第5章 仪表及指示灯系统

1、概述w汽车仪表指示汽车行驶过程中的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，保证汽车安解各系统的工作情况，保证汽车安全可靠的行驶。全可靠的行驶。汽车仪表的分类1、按工作原理分：、按工作原理分：机械式机械式电气式电气式电子式电子式模拟电路模拟电路数字电路数字电路2、按安装方式分：、按安装方式分：组合式组合式分装式分装式数字仪表的优点w1、指示精度高、指示精度高w2、重复性号、重复性号w3、分度均匀、分度均匀w4、响应速度快、响应速度快w5、可靠性好、可靠性好w6、通用性好、通用性好第一节 电流表和电压表一、电流表一、电流表w 1.

2、电流表的作用w 指示蓄电池充、放电情况w 指示发电机工作情况w 当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池充电；当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池放电。w 2.电流表的结构与原理w 电磁式电流表w 动磁式电流表一、电流表二、电压表第二节 油压表、水温表、燃油量表、里程表、转速表一、机油压力表汽车的汽车的燃油表、水温表和机油压力表燃油表、水温表和机油压力表，虽然测量的参数不同，但均由虽然测量的参数不同，但均由指示表指示表和和传感器传感器两部分组成。两部分组成。关于机油压力表：关于机油压力表：1、机油压力表指示机油压力的大小、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、目前，一些

3、汽车上的机油压力表已取消，由机油压力故障报警灯代替已取消，由机油压力故障报警灯代替分类w 指示表在结构上分为电热式和电磁式两种，传感器分为电热式（双金属片式）和可变电阻式两种。w 指示表和传感器的配合类型如下：w (1)电热式指示表+电热式传感器w (2)电磁式指示表+可变电阻式传感器w (3)电热式指示表+可变电阻式传感器1、机油压力表（双金属片式）2、机油压力传感器电热式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、 冷却液温度表（水温表）汽车水温表由汽车水温表由指示表指示表和和传感器传感器两部分组成。两部分组成。温度传感器温度传感器:装在气缸盖水套中装在气缸盖水套中水温指

4、示表水温指示表:装在仪表板上装在仪表板上类型：类型：电热式电热式:（双金属片式）（双金属片式）电磁式电磁式: 热敏电阻传感器（多为负热敏电阻传感器（多为负温度系数）温度系数）水温表汽车水温表汽车水温表指示表传感器指示表传感器电热式电热式电磁式电磁式电热式电热式可变可变电阻式电阻式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：、稳压器的作用：为水温表电路为水温表电路提供一个稳定不变的电压，以保证提供一个稳定不变的电压，以保证水温表如数准确。水温表如数准确。2、稳压器的类型、稳压器的类型:1)双金属片式双金属片式2）电子式）电子式输入输入输出输

5、出3、电磁式水温表配可变电阻式水温传感器图图88奥迪轿车水温表电路三、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传感器燃油表汽车燃油表汽车燃油表指示表传感器指示表传感器电热式电热式电磁式电磁式电热式电热式可变可变电阻式电阻式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、车速里程表四、车速里程表 w车速表：车速表：指示汽车行驶速度指示汽车行驶速度w里程表：里程表：记录汽车行驶总里程记录汽车行驶总里程w车速表有：车速表有：磁感应式磁感应式w电子式电子式两种两种1、磁感应式车速里程表传动机构2、电子式车速里程表w奥迪奥迪100轿

6、车的车速里程表由轿车的车速里程表由车车速传感器、电子电路、步进电机、速传感器、电子电路、步进电机、车速表和里程表车速表和里程表组成。组成。w 车速表主要用来指示汽车行驶速度。车速表主要用来指示汽车行驶速度。即利用车速传感器的测量信号，计算即利用车速传感器的测量信号，计算并显示汽车时速的大小。并显示汽车时速的大小。w 计算车速，通常用两种方法。一种是计算车速，通常用两种方法。一种是计算固定时间内传感器输出的脉冲数计算固定时间内传感器输出的脉冲数量量，另一种方法是，另一种方法是测量固定脉冲周期测量固定脉冲周期所用的时间。所用的时间。w 电子车速表一般电子车速表一般与自动变速器共用传与自动变速器共用

