1、仪表、报警灯与仪表、报警灯与电子显示装置电子显示装置汽车仪表汽车仪表 一般采用组合仪表：组合仪表由面罩、边框、表芯、印制线路板、插接器、报警灯、指示灯及仪表照明灯等部件组成。有些组合仪表内还有稳压器和蜂鸣器。组合仪表内主要有：燃油表、水温表、发动机转速表及车速里程表等。不同车型有所不同。桑塔纳2000轿车组合仪表 凌志LS400仪表汽车仪表汽车仪表汽车仪表汽车仪表一、汽车仪表的作用一、汽车仪表的作用汽车仪表的作用是监测汽车的运行状况，使驾驶员随时观察与掌握汽车各系统工作状态的相关信息，故而在驾驶室转向盘的前方台板上装有仪表盘。仪表盘包括了发动机转速表、车速表、里程表、燃油表、水温表、机油压力表
2、以及各种报警显示装置等内容。由于仪表系统是司机了解汽车工作状况的“眼睛”，对确保汽车行车安全、及时排除故障和避免发动机出现严重故障起着重要的作用，因此要求各个仪表结构简单、工作可靠、显示数据清晰、准确、指示值受电源的电压波动和环境温度变化的影响小，除此之外，仪表的抗震、耐冲击性能也要好。二、汽车仪表的类型二、汽车仪表的类型（一）汽车仪表按工作原理划分：（一）汽车仪表按工作原理划分：1、机械式仪表：就是基于机械作用力而工作的仪表。2、电气式仪表:就是基于电测原理,通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号（模拟量）加以测量的仪表。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动一活动一
3、 汽车仪表的作用、类型及发展汽车仪表的作用、类型及发展 3、模拟电路电子式仪表:其工作原理与电气式仪表基本相同，只不过是用电子器件（分立元件和集成电路）取代原来的电气器件，现在均采用各种专用集成电路。4、数字式仪表:就是由ECU采集传感器的信号，将模拟量转换为数字量，经分析处理后控制显示装置的仪表。（二）按安装方式划分（二）按安装方式划分组合式仪表:就是将各仪表组合安装在一起；分装式仪表:就是将各仪表单独安装。三、汽车仪表的发展三、汽车仪表的发展项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动一活动一 汽车仪表的作用、类型及发展汽车仪表的作用、类型及发展 图9-1 多功能仪表盘(一
4、一)过去 过去使用的多功能仪表盘以普桑汽车为代表（如图9-1）最初一代汽车的仪表盘，简单的罗盘和指针，甚至没有冷光灯的显示，夜里看仪表盘极其不便。最初的仪表盘只能提供给驾驶者简单的速度、耗油等信息，操作也很机械化，这样的仪表盘现在已被基本淘汰。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动一活动一 汽车仪表的作用、类型及发展汽车仪表的作用、类型及发展 图9-2 电子液晶智能组合仪表盘(二二)现在电子液晶智能组合仪表盘以大众速腾汽车为代表，如图9-2所示。被称作组合式的汽车仪表盘，是当代汽车用的最多的仪表盘形式，为配合车子的样式和产品定位，厂家一般都会在功能之外考虑更多美观漂亮的因
5、素。组合式的汽车仪表盘拥有罗盘和液晶显示屏2大区域，功能齐全，并且能够一目了然，各种不同的设计也给汽车内饰注入很多美的元素。(三三)未来数字化仪表盘以荣威550汽车为代表，如图9-3所示。荣威550数字化仪表盘的出现代表了汽车仪表盘又进入了一个新的时代。荣威550数字化仪表盘的油量表水温表及行车电脑亦全部摒弃传统的指针，改用科技感十足的数字量化显示，时速表也采用了全数字液晶屏，而在红色光圈衬托下的中央转速表则采用先进数字化罗盘，RPM*1000转速显示清晰直观，灵动感应的设计引领四周环绕的炫红光线产生优雅的视觉冲击，充满灵性之美和潮流之感，结合成为现代时尚与运动一体的数字化仪表盘。项目九项目九
6、 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动一活动一 汽车仪表的作用、类型及发展汽车仪表的作用、类型及发展 图9-3 数字化仪表盘 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。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+可变电阻式传感器一、机油压力表一、机油压力表机油压力表用来检测和显示发动机主油道的机油压力的大小，以防因缺机油而造成拉缸、烧瓦的重大故障发生。它由机油压力传感器和机油压力指示表两部分组成。
