第六章汽車儀表汽車儀表是用來指示汽車運行以及發動機運轉的狀況本章從學習理論著手，針對傳統儀表，主要搞懂諸如電流表、機油壓力表、水溫表和燃油表等儀表的工作原理在此基礎上，了解汽車電子儀表的顯示裝置，重點掌握汽車電子儀表的工作原理和構成，理論聯系實際，逐步掌握其外觀構成和檢測維修方法。2023/2/4儀表作用：儀表用來指示汽車運行以及發動機運轉狀況，以便駕駛員隨時了解各系統的工作情況，保證汽車安全而可靠地行駛。儀表種類：常見儀表有冷卻液溫度表、燃油表、車速里程表等。報警燈作用：當汽車或發動機的某一系統處于不良或特殊狀態時，突然發亮，以提醒駕駛員注意以便采取適當措施，保證行車安全。儀表板的作用：使駕駛員隨時掌握汽車主要運行參數和重要部位的狀態參數，以便能正確地使用汽車及時發現故障和不安全因素。儀表板上裝有各種指示儀表和報警裝置。組合儀表的組成：面罩、邊框、表芯、印制電路板、插接器、報警燈、指示燈及儀表燈等。有些還帶有電源穩壓器和報警蜂鳴器。桑塔納2000型轎車用組合儀表1-冷卻溫度表；2-燃油表；3-電子鐘分鐘調整旋鈕；4-電子鐘時鐘調整旋鈕；5-電子液晶鐘；6-阻風門接起指示燈；7-手制動拉起和制動液面警告燈；8-機油壓力警告燈；9-充電指示燈；10-電子車速里程表；11-遠光指示燈；12-后窗除霜加熱指示燈；13-冷卻液液面警告燈；14-電子發動機轉速表第一節電流表和電壓表一、電流表1、電流表的作用

電流表用來指示蓄電池充電電流或放電電流的大小，它串接在電路中，電流表的正極接發電機的正極，負極接蓄電池的正極。當電流表的指針指向“+”側時，表示蓄電池充電；當電流表的指針指向“－”側時，表示蓄電池放電。進口汽車基本上都已取消了電流表而用充電指示燈代替，國產部分汽車還裝用電流表，如解放CAl092汽車兩者都具備。2、電流表的結構與原理（1）電磁式電流表1）結構：電流表內的黃銅片(相當于單匝線圈)固定在絕緣底板上，兩端與接線柱相連，黃銅片的下面裝有永久磁鐵，磁鐵內側的軸上裝有帶指針的軟鐵轉子。（2）原理：1）當沒有電流通過電流表時，軟鐵轉子被永久磁鐵磁化而相互吸引，使指針停在中間“0”的位置。2）當充電電流通過黃銅片時，在黃銅片周圍產生磁場，與永久磁場合成一個磁場，使軟鐵轉子向“+”方向偏轉一個角度，充電電流愈大，偏轉角度愈大，電流表的讀數愈大；當放電時，指針則反向偏轉，指示蓄電池放電電流的大小。

2．動磁式電流表（1）結構：導電板2固定在絕緣底板上，兩端與接線柱1、3相連，中間裝有磁軛6，與導電板2裝在一起的轉軸上裝有指針5與永磁轉子4，該表與電磁式電流表的區別在于轉子是永久磁鐵。2.原理(1)當沒有電流通過電流表時，永久磁鐵轉子4通過磁軛6構成磁回路，使指針保持在中間“０”的位置。(2)當放電電流通過導電板2時，在它的周圍產生磁場，使浮裝在導電板中心的磁鋼指針向“一”向偏轉，指示出放電電流讀數。電流越大，偏轉越多，則示電流讀數越大。若充電電流通過導電板2時，則指針偏向“十”，指示出充電電流的大小。動磁式電流表大多數汽車上電流表已被結構簡單而價廉的充電指示燈所取代。充電指示燈雖不如電流表那樣可以直接指示充放電電流的讀數，但可以通過指示燈信號變化，來表明發電機、調節器的工作是否正常。二、電壓表

電壓表用來指示工程機械電源系統的工作情況。它不僅能指示交流發電機和調節器的工作狀況，同時還能指示鉛蓄電池的技術狀況，比電流表和充電指示燈更為直觀和實用。電壓表與鉛蓄電池、交流發電機和用電設備并聯，并由電源開關控制的電路，連接圖如5—4所示。圖5－4電壓表的連接示意圖接通電源開關，電壓表即可指示鉛蓄電池的端電壓，對使用24v電系的工程機械柴油車輛，一般為23．5—24．8V則為正常，如起動時電壓表指示電壓過低，則為鉛蓄電池虧電或有故障。交流發電機以正常轉速運轉時，電壓表應指示在25．5-27．5V的規定范圍內。如起動前后，電壓表指示讀數不變，則說明交流發電機不發電；如起動后電壓表指示值不在規定范圍內，則說明調節器調整不當或損壞。

