第5章 仪表及指示灯系统

第五章

仪表及指示灯系统概述

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：组合式分装式数字仪表的优点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、通用性好第一节电流表和电压表一、电流表

1.电流表的作用指示蓄电池充、放电情况指示发电机工作情况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。2.电流表的结构与原理电磁式电流表动磁式电流表一、电流表Back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分类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。指示表和传感器的配合类型如下：(1)电热式指示表+电热式传感器(2)电磁式指示表+可变电阻式传感器(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）汽车水温表由指示表和传感器两部分组成。温度传感器: 装在气缸盖水套中水温指示表:

装在仪表板上类型：

电热式:（双金属片式）

电磁式: 热敏电阻传感器（多为负温度系数）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图8－8奥迪轿车水温表电路三、燃油表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指示表＋传感器电热式电磁式电热式可变电阻式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

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有：磁感应式

电子式两种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，计算并显示汽车时速的大小。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量，另一种方法是测量固定脉冲周期所用的时间。电子车速表一般与自动变速器共用传感器车速传感器车速传感器转子舌簧开关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、从发电机获取第三节数字仪表概述数字仪表一般由传感器、控制单元（ECU)和显示装置组成传感器控制器（ECU)或集成电路显示装置一、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。其结构如左图所示。1、发光二极管（LED）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，通过透明或半透明的塑料外壳显示出来。1、发光二极管（LED）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。当反向电压加到二极管上，二极管截止，管芯无电流通过，不再发光。1、发光二极管（LED）发光二极管可通过透明的塑料壳发出红、绿、黄、橙等不同颜色的光，以便需要时使用。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。液晶显示的缺点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，如下图所示，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。1、字符段显示法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。用七段小线段可以组成数字0～9

用七段小线段显示

的数字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。2、点阵显示法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8-15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。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1、分装式燃油表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。如下图所示。燃

油

表燃

油

表图8－27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

组合式数字仪表图8-29所示为单片机控制的汽车智能组合仪表基本组成，它由汽车工况采集、单片机控制及信号处理、显示器等系统组成。图8－293、综合信息系统

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合信息系统。这种信息系统可以是简单的组合，如单纯计算燃油经济性、存油能行驶的距离和剩余油量的计算器。也可以是对各种信息进行分析计算、加工处理，具有更多功能的一体式信息系统。燃油数据中心图8-30所示为燃油数据中心，它可给驾驶员提供油箱内燃油剩余量的信息。燃油数据中心综合信息系统图8-31所示为综合信息系统能够监控的汽车多种信息。