7、机油压力指示表可分为电热式、电磁式和弹簧式三种。机油压力传感器可分为双金属片式和可变电阻式两种。常用的是电热式机油压力指示表配双金属片式机油压力传感器和电磁式机油压力指示表配可变电阻式机油压力传感器。下面以电热式机油压力表与电热式机油压力传感器为例加以介绍。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理二、机油压力表 1、作用：用来指示发动机润滑系统机油压力的大小。2、电路组成：由机油压力表及传感器组成。3、可用机油压力报警灯替代。电路图工作原理：当点火开关闭合时，机油压力表的电路为：蓄电池正极点火开关机油压力表接柱15机油压力表
8、内双金属片11的加热线圈接线柱9传感器接柱7接触片6传感器内双金属片4上的加热线圈触点弹簧片3接铁，回到电源负极。电流通过双金属片11和4的加热线圈时，就会使双金属片11和4受热变形。油压低，作用在触点上的压力小。触点打开时间长，闭合时间短，使电路中的平均电流值很小，所以双金属片11受热变形小，指针的偏转角度不大，指示低油压。当油压升高时，触点压力增大，使双金属片向上拱曲。触点打开时间短，闭合时间长，平均电流值大，使得双金属片11受热变形量增大，指针12偏转角度增大，指示高油压。1、结构电热式机油压力表也称双金属片式机油压力表，其与电热式传感器的基本结构如图9-4所示。指示表内装有双金属片，上
9、绕有电热线圈，其一端通过接柱与传感器相连，另一端通过接柱接电源正极。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理传感器为圆盒形，内部有可感受机油压力的膜片，膜片的上方为弯曲的弹簧片，弹簧片的一端固定并搭铁，另一端焊有合金触点；另一触点在双金属片上，双金属片上绕有电热线圈，线圈一端接双金属片，另一端与指示表相连。图9-4 电热式机油压力表与电热式传感器2、原理当点火开关置ON时，电流流过双金属片的加热线圈，双金属片受热变形，使触点分开；随后双金属片又冷却伸直，触点重又闭合。如此反复，电路中形成一脉冲电流，其波形如图9-5所示。a)
10、油压为0,f=15次/min，I=0.06A；b)油压为0.2Mpa,f=70次/min，I=0.17A；c)油压为0.5Mpa,f=125次/min，I=0.24A当油压降低时，传感器膜片变形小，触点压力小，闭合时间短，打开时间长，变化频率低，电路中平均电流小，双金属片弯曲变形小，指针偏摆角度小，指向低油压；反之，当油压升高时，指针偏摆角度大，指向高油压。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理3、使用在安装传感器时，必须使传感器外壳上的箭头(安装记号)向上，不应偏出垂直位置30。发动机低速运转时，机油压力不应小于0.15
11、MPa，发动机高速运转时，机油压力不应超过0.5MPa,正常压力应为0.2Mpa0.4Mpa。图9-5 电热式机油压力表加热线圈中电流的波形图三、冷却液温度表冷却液温度表1、作用：指示发动机冷却液工作温度。2、电路组成：由水温表和传感器组成。3、水温表：有电热式和电磁式两种。传感器：有电热式和热敏电阻式两种。4、一般情况下，水温表与水温报警灯同时使用。水温表水温表2、电热式水温表配热敏电阻式传感器3、电磁式水温表二、冷却液温度表二、冷却液温度表冷却液温度表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度，以防因冷却液温度过高而使发动机过热。冷却液温度指示表可分为电热式、电磁式和动磁式三种；冷却液温度
12、传感器可分为双金属片式和热敏电阻式两种。常用的是电热式冷却液温度指示表配双金属片式传感器、电热式冷却液温度指示表配热敏电阻式传感器和电磁式冷却液温度指示表配热敏电阻式传感器三种。下面以电热式冷却液温度表与热敏电阻式传感器为例加以介绍。1、结构其基本结构如图9-6所示。热敏电阻式传感器的主要元件为负温度系数的热敏电阻。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理图9-6 电热式冷却液温度表、热敏电阻式传感器与稳压器2、原理当点火开关置ON时，电流从蓄电池正极点火开关电源稳压器温度表双金属片的加热线圈传感器接线柱热敏电阻传感器外壳搭
