Контрольно-измерительные приборы
Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля за работой и состоянием отдельных систем, агрегатов и автомобиля в целом. Такой контроль дает возможность своевременно принимать меры по поддержанию работоспособности автомобиля и его безаварийной эксплуатации.
Контрольно-измерительные приборы разделяются на указывающие и сигнализирующие.
Указывающие приборы имеют шкалу и стрелку. Чтобы оценить передаваемую информацию водитель должен посмотреть на шкалу и осознать показания.
Сигнализирующие приборы реагируют на одно значение измеряемого параметра и информируют об этом световым или звуковым сигналом.
Контрольно-измерительный прибор состоит из датчика и указателя, Датчик устанавливается в месте контроля, а указатель в месте наблюдения (в кабине). В сигнализирующих приборах указателем является сигнальная лампа.
По назначению все контрольно-измерительные приборы разделяются на группы: измерения температуры (термометры), измерения уровня топлива, контроля зарядного режима аккумуляторных батарей, измерения скорости автомобиля и пройденного пути (спидометры), измерения частоты вращения (тахометры).
Приборы для контроля температуры. Датчик такого прибора (см. рис. 80.) представляет собой латунный баллон, в наружной части которого имеется шестигранник под ключ и резьба для крепления. Внутри баллона размещены терморезистор 5 и пружина 3. Между стенкой баллона и пружиной находится изолирующая втулка 4. Терморезистор обладает свойством уменьшать сопротивление при увеличении температуры.
Основными частями указателя (рис. 80б) является каркас 6, три катушки 10, ось 9 с постоянным магнитом 11, экранирующий цилиндр 7. Каркас пластмассовый, состоит из двух частей, стянутых винтами. Одна катушка разметена под углом 90° к двум другим катушкам, имевшим обмотки встречного направления.
Датчик сигнализатора (рис.80г) аварийной температуры имеет массивный латунный корпус, на дне которого под шайбой 24 находится термобиметаллическая пластина 19 с контактом 22. В выводном зажиме 21 может перемешаться по резьбе тарельчатый контакт 22. При нагреве корпуса пластина 19 прогибается и контакты замыкаются.
Приборы контроля давления. По конструкции манометры могут быть непосредственного действия и электрические. Приборы непосредственного действия имеют совмещенный чувствительный элемент и указатель, а давление контролируемой среды подводится к чувствительному элементу по трубопроводу. Так устроены манометры для контроля давления воздуха.
Основной деталью манометра непосредственного действия является трубчатая пружина 5 (рис.81 а), изогнутая в виде дуги и состоящая из одного неполного витка. К одному концу трубки через штуцер 8 подводится воздух (или жидкость), второй конец трубки соединен с тягой 7, которая через передаточные детали приводит в движение стрелку 2.
Под действием давления сжатого воздуха трубка разгибается, и ее свободный конец устанавливает стрелку в положение, соответствующее подведенному давлению.
В одном корпусе можно разместить два механизма и тогда получится один двух стрелочный манометр, контролирующий давление в разных местах системы.
Электрические манометры применяют для: контроля давления масла в смазочной системе двигателя. Датчик давления состоит из штуцера 19 (рис.816), основания 11, мембраны 10 с толкателем 18 и качалкой 16, реостата 12 с ползунком 13, возвратной пружины 13. Мембрана под давлением масла выгибается вверх и через качалку сдвигает ползун по реостату, уменьшая его сопротивление. При снижении давления мембрана под действием собственной упругости опускается, а возвратная пружина сдвигает ползун реостата в исходное положение.
Указатель давления имеет такую же конструкцию и принцип действия, как и указатель температуры. Датчик аварийного давления (рис.81 г) состоит из корпуса 35, диафрагмы 34 с толкателем 31 и пружиной 30, подвижного 32 и неподвижного 33 контактов. Сверху корпус закрыт изолятором 29 со штекером 27, под которым установлен специальный фильтр 28 уравновешивающий давление в полости под мембраной с атмосферным. Давление замыкания контактов обеспечивается тарировкой пружины.
Приборы контроля уровня топлива. Датчик указателя уровня топлива представляет собой проволочный реостат, ползун которого перемещается через рычаг поплавком топливного бака. Датчики устанавливаются в каждом баке, их сигнал передается на общий указатель через переключатель.
