间的通电，才会使双金属片圈必须经过较长时间的通电，才会使双金属片受热得到较大的弯曲后才能使触点断开，触点受热得到较大的弯曲

27、后才能使触点断开，触点断开后只需较短的时间又闭合，使电路中的电断开后只需较短的时间又闭合，使电路中的电流脉宽增大（图流脉宽增大（图4-6b）。该电流通过指示表加热）。该电流通过指示表加热线圈，使指示表内双金属片受热弯曲变形大，线圈，使指示表内双金属片受热弯曲变形大，指针的偏摆角度也大，油压指示值高。指针的偏摆角度也大，油压指示值高。低油压时低油压时高油压时高油压时图图4-6 机油压力表中工作电流波形机油压力表中工作电流波形汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件172021年年11月月26日星期五日星期五三、机油压力表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统

28、u （二）电磁式机油压力表（二）电磁式机油压力表u 指示表采用电磁式机油压力表由电磁式指示表指示表采用电磁式机油压力表由电磁式指示表和滑片式电阻传感器组成。滑片式油压传感器和滑片式电阻传感器组成。滑片式油压传感器通常用螺纹拧入缸体的油道内，它有一个滑动通常用螺纹拧入缸体的油道内，它有一个滑动电阻，一端和指示表相连接，另一端和接铁的电阻，一端和指示表相连接，另一端和接铁的滑动触臂连接，如图滑动触臂连接，如图4-7所示。所示。u 当油压增高时，膜片推动滑动触臂移到低电阻当油压增高时，膜片推动滑动触臂移到低电阻位置，使通过仪表的电流增大，指针即向高示位置，使通过仪表的电流增大，指针即向高示值方向摆动

29、。油压降低时，情况与此相反。值方向摆动。油压降低时，情况与此相反。u 油压表的指示机构与电磁式燃油表一样，也由油压表的指示机构与电磁式燃油表一样，也由一个双金属片控制，工作原理与燃油表基本相一个双金属片控制，工作原理与燃油表基本相同，这里不再赘述同，这里不再赘述图图4-7 油压传感器工作情况油压传感器工作情况电磁式机油压力表电磁式机油压力表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件182021年年11月月26日星期五日星期五四、发动机冷却液温度表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 发动机冷却液温度表，俗称水温表，用于指示发动机冷却发动机冷却液温度表，俗

30、称水温表，用于指示发动机冷却液的工作温度，由装在仪表板上的温度指示表和安装在发液的工作温度，由装在仪表板上的温度指示表和安装在发动机冷却系统中的冷却液温度传感器组成。发动机冷却液动机冷却系统中的冷却液温度传感器组成。发动机冷却液温度表有电热式和电磁式的，电热式的使用较多温度表有电热式和电磁式的，电热式的使用较多u （一）电热式冷却液温度表（一）电热式冷却液温度表u 水温传感器是一个封闭装置，用螺纹旋入发动水温传感器是一个封闭装置，用螺纹旋入发动机冷却水套中，其主要元件是一个热敏电阻，机冷却水套中，其主要元件是一个热敏电阻，其一端接指示表，另一端通过传感器的外壳接其一端接指示表，另一端通过传感器

31、的外壳接铁。其中的热敏电阻是一个负温度系数的半导铁。其中的热敏电阻是一个负温度系数的半导体材料，即它的输出阻值随温度的升高而减小。体材料，即它的输出阻值随温度的升高而减小。u 利用此热敏电阻将发电机冷却液温度的变化转利用此热敏电阻将发电机冷却液温度的变化转化成电阻的变化，从而控制电路中电流的大小，化成电阻的变化，从而控制电路中电流的大小，使发动机冷却液温度表指针指出相应的温度。使发动机冷却液温度表指针指出相应的温度。图图4-8 电热式发动机冷却液温度表工作原理电热式发动机冷却液温度表工作原理汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件192021年年11月月26日星期五日星期五