13、铁蓄电池负极。当发动机冷却液温度较低时，传感器的热敏电阻阻值大，电路中电流的平均值小，温度表的双金属片弯曲变形小，指针指向低温。反之，当冷却液温度升高时，热敏电阻阻值小，电路中电流的平均值大，温度表的双金属片弯曲变形大，指针指向高温。3、电源稳压器由于电源电压变化影响仪表读数的准确性，因此在这种电路中需配有电源稳压器。仪表稳压器是当电源电压变化时稳定仪表电压，避免仪表的指示误差。适用范围：电热式水温表或电热式燃油表配用可变电阻式传感器的电路。电热式仪表稳压器由双金属片、一对常闭触点、电热线圈、座板和外壳等部分组成，如图9-7所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活
14、动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理其工作原理如下：电源电压偏高时，电热线圈中的电流增大，产生的热量大，使触点在较短的时间里断开，而又需较长时间冷却才能重新闭合，即触点闭合时间短，断开时间长，导致输出的平均电压较电源电压低(即较大幅度地降低了电源电压)；反之，电源电压偏低时，电流小热量小，触点闭合时间长而断开时间短，输出的平均电压相对高(即较小幅度地降低了电源电压)。即在电源电压变化时，稳压器输出一脉冲电压，其电压波形如图9-7所示。当电源电压变化时，输出电压平均值保持稳定。该电源稳压器的输出电压为8.64V土0.15V。三、燃油表三、燃油表燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量。燃油表
15、有电磁式、动磁式和电热式三种，传感器均为可变电阻式。下面以电磁式燃油表与可变电阻式传感器为例加以介绍。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理图9-7 电源稳压器的电压波形1、结构如图9-8所示。2、原理当点火开关置ON时，电流由蓄电池正极点火开关燃油表接线柱左线圈接线柱右线圈搭铁蓄电池负极。同时电流由接线柱传感器接线柱可变电阻滑片搭铁蓄电池负极。左线圈和右线圈形成合成磁场，转子就在合成磁场的作用下转动，使指针指在某一刻度上。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的
16、结构、原理当油箱无油时，浮子下沉，可变电阻上的滑片移至最右端，可变电阻被短路，右线圈也被短路，左线圈的电流达最大值，产生的电磁吸力最强，吸引转子，使指针停在最左面的“0”位上。随着油箱中油量的增加，浮子上浮，带动滑片沿可变电阻滑动。可变电阻部分接入电路，左线圈电流相应减小，而右线圈中电流增大。转子在合成磁场的作用下向右偏转，带动指针指示油箱中的燃油量。如果油箱半满，指针指在“1/2”位；当油箱全满时，指针指在“1”位。图9-8 电磁式燃油表与可变电阻式燃油量传感器四、车速里程表四、车速里程表车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程数的仪表,由车速表和里程表两部分组成。分为磁感应式和电子式
17、两种，下面以电子式车速里程表为例加以介绍。电子式车速里程表主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。如图9-9所示为奥迪100型轿车的电子式车速里程表车速传感器。64分频电路和功率放大电路，如图9-10所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理1、车速传感器 其作用是产生正比于车速的电信号。它由一个舌簧开关和一个含有4对磁极的转子组成。变速器驱动转子旋转，转子每转一周，舌簧开关中的触点闭合、打开8次，产生8个脉冲信号，该脉冲信号频率与车速成正比。2、电子电路 其作用是将车速传感器送来的电信号整形、触发，输出一
18、个电流大小与车速成正比的电流信号。其基本组成主要包括稳压电路、单稳态触发电路、恒流源驱动电路、图9-9 奥迪100型轿车电子式车速里程表车速传感器3、车速表 它是一个电磁式电流表，当汽车以不同车速行驶时，从电子电路接线端输出的与车速成正比的电流信号便驱动车速表指针偏转，即可指示相应的车速。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理4、里程表 它由一个步进电动机和六位数字的十进位数字轮组成。车速传感器输出的信号，经64分频后，再经功率放大器放大到足够的功率，驱动步进电动机，带动数字轮转动，从而记录行驶的里程。图9-10 奥迪10
