仪表与报警系统的工作原理

时间：2022-11-06 百科知识版权反馈

【摘要】：车速里程表从变速器主传动输出端的车速传感器中取得脉冲信号，通过导线输送给显示器，显示车速和里程。指针指在0位，表示油箱无油。该装置由负热敏电阻传感器和警告灯组成。工作原理如图5-22所示，当气压正常时，膜片带动与其连在一起的动触点克服复位弹簧的弹力向上移，使其进出点断开，警告灯不亮。当气压低于一定值时，膜片在复位弹簧作用下下移，使动触点与静触点闭合，警告灯点亮。

任务二　仪表与报警系统的工作原理

【任务目标】

了解仪表系统与报警系统的工作原理；掌握仪表系统与报警系统的控制电路。

【任务分析】

学习仪表系统与报警系统的工作原理，重点掌握仪表、警告灯与传感器的线路连接。

【相关理论】

一、汽车仪表系统

1.车速里程表的工作原理

车速里程表从变速器主传动输出端的车速传感器中取得脉冲信号，通过导线输送给显示器，显示车速和里程。它完善了机械式车速里程表用软轴传输转矩所产生的诸多不足，并具有精度高、指针平稳和寿命长等特点。

图5-14　车速里程表

2.发动机转速表的工作原理及控制电路

图5-15　电子式转速表

比较常见的电子式转速表都是从点火系获取转速信号，图5-15（a）是其接线原理图。利用电容充放电的脉冲式电子转速表的电路如图5-15（b）所示，由断电器触点产生信号。当发动机工作时，分电器触点不断开闭，其开闭的次数与发动机的转速成正比。当触点闭合时，三极管VT₁无偏压而处于截止状态。电容C₂被充电，电流流向为：蓄电池正极→电阻R₃→电容C₂→二极管VD₂→蓄电池负极。

当触点分开时，三极管VT₁的基极电位接近蓄电池正极而导通，此时电容C₂便通过三极管VT₁、转速表测量机构M和二极管VD₁构成放电电路，从而驱动转速表测量机构。

当触点不断开闭时，对电容C₂不断充放电，放电电流平均值与发动机转速成正比，通过转速表测量机构（毫安表）指示发动机的转速。

3.冷却液温度表的工作原理及控制电路

工作原理如图5-16所示接通点火开关，电流由蓄电池正极经点火开关到达稳压器触点后分为两路，一路经稳压器加热线圈搭铁构成回路，另一路经指示表的加热线圈、热敏电阻等构成回路。当发动机冷却液温度较低时，传感器的热敏电阻阻值大，所以电路中电流的有效值小，则温度表中双金属片弯曲变形度小，使指针指向低温。

图5-16　冷却液温度表控制电路

当冷却液温度升高时，热敏电阻阻值变小，电路中电流的有效值变大，温度表双金属片弯曲变形度增大，使指针指向高温。

水温表指针指向高温时，其电流方向是：蓄电池正极→电热式稳压器→加热线圈→接线柱→热敏电阻（电阻变小）→搭铁→蓄电池负极。

4.燃油表工作原理及控制电路

图5-17　燃油表的控制线路

燃油表工作原理如图5-17所示，当油箱无油时，传感器中的浮子处于最低位置，此时接通点火开关，电流便从蓄电池正极→点火开关→稳压器触点→稳压器双金属片→燃油指示表加热线圈→传感器电阻→滑片→搭铁→蓄电池负极。由于传感器电阻全部串入电路中，流过燃油指示表加热线圈的电流很小，所以双金属片几乎不变形。指针指在0位，表示油箱无油。油箱的油量增加时，传感器的浮子上浮，滑片移动，使部分电阻被接入电路，于是流入加热线圈的电流增大，双金属片受热弯曲而带动指针向1方向摆动，表示油量增多。

