第章汽車儀表報(bào)警燈及電子顯示裝置PPT課件

1、第9章 儀表、報(bào)警燈及電子顯示裝置9.1 汽車儀表 汽車儀表是為駕駛員提供汽車運(yùn)行重要信息的裝置，用來指示汽車運(yùn)行與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、采取措施、避免事故，保證車輛正常運(yùn)行，同時(shí)也是維修人員發(fā)現(xiàn)和排除故障的重要工具。 現(xiàn)代汽車電氣儀表一般包括電流表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表和車速里程表等，有的汽車還裝有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表。汽車電氣儀表均集中安裝在駕駛室轉(zhuǎn)向盤儀表板上。常用的形式有組合式儀表板與組合儀表。不同汽車裝用的儀表個(gè)數(shù)及結(jié)構(gòu)類型不同。汽車儀表應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、耐震、抗沖擊性好，在電源電壓允許變化的范圍內(nèi)，儀表示值應(yīng)準(zhǔn)確，且不隨周圍溫度的變化而變化。9.1.1 電流表1電流

2、表的作用:（1）指示蓄電池充放電情況。（2）指示發(fā)電機(jī)工作情況。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。2電流表的結(jié)構(gòu)與原理（1）電磁式電流表 1、3接線柱；2指針；4黃銅板條；5軟鋼轉(zhuǎn)子；6永久磁鐵；7軟軸圖9-1 電磁式電流表（2）動(dòng)磁式電流表 1、3接線柱；2導(dǎo)電板；4永久磁鐵轉(zhuǎn)子；5指針；6磁軛圖9-2 動(dòng)磁式電流表9.1.2 電壓表1電壓表的作用（1）指示發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的工作情況。（2）指示蓄電池的技術(shù)狀況。2電壓表的結(jié)構(gòu)與原理（1）電熱式電壓表。 1支架；2掛鉤；3指針；4電熱絲；5II形雙金屬片；6接線柱圖9-3 電熱式電壓表（2）

3、電磁式電壓表。 圖9-4 電磁式電壓表9.1.3 機(jī)油壓力表 1、作用：機(jī)油壓力表用來檢測和顯示發(fā)動(dòng)機(jī)主油道的機(jī)油壓力的大小，以防因缺機(jī)油而造成拉缸、燒瓦的重大故障發(fā)生。 機(jī)油壓力指示表可分為電熱式、電磁式和彈簧式三種。機(jī)油壓力傳感器可分為雙金屬片式和可變電阻式兩種。常用的是電熱式機(jī)油壓力指示表配雙金屬片式機(jī)油壓力傳感器和電磁式機(jī)油壓力指示表配可變電阻式機(jī)油壓力傳感器。2機(jī)油壓力表的結(jié)構(gòu)與工作原理9.1.4 水溫表、燃油表和電源穩(wěn)壓器 1、水溫表 （1）結(jié)構(gòu)： 電熱式冷卻液溫度表與雙金屬片式傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。電熱式冷卻液溫度表與雙金屬片式傳感器1.銅殼 2.底板 3.固定觸點(diǎn) 4.雙金

4、屬片 5.接觸片 6.殼 7.接線柱 8、11.調(diào)整齒扇 9.雙金屬片 10.指針 12.彈簧片 2、 燃油表作用：燃油表用來指示燃油箱內(nèi)燃油的儲(chǔ)存量。分類：燃油表有電磁式、動(dòng)磁式和電熱式三種，傳感器均為可變電阻式。 結(jié)構(gòu)與原理： 電熱式燃油表的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與電熱式機(jī)油壓力表相同，僅表盤刻度不同。電熱式燃油表配用可變電阻式傳感器，需串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓器。其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。圖 電熱式燃油表與可變電阻式燃油量傳感器1.穩(wěn)壓器 2.加熱線圈 3.雙金屬片 4.指針 5.可變電阻 6.滑片 7.浮子3、電源穩(wěn)壓器 由于電源電壓變化影響儀表讀數(shù)的準(zhǔn)確性，因此在這種電路中需配有電源穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器輸出一脈