32、四、发动机冷却液温度表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 发动机冷却液温度指示表的工作过程是：当接通点火开关后，电流由蓄电池正极经点火开关发动机冷却液温度指示表的工作过程是：当接通点火开关后，电流由蓄电池正极经点火开关到达稳压器触点到达稳压器触点 后分为两路。后分为两路。u 一路经稳压器加热线圈搭铁构成回路；另一路经指示表的加热线圈、热敏电阻等构成回路。一路经稳压器加热线圈搭铁构成回路；另一路经指示表的加热线圈、热敏电阻等构成回路。u 当发电机冷却液温度较低时，传感器的电阻值较大，所以电路中电流较小，则指示表中的双当发电机冷却液温度较低时，传感器的电阻值较大，所以电路中

33、电流较小，则指示表中的双金属片弯曲变形小，使指针指向低温。金属片弯曲变形小，使指针指向低温。u 当冷却液温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的电流增大，冷却液温度指示表的双金当冷却液温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的电流增大，冷却液温度指示表的双金属片弯曲变形增大，指针指向高温度。属片弯曲变形增大，指针指向高温度。图图4-8 电热式发动机冷却液温度表工作原理电热式发动机冷却液温度表工作原理汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件202021年年11月月26日星期五日星期五四、发动机冷却液温度表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （二）电磁式冷

34、却液温度表（二）电磁式冷却液温度表 u 采用电磁式指示表、热敏电阻式温度传采用电磁式指示表、热敏电阻式温度传感器的发动机冷却液温度表如图感器的发动机冷却液温度表如图4-9所示。所示。u 电磁式冷却液温度表的结构和工作原理电磁式冷却液温度表的结构和工作原理与电磁式燃油表相似，其表内也有一个与电磁式燃油表相似，其表内也有一个互成一定角度的两个电磁线圈，其中互成一定角度的两个电磁线圈，其中L2匝数较少，与传感器串联；匝数较少，与传感器串联；L1的匝数较的匝数较多，与传感器并联，两个铁芯的下端设多，与传感器并联，两个铁芯的下端设有带指针的衔铁。有带指针的衔铁。u 两电磁线圈通电产生一个合力磁场，衔两电

35、磁线圈通电产生一个合力磁场，衔铁在该磁场力作用下偏转至某个角度，铁在该磁场力作用下偏转至某个角度，并带动指针摆动。并带动指针摆动。图图4-9 电磁式发动机冷却液温度表电磁式发动机冷却液温度表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件212021年年11月月26日星期五日星期五四、发动机冷却液温度表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （二）电磁式冷却液温度表（二）电磁式冷却液温度表 u 温度传感器内有一个温度系数为负的热敏电阻，其温度传感器内有一个温度系数为负的热敏电阻，其电阻值随温度的上升减小时，会使与之并联的线圈电阻值随温度的上升减小时，会使与之并联

36、的线圈L1电流减小，与之串联的线圈电流减小，与之串联的线圈L2的电流则稍有增大。的电流则稍有增大。串联的电阻串联的电阻R用于限制流经线圈用于限制流经线圈L2的电流。的电流。u 当发动机冷却液的温度低时，传感器热敏电阻的阻当发动机冷却液的温度低时，传感器热敏电阻的阻值较大，流经值较大，流经L1和和L2线圈的电流相差不多，但由于线圈的电流相差不多，但由于L1的匝数多，产生磁场强，两线圈合成磁场吸引衔的匝数多，产生磁场强，两线圈合成磁场吸引衔铁摆动的位置使指针指向低温值。铁摆动的位置使指针指向低温值。u 当发动机冷却液的温度升高时，传感器热敏电阻的当发动机冷却液的温度升高时，传感器热敏电阻的阻值减小

37、，其分流的作用增强，使流经线圈阻值减小，其分流的作用增强，使流经线圈L1的电的电流减小，其磁力减弱，这时两线圈合成磁场的方向流减小，其磁力减弱，这时两线圈合成磁场的方向变化，使衔铁转动某个角度，并带动指针摆动，指变化，使衔铁转动某个角度，并带动指针摆动，指向高温值。向高温值。图图4-9 电磁式发动机冷却液温度表电磁式发动机冷却液温度表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件222021年年11月月26日星期五日星期五五、车速里程表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 车速里程表用于指示汽车的行驶速度和记录汽车速里程表用于指示汽车的行驶速度和记录汽车的行