Датчик может иметь специальный контакт, который замыкается при снижении уровня топлива до минимального размера (на 50. 100 км пути).
Указатель уровня топлива аналогичен по конструкции указателя температуры и давления, отличается от них обмоточными данными, схемой соединения катушек, и резисторов. Шкалу указателя градуируют в долях объема бака, поэтому на ней имеются отметки 0,-1/4, 1/2, 3/4, П (полный).
По амперметру можно судить также о исправности генератора и степени заряженности аккумуляторных батарей.
Приборы для измерения скорости движения автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Такими приборами являются спидометр и тахометр. Спидометр состоит из скоростного узла, показывающего скорость в данный момент, и счетного узла, отсчитывающего пройденный путь. Оба узла имеют общее основание и работают от одного общего валика.
По приводу спидометра разделяются на приборы с приводом от гибкого вала И с электроприводом. Гибкие валы применяют, если его длина не превышает 3,5 м. При большей длине, а также на автомобилях с откидывающейся кабиной применяют спидометры с электроприводом.
Основными частями спидометра с гибким приводом (рис.82) являются валик 1 с магнитом 4, картушка 6, спиральная пружина 8, экран 7, валы 11, 12. привода счетного узла. Картушка выполнена из алюминия, установлена на своей оси и охватывает магнит. Экран защищает магнит и картушку от влияния посторонних магнитных полей и концентрирует магнитное поле прибора в рабочем направлении.
При вращении валика поле магнита наводит в картушке вихревые токи, создающие свое магнитное поле. Взаимодействие полей магнита и картушки создает крутящий момент, стремящийся повернуть картушку в направлении вращения магнита.
При повороте картушка перемещает стрелку и растягивает пружину 8. Взаимодействие момента, поворачивающего картушку, и усилие пружины устанавливают стрелку в положение, пропорциональное частоте вращения валика 4 и, следовательно, скорости движения автомобиля.
Вращение к спидометру передается от раздаточной коробки гибким валом. Гибкий вал состоит из троса с наконечниками и гибкой оболочки с ниппелями и гайками. Трос состоит из нескольких винтовых многозаходных пружин, навитых одна на другую в несколько слоев, и внутреннего сердечника из проволоки. В оболочку троса закладывается смазка.
Спидометр с электроприводом состоит из датчика и приемника с указателем, соединенных экранированным проводом.
Датчик (рис.83) представляет собой электрический трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита; датчик установлен на раздаточной коробке.
Приемник и указатель объединены в один механизм. Скоростной и счетные узлы спидометра приводятся в действие трехфазным синхронным электродвигателем 6, который имеет три полюса с обмотками 4 и якорь в виде постоянного магнита.
На оси якоря установлен магнит 8 скоростного узла спидометра. При движении автомобиля якорь датчика вращается и создает в каждой катушке импульсы напряжения, которые по отдельному проводу подаются на базу одного из трех транзисторов электродвигателя. При открытии транзисторов от сети автомобиля в обмотки электродвигателя подается ток, что привозит к вращению якоря и магнита скоростного узла.
Тахометр имеет такую же конструкцию и принцип действия, как и спидометр, исключая счетный узел и градуировку шкалы.
Техническое обслуживание контрольно-измерительных приборов сводится к содержанию их в чистоте Проверке креплений и надежности контактных соединений.
Характерными неисправностями контрольно-измерительных приборов могут быть отказ в работе или неправильные показания.
Причиной отказа прибора является обрыв в цепи от включателя приборов и стартера до указателя. Неправильные показания прибора могут быть вызваны обрывом в одной из катушек указателя или в цепи датчика, а также из-за плохих контактов в соединениях. Обрыв в цепи можно проверить контрольной лампой. Неисправные указатели и датчики подлежат замене.
Контрольно-измерительные приборы автомобиля и их устройство
Контрольно-измерительные устройства помогают водителю следить за состоянием и работой механизмов, систем и агрегатов машины. К ним относятся указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке, амперметр и аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя. Все указатели смонтированы на щитке приборов. Их датчики расположены в зоне измеряемых показателей.
