Как отремонтировать стрелочный индикатор

Восстановление стрелочного индикатора приборной панели

Восстановление стрелочного индикатора приборной панели

В использовании находится еще довольного много автомобилей, где в приборных панелях для индикации различных его параметров используются аналоговые стрелочные приборы. И к сожалению, выход их из строя не редкость.
Заменить их исправными, зачастую нет возможности, да и детали для ремонта давно не выпускаются.

В конкретном случае, на автомобиле Тойота Прадо 1997 года, перестал работать тахометр.

Вскрытие и диагностика приборной панели выявило неисправность специализированной микросхемы BA6731.
Что это за микросхема, поиск в интернете не дал информации.

Вид на тахометр:

Микросхема:

Еще внутренностей, вид на катушку со стороны снятой платы без экрана:

Идеальное техническое состояние автомобиля, несмотря на годы, не позволяли мирится с такой неприятностью, как неработающий прибор. А ставить что то непотребное и не аутентичное не дозволялось.
Несколько фотографий конструкции прибора приведено ниже. Чтобы понять как он работает,
разрисовал схему соединений на плате:

Затем проверил напряжение на обмотках магнитной системы, и как ведет себя стрелка при изменении потенциалов на обмотках. Данный стрелочный прибор — по сути двухфазный электродвигатель, с подпружиненным ротором.
Схема такой магнитной системы в упрощенном варианте:

Пропуская ток по какой либо одной обмотке, заставляем стрелку вставать строго перпендикулярно ей.
А комбинацией токов на обеих обмотках — задавать требуемое положение стрелки на шкале.
Просто как компас…
А при отсутствие токов — пружина приводила стрелку в крайнее положение, ограниченное стопором.
Номограммы угла положения стрелки, показаний тахометра при изменении потенциалов на обмотках показаны на рисунке ниже:

В центре схематически показаны разными цветами положения обмоток магнитной системы,
а внизу значения напряжений на них при требуем положении стрелки.
Да, тот самый синус и косинус.
В принципе, теперь все довольно просто и понятно. Осталось решить на чем реализовать данный принцип работы.
Для восстановления работы прибора, решил вместо вышедшей из строя микросхемы, использовать CAN модуль на микропроцессоре STM32, что позволит в дальнейшем гибко и оперативно менять параметры прибора для различных целей. Схема и использование подобных CAN — модулей описаны в предыдущих моих статьях (отлично подходит для бесключевых обходчиков иммобилайзеров, адаптеров кнопок на руле для аудиосистем (по CAN шине Volvo)и т.п.).
Подключение обмоток магнитной системы получились как на рисунке ниже:

Силовые ключи, работают в режиме ШИМ-модуляции, и в зависимости, в какую сторону надо пропускать ток через обмотку, работает верхний или нижний ключ катушки магнитной системы тахометра.

Программу писал так, что бы подключив такую конструкцию по USB к компьютеру, можно было задавать и проверять различные режимы работы тахометра. При этом, плата CAN-модуля видится как последовательный порт, и через программу — терминал, в диалоговом режиме управлять положением стрелки прибора и т. п.
Необходимо учитывать, что направление токов, при заданном угле стрелки, надо менять строго последовательно, чтобы стрелка не пошла в другую сторону. Ведь её положение, контроллером проконтролировать нет возможности.
Теперь зная принцип работы подобной системы, можно теперь легко и просто, не гадая, ставить стрелку прибора сразу в правильное её положение для работы, если пришлось снимать по какой либо причине.
В результате множества компромиссных решений, получившийся прибор заработал должным образом:

Какие нюансы при его работе получились: прибор не точен, (думаю %5-10 в зависимости от сектора шкалы, да и цифры на шкалах тоже нанесены не ровно) так как что бы стрелка не колебалась при движении, она задемпфирована вязкой жидкостью, и малые шаги положения стрелка отрабатывает неохотно. Да и обмотки магнитной системы подключены одной стороной к стабилитрону на 5 Вольт, а другой стороной подключены к ключам модуля, а напряжение на ключах модуля меняется с напряжением в бортовой сети автомобиля.
Думал сделать таблицу коррекции во флеш-памяти, чтобы оперативно можно было корректировать показания, но оказалось «и так сойдет» :).
Если выключить двигатель автомобиля, убрать другие посторонние звуки, но подать сигнал тахометра — можно услышать как тихо-тихо пищит приборка:)

Тексты кода писать не буду тут, а файл управления стрелками приложу (Keil, CubeMX).
Код ужасен, ибо делал быстро, да и целый год ничего не писал сюда.

Если нашли ошибку или есть вопросы — пишите, буду исправляться 🙂

Источник

Вторая жизнь старых стрелочных индикаторов

Как-то попались мне в руки старые стрелочные индикаторы уровня от старого магнитофона, и я решил вдохнуть в них новую жизнь, сделав из них «хардварные виджеты» для отображения загрузки процессора и оперативной памяти компьютера.