5、沖電壓，其電壓波形如圖8.7所示。當(dāng)電源電壓變化時(shí)，輸出電壓平均值保持穩(wěn)定。該電源穩(wěn)壓器的輸出電壓為8.64V土0.15V。圖 電源穩(wěn)壓器的電壓波形1.輸入電壓U入 2.輸出電壓U出9.1.5 車速里程表和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表1車速里程表（1）車速里程表的作用。車速里程表是用來指示汽車行駛速度和累計(jì)行駛里程數(shù)的儀表，由車速表和里程表兩部分組成。（2）車速里程表的結(jié)構(gòu)與原理。圖 磁感應(yīng)式車速里程表1.永久磁鐵 2.鋁碗 3.磁屏 4.盤形彈簧 5.刻度盤 6.指針工作原理：不工作時(shí)，鋁碗2在盤形彈簧4的作用下，使指針指在刻度盤的零位。當(dāng)汽車行駛時(shí)，主動(dòng)軸帶著永久磁鐵l旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵的磁力線穿過鋁碗2，在

6、鋁碗2上感應(yīng)出蝸流，鋁碗在電磁轉(zhuǎn)矩作用下克服盤形彈簧的彈力，向永久磁鐵1轉(zhuǎn)動(dòng)的方向旋轉(zhuǎn)，直至與盤形彈簧彈力相平衡。由于蝸流的強(qiáng)弱與車速成正比，指針轉(zhuǎn)過角度與車速成正比，指針便在刻度盤上指示出相應(yīng)的車速。2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表 作用：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表用于指示發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。 分類：常用的轉(zhuǎn)速表有機(jī)械式和電子式兩種。 組成：電子式轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速信號(hào)的方式有三種，即取自點(diǎn)火系、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)電機(jī)。如所示為桑塔納轎車取自點(diǎn)火系的轉(zhuǎn)速表電路原理圖。原理：當(dāng)初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)，三極管VT截止，電容C2被充電，充電電流由蓄電池正極點(diǎn)火開關(guān)電阻R3電容C2二極管VD2蓄電池負(fù)極。當(dāng)初級(jí)電路截止時(shí)，三極管VT導(dǎo)通，

7、電容器C2放電，放電電流通過三極管VT電流表二極管VD1。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，點(diǎn)火系初級(jí)電路不停的導(dǎo)通與截止，電容C2不停的充放電。因?yàn)槌跫?jí)電路通斷的次數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，所以電流表中電流平均值與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，從而可用電流平均值標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 圖 桑塔納轎車電子式轉(zhuǎn)速表電路原理圖9.2 汽車報(bào)警燈為了確保行車安全，現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車輛都安裝有各種報(bào)警裝置。報(bào)警裝置一般由傳感器和紅色報(bào)警燈組成。報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)通常由報(bào)警燈和報(bào)警自動(dòng)開關(guān)組成，當(dāng)被監(jiān)測的系統(tǒng)不正常時(shí)，開關(guān)自動(dòng)接通，指示燈自動(dòng)發(fā)亮，提醒駕駛員注意，如機(jī)油壓力過高或過低報(bào)警、制動(dòng)液壓力不足報(bào)警、真空度過低報(bào)警、水溫過高報(bào)警、燃油不足報(bào)警等。

8、1制動(dòng)系統(tǒng)低氣壓報(bào)警燈1調(diào)整螺釘；2鎖緊螺釘；3復(fù)位彈簧；4膜片；5動(dòng)觸點(diǎn)；6靜觸點(diǎn)；7濾清器圖9-12 低氣壓報(bào)警傳感器 2機(jī)油壓力報(bào)警燈 在現(xiàn)代多數(shù)汽車上，除機(jī)油壓力表之外，還配有一個(gè)紅色報(bào)警燈，用來表示機(jī)油壓力安全值的情況。當(dāng)潤滑系統(tǒng)機(jī)油壓力降低或升高到允許限度時(shí)，報(bào)警燈即亮，以便引起汽車駕駛員注意。 薄膜式機(jī)油壓力過低報(bào)警燈組成與原理如圖9-13所示。當(dāng)機(jī)油壓力正常時(shí)，機(jī)油壓力推動(dòng)薄膜向上拱曲，推桿將觸點(diǎn)打開，報(bào)警燈不亮；當(dāng)機(jī)油壓力過低時(shí)，薄膜在彈簧壓力作用下移，從而觸點(diǎn)閉合，紅色報(bào)警燈亮，以示警告。 1推桿；2觸點(diǎn)；3薄膜圖9-13 薄膜式機(jī)油壓力過低報(bào)警燈 3水溫報(bào)警燈 水溫報(bào)警燈

