在计算机多路传输系统中，一些简单的模块常常被称为节点。汽车上的数据总线实际上是一条或两条导线。但事实上，人们所了解到的大多都是专用的数据总线。一般设计总线的传输速度有3 种基本形式，即低速型、中速型和高速型。......
2023-08-27
汽车仪表和电气设备结构及拆装，包括冷却液温度表和传感器
【摘要】：①电热式冷却液温度表和冷却液温度传感器。车速传感器由变速器驱动，其作用是产生正比于汽车行驶速度的电信号。
1.冷却液温度表及传感器
（1）作用：用来指示发动机冷却液的工作温度，以防因冷却液温度过高而使发动机过热。
（2）组成：由安装在发动机水套上的冷却液温度传感器和安装在仪表台上的冷却液温度指示表组成。
（3）分类：冷却液温度表可分为电热式、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。电热式冷却液温度表常与双金属片式传感器、热敏电阻式传感器相配，而电磁式冷却液温度表常与热敏电阻式传感器相配。
①电热式（双金属片式）冷却液温度表和冷却液温度传感器。
a.结构和原理。
如图4-3所示，其结构与原理和电热式（双金属片式）机油压力表与机油压力传感器相同。冷却液温度传感器是一个密封的套筒，内装有条形双金属片2，其上绕有加热线圈，一端与触点相接，另一端通过接触片3、接线柱4 与冷却液温度表加热线圈串联。
图4-3 双金属片式冷却液温度表及传感器
1—固定触点；2，7—双金属片；3—接触片；4，5，10—接线柱；6，9—调节齿扇；8—指针；11—弹簧片
b.工作过程。
当点火开关置于“ON”时，电流流过加热线圈，双金属片2 受热变形使触点分离，切断电路；随后双金属片冷却伸直，触点重新闭合，电路被接通。如此反复，则在电路中形成一脉冲电流。
当冷却液温度较低时，双金属片2 受加热线圈加热变形向上弯曲，使触点分开，由于冷却液温度较低，双金属片很快被冷却，触点重新闭合。因此，触点闭合时间长，流经加热线圈的平均电流大，指示表中双金属片7 变形也较大，指针偏转较大，指向低温区。
当冷却液温度升高时，传感器周围的温度也升高，双金属片受热变形后，冷却速度变慢，则触点分离时间变长，闭合时间缩短，流经加热线圈的平均电流减小，双金属片7 变形减小，指针偏转小，指向高温区。
②电磁式冷却液温度表和热敏电阻式冷却液温度传感器。
如图4-4所示，其结构与原理和电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器相同。热敏电阻式冷却液温度传感器属负温度系数热敏电阻，当冷却液温度较低时，其阻值较大；而冷却液温度升高时，其电阻值会逐渐减小。电磁式冷却液温度表内有两个线圈，L2 与传感器串联，L1 与传感器并联。两个线圈中间装有指针可转动的衔铁4。串联电阻R 用来限制流经线圈L2 的电流。
图4-4 电磁式冷却液温度表和热敏电阻式冷却液温度传感器
1—热敏电阻；2—弹簧；3—传感器壳体；4—衔铁
电磁式冷却液温度表和热敏电阻式冷却液温度传感器的等效电路如图4-5所示。当冷却液温度低时，热敏电阻阻值大，流经L1 线圈与L2 线圈的电流相差不多，但L1 匝数多，产生磁场强，吸引衔铁使指针指向低温区；当冷却液温度升高时，热敏电阻阻值减小，分流作用增强，流经L1 的电流减小，磁力减弱，衔铁被L2 吸引，指针向右偏转指向较高温度。
图4-5 电磁式冷却液温度表和热敏电阻式冷却液温度传感器的等效电路
2.燃油表及传感器
（1）作用：指示燃油箱内剩余的燃油量。
（2）组成：由安装在燃油箱内的燃油量传感器和安装在仪表台上的燃油量指示表组成。
（3）分类：燃油量指示表有双金属片式、电磁式以及动磁式三种，燃油量传感器均为可变电阻式。
①双金属片式燃油表。
双金属片式燃油表的传感器与电磁式相同，燃油量指示表采用双金属片。
图4-6所示为带稳压器的双金属片式燃油表。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。
图4-6 带稳压器的双金属片式燃油表
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
当燃油箱内油量增加时，浮子上升，滑片向左移动，串入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，燃油表加热线圈2 发热量大，双金属片3 变形增大，带动指针4 向右偏转。
当燃油箱充满油时，滑片移至最左端，将可变电阻短路，此时电路中电流最大，指针偏到最右边，指在“1”处。
油面高低的变化可改变可变电阻值的大小，从而改变与之串联的加热线圈的电流大小，使双金属片变形推动指针，指示相应的燃油液面高度。
②电磁式燃油表。
图4-7所示为电磁式燃油表的结构与工作原理。
图4-7 电磁式燃油表的结构与工作原理
1—左线圈（L1）；2—右线圈（L2）；3—转子；4—指针；5—可变电阻；6—滑片；7—浮子；8，9，10—接线柱
传感器由可变电阻滑片和浮子组成。当燃油箱内油位变化时，浮子带动滑片移动，L2与可变电阻并联，L1与可变电阻串联。
当点火开关置于“ON”时，电流由蓄电池正极→点火开关S→燃油表接线柱10→左线圈L1→接线柱9→右线圈L2→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L1和右线圈L2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L2也被短路，左线圈L1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L1中电流相应减小，而右线圈L2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。如果油量半满，则指针指在“1/2”处；若油量全满，则指针指在“1”处。
3.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数的仪表。
（2）组成：由车速表和里程表两部分组成。
（3）分类：有磁感应式和电子式两种。
①磁感应式车速里程表。
②电子式车速里程表。
a.电子式车速里程表的组成。
电子式车速里程表广泛应用于现代汽车中，它主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。
4-2 磁感应式车速里程表
b.电子式车速里程表的车速传感器。
车速传感器由变速器驱动，其作用是产生正比于汽车行驶速度的电信号。如图4-8所示，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。如果将该脉冲信号送入数字电路或者计算机进行计数和运算，就可以得到车速和里程输出。汽车每行驶1 km，车速传感器将输出4 127 个脉冲信号。
c.电子式车速里程表的电子电路。
电子电路的作用是将车速传感器送来的具有一定频率的电信号，经整形、触发后，输出一个与车速成正比的电流信号。
4.发动机转速表
（1）作用：指示发动机的运转速度，检查并监视发动机的工作状况，使驾驶员正确选择换挡时机。
图4-8 奥迪100 型轿车车速传感器
1—塑料环；2—舌簧开关
图4-9 电磁感应式转速传感器的结构原理
1—接线片；2—外壳；3—永久磁铁；4—连接线；5—心轴；6—感应线圈；δ—空气隙
（2）分类：有机械传动磁感应式转速表、电动磁感应式转速表、电子式转速表三种。电子式转速表具有结构简单、指示准确、安装方便等优点，广泛应用于现代汽车中。电子式转速表获取转速信号的方式有两种：一种是取自点火系统初级电路的脉冲电压；另一种是取自安装在发动机飞轮壳上的转速传感器。
电磁感应式转速表由安装在飞轮壳上的转速传感器和安装在仪表板上的转速指示表（包括电子线路）组成。图4-9所示为电磁感应式转速传感器的结构原理，它由永久磁铁3、感应线圈6、心轴5、外壳2 等组成。
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。
4-3 仪表稳压器
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