19、0型轿车电子式车速里程表电子电路五、发动机转速表五、发动机转速表发动机转速表用于指示发动机的运转速度。常用的转速表有机械式和电子式两种。电子式转速表获取转速信号的方式有三种，即取自点火系、发动机的转速传感器和发电机。如图9-11所示为桑塔纳轿车取自点火系的转速表电路原理图。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动二活动二 传统仪表的结构、原理传统仪表的结构、原理工作原理如下：当点火控制器使一次侧电路导通时，三极管VT处于截止状态，电容C2被充电。其充电电路为：蓄电池正极R3C2VD1蓄电池负极，构成回路。当点火控制器使初级电路截止时，三极管VT的基极得正电位而导通，此时C2
20、便通过导通的三极管VT、电流表A和VD1构成放电回路，从而驱动电流表。当发动机工作时，初级电路不断的导通、截止，其导通、截止的次数与发动机转速成正比。所以当一次侧电路不断地导通、截止时，对电容C2不断地进行充放电，其放电电流平均值与发动机转速成正比，于是将电流平均值标定成发动机转速即可。图9-11 桑塔纳轿车电子式转速表电路原理图数字式仪表是由ECU采集传感器的信号，将模拟量转换为数字量，经分析处理后控制显示装置的电子仪表。汽车电子仪表的显示装置是用来向驾驶员指示汽车上各个主要系统工作情况的。目前汽车电子仪表中的显示装置的显示方式主要有指针指示、数字显示、声光和图形辅助显示等。一、汽车常用电子
21、显示器件的种类和要求一、汽车常用电子显示器件的种类和要求显示元器件在汽车电子仪表中是重要的元器件之一，只有通过它们正确、清晰的显示，驾驶员才能获得汽车状态的重要信息。目前在汽车上使用的显示元器件有许多不同的类型，并且各有特点。最常用的电子显示器件有数字式的，也有图形或指针式的。按显示器自身能否发光可分为发光型和非发光型两大类。发光型显示器自身发光，容易获得鲜艳的流行色显示，非发光型显示器靠反射环境光显示。发光型显示器件主要有：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）等几种；非发光型显示器件有：液晶显示器件（LCD）、电
22、致变色显示器件（ECD）等。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理由于汽车的工作条件较为苛刻，所以要求汽车电子仪表所用的显示器件具有很高的可靠性，各种信息的显示必须准确、及时、清晰、可靠。对汽车用电子显示器件的要求见表9-1。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理表9-1 汽车用电子显示器件的要求四、燃油表1、作用：指示汽车油箱中的存油量。2、电路组成：由燃油表和传感器组成。传感器位于油箱中。3、分类：电热式仪表 电磁式仪表1、电磁式燃油表 工作原理：
23、当油箱无油时，线圈2被短路。线圈1中的电流达到最大，产生的电磁吸力最强，吸引转子3使指针指向“0”的位置。当油箱中的燃油增加时，可变电阻5的阻值变大，使线圈2中的电流增加，而线圈1中的电流减小，在线圈1和线圈2的合成磁场作用下，转子带动指针向右偏转，指针指向高刻度位置。当油箱装满油时，线圈2的电磁力最大，指针指向“1”的位置，当油箱中油为半箱时，指针指向“1/2”的位置。2、电热式燃油表工作原理：当油箱无油时，传感器浮子7在最低位置，将可变电阻5全部接入电路，加热线圈中的电流最小，所以双金属片3没有变形，指针指示“0”的位置。当油箱中的油量增加时，传感器浮子上浮，带动滑片6移动，可变电阻的阻值
24、减小，加热线圈中的电流增大，双金属片3受热变形，带动指针向右转动。二、汽车常用电子显示器件二、汽车常用电子显示器件作为汽车电子仪表显示器件，一般情况下采用真空荧光管（VFD）和液晶显示器件（LCD）为好，它们的性能和显示效果都比较好。当然，作为信息终端显示来说，用阴极射线管（CRT）更好，但其体积太大。所以作为汽车电子仪表用显示器件，用的最多的还是真空荧光管（VFD）和液晶显示器件（LCD）。目前在汽车上使用的显示装置主要有发光二极管显示装置(LED)、荧光屏显示器（VFD）及液晶显示器（LCD）等。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字
25、仪表的结构、原理（一）发光二极管（一）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，如图9-12所示。图9-12 发光二极管 发光二极管一般都是用半导体材料，如砷化镓（GaAs）、磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAsP)和砷铝化镓（GaAlAs）等制成。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。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。发光二极管可单独使用，也可用于组成数字、字母或光条图。发光二极管响应速度较快、工作稳定、可