圖5-5為美國·卡特皮勒公司生產的小型振動，壓路機上所使用的電壓表的工作原理圖。它由兩只十字交叉的電磁線圈、永久磁鐵、轉子、指針和刻度盤組成。兩只線圈相互串聯，在電路中又串有一個穩壓二極管和限流電阻。穩壓二極管的作用是當電源電壓達到一定數值時，才能將電壓表電路接通。圖5—5電磁式電壓表1—線圈；2—線圈；3—帶指針的轉子；4－永久磁鐵基本工作原理如下：在電源開關未接通時，電壓表未加電壓，永久磁鐵將轉子磁化，使指針指向最小刻度。當接通電源開關后，電源電壓高于穩壓管反向擊穿電壓時，穩壓管擊穿導通，兩線圈中便有電流通過，產生形成合成磁場，該合成磁場與永久磁鐵的磁場相互作用；使轉子帶動指針偏轉。電源電壓越高，通過線圈的電流大，其磁場越強，因此指針的偏轉角度越大，即可指示相應的電壓數值。第二節機油壓力表、水溫表、燃油表、車速里程表、轉速表一、機油壓力表作用：用來指示發動機潤滑系統機油壓力的大小。組成：機油壓力表的電路由機油壓力表和機油壓力傳感器兩部分組成。安裝：機油壓力表安裝在組合儀表內，機油壓力傳感器安裝在潤滑主油道上。說明：目前進口汽車基本上都已取消了機油壓力表而用機油壓力報警燈代替，國產大多數汽車還同時裝有機油壓力表和機油壓力報警燈。分類：指示表在結構上分為電熱式（雙金屬片式）和電磁式兩種，傳感器分為電熱式（雙金屬片式）和可變電阻式兩種。指示表和傳感器的配合類型如下：(1)電熱式指示表+電熱式傳感器(2)電磁式指示表+可變電阻式傳感器(3)電熱式指示表+可變電阻式傳感器1、機油壓力表及機油壓力傳感器的結構與工作原理（1）彈簧管式機油壓力表彈簧管式機油壓力表由表頭(即指示器)和連接氣缸體潤滑油路的機油軟管或銅管兩個部分組成。表頭的內部結構和組成見圖5-6所示。其主要機件為一根用彈性金屬制成的空管，截面呈橢圓形，并彎成不到一整圈的圓弧，使其橫截面的長軸垂直這個圓弧的平面。如果管子內部空間與其外表面之間產生壓力差，則這種管子可以變更其曲率。圖5—6機油壓力表的彈簧管圖5—7所示即為這種具有彈簧管機油壓力表的簡單結構圖。在黃銅管接頭2中焊有彈簧管5，它的自由端用杠桿4鉸接于耳子6，耳子6與指針3制成一體。指針3在支架l的孔中旋轉，而支架1則固定于接頭2上。當液體或氣體在壓力下進入彈簧管5時，彈簧管曲率變更，使其中心角縮小，于是由杠桿4帶動指針3向右方偏轉；機油的壓力愈高，指針移轉的角度愈大，表面指示的壓力數值也愈大。圖5—7彈簧管式機油壓力表的簡單結構圖1—指針支架；2—管接頭；3—指針；4－杠桿；5－彈簧管；6－耳子（2）電熱式機油壓力表1）機油壓力傳感器機油壓力傳感器內部裝有膜片，其下腔與發動機潤滑主油道相通，機油壓力直接作用到膜片上，其上方壓著彈簧片，簧片一端與外殼固定并搭鐵，另一端焊有觸點，雙金屬片上繞著加熱線圈，線圈的一端焊在雙金屬片的觸點上，另一端焊在接觸片上。2）電熱式機油壓力表：機油壓力表內裝有中雙金屬片，其上繞有加熱線圈，線圈兩端分別與機油壓力表接線柱相接，機油壓力表接線柱與機油壓力傳感器相接，機油壓力表接線柱經點火開關與電源相接。雙金屬片的一端彎成勾形，扣在指針上。機油壓力表的工作原理1）當點火開關閉合時，電流表的電路為：蓄電池正極→點火開關→機油壓力表接線柱→機油壓力表內雙金屬片的加熱線圈→機油壓力表接線柱→機油壓力傳感器接線柱→接觸片→機油壓力傳感器內雙金屬片上的加熱線圈→觸點→彈簧片→搭鐵，回到電源負極。2）電流通過電流表內雙金屬片的加熱線圈時生熱就會使雙金屬片變形，帶動指針偏轉。

