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1、学习情境 5 车速表指示异常学习情境描述 q 学习情境 5 车速表指示异常主要针对学生仪表系统学习的需要。以企业调研依据、设置仪表系统故障常见故障仪表指示异常作为仪表系统的学习情境。要求学生具有的能力目标在实训完成，知识目标主要通过在专业教室教学和实验教学完成.能 力 目 标n会针对汽车汽车仪表系统技术问题与客 户进行技术指导和交流q会汽车汽车仪表系统电路连接n会进行汽车仪表主要零部件检测和更换n会进行汽车仪表系统故障判断和排除知 识 目 标n会描述汽车仪表系统的构成；n会描述汽车仪表系统电路和工作原理 ；n会描述汽车仪表系统的安装及调整方 法；n会描述汽车仪表系统一般故障的判断 及检测方法。
2、5.1 概述 5.2 传统仪表 5.3 数字仪表 实训项目5.1 传统仪表的故障诊断 实训项目5.2 帕萨特B5轿车数字仪表的故障诊断5.1 概述5.1.1 汽车仪表的分类 5.1.2 数字式仪表的优点5.1.1 汽车仪表的分类1.按工作原理划分机械式仪表:就是基于机械作用力而工作的仪表。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。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。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
3、分析处理后控制显示装置的仪表。2.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。5.1.2 数字仪表的优点（1）指示精度高。 （2）重复性好。 （3）分度均匀。 （4）响应速度快、无抖动。 （5）可靠性有根本改善。 （6）产品品质的稳定性和可靠性有根本保证。 （7）通用性好。 5.2 传统仪表 521 机油压力表 1电热式机油压力表与电热式机油压力传感器 2电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器 522 冷却液温度表 1电热式冷却液温度表与双金属片式传感器 2电热式冷却液温度表与热敏电阻式传感器 3电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器 523
4、燃油表 1电磁式燃油表与可变电阻式传感器 2动磁式燃油表与可变电阻式燃油量传感器 3电热式燃油表与可变电阻式燃油量传感器 524 车速里程表 1磁感应式车速里程表 2电子式车速里程表 525 发动机转速表521 机油压力表 作用：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。组成：它由机油压力传感器和机油压力指示表两部分组 成。 分类：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。
5、 521 机油压力表1电热式 机油压力表与电 热式机油压力传 感器 （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5.2所示 。图5.2电热式机油压力表与电热式传感器 1.油腔 2.膜片 3.弹簧片 4.双金属片 5.调节齿轮 6.接触片 7.传感器接线 柱 5.校正电阻 9、机油压力表传感器接线柱 10、13.调节齿扇 11.双金 属片 12.指针 14.弹簧片 15.机油压力表电源接线柱 521 机油压力表1电热式机油压力表与电热式机 油压力传感器（2）原理当点火开关置ON时，电流流过双 金属片4的加热线圈，双金属片4受热 变形，使触点分开；随
6、后双金属片4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5.3所示。当油压降低时，传感器膜片2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11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。 图5.3 电热式机油压力表加热线圈中电流 的波形图 a)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=0.24A521 机油压力表1电热式机油压力表与电热式机油压力传感 器（3）
7、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 0.15MPa，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。 521 机油压力表2电磁 式机油压力 表与可变电 阻式机油压 力传感器（1）结 构电磁式 机油压力表 与可变电阻 式机油压力 传感器的基 本结构如图 5.4所示。 图5.4 电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器 1.L1线圈 2.铁磁转子 3.指针 4.L2线圈 5.可变电阻式机油压力传感器521 机油压力表2电磁式机油压力 表与可变电阻式机油压力 传感器（2）原
8、理当油压降低时，传感器的电 阻值增大，线圈L1中的电流减小， 线圈L2中的电流增大，转子带动 指针随合成磁场的方向逆时针转 动，指向低油压；当油压升高时， 传感器的电阻值减小，线圈L1中 的电流增大，线圈L2中的电流减小 ，转子带动指针随合成磁场的 方向顺时针转动，指向高油压。 522 冷却液温度表作用：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。分类：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
9、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。 522 冷却液温度表1电热式 冷却液温度表与 双金属片式传感 器（1）结构电热式冷 却液温度表与双 金属片式传感器 的基本结构如图 5.5所示。图5.5 电热式冷却液温度表与双金属片式传感器 1.铜壳 2.底板 3.固定触点 4.双金属片 5.接触片 6.壳 7.接线柱 5、 11.调整齿扇 9.双金属片 10.指针 12.弹簧片 522 冷却液温度表1电热式冷却液温度表与双金属片式传感器（2）原理当点火开关置ON时，电流流过加热线圈，双金属片4受热 变形使触点分离，切断电路；随后双金属片冷却伸直，触点重 又闭合，电路又被接通，如此反复
10、，电路中形成一脉冲电流。当冷却液温度较低时，双金属片变形小，触点压力大， 闭合时间长，打开时间短，电路中电流的平均值大，该电流流 过指示表加热线圈，指示表的双金属片9变形大，指针偏摆角 度大，指向低温。反之，当水温较高时，传感器中双金属片2 向上翘曲变形大，触点压力小，闭合时间短，打开时间长，电 路中电流的平均值小，指示表的双金属片9变形小，指针偏摆 角度小，指向高温。 522 冷却液温度表2电热 式冷却液温 度表与热敏 电阻式传感 器(1)结构其基本结 构如图5.6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。图5.6 电热式冷却液温度表、热敏电阻式传感器与稳压器 1.