38、驶里程数。有磁感应式车的行驶里程数。有磁感应式、电子式车速里电子式车速里程表。程表。（一）磁感应式车速里程表（一）磁感应式车速里程表 u 汽车行驶时，主动轴带动永久磁铁旋转，永久汽车行驶时，主动轴带动永久磁铁旋转，永久磁铁转动在铝罩上要感应出涡流，利用涡流与磁铁转动在铝罩上要感应出涡流，利用涡流与永久磁铁相互作用而产生的转矩，使铝罩反抗永久磁铁相互作用而产生的转矩，使铝罩反抗盘形弹簧（游丝）的阻力而转动，带动指针转盘形弹簧（游丝）的阻力而转动，带动指针转一个角度，因涡流的强弱与转速成正比，故指一个角度，因涡流的强弱与转速成正比，故指针指示的速度也必与汽车的行驶速度成正比。针指示的速度也必与汽车

39、的行驶速度成正比。u 里程表是由蜗轮蜗杆机构和计数轮组成的，是里程表是由蜗轮蜗杆机构和计数轮组成的，是单纯的机械传动装置。当汽车行驶时，累计行单纯的机械传动装置。当汽车行驶时，累计行驶里程数。驶里程数。图图4-10 磁感应式车速里程表磁感应式车速里程表汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件232021年年11月月26日星期五日星期五五、车速里程表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （二）电子式车速里程表（二）电子式车速里程表 u 现代汽车上越来越多应用电子式车速里程表。图现代汽车上越来越多应用电子式车速里程表。图4-11所示为电子车速里程表的组成。

40、其所示为电子车速里程表的组成。其工作原理是从安装在传动部分的速度传感器取得信号传递给电子电路，通过驱动脉冲电工作原理是从安装在传动部分的速度传感器取得信号传递给电子电路，通过驱动脉冲电动机转换信号，使累计指示表运转并进行指示，另一方面，通过另外的信号处理部分作动机转换信号，使累计指示表运转并进行指示，另一方面，通过另外的信号处理部分作用于电流表指示出车速。用于电流表指示出车速。图图4-11 电子车速表的组成电子车速表的组成汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件242021年年11月月26日星期五日星期五五、车速里程表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统

41、u 图图4-12是红旗是红旗CA7220轿车电子车速里程表的电轿车电子车速里程表的电子电路框图。该电路系统主要包括：稳压电路、子电路框图。该电路系统主要包括：稳压电路、单稳态触发电路、恒流源驱动电路、单稳态触发电路、恒流源驱动电路、64分频电分频电路。外电路有：调整输出脉冲宽度决定仪表精路。外电路有：调整输出脉冲宽度决定仪表精度的电阻度的电阻R1和电容和电容C1；调整仪表初始工作电流的；调整仪表初始工作电流的电阻电阻R2、滤波电阻、滤波电阻R3和电容和电容C3，此外还有车速表，此外还有车速表及里程表的步进电机。及里程表的步进电机。u 当汽车以不同的速度行驶时，电子车速表传感当汽车以不同的速度行

42、驶时，电子车速表传感器产生不同的触点闭合频率信号。信号经器产生不同的触点闭合频率信号。信号经B端传端传到触发电路，控制恒流源的输出，从而改变了到触发电路，控制恒流源的输出，从而改变了车速表指针机构中通电线圈中的电流值，于是车速表指针机构中通电线圈中的电流值，于是它在恒定磁场中所受到的作用力发生变化，车它在恒定磁场中所受到的作用力发生变化，车速表指针便在刻度盘上相应摆动，显示出相对速表指针便在刻度盘上相应摆动，显示出相对应的行驶车速。应的行驶车速。图图4-12 CA7220轿车电子车速里程表电路框图轿车电子车速里程表电路框图汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件252021