①若機油壓力很低，則傳感器膜片變形很小，作用在觸點上的壓力也很小，通電時，溫度略有上升，傳感器雙金屬片稍有變形，就會使觸點分開，切斷電路；冷卻后觸點又接通電路，循環工作。因觸點壓力小，分開時長，接觸時短，平均電流小，壓力表內雙金屬片變形小，指針偏轉量小，指示低油壓。

②當機油壓力升高，則傳感器膜片變形增大，作用在觸點上的壓力也增大，傳感器內雙金屬片被壓向上彎曲，需要通電時間長雙金屬片變形量大才能使觸點分開，切斷電路；稍一冷卻觸點又接通電路，循環工作。因此，機油壓力升高時，觸點分開時短，接觸時長，平均電流大，壓力表內雙金屬片變形大，指針偏轉量大，指示高油壓。

③為使油壓壓力表指示值不受外界溫度變化影響，雙金屬片做成“Π”形，一臂有加熱線圈，另臂作補償。因外界溫度變化而引起工作臂變形時，由補償臂的相應變形進行補償，減小了誤差。

④安裝傳感器時箭頭朝上，保證工作臂位于補償臂上方，避免工作臂產生熱影響補償臂。

⑤發動機正常工作時，機油壓力正常值為：低速≮0.15MPa，高速≯0.5MPa。電磁式機油壓力表與可變電阻式機油壓力傳感器1-L1線圈；2-鐵磁轉子；3-指針；4-L2線圈；5-可變電阻式機油壓力傳感器（3）電磁式機油壓力表

工作過程：當油壓降低時，傳感器５的電阻值增大，線圈L1中的電流減小，線圈L2中的電流增大，轉子２帶動指針３隨合成磁場的方向逆時針轉動，指向低油壓；當油壓升高時，傳感器５的電阻值減小，線圈L1中的電流增大，線圈L2中的電流減小，轉子２帶動指針３隨合成磁場的方向順時針轉動，指向高油壓。二、冷卻液溫度表1、作用：指示冷卻液溫度。2、系統組成：溫度傳感器(裝于發動機水套上)和冷卻液溫度指示表。3、分類：電熱式、電磁式和動磁式三種，冷卻液溫度傳感器可分為雙金屬片式和熱敏電阻式兩種。汽車水溫表指示表＋傳感器電熱式電磁式電熱式可變電阻式汽車水溫表由指示表和傳感器兩部分組成。(1)電熱式冷卻液溫度表

1)電熱式冷卻液溫度表配電熱式冷卻液溫度傳感器結構原理與機油壓力表相似，但表頭刻度相反。雙金屬片變形最大時指示低溫，變形最小時指示高溫。發動機正常工作水溫應在75-90℃之間。

2)電熱式冷卻液溫度表配熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器主要由熱敏電阻、彈簧、殼體等組成。熱敏電阻下端通過殼體接地，上端通過彈簧與導電柱、接線柱相通。A.負溫度系數的熱敏電阻—一般用二氧化鈦與氧化鎂的混合物、氧化鎳與氧化錳的混合物或氧化錳、氧化鎳、氧化鈷的混合物等半導體材料制成。特點是溫度升高時其阻值變小；溫度降低時，其阻值變大。B.正溫度系數的熱敏電阻—一般由半導體鈦酸鋇為基本材料制成。其特點是溫度升高時其阻值增加，溫度降低時其阻值也減小。①當水溫很低時，雙金屬片２經加熱變形向上彎曲，觸點分開，由于四周溫度較低，很快冷卻，觸點又重新閉合。故流經加熱線圈的平均電流大，指示表中雙金屬片7變形大，指針指向低溫。②當水溫增高時，傳感器密封套筒內溫度也增高，因此，雙金屬片受熱變形后，冷卻的速度降慢，所以觸點分離時間增長，觸點閉合時間縮短，流經加熱線圈的平均電流減小，雙金屬片7變形減小，指針偏轉小，指示較高溫度。