26、靠性高、体积小、重量轻、耐振动、寿命长，因此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。发光二极管的缺点：在环境暗的情况下，效果较好，在阳光直射下很难辨别；若要增大其亮度，则需要相当大的电流，功率消耗较大，故使用受到限制。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理（二）荧光管（二）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，如图9-13所示，钨灯丝为阴极，接电源负极；涂有荧光物质的屏幕为阳极，接电源正极，其上制有若干字符段图形，每个字符段由电子开关单独控制
27、通电状态；栅格置于灯丝和屏幕之间；整个装置密封在被抽真空的玻璃罩内。当阴极灯丝通电时，灯丝发热，释放电子，电子被电位较高的栅格吸引，并穿过栅格，均匀地打在电位最高的屏幕字符段上。凡是由电子开关控制通电的字符段受电子轰击后发亮，而未通电的字符段发暗。这样通过控制字符段通电状态，就可形成不同的显示数字，如图9-14所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-14 真空荧光管（VFD）的工作原理 图9-15 液晶显示器（LCD）的结构（三）液晶显示器（三）液晶显示器（LCD）液晶是一种有机化合物，由长形杆状分子构成。在一定
28、的温度范围内，它具有普通液体的流动性，也具有晶体的某些特征。液晶的光学性质是随着分子排列方向的变化而变化，当在液晶上加一个电场时，液晶杆状分子的长轴方向发生变化，因此液晶的光学性质也发生变化。液晶显示器需要外来光源，因为其自身不能发光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外来光源可以是日光，也可以是人为光源，人为光源可以由灯光开关控制，也可以由点火开关的RUN挡或ACC挡控制。LCD是最常用的非发光型显示器，其结构如图9-15所示。前玻璃板和后玻璃板之间加有一层液晶，外表面贴有垂直偏光镜和水平偏光镜，最后面是反射镜。前面的偏光镜是垂直偏光镜，后面的偏光镜是水平偏光镜。液晶显示的数字或光条是透过垂直
29、偏光镜观看的。当液晶不加电场时，液晶的分子排列方式可将来自垂直偏光镜的垂直方向的光波旋转90，再经水平偏光镜后射到反射镜上，经反射后按原路回去，这时透过垂直偏光镜看液晶时，液晶呈亮的状态，如图9-16a)所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理（四）阴极射线管（四）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-50100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。项目九项目九
30、 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理当液晶加一电场时，液晶的分子排列方式改变，不能将来自垂直偏光镜的垂直方向的光波旋转，不能通过水平偏光镜达到反射镜，这时透过垂直偏光镜看液晶时，液晶呈暗的状态，如图9-16 b）所示。这样将液晶制成字符段，通过控制每个字符段的通电状态，就可使液晶显示不同的字符。图9-16 液晶显示器（LCD）的工作原理三、汽车电子仪表的显示方法三、汽车电子仪表的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。（一）字符段显示法（一）字符段显示法字符段显示法通常是真空荧光管、发
31、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09，用十四（或十六）段小线段可以组成数字09与字母AZ，每段可以单独点亮或成组点亮，以便组成任何一个数字、字符或一组数字、字符。每段都有一个独立的控制荧屏，由作用于荧屏的电压来控制每段的照明。为显示特定的数位，电子电路选择出代表该数位的各段，并进行照明。当用发光二极管进行显示时，也是用电子电路来控制每段发光二极管，方法与真空荧光显示器相同，如图9-17所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-17