9、用來冷卻，水溫度不正常時(shí)，發(fā)出燈光信號(hào)，以示警告。其傳感器與水溫傳感器相似，由雙金屬片作為溫度敏感元件，水溫報(bào)警燈的電路如圖9-14所示。在傳感器的密封套管1內(nèi)裝有條形雙金屬片2，雙金屬片2自由端焊有動(dòng)觸點(diǎn)，而靜觸點(diǎn)4直接搭鐵。當(dāng)溫度升高到9598時(shí)，雙金屬片2向靜觸點(diǎn)方向彎曲，使兩觸點(diǎn)接觸，紅色報(bào)警燈便接通發(fā)亮。1傳感器套管；2雙金屬片；3螺紋接頭；4靜觸點(diǎn)；5指示燈圖9-14 水溫報(bào)警燈 4燃油油面報(bào)警燈燃油油面報(bào)警燈用來當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油減少到某一規(guī)定值時(shí)，報(bào)警燈亮，以警告駕駛員注意。如圖9-15所示，它由熱敏電阻式燃油油量報(bào)警傳感器和報(bào)警燈組成。當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油量多時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻元

10、件3浸沒在燃油中，散熱快，其溫度較低，電阻值大所以電路中電流很小，報(bào)警燈處于熄滅狀態(tài)。當(dāng)燃油減少到規(guī)定值以下時(shí)熱敏電阻元件3露出油面上，散熱慢，溫度升高，電阻值減少，電流增大，則報(bào)警燈發(fā)亮。 1外殼；2金屬網(wǎng)絲；3熱敏電阻；4油箱外殼；5接線柱；6指示燈圖9-15 燃油油面報(bào)警燈5制動(dòng)液液面報(bào)警燈制動(dòng)液液面報(bào)警燈用來在制動(dòng)液液面降到規(guī)定值時(shí)，液面燈亮，警告駕駛員進(jìn)行維護(hù)。結(jié)構(gòu)如圖9-16所示，它的傳感器，裝在制動(dòng)液儲(chǔ)液罐中。外殼1內(nèi)裝有舌簧管繼電器，接線柱與液面報(bào)警燈相連，浮子4上固定著永久磁鐵。制動(dòng)液面下降到規(guī)定值時(shí)，通過浮子帶動(dòng)永久磁鐵3使舌簧管觸點(diǎn)閉合，接通報(bào)警燈，發(fā)出警告，當(dāng)制動(dòng)液面上

11、升時(shí)，浮子上升，吸力減弱，舌簧管觸點(diǎn)靠自身彈力張開，報(bào)警燈熄滅。1外殼；2舌簧管；3永久磁鐵；4浮子圖9-16 制動(dòng)液液面報(bào)警燈6蓄電池液面報(bào)警燈 蓄電池液面報(bào)警燈用來當(dāng)蓄電池液面下降時(shí)向駕駛員警告，以便維護(hù)。蓄電池液面報(bào)警系統(tǒng)利用電極式液面高度傳感器測量液面高度，如圖9-17所示，該傳感器由裝在蓄電池蓋板上作為電極的鉛棒構(gòu)成。蓄電池液量低于規(guī)定量時(shí)報(bào)警燈點(diǎn)亮，從而向駕駛者發(fā)出蓄電池液量不足的報(bào)警信號(hào)。 1蓄電池上蓋板；2電極圖9-17 蓄電池液面報(bào)警燈7制動(dòng)燈斷線報(bào)警燈 為了提高行車安全，在汽車上安裝制動(dòng)燈斷線報(bào)警燈。其線路原理如圖9-20所示，由電磁線圈4、6和舌簧開關(guān)5，報(bào)警燈3與舌簧開