3)儀表穩壓器①作用：當電源電壓變化時穩定儀表電壓，避免儀表的指示誤差。②適用范圍：電熱式水溫表或電熱式燃油表配用可變電阻式傳感器的電路。③電熱式儀表穩壓器A.組成：雙金屬片、一對常閉觸點、電熱線圈、座板和外殼等。B.工作原理電源電壓偏高時，電熱線圈中的電流增大，產生的熱量大，使觸點在較短的時間里斷開，而又需較長時間冷卻才能重新閉合，即觸點閉合時間短，斷開時間長，致輸出的平均電壓較電源電壓低(即較大幅度地降低了電源電壓)；反之，電源電壓偏低時，電流小熱量小，觸點閉合時間長而斷開時間短，輸出的平均電壓相對高(即較小幅度地降低了電源電壓)。即在電源電壓變化時，保持輸出電壓穩定。(2)電磁式冷卻液溫度表其結構除表盤部分外與電磁式油壓表相同。也采用負溫度系數熱敏電阻傳感器，當冷卻液溫度發生變化時，熱敏電阻傳感器直接控制左右線圈中的電流大小，使兩個鐵芯作用于銜鐵上的電磁力發生變化，從而帶動指針偏轉，指示相應的溫度值。

電源是由接線柱B接入指示器的兩個軟鐵心的線圈的繞組。左線圈的一端與表殼搭鐵，右面繞組的一端經接線柱以電線和傳感器1連接并搭鐵。當接通電流后，轉子力將其寬面沿二個線圈組成合成磁場的磁力線方向排列。當電壓不變時，左線圈繞組電流強度不變。故合成相對地穩定。而右線圈繞組電流強度則決定于傳感器的電阻。傳感器電阻又決定于周圍的水溫。它在室溫下的電阻很大，受右線圈繞組的電流強度的制約，此時指針停在刻度盤上40℃處。但當溫度升高時，右線圈磁場家加強，合成磁場向順時針方向偏移，指針也同時偏轉，示值向高溫區轉移。當切斷電流后，平衡錘使轉子和指針一起回至刻度盤左方低溫極限位置。溫度傳感器內裝有負溫度系數的熱敏電阻1，其阻值隨溫度的升高而減小。指示表內有兩個線圈，L2與傳感器串聯，L1與傳感器并聯。兩個線圈中間裝有指針可轉動的銜鐵4。串聯電阻R用來限制流經線圈L2的電流。當水溫低時，熱敏電阻阻值大，流經L1線圈與L2線圈電流相差不多，但L1匝數多，產生磁場強，吸引銜鐵使指針偏向0°C。當水溫增高時，熱敏電阻阻值減小，分流作用增強，流經L的電流減小，磁力減弱，銜鐵被L2吸引，指針向右偏轉指向較高溫度。以上介紹的冷卻液溫度傳感器，只有一個接線柱，與冷卻液溫度表相接。在有些車上，如奧迪、紅旗轎車，熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器有兩個接線柱，同時控制冷卻液溫度表與冷卻液溫度報警燈電路，。在傳感器中，雙金屬片控制的常開觸點與高溫報警燈相連，熱敏電阻與冷卻液溫度表相連。三、燃油表作用：指示汽車燃油箱燃油儲量。組成：燃油表，傳感器，浮筒。對雙油箱系統在各油箱均有一個浮筒和一個傳感器，由開關切換。傳感器均為可變電阻式，但指示表有電磁式和雙金屬片式兩種。1、燃油表分類（1）電磁式燃油表雙線圈式燃油表A.組成：左線圈，右線圈，指針，轉子，可變電阻，滑片，浮子等。B.工作原理：C.可變電阻（阻值約為65Ω）一端搭鐵可避免滑片與電阻接觸不良時產生火花發生火災。電磁式燃油表結構與工作原理見圖。傳感器由可變電阻滑片和浮子組成。當燃油箱油位高低變化時，浮子帶動滑片移動，從而改變電阻大小，相當于熱敏電阻感受溫度變化的作用。L2與可變電阻并聯，L1與可變電阻串聯，因此其工作原理與電磁式水溫表相似。

當點火開關置ON時，電流由蓄電池正極→點火開關S→燃油表接線柱10→左線圈L1→接線柱9→右線圈L2→搭鐵→蓄電池負極。同時電流由接線柱9傳感器接線柱8→可變電阻5→滑片6→搭鐵→蓄電池負極。左線圈L1和右線圈L2形成合成磁場，轉子3就在合成磁場的作用下轉動，使指針指在某一刻度上。工作過程：

當油箱無油時，浮子下沉，可變電阻5上的滑片6移至最右端，可變電阻5被短路，右線圈L2也被短路，左線圈L1的電流達最大值，產生的電磁吸力最強，吸引轉子3，使指針停在最左面的“0”位上。

隨著油箱中油量的增加，浮子上浮，帶動滑片6沿可變電阻滑動。可變電阻5部分接入電路，左線圈L1電流相應減小，而右線圈L2中電流增大，轉子3在合成磁場的作用下向右偏轉，帶動指針指示油箱中的燃油量。如果油箱半滿，指針指在“1／2”位；當油箱全滿時，指針指在“1”位。（2）電熱式燃油表①組成(為穩定電壓需串聯一個儀表穩壓器)。②工作原理：油量多時，浮子上升，傳感器阻值減小，流過表中電熱線圈的電流增加，雙金屬片變形大，指針指向燃油多的一側；反之指向燃油少的一側。