По характеру передаваемой информации все устройства можно разделить на:
Указывающие устройства снабжены шкалой и стрелкой, приближенно показывающей значение измеряемого параметра. Сигнализаторы предупреждают водителей звуком, светом, сигналами об аварийном состоянии контролируемой системы, оставшемся резерве топлива или конкретном состоянии механизма (включено, выключено).
На старых моделях тракторов и автомобилей применялись механические и электротепловые импульсные устройства. На современных моделях используются магнитоэлектрические устройства, не имеющие подвижных контактов и пружин для возврата стрелок в исходное состояние. Они не создают радиопомех и обеспечивают повышенную точность измерения.
Контрольно-измерительное устройство состоит из датчика, установленного в контролируемой среде и соединенного с ним указателя или сигнализатора (лампы, звукового сигнала), помещенных на щитке в кабине водителя.
Датчики указателей преобразуют изменение измеряемого параметра (давления, температуры, частоты вращения и др.) в пропорциональные им электрические сигналы, которые по проводам передаются в приемное устройство указателя и отклоняют стрелку на угол, соответствующий величине поступающих сигналов.
Датчики сигнализаторов при определенной величине контролируемой среды замыкают цепи контрольной лампы или звукового сигнала. Разрабатываются электронные щитки приборов.
Рис. Датчики давления:
а — с мембранным чувствительным элементом; б — бесконтактный индуктивный; в — интегральный с полупроводниковыми тензоэлементами; 1 — потенциометр; 2 — корпус мембранного механизма; 3 — мембрана; 4 — калиброванная пружина; 5 — шток; 6 — амортизатор; 7 — магнитопровод; 8 — первичная обмотка; 9 — мембранная камера; 10 — корпус; 11 — вторичная обмотка; 12 — электрические контакты; 13 — полупроводниковые тензорезисторы; 14 — контактные площадки
Рис. Указатели и сигнализаторы давления:
а — схема указателя давления масла: 1—диафрагма; 2 — переменный резистор; 3 — резистор термокомпенсационный; 4 — магнит постоянный; 6, 7, 9 — обмотки катушек; 8— стрелка; 10— предохранитель; 11— выключатель зажигания;
б — сигнализатор аварийного давления масла: 1— датчик; 2 — контрольная лампа; 3 — предохранитель; 4 — выключатель зажигания; 5 — указатель токов; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — контакты;
в — датчик сигнализатора аварийного давления воздуха в тормозной системе:1, 7 — контактные пластины; 2 — штеккер; 3 — фильтр; 4 — изолятор; 5 — пружина;- 6 — толкатель; 8 — диафрагма; 9 — корпус.
Рис. Схемы магнитоэлектрических указателей уровней топлива:
а — для 24-вольтной системы: 1 — реостат датчика; 2 — ползун реостата; 3, 6 — упоры рычага поплавка; 4 — поплавок; 5 — втулка рычага; 7 — контактные пластины; 8 — штеккерные выводы; 9 — токоведущие пластины; 10 — кронштейн подвески датчика; 11 — основание;
12 — корпус;
б — для 12-вольтной системы.
Рис. Спидометр с электроприводом:
а — указатель 12.3802; б —датчик МЭ307; 1, 30 — корпуса; 2, 29 — статоры; 3 — сердечник; 4 — катушка; 5, 34 — крышки; 6 — штифт; 7 — маслоотражательный диск; 8 —вал магнитов; 9 —пружина; 10 — винт; 11, 26 — втулки; 12, 13, 27 —магниты; 14 — картушка; 15 — кожух; 16 — пружина стрелки; 17 — пластина с печатной схемой; 18 — стрелка; 19 — мостик для счетного узла; 20 — шкала; 21 — ось стрелки; 22 — магнитный шунт; 23 — магнитный экран; 24 — штеккерный разъем для подключения датчика и провода от источника тока; 25 — соединитель; 28, 33 — катушки; 31 — вал магнита; 32 — сердечник катушки;
в — принципиальная схема.