12、關(guān)5等組成。在正常情況下制動(dòng)時(shí)，踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)燈開關(guān)接通，電流分別經(jīng)電磁線圈4和6，左右制動(dòng)信號(hào)燈亮。此時(shí)，兩線圈所產(chǎn)生的磁場互相抵消，舌簧開關(guān)5在自身彈力作用下斷開觸點(diǎn)，報(bào)警燈不亮。若左(或右)制動(dòng)信號(hào)燈燈線斷路(或燈絲燒斷)時(shí)制動(dòng)，則電磁線圈4(或6)無電流通過，而通電的線圈產(chǎn)生的磁場吸力吸動(dòng)舌簧開關(guān)5的觸點(diǎn)閉合，與舌簧開關(guān)5串聯(lián)的報(bào)警燈3亮。 1點(diǎn)火開關(guān)；2制動(dòng)開關(guān)；3報(bào)警燈；4、6電磁線圈；5舌簧開關(guān)；7、8制動(dòng)信號(hào)燈圖9-20 制動(dòng)燈斷線報(bào)警燈8空氣濾清器堵塞報(bào)警燈 進(jìn)氣管的進(jìn)氣暢通與否，直接影響充氣效率?？諝鉃V清器堵塞報(bào)警燈用來在進(jìn)氣管堵塞時(shí)，點(diǎn)亮報(bào)警燈，以示警告，主要用在貨車

13、上。如圖9-21所示為東風(fēng)汽車的空氣濾清器堵塞報(bào)警傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由外殼6、膜片7、觸點(diǎn)4、5、彈簧座10、導(dǎo)電插片2等組成。外殼的前部裝有感受壓力差的膜片7，并靠底板8壓固，底板上開有三個(gè)小孔與大氣相通，外殼的后部設(shè)有通氣管，通過輸氣管與空氣濾清器的下部相通，從而使其殼內(nèi)成為一個(gè)氣盒。 1螺栓；2導(dǎo)電插片；3彈簧；4、5-觸點(diǎn)；6外殼；7膜片；8底板；9導(dǎo)電片；10彈簧座 圖9-21 空氣濾清器堵塞報(bào)警傳感器9輪胎氣壓報(bào)警燈 輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)用來在車輛行駛中，檢測輪胎的氣壓狀態(tài)，當(dāng)輪胎氣壓降低時(shí)，使儀表板的報(bào)警信號(hào)燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警告。 輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)的組成如圖9-22所示，即用來提供

14、進(jìn)氣溫度信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)電腦1；檢測制動(dòng)信號(hào)的駐車燈開關(guān)2；車輪速度傳感器4、5、8、9檢出各車輪運(yùn)行速度，并將檢出結(jié)果輸入電腦；設(shè)定開關(guān)6在交換輪胎等情況下進(jìn)行系統(tǒng)初始設(shè)定；輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)電腦7接收車輪速度傳感器信號(hào)，運(yùn)算出輪胎氣壓，并控制氣壓報(bào)警燈工作。9.3 汽車電子顯示裝置9.3.1 汽車儀表電子化的優(yōu)點(diǎn)（1）電子顯示裝置能提供大量、復(fù)雜的信息，適應(yīng)汽車排氣凈化、節(jié)能、安全性和舒適性的要求。（2）能滿足小型、輕量化的要求，使有限的駕駛室空間盡可能地寬敞些。（3）顯示圖形設(shè)計(jì)的自由度高、造形美觀實(shí)用。（4）具有高精度和高可靠性，免除機(jī)電式儀表中的那些可動(dòng)部分。（5）具有一“表”多用

15、的功能，用一組顯示器進(jìn)行分時(shí)顯示，并可同時(shí)顯示幾個(gè)信息，使組合儀表得以簡化。9.3.2 常用電子顯示器件 1.真空熒光管（VFD） （1）結(jié)構(gòu) VFD是最常用的發(fā)光型顯示器，其結(jié)構(gòu)如圖8.16所示，鎢燈絲為陰極，接電源負(fù)極；涂有熒光物質(zhì)的屏幕為陽極，接電源正極，其上制有若干字符段圖形，每個(gè)字符段由電子開關(guān)單獨(dú)控制通電狀態(tài)；柵格置于燈絲和屏幕之間；整個(gè)裝置密封在被抽真空的玻璃罩內(nèi)。圖8.16 真空熒光管（VFD）的結(jié)構(gòu)1.電子開關(guān) 2.涂有熒光物質(zhì)的屏幕（陽極） 3.柵格 4.鎢燈絲(陰極) 5.玻璃罩 6.電位器（亮度調(diào)節(jié)） 1.真空熒光管（VFD） （2）原理 當(dāng)陰極燈絲1通電時(shí)，燈絲發(fā)熱，