電熱式燃油表與電磁式燃油表二者的工作原理基本相同：當低油量時，浮子處于較低位置，滑動接觸片觸頭位于可變電阻的右端，此時電阻阻值最大而電流最小，表頭里的電阻絲散熱量少，使表頭里的金屬片產生變形較少，指針則處于接近“零”位。當加油后，油面高度增加時，浮子上升，觸頭逐步向左移動，回路電阻減小，電流增大，雙金屬片熱變形增大，指針隨之右移，當油箱加滿時，指針將指示“1”的位置上。

（3）電子燃油表

1）結構電路由兩塊IC電壓比較器及相關電路、發光二極管顯示器、浮筒傳感器三大部分組成。Rx是傳感器的可變電阻，電阻R15和二極管VD8組成穩壓電路，給IC1、IC2兩塊電壓比較器反向輸入端提供基準電壓信號。電容C和電阻R16組成延時電路，接到電壓比較器的同向輸入端，Rx產生的變化電壓信號經延時后與基準電壓信號進行比較放大。

2）工作原理當油箱內燃油加滿時，Rx阻值最小，A點電位最低，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為低電平，6只綠色發光二極管全部點亮，而紅色發光二極管VD1熄滅，表示油箱已滿。當油箱內的燃油量逐漸減少時，Rx阻值逐漸增大，A點電位逐漸增高，綠色發光二極管VD7、VD6、VD5、…、VD2依次熄滅。燃油量越少，綠色發光二極管亮的個數越少。當油箱內燃油用完時，Rx的阻值最大，A點電位最高，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為高電平，6只綠色發光二極管全部熄滅，而紅色發光二極管VD1亮，表示油箱無油。2、燃油表使用注意事項①燃油表必須與穩壓器、傳感器配套使用。②燃油傳感器與油箱必須接地良好。③電磁式燃油表接線柱極性須接對。五、車速里程表組成：由指示汽車速度的車速表和記錄所駛全程數的里程表組成，共用一根軟軸與汽車傳動系統相連。分類：磁感應式、電子式。1、磁感應式車速里程表(1)車速表1)組成：由永久磁鐵、帶有軸及指針的鋁碗、罩殼和緊固在車速里程表外殼上的刻度盤等組成。罩殼是固定的，鋁碗是杯形的，與永久磁鐵及罩殼之間具有一定的間隙，沒有機械連接。鋁碗與指針一起轉動，在靜態時，由于盤形彈簧(游絲)的作用使指針指在刻度盤“0”的位置上。2)工作原理：汽車直線行駛時，變速器輸出軸上的蝸輪、蝸桿及軟軸等帶動永久磁鐵轉動，在鋁碗上感應出蝸流，產生轉矩，鋁碗反抗盤形彈簧向永久磁鐵轉動方向轉動，帶動指針同轉一個角度，因蝸流強弱與車速成正比，所以指針指示的速度也必與汽車的行駛速度成正比。車速越高，永久磁鐵旋轉越快，鋁罩上的渦流也就越大，因而轉矩越大，使鋁罩帶著指針偏轉的角度越大，因此指針在刻度盤上指示的車速也就越高。(2)里程表由蝸輪、蝸桿和計數輪組成的，其與汽車傳動軸間有定傳動比。汽車行駛時，軟軸驅動車速里程表的小軸，經三對蝸輪、蝸桿帶動里程表的第一計數輪轉動。第一計數輪上的數字為1/10km，每兩個相臨的計數輪之間，又通過本身的內齒和進位計數輪的傳動齒輪，形成1：10的傳動比。這樣汽車行駛時，就可累計行駛里程。2、電子式車速里程表（奧迪100型轎車）組成：車速傳感器、電子電路、車速表和里程表。①車速傳感器：由變速器驅動，能產生正比于汽車行駛速度的電信號。由一個舌簧開關和一個含有四對磁極的轉子組成。轉子每轉一周，舌簧開關中的觸點閉合8次，產生8個脈沖信號，汽車每行駛1km，車速傳感器將輸出4127個脈沖。磁電式轉速傳感器，主要是利用磁阻元件來做轉速測量的。磁阻元件有一個特性，就是其阻抗值會隨著磁場的強弱而變化。