燃油表指针偏转时，电流方向是：蓄电池正极→电热式稳压器→加热线圈→接线柱→油量表传感器→搭铁→蓄电池负极。

5.油压表工作原理及控制电路油压表工作原理如图5-18所示当电源开关接通时，电流经指示表金属片的加热线圈后，一路经传感器双金属片的加热线圈，另一路经校正电阻。由于电流流过双金属片上面的加热线圈，使双金属片受热变形；如果油压很低时，则传感器中的模片几乎没有变形，这时作用在触点上的压力较小，电流通过不久，温度略有上升，双金属片就弯曲，使触点分开，电路即被切断。经过一段时间后，双金属片冷却伸直，触点又闭合，电路又被接通。但不久触点又分开，如此循环，开闭频率每分钟约5～20次。因此当油压较低时，只要流过加热线圈较小的电流，温度略升高，触点就会分开，这样使触点打开的时间长，闭合的时间短，因而电路中电流有效值小，使指示表中双金属片因温度较低而弯曲程度小，指针向右偏移角度就小，即指示较低油压。当油压增高时，膜片向上拱曲，加在触点上的压力增大，双金属片向上弯曲程度增大，这样，只有在双金属片温度较高时，也就是要加热线圈通过较大电流且较长的时间后，触点才能分开，而且当触点分开不久，双金属片稍一冷却触点又很快闭合。因此当油压高时，触点断开状态的时间缩短，频率增高，通过绕于双金属片上的加热线圈的电流有效值增加，使双金属片向右弯曲的程度也增大，于是，指针指示较高的油压。

油压油表指针偏转时，电流方向是：蓄电池正极→机油压力表加热线圈→接线柱→机油表传感器加热线圈→搭铁→蓄电池负极。

图5-18　电热式油压表控制电路

二、汽车报警灯系统

1.机油压力过低报警灯工作原理及控制电路

工作原理如图5-19所示，当机油压力低于0.09MP时，动触点与静触点闭合，警告灯电路接通，警告灯（指示灯）点亮。当机油压力高于0.09MP时，动触点与静触点分开，警告灯电路断开，警告灯（指示灯）熄灭。

警告灯（指示灯）点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→警告灯→接线柱→弹簧→动触点→静触点→搭铁→蓄电池负极。

2.冷却液报警灯工作原理及控制电路

图5-19　膜片式机油压力过低报警灯

图5-20　冷却液式报警灯

工作原理如图5-20所示，当冷却液温度低于95℃时，双金属上的触点与固定触点保持分离状态，警告灯不亮；当冷却液温度高至95～98℃时，双金属片受热变形向右弯曲程度较大，使动触点和静触点接触，将警告灯电路接通，警告灯点亮，提醒驾驶员注意。

警告灯（指示灯）点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→警告灯→接线柱→双金属片→动触点→静触点→搭铁→蓄电池负极。

3.燃油量报警灯工作原理及控制电路

工作原理如图5-21所示，当油箱内油量减少到一定值时，燃油油量警告灯自动点亮，以提醒驾驶员注意。该装置由负热敏电阻传感器和警告灯组成。

当油箱内油量较多时，热敏电阻元件浸没在燃油中，散热快，温度较低，电阻值较大，电路中电流很小，警告灯不亮；当燃油减少到规定值以下时，热敏电阻元件露出油面，散热慢，温度较高，电阻值较小，电路中电流较大，警告灯点亮。

警告灯（指示灯）点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→警告灯→接线柱→负热敏电阻传感器→搭铁→蓄电池负极。

图5-21　燃油油量警告灯控制电路

图5-22　低气压报警灯控制电路

4.低气压报警灯的工作原理及控制电路

工作原理如图5-22所示，当气压正常时，膜片带动与其连在一起的动触点克服复位弹簧的弹力向上移，使其进出点断开，警告灯不亮。

当气压低于一定值时，膜片在复位弹簧作用下下移，使动触点与静触点闭合，警告灯点亮。警告灯（指示灯）点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→警告灯→接线柱→弹簧→动触点→静触点→搭铁→蓄电池负极。

5.制动液面报警灯工作原理及控制电路

如图5-23所示，外壳的外面套装着浮子，浮子上固定有永久磁铁，外壳内装有舌形开关的两个接线柱与警报灯和电源相连，当制动液面高度在规定值以上时，浮子浮在靠上的位置，永久磁铁的吸力不足，舌形开关在自身的弹力作用下保持断开的状态；当制动液面下降到一定高度时，浮子位置下降，舌形开关在永久磁铁吸力作用下闭合，警报灯点亮。

制动器警报灯点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→警告灯→接线柱→舌形开关→接线柱→搭铁→蓄电池负极。

6.充电报警灯工作原理工作原理及控制电路

如图5-24所示，发电机正常发电时，继电器触点在发电机中性点N电压的作用下，触点断开，充电指示灯熄灭，以示充电系统正常。若充电指示灯亮，说明充电系统有故障。

警告灯（充电指示灯）点亮时，其电流方向是：蓄电池正极→点火开关→保险→充电指示灯→继电器常闭触点→搭铁→蓄电池负极。