Рис. Сигнализатор перегрузки колосового и зернового шнеков:
1, 9 — неподвижный и подвижной; 9 — контакты; 2 — втулка; 3 — валик; 4 — прокладка; 5 — рычаг-вилка; 6 — крышка; 7 — пружина; 8 — регулировочный винт; 10 — корпус; 11 — провод; 12 — контактный винт
Рис. Электродвигатель с электромагнитным возбуждением:
1 — якорь; 2 — крышка; 3 — винт 4 — траверса; 5, 14 — пластинчатые пружины; 6 — фетровая набивка; 7, 15 — подшипники; 8 — коллектор; 9 — щетка; 10 — щеткодержатель; 11 — корпус; 12 — пакет статора; 13 — обмотка возбуждения; 16 — выходной вал
Рис. Детали моторедуктора очистителя ветрового стекла:
1 — крышка; 2 — помехоподавительный конденсатор; 3 — панель с контактами концевого выключателя; 4 — прокладка; 5 — зубчатое колесо с выходным валом моторедуктора; 6 — промежуточные зубчатые колеса; 7 — корпус редуктора; 8 — термобиметаллический предохранитель; 9 — помехоподавительный дроссель; 10 — якорь; 11 — корпус электродвигателя
Рис. Мотонасос 2002.3730:
1 — электродвигатель; 2 — крепежный винт; 3 — корпус насоса; 4 — крыльчатка
Устройство автомобилей
Контрольно-измерительные приборы (КИП)
Общие сведения о КИП
Автомобильный транспорт, как впрочем, и любая другая техника, непрерывно совершенствуется с целью повышения комфортности, дорожной и экологической безопасности, экономичности и универсальности автомобильных перевозок. При этом конструкторы стараются минимизировать участие человека в выполнении отдельных операций по управлению автомобилем и транспортным процессом в целом, доверяя различные контрольно-управленческие функции многочисленным автоматическим системам, устройствам и механизмам и упростить контроль над работой отдельных систем и элементов конструкции автомобиля.
Это особенно актуально для легковых автомобилей общего пользования, поскольку водители таких транспортных средств, чаще всего, не имеют достаточной квалификации по устройству, работе и способам технического обслуживания собственного автомобиля.
Этот процесс сопровождается существенным усложнением конструкции автомобилей и прицепных автотранспортных средств, широким внедрением средств компьютерного, электронного и электрического управления отдельными узлами, механизмами и устройствами. При этом безусловным является требование поддержания на должном уровне связи между человеком (водителем) и автотранспортным средством с целью информирования о текущем состоянии наиболее важных систем и устройств автомобиля, особенно, влияющих на надежность работы элементов конструкции и безопасность его движения.
Система информации и диагностировании на автомобиле предназначается для контроля режима движения и технического состояния автомобиля. С этой целью на автомобиле устанавливают контрольно-измерительные приборы, бортовую систему контроля и диагностическую систему встроенных датчиков.
Учитывая условия эксплуатации автомобилей, к системе информации и диагностирования предъявляются высокие требования: приборы и датчики, входящие в систему, должны выдерживать вибрации и тряски, оставаться работоспособными при значительных перепадах температуры, выдерживать воздействия агрессивной окружающей среды, обладать малой чувствительностью к пульсациям и изменения напряжения в бортовой сети автомобиля. При этом приборы и датчики должны системы информации и диагностирования должны выполнять свои функции с необходимой степенью точности и минимальной погрешностью.
Современные автомобили обязательно оборудуются следующими контрольно-измерительными приборами:
Контроль над перечисленными параметрами обычно осуществляется водителем по показаниям приборов (стрелочным или электронным табло), однако каждый измеряемый параметр, как правило, контролируется дополнительным (аварийным) датчиком, подающим в необходимых случаях световой или звуковой сигнал о необходимости обратить внимание на работу какой-либо системы.
Эксплуатация контрольно-измерительных приборов
В процессе эксплуатации возможны различные нарушения в работе контрольно-измерительных приборов. Ремонт приборов и датчиков считается нецелесообразным, поскольку для выполнения работы требуется квалифицированный специалист, а после ремонта элементы подлежат обязательной поверке.
Поэтому в большинстве случаев дешевле заменить вышедший из строя прибор или датчик на новый или заведомо исправный.