32、 字符段显示法（二）点阵显示法（二）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。电子电路供电照明各点阵元素，数字09和字母AZ可由各种元素组合而成，如图9-18所示。（三）特殊符号显示法（三）特殊符号显示法利用一些形象直观的国际标准ISO符号显示的方法，如图9-19所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-18 点阵显示法图9-19 特殊符号显示法（四）图形显示法（四）图形显示法图形显示法就是利用图形显示的方法。如图9-20
33、所示为用图形显示大灯、小灯与制动灯故障以及清洗液与燃油量存量的方法。在汽车顶视外观图的某些部位装有发光二极管显示装置，当某个部位出现故障时，传感器即向电子控制组件提供信息，控制发光二极管上的电压，使其闪光。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-20 用发光二极管作图形显示四、汽车常用电子仪表四、汽车常用电子仪表汽车电子仪表比通常的机械式模拟仪表更精确，模拟仪表显示的是传感器检测值的平均值，而电子仪表刷新速度较快，显示的是即时值。汽车电子仪表采用的数字显示仪表通常都能提供英制单位或米制单位值的显示，并能一表多用，驾驶员
34、可通过按钮选择仪表显示的内容。大多数汽车电子仪表都有自诊断功能，每当打开点火开关时，电子仪表板便进行一次自检，也有的仪表板采用诊断仪或通过按钮进行自检。自检时，通常整个仪表板发亮，同时各显示器都发亮。自检完成时，所有仪表均显示出当前的检测值。如有故障，便以警告灯或给出故障码提醒驾驶员。常用的电子仪表有：（一）发动机转速表（一）发动机转速表发动机转速表显示发动机曲轴转速。目前在汽车电子仪表中，多数由微机控制的发动机转速表的系统构成。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理如图9-21所示，以柱状图形来表示发动机转速的大小，同样
35、通过发动机点火系中点火线圈初级电流断开时产生的脉冲信号作为电路触发脉冲信号来测量（脉冲信号的频率正比于发动机的转速），这种前沿脉冲信号通过I/O接口输入微机。当然，发动机转速表的信号还可来自于发电机或发动机转速传感器。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-21 微机控制的发动机转速表（二）车速表（二）车速表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：一种方法是测量固定脉冲周期所用的时间；另一种是计算固定时间内传感器输出的脉冲数量。脉冲数量计算方法是当
36、集成电路或微机检测到从传感器传来信号中的脉冲数有增加时，就开始对代表车速的脉冲进行计数，在设定时间内检测脉冲数量，然后将计数器中的数据和内存中的数据进行比较，如果相差达到或超过每小时一公里或更多时，计数器的数据就输出到显示电路来刷新显示值，整个过程不断重复。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理若测量时间很短（比如只有0.3s），从车速传感器测得的脉冲数较少，有时会有很大误差，因此大多数的系统都采用每转产生20个以上脉冲的车速传感器，车速传感器如图9-22所示。图9-22 车速传感器车载微机随时接收车速表传感器送出的电压脉
37、冲信号，并计算在单位时间里车速传感器发出的脉冲信号次数，再根据计时器提供的时间参考值，经计算处理可得到汽车行驶速度，并通过微机指令让显示器显示出来。无论前进还是倒退，汽车的速度都能显示出来。速度单位通常可由驾驶员用按钮选择，即显示km/h(公里/时)或MPH(英里/时)。车速信号还可传送到制动防抱死系统（ABS）和巡航控制系统（CCS）的电子控制单元中用于它们的控制。当车速超过某极限值时还可向驾驶员发出警报。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理五、车速里程表 1、作用：用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程的仪表。由车速表和