43、年年11月月26日星期五日星期五五、车速里程表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 车速表传感器是由一个舌簧开关管车速表传感器是由一个舌簧开关管和一个含有和一个含有4对磁极的塑料环组成对磁极的塑料环组成，其基本结构和工作原理如图，其基本结构和工作原理如图4-13所示。在传感器中，要求舌簧开关所示。在传感器中，要求舌簧开关管的触点闭合频率和变速箱输出轴管的触点闭合频率和变速箱输出轴的转速及电子车速表的基本工作频的转速及电子车速表的基本工作频率相互配合。其配合参数如表率相互配合。其配合参数如表4-1所示。车速里程表最终行驶里程是所示。车速里程表最终行驶里程是传感器脉冲信号的累

44、计，每传感器脉冲信号的累计，每4127个个脉冲信号，汽车刚好行驶脉冲信号，汽车刚好行驶1km。分。分计里程可以随时清零。计里程可以随时清零。图图4-13 CA7220轿车电子车速里程表传感器轿车电子车速里程表传感器车速（车速（km/h）20206060100100150150200200频率（频率（Hz）17.517.522.961.561.568.6104.9104.9114.4159.8159.8170.6213.3213.3225.2表表4-1 车速表车速与传感器信号频率对应关系车速表车速与传感器信号频率对应关系汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件262021年年

45、11月月26日星期五日星期五六、发动机转速表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （一）汽油发动机转速表（一）汽油发动机转速表 u 汽油发动机转速表的转速信号通常取自点火线圈汽油发动机转速表的转速信号通常取自点火线圈“-”低压接线柱，电子电路有多种形式。低压接线柱，电子电路有多种形式。图图4-14所示为一种指针显示，电子电路为单稳态多谐振荡式发动机转速表电路。所示为一种指针显示，电子电路为单稳态多谐振荡式发动机转速表电路。u R1、R3、C1、C2组成滤波电路，用于滤除输入脉冲信号的高频谐波；组成滤波电路，用于滤除输入脉冲信号的高频谐波；VT1、VT2及相应的电阻及相应的

46、电阻和电容组成单稳态多谐振荡电路，用于产生脉宽和脉幅恒定的电压脉冲，振荡电路由点火和电容组成单稳态多谐振荡电路，用于产生脉宽和脉幅恒定的电压脉冲，振荡电路由点火线圈线圈“-”接线柱输入的脉冲电压信号触发工作。接线柱输入的脉冲电压信号触发工作。u 发动机未转动时，接通点火开关，发动机未转动时，接通点火开关，VT2通过通过R5处于正向偏置而导通，此时处于正向偏置而导通，此时VT1和和VD2截止，转截止，转速表读数为零。速表读数为零。图图4-14 电子汽油发动机转速表电路电子汽油发动机转速表电路汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件272021年年11月月26日星期五日星期五六

47、、发动机转速表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （一）汽油发动机转速表（一）汽油发动机转速表 u 发动机运转后，从点火线圈发动机运转后，从点火线圈“-”输出的第一个信号脉冲经滤波电路滤波后达到输出的第一个信号脉冲经滤波电路滤波后达到VT1的基极，的基极，使使VT1导通，导通，C4开始放电，使开始放电，使VT2的基极电位下降而截止（非稳态），的基极电位下降而截止（非稳态），VT2的集电极电位迅速的集电极电位迅速升高，通过升高，通过R9反馈到反馈到VT1的基极，使的基极，使VT1迅速饱和导通。在迅速饱和导通。在VT2截止的这段时间内，截止的这段时间内，VD2导通，导通，转

48、速表转速表3有电流通过。有电流通过。u VT2的截止时间取决于的截止时间取决于C4的放电时间，随着的放电时间，随着C4放电电流的逐渐减小，放电电流的逐渐减小，VT2的基极电位升高，的基极电位升高，当达到其导通电压时，当达到其导通电压时，VT2导通，其集电极电位下降，又通过导通，其集电极电位下降，又通过R9反馈使反馈使VT1迅速截止、迅速截止、VT2饱饱和导通（稳态）。当第二个断电器脉冲经滤波电路到和导通（稳态）。当第二个断电器脉冲经滤波电路到VT1的基极时，的基极时，VT1才第二次导通。才第二次导通。u 单稳态多谐振荡电路输出的脉冲宽度和脉冲幅度固定不变，使通过指示表的平均电流只与单稳态多谐振