Наиболее вероятной причиной отказов могут быть срабатывания термобиметаллического или перегорания плавкого предохранителя в результате короткого замыкания. Если между выводами сгоревшего предохранителя включить контрольную лампу, то в случае короткого замыкания она светится полным накалом. Последовательно отключая потребители, находят неисправный.
Если предохранитель исправный, место обрыва ищут контрольной лампой, один конец которой соединяют с корпусом, а другой последовательно переносят к местам соединений, либо шунтированием – соединяя питающий вывод предохранителя с выводом прибора отрезком провода.
Свидетельством неисправности указателя является отсутствие его реакции на отключение питания. Любой указатель при отключенном питании должен возвращаться в исходное положение.
Если указатель при изменении состояния контролируемой среды находиться в исходном положении, возможен также обрыв провода от указателя к датчику. Проверку обрыва провода производят электрощупом или вольтметром, который присоединяют между концом провода со стороны датчика и корпусом автомобиля.
Отсутствие показания вольтметра свидетельствует об обрыве провода.
Контрольно-измерительные приборы в принципе не нуждаются в техническом обслуживании, за исключением спидометров, снабженных масленкой, и гибкими валами.
В масленке спидометров необходимо через каждые 50…100 тыс.км. пробега автомобиля, или один раз в год, заливать 3…5 капель вазелинового приборного масла. Замену смазочного материала в гибких валах рекомендуется производить через каждые 50…60 тыс.км. пробега автомобиля.
Для технического обслуживания гибкий вал вынимают из оболочки и промывают в керосине.
Затем наносят на него слой смазки и вставляют в оболочку.
Бортовая система контроля автомобилей
Для комплексного информирования водителя о состоянии отдельных агрегатов, механизмов и систем автомобиля используется бортовая система контроля (БСК). В функции БСК входят информирование водителя о ряде параметров систем и агрегатов автомобиля, изменение состояния которых не создает аварийного режима работы и не требует немедленного вмешательства, а предупреждает о необходимости принятия мер по техническому обслуживанию.
С помощью БСК возможен автоматизированный контроль уровня эксплуатационной жидкости в заправочных емкостях, состояния тормозных накладок, исправности ламп приборов светосигнальной аппаратуры, состояния фильтров.
Смысл введения БСК состоит в том, что за счет периодических проверок непосредственно на контролируемом объекте отказывающие системы обслуживаются задолго до их профилактического контроля и технического обслуживания. Это позволяет значительно повысить уровень надежности автомобиля и уменьшить вероятность непредвиденных отказов и поломок.
— контролировать исправность основных систем и агрегатов автомобиля с целью освобождения водителя от наблюдения за их техническим состоянием и концентрации его внимания на дорожном движении. Так, например, БСК способна информировать водителя о недостаточном уровне масла в поддоне картера двигателя и агрегатах трансмиссии, уровне жидкости в системе охлаждения и стеклоомывателе, износе накладок тормозных колодок, открытой двери кузова, включенном внешнем освещении при открытой двери и выключенном двигателе, не пристегнутых ремнях безопасности, неисправности ламп сигнализаторов торможения или поворота, засоренности фильтрующих элементов и т. п.
— при возникновении неисправностей оценивать их важность и в соответствующей форме (обычно – цветом сигнальных ламп) предупреждать водителя;
— сообщать водителю о необходимости проведения технического обслуживания.
В состав простейшей БСК входят датчики контролируемых параметров, блок управления и средство отображения информации.
Среди отечественных автомобилей бортовая система контроля впервые была установлена на модели ВАЗ-2109, и последующие модели этого автозавода комплектуются такими системами.
Система встроенных датчиков
Для снижения трудоемкости и уменьшения времени диагностирования автомобили оборудуются системой встроенных датчиков (СВД), имеющих выводы на штекерный разъем. К штекерному разъему при диагностировании подключается диагностическая аппаратура, что дает существенное преимущество по сравнению с традиционными способами подключения с помощью зажимов и фиксаторов.
При наличии на борту автомобиля диагностического прибора, подсоединенного к СВД водитель может самостоятельно с минимальными затратами времени оценить техническое состояние автомобиля, его отдельных агрегатов и систем.