38、里程表两部分组成。2、分类：1）磁感应式车速里程表 2）电子式车速里程表车速里程表车速里程表磁感应式车速里程表电子式车速里程表 组成：车速传感器、电子电路、步进电机、车速表及里程表等组成。奥迪轿车指针式电子车速里程表步进电机（三）里程表（三）里程表汽车的里程表用于累计、储存和显示汽车所走过的路程，既有在需要的时候重新置值的短途表，也有用来指示汽车行驶的总里程表。如果车速表采用内置式光电耦合器传感器，里程表可能仍采用传统的结构。每次行驶里程是利用集成电路通过车速传感器所产生的脉冲信号来计算并存储汽车所行驶的里程。累加各次行驶过的里程数，便可得到汽车总行驶里程数。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修
39、汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理通常这种里程表显示七位数字，最小的一位数字是里程单位的十分之一。里程范围由指定的一组数字存储空间限定，各国车辆安全规范都有其规定值，其中美国联邦机动车辆安全规范要求英制单位范围是从000000.0到500000.0mile,目前大多数里程表的英制范围为000000.0到199999.9mile。容量范围大的英制单位范围为000000.0到925691.9，然后显示值就固定在这个数字。对于米制单位，范围则从000000.0到858993.4km，然后转到000000.0，再继续增加到622113.6 km(总里程数等价于
40、英制单位的925691.9mile)。一般采用EEPROM存储器，即使蓄电池掉电，也不会使存储的数据丢失。采用集成电路的里程表，如果集成电路坏了，有的制造厂能提供替换的芯片。不过新的芯片要进行程序化处理，以显示里程表最后的读数。大多数替换的芯片会显示一个X、S或*，表示该里程表已经换过了。集成电路里程表回零是不可能的。通常集成电路里程表读数的校正，只能在新车初驶的10英里内进行。如果里程表电路出错，显示屏会给出错误信息提醒驾驶员。错误的形式，各制造厂不完全相同。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理六、发动机转速表工作原理
41、：低压电路导通时，C2被充电。低压电路截止时，VT导通，C2放电。从而驱动电流表。放电电流的平均值与发动机的转速成正比。将电流平均值定为转速即可。发动机转速表发动机转速表典型汽车仪表电路它主要由冷却液温度传感器（热敏电阻型）、机油压力传感器（双金属片电阻型）、LM339集成电路和红、黄、绿发光二极管显示器等组成。冷却液温度传感器装在发动机水套内，它与电阻R11组成冷却液温度测量电路。机油压力传感器装在发动机主油道上，与电阻R18组成机油压力测量电路。当冷却液温度低于40时，用黄色发光二极管发黄色光显示；当冷却液温度在正常工作温度（约85）时，用绿色发光二极管发绿色光显示；当水温超过95时，发动
42、机有过热危险，以红色发光二极管发光报警，同时由三极管T控制的蜂鸣器也发出报警声响信号。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理（四）冷却液温度表、机油压力表（四）冷却液温度表、机油压力表为了解和掌握汽车发动机的工作情况，及时发现和排除可能出现的故障，汽车上均装有汽车发动机冷却液温度表和机油（润滑油）压力表。图9-23所示的电路具有显示发动机冷却液温度和机油压力两种功能。图9-23 冷却液温度表、机油压力表显示电路当机油压力过低（低于68.6kPa）时，双金属片式机油压力传感器产生的脉冲信号频率最低，此时红色发光二极管发光显示
43、，并由蜂鸣器发出声响报警信号；当发动机机油压力正常时，绿色发光二极管发光显示，表示发动机润滑系统工作正常；而在油压过高时，机油压力传感器产生的脉冲信号频率较高，黄色发光二极管发光显示，以引起驾驶员的注意，防止润滑系统故障,尤其是注意防止润滑系各部的垫子被冲和润滑装置损坏。（五）燃油表（五）燃油表电子燃油表由一个随燃油液面高度升降的浮子、一个带有电阻器的机体和一个浮动臂组成。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。电子燃油表的传感器仍然采用浮子式滑线电阻器结构，传感器由机体固定在油箱壁上，当浮子随燃油液面的高度升降时，带动浮动臂使接触
44、片在电阻器上滑动，从而使检测回路产生不同的电信号。当在整个电阻外部接上固定电压时，燃油高度就可根据接触片相对地线的电压变化输出测量值。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理在图9-24所示图中，Rx是浮子式滑线电阻器传感器，两块LM324及相应的电路和D1D7发光二极管作为显示器件组成。由R15 和D8 组成的串联稳压电路，为各运算放大器提供作为基准电压的稳定电压，输入集成电路IC1和IC2 组成的电压比较器反向输入端，为了消除汽车行驶时油箱中燃油晃动的影响，Rx输出端A点的电位通过R16 及C组成的延时电路加到IC1 和