上圖所示是磁電式轉速傳感器的原理圖，由兩個磁阻元件和兩個電阻構成的電橋回路，其差動輸出信號即檢測信號被取出后直接送到DC放大器進行放大。

圖1為光電式車速傳感器的結構，它用在數字式速度表上，由發光二極管、光敏晶體管以及安裝在速度表驅動軸上的遮光板構成。它的工作原理如圖2所示。當遮光板不能遮斷光束時，發光二極管的光射到光敏晶體管上，光敏晶體管的集電極中有電流通過，使該管導通，這時三極管VT2也導通，因此在Si端子上有5V電壓輸出。脈沖頻率由車速決定，車速為60km/h時，儀表撓性驅動軸的轉速為637r/min，儀表軟軸每轉一圈，傳感器有20個脈沖輸出。②電子電路：A.作用：將車速傳感器送來的具有一定頻率的電信號，經整形、觸發，輸出一個與車速成正比的電信號。B.組成：穩壓電路、單穩態觸發電路、恒流源驅動電路、64分頻電路和功率放大電路。③車速表：是一個磁電式電流表。當汽車以不同車速行駛時，從電子電路接線端輸出的與車速成正比的電流信號便驅動車速表指針偏轉，從而指示相應的車速。車速表標度盤上50—90km/h區域用紅色標志，表示“經濟車速”區域。④里程表：由一個步進電動機及六位數字的十進位齒輪計數器組成。步進電動機是一種利用電磁鐵的作用原理將脈沖信號轉換為線位移或角位移的電機。車速傳感器輸出的頻率信號經64分頻器分頻后，再經放大，驅動步進電動機帶動齒輪計數器累計行駛里程。五、發動機轉速表為了檢查和調整發動機，并監視發動機的工作狀況，更好地掌握換檔時機，大多數汽各都安裝發動機轉速表。(1)作用：測量發動機曲軸轉速。(2)分類：機械式、電子式。電子式轉速表按轉速信號的獲取方式不同，可分為：A.從點火系獲取信號的轉速表；B.測取飛輪(或正時齒輪)轉速的轉速表；C.從發電機上獲取轉速信號的轉速表。注意：駕駛員可以根據發動機轉速正確地選擇換擋時機，防止發動機超速運轉。發動機轉速不得進入紅色區域以防造成發動機早期損壞。(3)脈沖式電子轉速表的原理轉速信號取自點火系初級電路。發動機工作時，點火控制器大功率控制三極管不斷導通與截止，其變化次數與發動機轉數成正比。A.當其導通時，晶體管VT無偏壓而截止，電容器C2被電源充電：蓄電池正極→電阻R3→電容器C2

→二極管VD2

→蓄電池。B.當其截止時，晶體管VT導通，電容C2通過導通的VT1

→轉速表測量機構M(實際上為毫安表)→二極管VD1放電，從而驅動轉速測量機構。C.當控制管不斷導通與截止時，C2不斷充放電，其放電電流的平均值與發動機轉速成正比，通過轉速表指針指示發動機轉速。（4）電磁感應式轉速表這種轉速表由裝在飛輪殼上的轉速傳感器和裝在儀表板上的轉速表表頭(包括電子線路)組成。圖6—15為磁感應式轉速傳感器的結構原理圖。它由永久磁鐵3、感應線圈6、心軸5、外殼2等組成。

在旋轉軸上安裝檢測齒輪，讓傳感器靠近齒尖，取出與轉速成比例的頻率信號。當飛輪轉動時，齒頂與齒底不斷地通過心軸，空氣隙的大小發生周期性變化，使穿過心軸的磁通也隨之發生周期性地變化，于是在感應線圈中感應出交變電動勢。該交變電動勢的頻率與心軸中磁通變化的頻率成正比，也即與通過心軸端面的飛輪齒數成正比。磁感應式轉速傳感器輸出的近似正弦波頻率信號加在轉速表線路，經電路處理后，輸出具有一定的幅值和寬度的矩形波，用來驅動毫安表。由于輸入的信號頻率與通過心軸的飛輪齒數成正比，信號的頻率和幅值與發動機轉速成正比，當轉速升高時頻率升高，幅值增大，使通過毫安表中的平均電流增大，則指針擺動角度也相應增大，于是轉速表指示的轉速就高。第三節汽車電子儀表顯示裝置傳統的汽車儀表，如電流表、車速里程表、機油壓力表、燃油表與水溫表等，這些儀表基本上都采用電熱式或電磁式結構原理，通過指針和刻度盤實現模擬顯示。這些儀表雖然結構簡單，但精度不高、可靠性差、體積大、質量大、而且顯示的信息量少、目視性不好、易使駕駛員眼睛疲勞、難以滿足人們對汽車舒適性和方便性的要求。隨著汽車工業的發展，人們對汽車性能的要求越來越高，這樣汽車行駛過程中各系統工作狀態的信息需求量顯著增加，即對汽車儀表功能的要求越來越高。為適應汽車安全、節能、舒適和低污染的要求，汽車電子控制裝置必須能準確、迅速地處理各種復雜的信息，并以數字、文字或圖形顯示出來，而且信息還要精確、可靠。這樣現在高檔汽車的組合儀表已采用電子顯示裝置，即采用了電子儀表。一、電子儀表的優點1）能提供大量、復雜的信息，顯示直觀。為滿足汽車排氣凈化、節能、安全性和舒適性的要求，汽車電子控制裝置必須能迅速、準確地處理各種復雜的信息，并以數字、文字或圖形顯示出來，供駕駛員了解汽車的運行狀況，并及時處理。另外，汽車的故障診斷、導航、定位等大量的信息，數子儀表顯示終端能完成這些任務。2）具有高精度和高可靠性。數字式儀表顯示為即時值，故精度高，又因沒有運動部件，故障率低，提高了可靠性。3）可滿足小型、輕量化的要求。數字式儀表既可適用各種傳感器和控制系統的電子化，又可實現小型輕薄化。既節省了儀表臺附近的空間利用率，又處理日益增多的信息。4）具有一表多用的功能。數字式儀表采用數字顯示，既可用一組數字分時顯示，又可同時顯示幾個信息，不必為每個信息設置一個指示表，故使儀表系統結構得以簡化。