16、釋放電子，電子被電位較高的柵格2吸引，并穿過柵格，均勻地打在電位最高的屏幕字符段3上。凡是由電子開關(guān)控制通電的字符段受電子轟擊后發(fā)亮，而未通電的字符段發(fā)暗。這樣通過控制字符段通電狀態(tài)，就可形成不同的顯示數(shù)字。圖8.17 真空熒光管（VFD）的工作原理1.鎢燈絲(陰極) 2.柵格 3.字符段（陽極） 4.屏幕 2.液晶顯示器（LCD） （1）結(jié)構(gòu) LCD是最常用的非發(fā)光型顯示器，其結(jié)構(gòu)如圖8.18所示。前玻璃板2和后玻璃板3之間加有一層液晶，外表面貼有垂直偏光鏡1和水平偏光鏡4，最后面是反射鏡5。圖8.18 液晶顯示器（LCD）的結(jié)構(gòu)1.垂直偏光鏡 2.前玻璃板 3.后玻璃板 4.水平偏光鏡 5

17、.反射鏡 2.液晶顯示器（LCD） （2）原理 當(dāng)液晶不加電場時(shí)，液晶的分子排列方式可將來自垂直偏光鏡的垂直方向的光波旋轉(zhuǎn)90，再經(jīng)水平偏光鏡后射到反射鏡上，經(jīng)反射后按原路回去，這時(shí)透過垂直偏光鏡看液晶時(shí)，液晶呈亮的狀態(tài)。圖8.19 液晶顯示器（LCD）的工作原理a)當(dāng)液晶不加電場時(shí)，液晶將垂直光波旋轉(zhuǎn)90 2.液晶顯示器（LCD） （2）原理 當(dāng)液晶加一電場時(shí)，液晶的分子排列方式改變，不能將來自垂直偏光鏡的垂直方向的光波旋轉(zhuǎn)，不能通過水平偏光鏡達(dá)到反射鏡，這時(shí)透過垂直偏光鏡看液晶時(shí)，液晶呈暗的狀態(tài)。 這樣將液晶制成字符段，通過控制每個(gè)字符段的通電狀態(tài)，就可使液晶顯示不同的字符。圖8.19 液

18、晶顯示器（LCD）的工作原理b)當(dāng)液晶加電場時(shí)，液晶不能將光波旋轉(zhuǎn)9.3.3 汽車電子儀表1ED-02型電子組合儀表它的主要功能有：（1）車速測量范圍為0140km/h，仍采用模擬顯示。（2）冷卻液溫度表采用具有正溫度系數(shù)的RJ-1型熱敏電阻為傳感器，顯示器采用發(fā)光二極管桿圖顯示。（3）電壓表采用發(fā)光二極管桿圖顯示，最小刻度電壓為10V，最大刻度電壓為16V。該表能較好地指示蓄電池的電壓情況，包括汽車起動(dòng)時(shí)的蓄電池電壓降、蓄電池充電和放電情況等。（4）燃油表也采用發(fā)光二極管桿圖顯示，刻度為E-1/2-F。當(dāng)油箱內(nèi)的燃油約為油箱的一半時(shí)1/2指示燈點(diǎn)亮。加滿油時(shí)，F(xiàn)指示段點(diǎn)亮。（5）當(dāng)有汽車車門未關(guān)好時(shí)，相應(yīng)的車門狀態(tài)指示燈發(fā)光報(bào)警。（6）當(dāng)燃油低于下限時(shí)，燃油報(bào)警燈點(diǎn)亮。（7）當(dāng)冷卻液溫度到達(dá)上限時(shí)，水溫報(bào)警燈點(diǎn)亮。（8）當(dāng)潤滑油壓力過低時(shí)，機(jī)油壓力報(bào)警燈點(diǎn)亮。（9）當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，制動(dòng)報(bào)警燈點(diǎn)亮。（10）設(shè)置有左右轉(zhuǎn)向、燈光遠(yuǎn)近、倒車、霧燈、手制動(dòng)、充電等狀態(tài)信號(hào)指示燈。指示燈均為藍(lán)色，報(bào)警燈均為紅色。2汽車智能組合儀表單片機(jī)控制的汽車智能組合儀