步进电机式转速小时表设计

　　1.引言

　　随着光学、电子技术的迅速发展, 特别是计算机技术在汽车仪表中的广泛应用, 汽车仪表正向数字化和智能化方向发展。目前汽车仪表正经历由机电模拟式汽车仪表转变为步进电机式全数字汽车仪表。当今国外发达国家普遍使用全数字式仪表, 而且绝大部分是步进电动机式仪表, 并且正积极准备向更高方向发展。我国的汽车仪表与国外发达国家相比, 技术水平有相当大的差距，目前我国汽车仪表的主流产品大都集中在第三代十字交叉动磁式仪表上，采用传统的机电指针式模拟仪表来监视车辆的主要工作参数，指示精度低、可操作性差和　　动态响应性能差等缺点直接影响驾驶员的工作效率。同国外仪表企业相比较，产品的竞争力主要体现在低成本，低价格，而受第三代仪表工作原理的限制, 仪表的线性、精度、重复性、响应速度等性能指标难 以 有 根 本 的 突 破 ，技 术 含 量 较低，产品的附加值较低，低价格、低成本恶性竞争, 导致国内仪表制造厂家普遍利润收益低下。随着车辆自动化程度的不断提高，第三代汽车仪表已经越来越不适应现代工程机械智能化发展的需要，集成化、小型化、智能化、信息化已成为工程机械仪表指示系统发展的必然趋势, 十字交叉动磁式必将让位于第 4代步进电机式全数字式仪表。

　　2 . 步进电机式仪表特点

　　( 1 ) 指示精度高。模拟电路电子式仪表在低速区的线性是非常差的, 就其技术手段而言, 无法克服低速区线性差和精度不高的不足。

　　( 2 ) 重复性好, 因取消了游丝,也不需要使用阻尼油, 再加上指针由步进电动机直接驱动, 而步进电动机受单片机数控, 彻底克服了模拟电路电子式汽车仪表重复性差的不足。

　　( 3 ) 分度均匀。由于模拟电路电子式仪表的指针位置是由合成磁场确定的, 其线性差的问题难以解决。而步进电动机式仪表完全可以实现在整个指示范围内分度均匀一致。

　　( 4 ) 响应速度快、无抖动。由于没有阻尼油, 其指针响应速度很快,从 初 始 位 置 零 点 到 指 示 最 大 值 位置, 指针转动时间一般小于 2 s。另外，步进电动机式仪表可采用计算机数据滤波等多项技术措施,同时也不增加硬件成本, 当输入信号恒定时, 指针无任何抖动, 这是模拟电路电子式仪表难以做到的。

　　( 5 ) 可靠性有根本改善。由于取消了针轴、游丝、线包、磁屏蔽罩和机械零件, 所以, 它的故障率很低, 几乎可以免维护。

　　( 6 ) 产品品质的稳定性和可靠性有根本保证。由于步进电动机式仪表省去了全部机械零件, 不存在模拟电路电子式仪表在装配过程中针轴与轴承间间隙不一致、阻尼油阻尼不合适等问题。在装配后基本上不需要再调整, 也不需要校表。因此, 不仅大大地简化了装配工艺,而且产品品质易于得到保证。