汽车仪表结构与原理
汽车仪表【学习目标】
(1) 掌握汽车组合仪表的结构与原理；
(2) 分析和诊断汽车仪表的故障。
一、冷却液温度表
冷却液温度表是用来指示发动机冷却液工作温度的高低。冷却液温度表电路主要由传感器、油量指示等组成。传感器安装在发动机气缸盖的冷却水套上，有热敏电阻式和电热式两种。冷却液温度表按结构原理的不同有电磁式和电热式两种。
1. 电热式冷却液温度表
电热式冷却液温度表
（1） 电热式水温表的原理：电热式水温表内部由双金属片装置组成，所以也成为双金属片式水温表。水温传感器（也成为感应塞）是一个密封的套筒，内装有条形双金属片，其上绕有加热线圈，一端与触点相接，另一端通过接触片、接线柱与水温表加热线圈串联。
当水温很低时，双金属片经加热变形向上弯曲，触点分开，由于四周温度较低，很快冷却，触点又重新闭合。故流经加热线圈的平均电流大，指示表中双金属片变形大，指针指向低温。
当水温增高时，传感器密封套筒内温度也增高，因此，双金属片受热变形后，冷却的速度降慢，所以触点分离时间增长，触点闭合时间缩短，流经加热线圈的平均电流减小，双金属片变形减小，指针偏转小，指示较高温度。
（2） 稳压器的作用：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。稳压器输出一脉冲电压。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。
2.电磁式水温表原理：
电磁式冷却液温度表
温度传感器内装有负温度系数的热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，如图6-22所示为热敏电阻式传感器。指示表内有两个线圈，右线圈与传感器串联，左线圈与传感器并联。两个线圈中间装有指针可转动的衔铁。当水温低时，热敏电阻阻值大，流经右线圈与左线圈电流相差不多，但左线圈匝数多，产生磁场强，吸引衔铁使指针偏向0°C。当水温增高时，热敏电阻阻值减小，分流作用增强，流经左的电流减小，磁力减弱，衔铁被右线圈吸引，指针向右偏转指向较高温度。
水温传感器实物图
二、 燃油表
燃油表的作用是指示汽车油箱中存油量的多少，燃油表电路主要由传感器、油量指示等组成。传感器安装在油箱中，一般为可变电阻式。根据结构原理的不同，燃油表分为电磁式和电热式两种，电热式与水温表原理相同。电磁式燃油表内装有左、右两个线圈，转子与指针相连，并位于两个线圈之间，油面传感器也采用可变电阻式传感器。
电磁式燃油表
原理：接通点火开关，电源的电流经左线圈后分为两条支路，一路经右线圈后搭铁，另一路经油面传感器的可变电阻搭铁。两个线圈中均有电流通过，并在两个线圈的周围产生磁场，转子连同指针在两个线圈磁场的作用下偏转，处于合成磁场的方向，指针指向燃油表的某一刻度。油箱中油面高时，油面传感器的电阻大，流过左线圈的电流小，产生的磁场弱，在合成磁场的作用下指针指向油面高的刻度。油量传感器安装在邮箱内部油量传感器有时和油泵安装在一起。
燃油油量传感器实物图
三、 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，一般由车速表和里程表两部分组成。车速里程表有机械式（磁感应式）和电子式两种。
磁感应式由于仍然使用了机械结构，存在指示不准确，故障率高的现象，汽车上已经基本不再使用。现在多数都使用电子式车速里程表。
电子车速里程表被广泛地应用于现代汽车。它主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分绍成。
车速里程表电路
车速传感器由变速器驱动，能够产生正比于汽车行驶速度的电信号。它由一个舌簧开关和一个含有4对磁极的转子组成。转子每转一周，舌簧开关中的触点闭合8次，产生8个脉冲信号，汽车每行驶1km，车速传感器将输出4127个脉冲。
车速传感器实物图
四、发动机转速表
发动机转速表用于指示发动机的运转速度。目前汽车多采用电子式发动机转速表，具有结构简单、指示精确、安装方便等特点。根据发动机转速表的信号源不同分为脉冲式电子转速表和磁感应式电子转速表。
脉冲式电子转速表通过点火系统的点火次数来计算发动机单位时间内转速，磁感应式通过装在发动机曲轴附近的磁感应传感器来检测发动机的。
电磁感应式电子转速表工作原理
当飞轮转动时，齿顶与齿底不断地通过心轴，空气隙的大小发生周期性变化，使穿过心轴的磁通也随之发生周期性地变化，于是在感应线圈中感应出交变电动势。该交变电动势的频率与心轴中磁通变化的频率成正比，也即与通过心轴端面的飞轮齿数成正比。
五、电子仪表系统工作原理
汽车电子仪表系统以微处理器为核心，利用来自不同传感器的模拟信号或数字信号通过中央处理器的运算处理，最后电子仪表显示器显示所有信息。汽车电子仪表系统能准确、迅速地处理各种复杂信息，并能以数字、文字或图形的形式显示出来，并能向驾驶员发出汽车各种工作状态的信号和故障信息。电子仪表系统的基本组成有传感器与开关、电子控制器及显示装置，如图6-29所示。
电子仪表系统的基本组成