Впервые в отечественном автомобилестроении СВД стала использоваться на моделях ВАЗ-2105 и ВАЗ-2108. В комплект использованных на этих моделях автомобилей СВД входили (рис. 1):
Система встроенных датчиков позволяет определять:
В настоящее время системы встроенных датчиков, используемые на современных автомобилях, значительно сложнее, и их функционально-диагностические возможности значительно расширились и изменились в связи с применением инжекторных систем питания вместо карбюраторных, а также благодаря развитию электронных и компьютерных технологий.
Маршрутные компьютеры
Удобным для водителя элементом контроля являются маршрутные компьютеры, появившиеся не так давно и широко используемые на современных автомобилях. Их основное назначение – выдавать водителю информацию о параметрах, характеризующих движение автомобиля по маршруту.
Несмотря на имеющиеся различия между маршрутными компьютерами, разрабатываемыми различными фирмами, все они выполняют в основном сходные функции. Эти функции связаны с измерением, расчетом, индикацией, а иногда и управлением совокупности четырех параметров: скорости движения, расхода топлива, расстояния и времени. Иногда к ним добавляется возможность измерения температуры воздуха в салоне и за бортом автомобиля.
Функции, выполняемые маршрутным компьютером, можно подразделить на основные и расширенные.
Основная система (система минимальной конфигурации) может включать часы, счетчики пройденного пути и времени, измерять среднюю скорость, мгновенный и средний расход топлива.
Расширенная система может проводить измерения времени, расстояния, времени за рулем, контроль скорости, индикацию расстояния до цели, оценку времени прибытия и расстояния, которое можно пройти на остатке топлива, сигнализацию при попытке угона и т. д.
С помощью звукового сигнала бортовой компьютер предупреждает водителя о превышении максимальной скорости и о понижении температуры окружающей среды ниже 3 °С и опасности гололеда.
Бортовой компьютер может также выполнять функции противоугонного устройства. Водитель выбирает код, состоящий из четырех цифр; если же перед пуском двигателя набрать неправильную комбинацию цифр, двигатель не заведется и будет включен звуковой сигнал.
Расширенный вариант маршрутного компьютера может также иметь устройства поддержания заданной скорости (спидостаты, темпостаты).
Обычно маршрутный компьютер размещаются в салоне автомобиля рядом с панелью приборов или интегрируются в неё. Иногда маршрутный компьютер размещают на рулевом колесе автомобиля.
Следует знать, что при выключении зажигания отключается индикатор маршрутного компьютера, но накопленная информация и ход часов сохраняются. В случае отключения аккумуляторной батареи происходит потеря всей накопленной информации.
Потеря информации возможна и при падении напряжения в бортовой сети ниже 6 В.
Широкие возможности информирования о маршруте дают водителю системы навигации, которые могут быть встроенными в панель приборов автомобиля, так и используемыми в качестве дополнительного средства информации, приобретаемого отдельно. В настоящее время автомобилисты широко используют GPS-навигаторы, получающие информацию от спутников и позволяющие получить подробные сведения о маршруте и его текущем состоянии.
Панели приборов
Водитель получает информацию о режиме движения и техническом состоянии автомобиля с помощью контрольно-измерительных приборов и индикаторов, размещенных на панели приборов.
Панель приборов современного легкового автомобиля содержит от 3. 6 стрелочных приборов и 5-7 световых индикаторов, размещение которых основывается на следующих принципах:
Общий вид и размещение приборов панели приборов автомобиля ВАЗ-2108 приведен на рис. 2.
Развитие и внедрение в автомобилестроение электроники дало возможность конструкторам и дизайнерам создать электронную панель приборов, в которой вместо привычных электромеханических приборов устанавливаются электронные информационные устройства и индикаторы.
Электронные индикаторы, кроме функций, выполняемых электромеханическими приборами, способны предоставлять водителю информацию в цифровой, графической и текстовой формах. С помощью электронных устройств возможны синтез человеческой речи, индикация показателей, для определения которых требуются сложные вычисления, анализ целесообразности передачи информации водителю.
Электромеханические приборы, как правило, предназначены для отображения только одного параметра, так как при использовании нескольких шкал ухудшается возможность считывания с них показаний. Кроме того, они имеют значительные габаритные размеры, что делает сложным их размещение на панели приборов.