49、荡电路输出的脉冲宽度和脉冲幅度固定不变，使通过指示表的平均电流只与发动机的转速成正比。发动机转速上升，单稳态多谐振荡电路输出脉冲的频率增加，通过发动机的转速成正比。发动机转速上升，单稳态多谐振荡电路输出脉冲的频率增加，通过转速表的平均电流增大，指示表的示值也相应增大。转速表的平均电流增大，指示表的示值也相应增大。图图4-14 电子汽油发动机转速表电路电子汽油发动机转速表电路汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件282021年年11月月26日星期五日星期五六、发动机转速表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u （二）柴油发动机转速表（二）柴油发动机转速表

50、 u 柴油发动机转速表主要有传感器、电子电路和发动机转速指示表组成，如图柴油发动机转速表主要有传感器、电子电路和发动机转速指示表组成，如图4-15所示。发动机转速传感器有磁感应式、光电式、霍尔效应式等多种类型。所示。发动机转速传感器有磁感应式、光电式、霍尔效应式等多种类型。 传感器转速指示表电子电路图图4-15 柴油发动机转速表的基本组成柴油发动机转速表的基本组成汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件292021年年11月月26日星期五日星期五六、发动机转速表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 图图4-16所示为安装在发动机飞轮壳体处的磁感所示为安

51、装在发动机飞轮壳体处的磁感应式发动机转速传感器。当发动机转动时，传应式发动机转速传感器。当发动机转动时，传感器的铁芯感器的铁芯5下端与飞轮齿圈之间的空气隙下端与飞轮齿圈之间的空气隙的的大小会随之周期性的变化，使绕在铁芯上的感大小会随之周期性的变化，使绕在铁芯上的感应线圈产生交变的感应电动势。此感应电动势应线圈产生交变的感应电动势。此感应电动势的频率与发动机的转速成正比，因而，此信号的频率与发动机的转速成正比，因而，此信号的频率高低变化就反映了发动机的转速变化。的频率高低变化就反映了发动机的转速变化。图图4-16 磁感应式发动机转速传感器磁感应式发动机转速传感器汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子

52、设备电器与电子设备课件课件302021年年11月月26日星期五日星期五六、发动机转速表第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 当发动机运转时，发动机转速传感器当发动机运转时，发动机转速传感器产生的交变信号输入转速表电子电路，产生的交变信号输入转速表电子电路，经经R9、VD1和和VT1的整形放大后，从的整形放大后，从VT1的集电极输出一个矩形波，再经的集电极输出一个矩形波，再经C2、R8、R4、R3组成的微分电路到组成的微分电路到VT2，从从VT2集电极输出的则是一个定幅定集电极输出的则是一个定幅定宽的矩形波，用来驱动毫安表。宽的矩形波，用来驱动毫安表。u 随着发动机转速的升

53、高，随着发动机转速的升高，VT2集电极集电极输出的矩形波频率也提高，通过毫安输出的矩形波频率也提高，通过毫安表的平均电流也成比例增大，电流表表的平均电流也成比例增大，电流表指针的偏摆也相应增大，指示相应的指针的偏摆也相应增大，指示相应的发动机转速。发动机转速。图图4-17 发动机转速表电子电路发动机转速表电子电路汽车拖拉机学汽车拖拉机学电器与电子设备电器与电子设备课件课件312021年年11月月26日星期五日星期五七、电子式组合仪表板第第1 1课课 仪表系统仪表系统第四章 仪表与指示灯系统u 在现代汽车和拖拉机上通常将上述仪表组合在在现代汽车和拖拉机上通常将上述仪表组合在一起，组成组合式仪表。并采用新型的电子显一起，组成组合式仪表。并采用新型的电子显示装置和驱动电路发展而成电子式组合仪表。示装置和驱动电路发展而成电子式组合仪表。它具有信息量大、反应快、精度高、显示清晰它具有信息量大、反应