11、触点 2.双金属片 3.加热线圈 4、11、12.接线柱 5、9.调解齿扇 10、 13.弹簧 14.热敏电阻 15.外壳 522 冷却液温度表2电热式冷却液温度表与热敏电阻式传感器（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 12热敏电阻14传感器外壳15搭铁蓄电池负极。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。 522 冷却液温度表2电热式冷却液温度
12、 表与热敏电阻式传感器（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。稳压器输出一脉冲电压 ，其电压波形如图5.7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。图5.7 电源稳压器的电压波形 1.输入电压U入 2.输出电压U出522 冷却液温度表3电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器（1）结构图5.8 电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器522 冷却液温度表3电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器（2）原理当点火开关置ON时，左、右两线圈通电，各形成一个 磁场，同时作用于软铁转子，
13、转子3便在合成磁场的作用下 转动，使指针指在某一刻度上。当冷却液温度降低时，传感器热敏电阻阻值增大，线 圈2中电流变小,合成磁场逆时针转动，使指针指在低温处； 反之，当冷却液温度升高时，传感器热敏电阻阻值减小， 线圈2中电流增大，合成磁场顺时针转动，使指针指在高温 处。 523 燃油表作用：燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量。 分类：燃油表有电磁式、动磁式和电热式三种，传感器均为可变 电阻式。 523 燃油表1电磁式燃油表与可变电阻式传感器 （1）结构图5.9 电磁式燃油表与可变电阻式燃油量传感器523 燃油表1电磁式燃油表与可变电阻式传感器（2）原理当点火开关置ON时，电流由蓄电池正极点火开
14、关11燃油 表接线柱10 左线圈1接线柱9右线圈2搭铁蓄电池负 极。同时电流由接线柱9传感器接线柱8可变电阻5滑片6 搭铁蓄电池负极。左线圈1和右线圈2形成合成磁场，转子3 就在合成磁场的作用下转动，使指针指在某一刻度上。当油箱无油时，浮子下沉，可变电阻5上的滑片6移至最右端 ，可变电阻5被短路，右线圈2也被短路，左线圈1的电流达最大 值，产生的电磁吸力最强，吸引转子3，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6沿可变电阻 滑动。可变电阻5部分接入电路，左线圈1电流相应减小，而右线 圈2中电流增大。转子3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。
15、如果油箱半满，指针指在“12”位；当 油箱全满时，指针指在“1”位。 523 燃油表2动磁式燃油表 与可变电阻式燃油量传 感器（1）结构如图5.10所示，磁 化线圈1和2互相垂直地 绕在一个矩形塑料架上 ，塑料套筒轴承和金属 轴穿过交叉线圈，金属 轴上装有永磁铁转子3， 转子上连有指针4。（2）原理工作原理与电磁式 燃油表基本相同。图5.10 动磁式燃油表与可变电阻式燃油量传感器 1.左线圈 2.右线圈 3.永久磁铁转子 4.指针 5.可变电阻 6.滑 片 7.浮子 8.接线柱523 燃油表3电热式燃油表 与可变电阻式燃油量传感 器（1）结构电热式燃油表的基 本结构和工作原理与电热 式机油压力表相同，仅表 盘刻度不同。电热式燃油 表配用可变电阻式传感器 ，需串联一个稳压器。其 基本结构如图5.11所示。图5.11 电热式燃油表与可变电阻式燃油量传感器 1.稳压器 2.加热线圈 3.双金属片 4.指针 5.可变电阻 6.滑片 7. 浮子523 燃油表3电热式燃油表与可变电阻式燃油量传感器（2）原理当油箱无油时，浮子下沉，滑片6处于可变电阻5的最右端 ，传感器的电阻全部串入电路中，此时电路中电流最小，燃油 表加热线圈2发热量小，双金属片3变形小，带动指针4指在 “0”位。当油箱内油量增加时，浮子上升，滑片向左移动，