Электронные индикаторы при меньших размерах могут информировать о значениях не одного, а нескольких параметров, передавать разнообразные сообщения и поэтому позволяют резко увеличить информативность панели при тех же габаритах.
Необходимо также отметить, что электронные информационные устройства предоставляют водителю более достоверные данные. Это связано как с повышением точности приборов, так и с цифровым представлением информации.
Использование электронных индикаторов открывает широкие возможности для художественного конструирования панели приборов с учетом требований эргономики и инженерной психологии, так как позволяет варьировать цветом, формой и яркостью свечения индикаторов.
Например, электронная панель приборов, разработанная для автомобиля ВАЗ-2109, предназначена для измерения, контроля и отображения информации о скорости движения автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, общем пробеге, уровне топлива в баке, температуре охлаждающей жидкости, а также для выдачи аварийных и предупредительных сигналов.
Информация в систему поступает от следующих датчиков, выключателей и устройств автомобиля:
Панель приборов включает в себя плату вакуумно-люминесцентных индикаторов (ВЛИ), плату аварийных и предупредительных сигнализаторов на светоизлучающих диодах (СИД), а также электромеханический счетчик полного пробега и ламповые индикаторы включения дальнего света, габаритных огней, сигналов поворота и холодного пуска двигателя.
Четыре вакуумно-люминесцентных индикатора зеленого цвета свечения отображают информацию о скорости движения автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, уровне топлива и температуре охлаждающей жидкости.
На индикаторе спидометра отображается информация о скорости движения от 0 до 199 км/ч (либо миль/ч в зависимости от положения переключателя английских/метрических единиц).
Информация об уровне топлива и температуре охлаждающей жидкости отображается в дискретно-аналоговой форме. Шкалы содержат по девять сегментов. Для индикатора уровня топлива нижний сегмент индицирует нулевой уровень, а остальные восемь сегментов имеют массу 1/8 объема бака.
Для индикатора температуры охлаждающей жидкости нижний сегмент индицирует температуру менее 60 °С, а остальные восемь сегментов имеют массу по 10 °С каждый.
Двенадцать сигнализаторов БСК выполнены на светоизлучающих диодах красного и оранжевого цветов свечения.
Сигнализирующие лампы включаются путем подачи на соответствующий вход устройства напряжения бортовой сети автомобиля. Сигнализатор пуска холодного двигателя загорается, когда датчик пуска холодного двигателя подключает его вход к корпусу автомобиля.
В блок цифровой и аналоговой обработки информации входят электронные схемы формирователей информации, защиты и фильтрации, а также три специализированные большие интегральные схемы (БИС): БИС спидометра, БИС тахометра и БИС анализаторов информации.
Схема анализаторов информации представляет собой двухканальный аналого-цифровой преобразователь и предназначена для преобразования аналоговых сигналов от датчиков температуры охлаждающей жидкости и уровня топлива в цифровой код. Значения аналоговых сигналов могут изменяться в диапазоне +2,7 В. +4,4 В.
Схемы спидометра и тахометра формируют сигналы, пропорциональные соответственно скорости движения автомобиля и частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Блок обработки информации включает в себя и входной формирователь сигнала для электромеханического одометра, выполненный на таймере одометра и формирующий необходимую длительность сигнала одометра (0,1 с).
Для обеспечения оптимальной видимости отображаемой информации в блоке обработки информации предусмотрена схема регулировки яркости. С включением габаритных огней индикаторы панели приборов автоматически переходят на пониженную яркость свечения. Кроме того, имеется регулировка яркости свечения индикаторов для условий повышенной и пониженной освещенности, учитывающая индивидуальные возможности водителя.
Однако широкое применение электронных информационных устройств и индикаторов ограничивается рядом причин. Прежде всего, большинство электронных индикаторов не только дороже электромеханических приборов, но и обладают меньшей надежностью, устойчивостью к ударам, вибрациям, температурным воздействиям, имеют недостаточную долговечность. Для обеспечения работы индикаторов некоторых типов требуется дополнительный источник высокого напряжения и т. д.
Несмотря на указанные недостатки, электронные информационные устройства и индикаторы находят все большее применение и являются неотъемлемой частью современного автомобиля.