1、國(guó)內(nèi)摩托車轉(zhuǎn)速表的發(fā)展歷程
國(guó)內(nèi)摩托車最初采用的是磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速表,目前仍然被使用。它通過(guò)一組齒輪獲得曲軸的轉(zhuǎn)速信號(hào),利用軟軸傳遞到轉(zhuǎn)速表上,帶動(dòng)一塊銅質(zhì)或鋁質(zhì)的導(dǎo)電盤,在磁鋼產(chǎn)生的渦流作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)指針在表盤上顯示。其特點(diǎn)是儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)速信號(hào)取出較復(fù)雜,可動(dòng)部件較多,磨損較快,特別是軟軸易產(chǎn)生失速,影響測(cè)量精度。另外整套系統(tǒng)成本較高,不具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),因而其壟斷地位被逐步打破,逐漸由電子式轉(zhuǎn)速表代替。
到80年代末,電子化在摩托車行業(yè)開(kāi)始推進(jìn),第一代電子式轉(zhuǎn)速表應(yīng)運(yùn)而生,典型的有大陽(yáng)90型電子轉(zhuǎn)速表,代表車型為洛陽(yáng)北易公司生產(chǎn)的大陽(yáng)90型摩托車。其信號(hào)取自在前大燈處的交流電信號(hào),經(jīng)過(guò)分離元件組成的f-V轉(zhuǎn)換器,變成電壓輸出,驅(qū)動(dòng)一個(gè)電流表,顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種儀表最大特點(diǎn)是去除了復(fù)雜的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),省掉了軟軸,減少了可動(dòng)部件,整體上降低了成本。但其自身固有的不成熟性,分離元件組成的線路板,分辨精度、抗干擾性和可*性都還不能令人滿意,限制了其進(jìn)一步的發(fā)展,經(jīng)過(guò)短暫的輝煌后,迅速地被第二代電子轉(zhuǎn)速表代替。第二代電子轉(zhuǎn)速表也稱動(dòng)圈式電子轉(zhuǎn)速表,是集成電路技術(shù)的應(yīng)用,信號(hào)處理部分先后使用過(guò):時(shí)基電路555、f-V轉(zhuǎn)換器LM2917、車用集成電路SAF2115、BCS215、BCS225等電路,隨著在實(shí)踐中的應(yīng)用,優(yōu)勝劣汰,目前第二代電子式轉(zhuǎn)速表的電路主要采用的是時(shí)基電路555以及車用集成電路BCS225(215),代表車型為嘉陵集團(tuán)生產(chǎn)的JH125型摩托車。
2、BCS225的電子轉(zhuǎn)速表
BCS225是在國(guó)外同類型的集成電路基礎(chǔ)上,自主開(kāi)發(fā)的換代產(chǎn)品,其各項(xiàng)工藝參數(shù)完全達(dá)到國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)。具有外部接線簡(jiǎn)單,工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。
因?yàn)槟ν熊嚨碾娫唇涣飨到y(tǒng)的頻率與發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)速成正比,因而可以直接從電信號(hào)中提取頻率信號(hào),如點(diǎn)火脈沖、觸發(fā)線圈或車大燈處取得電信號(hào),經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的濾波處理,去掉高頻雜波后,直接接入集成塊的輸入腳2,經(jīng)過(guò)一個(gè)施密特觸發(fā)器后成為一個(gè)干凈的矩形波。
集成塊的7、8兩腳功能為穩(wěn)壓。此部分采用加濃硼擴(kuò)散技術(shù),集成了大面積調(diào)整管,提高了電壓的穩(wěn)定性和一致性,抗電源波動(dòng)力較強(qiáng),只要改變外接的限流電阻,就可工作在12-24V的電系統(tǒng)內(nèi),內(nèi)部穩(wěn)壓恒定在7.5-8.1V之間,保證了集成塊在恒定的電壓下工作,不受外部電源波動(dòng)影響,提高了精度。
集成塊的3、4腳可外接Ct,4、7兩腳間接Rt,由Ct與Rt組成時(shí)間常數(shù)。調(diào)整Ct、Rt就可實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)部分的單穩(wěn)時(shí)間,決定輸出脈寬的寬度,脈寬越大,工作范圍越小,反之工作范圍越大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中Ct起到選定工作范圍的作用,Rt采用一個(gè)可調(diào)電阻與固定電阻串聯(lián)形成,調(diào)整可調(diào)電阻,可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整輸出脈寬,起動(dòng)校準(zhǔn)的作用。
車用集成塊的工作環(huán)境較為惡劣,輸入電壓范圍從幾伏到上百伏,因而保護(hù)功能不可缺少。BC225的輸入與輸出都設(shè)有保護(hù)功能,外接信號(hào)經(jīng)過(guò)由兩個(gè)電阻組成的分壓器后,接入輸入端,輸入端可以承受-20-+12V的高脈沖電平。輸出電流最大約40mA,用以驅(qū)動(dòng)一個(gè)有上千匝線圈組成的動(dòng)圈或表頭,電感有30-70mH左右,可以產(chǎn)生較大的反電動(dòng)力勢(shì),如果沒(méi)有保護(hù)功能極易損壞集成塊。
3、第三代電子式轉(zhuǎn)速表及今后的發(fā)展
第二代電子轉(zhuǎn)速表,價(jià)格便宜,工作穩(wěn)定,可*性較高,得到長(zhǎng)足的發(fā)展,占據(jù)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的半壁江山。但隨著摩托車整車的進(jìn)步,其固有的不足逐漸被體現(xiàn)出來(lái)。主要是:線性誤差在2%左右;表頭采用游絲作為反力矩,必然存在遲滯效應(yīng),有2%的回差;表頭采用動(dòng)圈式,線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),抗振性能一般,工序較多,另外表頭的極限轉(zhuǎn)角僅為270度,www.jylzbg.com不能滿足某些要求。針對(duì)以上第二代的不足,對(duì)線路及表頭進(jìn)行了徹底地改造,產(chǎn)生了第三代電子轉(zhuǎn)速表又叫動(dòng)磁式電子轉(zhuǎn)速表,代表車型為新大洲本田摩托車有限公司生產(chǎn)的超影175型摩托車。集成塊將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成函數(shù)特性輸出,通過(guò)十字線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)指針正確地反應(yīng)轉(zhuǎn)速。具有代表性的是KEF769與LM1819。
輸入的頻率信號(hào),經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路處理,在集成電路一端輸出正弦函數(shù),一端輸出余弦函數(shù),這樣在十字線圈內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)正交磁場(chǎng),由于正弦線圈內(nèi)與余弦線圈的電流強(qiáng)度與頻率成對(duì)應(yīng)關(guān)系,偏轉(zhuǎn)角θ=arctgHsinθ/Hcosθ,每過(guò)一個(gè)象限,函數(shù)的方向隨之而變,可以實(shí)現(xiàn)360度的指示范圍。這種電子轉(zhuǎn)速表,線性可以控制在1%以內(nèi),消除了遲滯效應(yīng),表頭簡(jiǎn)單易于生產(chǎn),抗振性能及可*性大幅度提高,目前主要不足是集成價(jià)格偏高,總體成本較高,未能全面推廣,僅在少數(shù)高檔車上使用,隨著集成塊國(guó)產(chǎn)化的成熟,必將全面替代目前的第二代電子式轉(zhuǎn)速表。