45、IC2 的同向输入端，并与基准电压进行比较并加以放大。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理当油箱中燃油加满时，传感器Rx的阻值最小，A点电位最低，由IC1和IC2电压比较器输出为低电平，此时，6只绿色发光二极管都点亮，而红色发光二极管D1熄灭，表示油箱中的燃油已满。当油箱中燃油量逐渐减少，显示器中绿色发光二极管按D7,D6,D5次序依次熄灭。油量越少，绿色发光二极管亮的个数越少。图9-24 电子燃油表显示电路当油箱中燃油量达到下限，Rx的阻值最大，A点电位最高，集成块IC2的第5脚电位高于第6脚的基准电位，6只绿色发光二
46、极管全部熄火，红色发光二极管D1点亮，提醒驾驶员补充燃油。微机给燃油传感器施加固定的+5V电压，并将燃油传感器输出的电压通过A/D转换后送至微机进行处理，控制显示电路以条形图方式显示处理结果，如图9-25所示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理为了在系统第一次通电时加快显示，通常A/D转换不到1秒进行一次。在一般的运行环境下，为防止因汽车行驶时油箱中燃油晃动对浮子的影响等因素造成的突然摆动而导致显示不稳定，微处理器将A/D转换的结果每隔一定时间平均一次。图9-25 微机控制的燃油表系统五、汽车数字组合仪表五、汽车数字组
47、合仪表上述分装式汽车仪表具有各自独立的电路，不便采用先进的结构工艺，所有仪表加在一起体积过大，安装不方便。现代汽车通常采用数字组合仪表，其结构紧凑，便于安装和接线，但各仪表间磁效应和热效应相互影响，易引起附加误差，所以要采取一定的磁屏蔽和热隔离措施，还要进行相应的补偿。图9-26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。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理图9-26 汽车智能组合仪表（一）汽车工况信息采集（一）汽车工况信息采集汽车工况信息通常分为模拟量、频率量和开关
48、量三类：1、模拟量 发动机冷却液温度、油箱燃油量、润滑油压力等，经过各自的传感器转换成模拟电压量，经放大处理后，再由模/数转换器转换成单片机能够处理的二进制数字量，输入单片机进行处理。2、频率量 发动机转速和汽车行驶速度等，经过各自的传感器转换成脉冲信号，再经单片机相应接口输入单片机进行处理。3、开关量 由开关控制的汽车左转、右转、制动、倒车，各种灯光控制、各车门开关情况等，经电平转换和抗干扰处理后，根据需要，一部分输入单片机进行处理，另一部分直接输送至显示器进行显示。（二）信息处理（二）信息处理汽车工况信息经采集系统采集并转换后，按各自的显示要求输入单片机进行处理。如汽车速度信号除了要由车速
49、显示器显示外，还要根据里程显示的要求处理后输出里程量的显示。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理车速信息在单片机系统中按一定算法处理后送2816A存储器累计并存储。汽车其它工况信息，都可以用相应的配置和软件来处理。（三）信息显示（三）信息显示信息显示可采用前述汽车电子仪表的显示方式介绍的方式显示，如指针指示、数字显示、声光和图形辅助显示等。除了显示装置以外，汽车仪表系统还设有功能选择键盘，微机与汽车电气系统的接头和显示装置连接。当点火开关接通时，输入信号有蓄电池电压、燃油箱传感器、温度传感器、行驶里程传感器、喷油脉冲以及
50、键盘的信号，微机即按相应汽车动态方式进行计算与处理，除了发出时间脉冲以外，尚可用程序按钮选择显示出瞬时燃油消耗、平均燃油消耗、平均车速、距离和外界温度等各种信息。项目九项目九 汽车仪表的结构与维修汽车仪表的结构与维修 活动三活动三 数字仪表的结构、原理数字仪表的结构、原理在所有汽车仪表电路中，大部分都配有电源稳压器，而且不论是电磁式仪表还是电热式仪表，又都配有传感器。这样，在仪表故障中，若两个或两个以上仪表同时不工作时，应先检查仪表熔丝和电源稳压器是否有故障；若单个仪表不工作时，应首先确定故障是在传感器还是在仪表。一、汽车仪表使用注意事项一、汽车仪表使用注意事项（一）拆装注意事项（一）拆装注意