二、顯示器件

目前在汽車上最常用的電子顯示器件可分為兩大類：發光型非發光型真空熒光管VFD發光二極管LED陰極射線管CRT等離子顯示器件PDP電致發光顯示器件ELD發光型顯示器件非發光型顯示器件電致變色顯示器件ECD液晶顯示器件LCD如上所述都可以作為汽車電子顯示器件使用。應用廣泛的是發光二極管和液晶兩種。既可做成數字式的，也可做成圖形或指針式的。1、發光二極管(LED)發光二極管是電子顯示裝置中最簡單的一種，體積小，結構簡單，耐用，使用壽命長達5X104h以上。

發光二極管的結構:PN結為特殊材料制成的。當PN結空穴從P區流向N區和電子從N區流向P區時，電于從導帶躍遷到價帶與空穴產生復合結外加正向電壓，放出能量，從而發出一定波長的光。發光二極管的顏色有紅、綠、黃、橙，可單獨使用，也可用來組成數字或光條圖。（1）發光二極管組成的光條顯示器(2)發光二極管組成的數碼顯示器(3)發光二極管組成的點陣顯示器。(4)發光二極管還常用做汽車儀表板上的報警指示燈，如燃油、制動液、風窗洗滌液等的液面過低，制動蹄片過薄，制動燈、尾燈、前照燈等的燈泡燒壞，這時報警指示燈就會亮。(5)發光二極管響應速度較快、工作穩定、可靠性高、體積小、重量輕、耐振動、壽命長。

（6）發光二極管的缺點：在環境暗的情況下，效果較好，在陽光直射下很難辨別；若要增大其亮度，則需要相當大的電流，功率消耗較大，故使用受到限制。2、液晶顯示器（LCD）

液晶是一種有機化合物，由長形桿狀分子構成。在一定的溫度范圍內，它具有普通液體的流動性，也具有晶體的某些特征。液晶的光學性質是隨著分子排列方向的變化而變化，當在液晶上加一個電場時，液晶桿狀分子的長軸方向發生變化，因此液晶的光學性質也發生變化。液晶顯示器是一種被動顯示裝置，具有顯示面積大、耗能少、顯示清晰、在陽光直射下不受影響等特點，應用十分廣泛。液晶顯示器需要外來光源，因為其自身不能發光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外來光源可以是日光，也可以是人為光源，人為光源可以由燈光開關控制，也可以由點火開關的RUN擋或ACC擋控制。