7、传感器感器车速传感器车速传感器转子转子舌簧开关舌簧开关奥迪车速里程表电路框图五、发动机转速表w 发动机机转速表指示发电机运转速发动机机转速表指示发电机运转速度大小。度大小。w 发动机机转速表有发动机机转速表有机械式机械式和和电子式电子式两种型式两种型式w 电子转速表获取转速信号的方式有电子转速表获取转速信号的方式有三种：三种：w 1、从点火系获取、从点火系获取w 2、从发动机转速传感器获取、从发动机转速传感器获取w 3、从发电机获取、从发电机获取数字仪表数字仪表概述数字仪表一般由传感器、控制单元数字仪表一般由传感器、控制单元（ECU)和显示装置组成和显示装置组成传感器传感器控制器控制器（ECU

8、)或集成电路显示装置显示装置一、 显示器件目前在汽车上最常用的电子显目前在汽车上最常用的电子显示器件可分为两大类：示器件可分为两大类：发光型发光型非发光型非发光型真空荧光管真空荧光管VFD发光二极管发光二极管LED阴极射线管阴极射线管CRT等离子显示器件等离子显示器件PDP电致发光显示器件电致发光显示器件ELD发光型发光型显示器件非发光型非发光型显示器件电致变色显示器件电致变色显示器件ECD液晶显示器件液晶显示器件LCD如上所述都可以作为如上所述都可以作为汽车电子显示器件使用。汽车电子显示器件使用。应用广泛的是发光二应用广泛的是发光二极管和液晶两种。极管和液晶两种。既可做成数字式的，既可做成数

9、字式的，也可做成图形或指针式的。也可做成图形或指针式的。1、发光二极管、发光二极管（LED）发光二极管是一种发光二极管是一种把电能转换成光能的把电能转换成光能的固态发光器件，实际固态发光器件，实际上也是一种晶体管上也是一种晶体管,它它是应用最广泛的低压是应用最广泛的低压显示器件。其结构如显示器件。其结构如左图所示。左图所示。1、发光二极管（、发光二极管（LED）发光二极管一般都是用半导体发光二极管一般都是用半导体材料，当在正、负极引线间加上适材料，当在正、负极引线间加上适当正向电压后，二极管导通，半导当正向电压后，二极管导通，半导体晶片便发光，通过透明或半透明体晶片便发光，通过透明或半透明的塑

10、料外壳显示出来。的塑料外壳显示出来。1、发光二极管（、发光二极管（LED）发光的强度与通过管芯的电流发光的强度与通过管芯的电流成正比。外壳起透镜作用，可利用成正比。外壳起透镜作用，可利用它来改变发光型式和发光颜色以适它来改变发光型式和发光颜色以适应不同的用途。当反向电压加到二应不同的用途。当反向电压加到二极管上，二极管截止，管芯无电流极管上，二极管截止，管芯无电流通过，不再发光。通过，不再发光。1、发光二极管（、发光二极管（LED）发光二极管可通过透明的塑料发光二极管可通过透明的塑料壳发出红、绿、黄、橙等不同颜色壳发出红、绿、黄、橙等不同颜色的光，以便需要时使用。的光，以便需要时使用。汽车电子

11、仪表中常用发光二极汽车电子仪表中常用发光二极管作为汽车仪表板上的指示灯，数管作为汽车仪表板上的指示灯，数字符号段或不太复杂的图符显示字符号段或不太复杂的图符显示。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、工发光二极管响应速度较快、工作稳定、可靠性高、体积小、重量作稳定、可靠性高、体积小、重量轻、耐振动、寿命长轻、耐振动、寿命长2、液晶显示器件（、液晶显示器件（LCD） 在两层做有镶嵌电极或交叉电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，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，各相当板上各点

12、加有不同电场时，各相应点上的液晶材料即随外加电场的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用这一原理制成的显示器件叫液晶显示器件。显示器件。液晶显示由于液晶显示器件为非发光型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示器的内容，因此在汽车上所用的液晶显示器通常采用白

