1、國內摩托車轉速表的發展歷程
國內摩托車最初采用的是磁感應式轉速表,目前仍然被使用。它通過一組齒輪獲得曲軸的轉速信號,利用軟軸傳遞到轉速表上,帶動一塊銅質或鋁質的導電盤,在磁鋼產生的渦流作用下發生偏轉,驅動指針在表盤上顯示。其特點是儀表結構簡單,轉速信號取出較復雜,可動部件較多,磨損較快,特別是軟軸易產生失速,影響測量精度。另外整套系統成本較高,不具有價格優勢,因而其壟斷地位被逐步打破,逐漸由電子式轉速表代替。
到80年代末,電子化在摩托車行業開始推進,第一代電子式轉速表應運而生,典型的有大陽90型電子轉速表,代表車型為洛陽北易公司生產的大陽90型摩托車。其信號取自在前大燈處的交流電信號,經過分離元件組成的f-V轉換器,變成電壓輸出,驅動一個電流表,顯示發動機轉速。這種儀表最大特點是去除了復雜的齒輪傳動系統,省掉了軟軸,減少了可動部件,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,限制了其進一步的發展,經過短暫的輝煌后,迅速地被第二代電子轉速表代替。第二代電子轉速表也稱動圈式電子轉速表,是集成電路技術的應用,信號處理部分先后使用過:時基電路555、f-V轉換器LM2917、車用集成電路SAF2115、BCS215、BCS225等電路,隨著在實踐中的應用,優勝劣汰,目前第二代電子式轉速表的電路主要采用的是時基電路555以及車用集成電路BCS225(215),代表車型為嘉陵集團生產的JH125型摩托車。
2、BCS225的電子轉速表
BCS225是在國外同類型的集成電路基礎上,自主開發的換代產品,其各項工藝參數完全達到國外的標準。具有外部接線簡單,工作穩定等特點。
因為摩托車的電源交流系統的頻率與發動的轉速成正比,因而可以直接從電信號中提取頻率信號,如點火脈沖、觸發線圈或車大燈處取得電信號,經過簡單的濾波處理,去掉高頻雜波后,直接接入集成塊的輸入腳2,經過一個施密特觸發器后成為一個干凈的矩形波。
集成塊的7、8兩腳功能為穩壓。此部分采用加濃硼擴散技術,集成了大面積調整管,提高了電壓的穩定性和一致性,抗電源波動力較強,只要改變外接的限流電阻,就可工作在12-24V的電系統內,內部穩壓恒定在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組成時間常數。調整Ct、Rt就可實現單穩部分的單穩時間,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。在實際生產過程中Ct起到選定工作范圍的作用,Rt采用一個可調電阻與固定電阻串聯形成,調整可調電阻,可以在一定范圍內調整輸出脈寬,起動校準的作用。
車用集成塊的工作環境較為惡劣,輸入電壓范圍從幾伏到上百伏,因而保護功能不可缺少。BC225的輸入與輸出都設有保護功能,外接信號經過由兩個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,用以驅動一個有上千匝線圈組成的動圈或表頭,電感有30-70mH左右,可以產生較大的反電動力勢,如果沒有保護功能極易損壞集成塊。
3、第三代電子式轉速表及今后的發展
第二代電子轉速表,價格便宜,工作穩定,可*性較高,得到長足的發展,占據摩托車發動機轉速表的半壁江山。但隨著摩托車整車的進步,其固有的不足逐漸被體現出來。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,有2%的回差;表頭采用動圈式,線圈繞軸轉動,抗振性能一般,工序較多,另外表頭的極限轉角僅為270度,www.163seo.com不能滿足某些要求。針對以上第二代的不足,對線路及表頭進行了徹底地改造,產生了第三代電子轉速表又叫動磁式電子轉速表,代表車型為新大洲本田摩托車有限公司生產的超影175型摩托車。集成塊將頻率信號轉換成函數特性輸出,通過十字線圈產生旋轉磁場,驅動指針正確地反應轉速。具有代表性的是KEF769與LM1819。
輸入的頻率信號,經過內部電路處理,在集成電路一端輸出正弦函數,一端輸出余弦函數,這樣在十字線圈內產生一個正交磁場,由于正弦線圈內與余弦線圈的電流強度與頻率成對應關系,偏轉角θ=arctgHsinθ/Hcosθ,每過一個象限,函數的方向隨之而變,可以實現360度的指示范圍。這種電子轉速表,線性可以控制在1%以內,消除了遲滯效應,表頭簡單易于生產,抗振性能及可*性大幅度提高,目前主要不足是集成價格偏高,總體成本較高,未能全面推廣,僅在少數高檔車上使用,隨著集成塊國產化的成熟,必將全面替代目前的第二代電子式轉速表。