液晶顯示器是一種新型的非發光型平板顯示器，構造:在前、后玻璃板2、3之間夾有一層液晶，外表面分別貼有前偏光鏡1和后偏光鏡4，在玻璃板的后面放有反射鏡5。前面的偏光鏡是垂直偏光鏡，后面的偏光鏡是水平偏光鏡。液晶顯示的數字或光條是透過垂直偏光鏡觀看的。液晶分子的排列方式將來自垂直偏光鏡的光波旋轉90°，這樣垂直方向的光波穿過液晶后變成水平方向的光波，水平方向的光波穿過水平偏光鏡后到達反射鏡，經反射鏡反射后按原路反射回去，這時再透過垂直偏光鏡看液晶時，液晶呈亮的狀態。液晶顯示器（LCD）的工作原理a)當液晶不加電場時，液晶將垂直光波旋轉90當給液晶加上一個電場時，液晶分子將重新排列，液晶便不能使光波旋轉了。來自垂直偏光鏡的光波，通過液晶后，仍是垂直方向的光波，垂直光波無法穿過水平偏光鏡到達反射鏡，這時再透過垂直偏光鏡看液晶時，液晶呈暗的狀態。液晶顯示器（LCD）的工作原理b)當液晶加電場時，液晶不能將光波旋轉通過以上分析可知，當液晶不加電壓時，光線可穿過液晶到達反射鏡，再由反射鏡反射回去，觀察者可看到液晶呈亮的狀態；當液晶加上電壓時，液晶分子方向發生改變，并且將不能使光波旋轉，來自垂直偏光鏡的光波經過液晶后，將不能穿過水平偏光鏡到達反射鏡，觀察者看到的液晶呈暗的狀態。這樣將液晶制成字符段，分別控制每個字符段的通電狀態，即控制哪些字符段呈亮的狀態，哪些字符段呈暗的狀態，觀察者便可在液晶上看到字段了。加到液晶上的方波電壓，是通過兩塊偏光鏡與前、后玻璃板上的導電字符段輪廓線接觸來實現的。前、后玻璃板上有顯示字符段輪廓形狀的金屬鍍膜。液晶顯示器本身沒有顏色，只能靠液晶顯示器前面的濾色膜決定。液晶顯示的缺點是液晶為非發光型物質，白天靠日光顯示，夜間必須使用照明光源。低溫條件下靈敏度較低，有時甚至不能正常工作。3、真空熒光顯示器(VFD)

真空熒光顯示器是一種主動顯示系統，使用壽命長，色譜寬，易與控制電路連接，環境溫度適應性強，可改變其顯示亮度，能顯示數字、單詞和柱狀圖表等。真空熒光顯示器實際上是一種低壓真空管，它由玻璃、金屬等材料構成。汽車用的數字式車速表的真空熒光顯示器：真空熒光顯示器由燈絲、柵格、陽極和玻璃罩構成。其中燈絲為陰極，與電源負極相接；陽極為涂有磷光物質的屏幕，與電源正極相接，采用的是20字符段圖形(也有采用7或14字符段圖形)，每個字符段由電子開關單獨控制通電狀態；在燈絲與陽極之間有柵格，整個裝置密封在被抽真空的玻璃罩內。真空熒光顯示器的工作原理：

當陰極有電流通過時，燈絲便產生熱量，釋放電子。由于柵格的電位比陰極的電位高，電子被柵格吸引；而陽極的電壓更高，這樣一些電子穿過柵格，均勻地打在陽極的字符段上。凡是由電子開關通電的字符段，受電子轟擊后發亮；否則，發暗。這樣通過控制字符段的通電狀態，便可在真空熒光顯示器上形成不同的數字。

真空熒光顯示器十分明亮，大多數制造廠都作了這樣的處理：每當接通燈光開關時，將真空熒光顯示器的亮度降至75％，為了白天有足夠的亮度，燈光開關的變阻器可使真空熒光顯示器的亮度增強。由于真空熒光顯示器是一種真空管，這樣為保持一定的強度，必須采用一定厚度的玻璃外殼，故體積和質量較大。一、汽車儀表使用注意事項1.拆裝注意事項，現分別介紹如下：①拆裝組合儀表時，應先拆下蓄電池負極電纜線，以免手觸摸儀表板后面線束時造成線路短路。②拆組合儀表裝飾面板時，由于固定螺釘是隱蔽的，因此，要仔細查找固定螺釘，否則強行拆卸將會損壞裝飾面板。③拆裝組合儀表時，應注意儀表板后面的線束插接器及車速里程表軟軸接頭，一般都帶有鎖止機構，切忌強拆。④從電路板上拆下儀表表芯、電源穩壓器、照明燈及指示燈時，不要損壞印制電路。第四節儀表裝置的故障診斷及排除

2.單獨更換表芯或儀表傳感器時，注意儀表與傳感器必須配套使用。3.拆裝儀表及傳感器時，注意動作要輕，不要敲打。4.電熱式機油壓力傳感器安裝時有方向要求。5.儀表與傳感器的接線必須可靠。6.電磁式儀表的接線柱有極性之分，不得接錯。二、燃油表、冷卻液溫度表、機油壓力表的常見故障的診斷與排除在所有汽車儀表電路中，大部分都配有電源穩壓器，而且不論是電磁式儀表還是電熱式儀表，又都配有傳感器。這樣，在儀表故障中，若兩個或兩個以上儀表同時不工作時，應先檢查儀表熔絲和電源穩壓器是