13、炽灯作为背液晶显示器通常采用白炽灯作为背景照明光源。景照明光源。液晶显示的优点液晶显示的优点很多，如：工液晶显示的优点很多，如：工作电压低（作电压低（3V左右），功耗非常小；左右），功耗非常小；显示面积大、示值清晰，通过滤光显示面积大、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都很简单。因此在汽车上得到广泛应用。应用。液晶显示的缺点缺点是液晶为非发光型物质，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

14、，明光源。低温条件下灵敏度较低，有时甚至不能正常工作。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真空荧光管实际上是一种低压真空管，它是最一种低压真空管，它是最常用的数字显示器，如下常用的数字显示器，如下图所示，图所示，4、阴极射线管（CRT） 阴极射线管也称显象管或阴极射线管也称显象管或电子束管，它是一种特殊的真电子束管，它是一种特殊的真空管。阴极射线管具有全彩色空管。阴极射线管具有全彩色显示、图象显示的灵活性大、显示、图象显示的灵活性大、分辨率和对比度高等特点。且分辨率和对比度高等特点。且具有具有-50100的工作温度范的工作温度范围，有微秒级以下的响应速度，围，有微

15、秒级以下的响应速度，所以它是目前显示图象质量最所以它是目前显示图象质量最高的一种显示器件。高的一种显示器件。阴极射线管阴极射线管作为汽车电子仪表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，阴太长、太重，不便安装。另外，阴极射线管还要采用极射线管还要采用10kv以上的高压，以上的高压，不仅安全性差，而且对其它电子电不仅安全性差，而且对其它电子电器有很大的无线电干扰。器有很大的无线电干扰。二、显示方法 发光二极管、液晶显示器件与发光二极管、液晶显示器件与真空荧光显示器等

16、均可以用以下数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。种显示方法提供给驾驶员。1、字符段显示法、字符段显示法字符段显示法通常是真空荧光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段或十六小线段进行数字或字符显示的方法。示的方法。用七段小线段可以组成数字09用七段小线段显示的数字09用十四段小线段可以组成数字09，与字母oz2、点阵显示法 点阵是一组成行和成列排列的点阵是一组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。点阵列等。点阵元

17、素可为独立发光的二极管或液晶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显示，或是真空荧光管显示的独立荧屏。荧屏。2、点阵显示法电子电路供电照明各点阵元素，电子电路供电照明各点阵元素，数字数字09和字母和字母AZ可由各种元素可由各种元素组合而成，如图组合而成，如图8-14所示为发光二所示为发光二极管组成的极管组成的57点阵显示板。点阵显示板。发光二极管组成的57点阵显示板如图8-15所示为57 矩阵代表的一些数字与字母。3、特殊符号显示法、特殊符号显示法真空荧光管与液晶显示器还可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。取代数字与字母，显示特殊符号。如图如图8-1

18、6所示为电子仪表显示板显所示为电子仪表显示板显示的示的ISO(国际标准化组织国际标准化组织)符号。符号。电子仪表显示板显示油量和水温的特殊符号。4、图形显示法用杆图进行油量等显示的方法，如图8-25所示。第四节 数字仪表举例w1、分装式、分装式w燃油表燃油表电子燃油表可以随时测量并显电子燃油表可以随时测量并显示汽车油箱内的燃油情况，一般采示汽车油箱内的燃油情况，一般采用柱状或其它图形方式来提醒驾驶用柱状或其它图形方式来提醒驾驶员油箱内可用的剩余燃油量。如下员油箱内可用的剩余燃油量。如下图所示图所示。燃油表燃油表图图827图8-28所示为微机控制的燃油表系统构成。2、单片机控制的仪表组合式数字仪表组合式数字仪表图图8-29所示为单片机控制的汽车所示为单片机控制的汽车智能组合仪表基本组成，它由汽车智能组合仪表基本组成，它由汽车工况采集、单片机控制及信号处理、工况采集、单片机控制及信号处理、显示器等系统组成。显示器等系统组成。图8293、综合信息系统 把各种仪表、报警装置以及把各种仪表、报警装置以及舒适性控制器组合到一起而形成综舒适性控制器组合到一起而形成综