Скажу сразу, что на оригинальность я не претендую, наверняка до меня уже делали подобное, просто хочется рассказать о своём опыте.

Первым делом я заменил оригинальные шкалы с децибелами на свои собственные, для этого пришлось ломать корпус.

Затем на скорую руку я развёл плату:

В центре микроконтроллер ATMEGA8, именно он управляет стрелками, используя аппаратный ШИМ. Чтобы индикатор зашкалило, достаточно вполне небольшого тока, поэтому включаем их через резистор в пару килоом. Встроенной подсветки у индикаторов нет, поэтому чтобы они смотрелись красиво, и их было видно и в темноте, на плате я разместил по три оранжевых светодиода на том месте, поверх которого я планировал их приклеить. При этом светодиоды можно включать программно, в теории можно даже менять их яркость, используя уже софтварный ШИМ.

Подключать устройство к компьютеру было решено через USB, для этого используется микросхема FT232. Да, можно обойтись и без неё, используя программный USB, но я ему не доверяю — работает весьма нестабильно на некоторых контроллерах. Через FT232 же устройство видится как виртуальный COM-порт, в который мы будем писать данные.

Первым делом в микроконтроллер был зашит бутлоадер, после чего программатор был убран в ящик — прошивку стало легко обновлять прямо по USB. Настал этот сладкий момент, когда устройство готово, и остаётся только написать софт.

Прошивка же предельно проста:

После этого просто пишем в регистры OCR1A и OCR1B значения, которые нужно показать, а именно — то, что получаем по USART. Опытным путём было установлено, что стрелка стоит на максимальном значении, когда в регистрах число более 90. Дальше дело было за простой математикой.
Приложение для PC тоже не отличается особой сложностью — нужно просто получать процент загрузки процессора с памятью и посылать эти данные в виртуальный COM порт.

Сначала я хотел встроить эти индикаторы прямо в пятидюймовый отсек на системном блоке, но он стоит под столом, поэтому устройство было вынесено отдельно.

Стрелочки очень красиво подёргиваются. Получилось весьма удобно.

upd:
Попытался снять небольшое видео.

Источник

Тема: Ремонт измерительного механизма

Обратные ссылки

Опции темы

Ремонт измерительного механизма

Привет всем! Мож кто поможет мне литературой или поделится опытом по ремонту и настройке измерительного механизма стрелочного прибора. В измерительном механизме была оборвана плоская ленточная пружинка, которая держит рамку и которую я без особых проблем восстановил. Проблема в том, что я не могу понять каким образом и чем производится регулировка, в результате которой стрелка прибора остаётся строго на начальном делении шкалы при любом угле наклона прибора в любую сторону (на таком-же новом приборе это именно так). Пробовал добавлять-убавлять количество олова на противовесах, но безрезультатно.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

На против стрелки находятся два балансира на провлочках.Их нагревают паяльнаком
и передвигиют в нужную сторону.На жале паяльника не должно быть припоя.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

На сколько помню. то плоские растяжки, потому и плоские что работают на скручивание.. и при их пайке, нужно учитывать начальное положение стрелки.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Да ,верно.При пайке подвески, головка должна находится строго горизонтально.Отклонение на долю градуса приводит к тому что стрелка на ноле будет только в одном положении прибора.При помощи балансиров это можно скомпенсировать,правда придется повозится.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Абсолютно правильно , хотел написать об этом , но вы опередили .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Еще на шкале прибора должен быть значек, горизонтального или вертикального расположения при эксплуатации , при котором обеспечиваются его метрологические параметры.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Это понятно, при рекомендованном расположении прибора его погрешность будет в пределах заявленной заводом-изготовителем. Я так понимаю, что скорее всего на правильность расположения стрелки на начальном делении шкалы влияет место запайки пружинки к рамке. Скорее всего это место пришлось не строго по центру тяжести подвижной части, вот из-за этого возникла такая проблема. Ну это так, только моё предположение. Вот бы почитать методику настройки измерительных механизмов!

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Пружинка, которая называется «растяжка», должна быть к каждому типу ИМ своя.
Важно натяжение эиой растяжки, которое регулируется длиной этой растяжки.
Судя по тому, что «быстро удалось восстановить» вам удалось восстановить родное.
Если стрелка не болтается и не затирает по всей шкале (когда на нее дуеш), о можно приступать к балансировке.
Для этог и есть «грузики про которые тут писали». Их 2. Первый ( ближе к стрелке)
для вертикальной балансировки, второй (дальше от стрелки) для голизонтальной.

Ставиш прибор в рабочее положение, устанавливаеш стрелку на 0 (корректором)
Наклоняеш прибор влеве и право, и вторым грузиком добиваешся минимального отклонения.
Вверх вниз (наклоняя в другой плоскости) первым грузиком.
Вторая регулировка будет влиять на первую, поэтому процесс проводить несколько раз.
И еще, возможно я перепутал первый и второй грузики, так как занимался этим лет 20 азад.
Успехов тарпения в этом муторном деле.

Источник