作者: nasc (地平線的彼端) 站內: SV-MAX
標題: 階段式電壓計與儀表背光加強
時間: Tue Jul 1 17:15:03 2008
若要直接觀看圖加文的網頁，請進入：
http://nasc.myweb.hinet.net/motorevo_ilv.htm
加裝電壓計的目的是為了可以在未發動時觀察電瓶狀況，以及發動後觀察充電電
壓，而採用階段式顯示可以更清楚地呈現出電壓變化的動態趨勢(相較於數字式顯
示)，不過值的判讀會不如數字式來得容易，因此在關鍵的門檻電壓值(如12.5V與
15V)前後加入了換色顯示的功能，使得基本判斷反而較數字式來得容易，也就是
有更清楚的警示或提示效果，另外此電壓計設定為顯示11V-16V，並區分10段，
即每段0.5V，對於車上電瓶電壓的測量與初步診斷來說，會比設定為顯示0V-16V
或0V-20V來得恰當，意思就像是把11V-16V這段放大檢視一般，而間隔0.5V的設
定也考慮到電路規模與顯示器的安裝空間，並且實際使用上足矣，其它較大篇幅
的描述請參考上述網址(若有跳出廣告的話，請告知)。
原廠的儀表我想它是想設定為高反差的，所以刻度以外的地方可說是完全不透光
，但是主要敗筆便是刻度的部位打光並不均勻，並且原始設定為以AC點儀表燈，
當怠速低些加上線材接頭老化的話，會極度貧弱，故改為用8顆白光食人魚LED加
一顆白光SMD LED來分佈在刻度上(SMD是有緣故的，有興趣可參見網頁內容，在此
省略，原則上全都用同樣規格的LED會更好)，LED的驅動採用定電流，因為要以接
近額定電流來驅動，故不比尾燈是以較低電流驅動而可以採用定電壓驅動，關於
定電流的設定與一些重要的概念，因為篇幅不小，可以參考網頁前面的文字部分
，當然不需知道這些也可以使用這個電路，只是我覺得多了解的話可以多點製作
上的技術支援，不過元件規格的採用是一定要注意的。
以下節選部分圖片並說明：
基本型階段式電壓計電路-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/VMC1.gif
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/VMC1_3T.gif
-此電路有基本的電壓計測功能，容易製作，沒有LED換色功能，故可以將LED配
置不同顏色來對應不同電壓值的提示，另外LED亮度可調(VR2)，不過為了避免電
路太過複雜，故設計為每次調過亮度都要再校正計測設定(VR1與VR3)，而電路的
測試點一定要做出來以利校正動作，layout圖純粹是用來讓各位了解這個電路並
不複雜(不是本篇採用者)
加入LED換色提示功能的電壓計電路-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/VMC2.gif
-此電路會於12.5V與15V上下切換顏色，且很容易更改換色的門檻電壓值，甚至可
以將換色時機做為可調(使用DIP開關、Jump或波段開關等等)，本篇所採用的電路
為此型再增加開機掃描等功能，但不是絕對必要，此型電路即可提供不錯的功能
性，而本篇所使用的電路因為複雜不少，且不知道真正對此電路有興趣的有多少
人，畫更多說不定幫助不大，故暫不提供，真的有興趣可以提出，我再找時間畫
這個製作的難題之一是要同時將電壓計電路與背光LED電路塞進儀表內的剩餘空間
，這必須從電路切割、型狀設定、固定方式與走線去著手設定，也因此電壓計被
分割為三個部份：
(1)電源電路
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/1/Dscn2042.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/1/Dscn2649.jpg
(2)測壓電路
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/2/Dscn2205.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/2/Dscn2237.jpg
(3)顯示電路
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2668.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2674.jpg
-電路製作後的處理有採用到封膠與上絕緣漆，封膠是很考靠的處理，不考慮往後
元件的維修更換的話(通常是電解電容較會有的問題)，其可以提供不錯的防水、
防震、防氧化、防塵以及防止不慎壓毀等功能
LED顯示的部份，還要加上一個特製罩子，出來的光線才能適合做為判讀與目視-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2681.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2624.jpg
-材料為壓克力
儀表導光板與面板要修改以配合電壓計的顯示器-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2439.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2449.jpg
再來很重要的是要加上電壓標示，因為不可能每次都要去數亮了幾格-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2487.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/vm/3/Dscn2492.jpg
LED背光的定電流驅動電路-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/MCS1.gif
-此電路中牽涉到了參考電壓的產生，這部份也可以使用LM337(若採用共正電設
計，電晶體便採用NPN，而可以使用LM317)，也可以直接使用LM317來提供定電流
而不使用到電晶體，不過這還會有其它的問題發生，針對這部份中，在網頁中有
一些篇幅的提要
背光電路分割為兩塊，而一顆SMD LED放在別的地方-
(1)1號背光電路
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2702.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2714.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2720.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2760.jpg
-電流設定後的VR點膠
(2)2號電路
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2696.jpg
(3)離家出走的一顆LED
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2372.jpg
背光測試，注意指針的導光光源有產生-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/bl/Dscn2952.jpg
所有電路試裝於特製的底板-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/as/Dscn2599.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/as/Dscn2636.jpg
所有電路裝入儀表以及走線-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/as/Dscn2895.jpg
背光測試-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn2380.jpg
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3022.jpg
電壓計顯示測試-
(1)未超過12.5V，以紅色顯示，表示電量需注意
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3048.jpg
(2)超過12.5V，以黃色顯示
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3045.jpg
(3)未超過15V，以黃色顯示
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3040.jpg
(4)超過15V，以紅色顯示，表示充電電壓異常
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3039.jpg
白天的辨識度測試-
http://nasc.myweb.hinet.net/mwpic/evo/ilv/tvb/Dscn3056.jpg
一目瞭然的測試影片-(分別為"與電表對照測試"以及"實車測試")
http://nasc.myweb.hinet.net/motorevo_ilv.htm#6_
後記：
電壓計的電源實際上是與車手上的線路共用，因為共用的壓降問題，故嚴格來說
算是在測此處的電壓狀況，嚴謹一點話，電壓計電源要獨立由電瓶拉線，不過另
外還牽涉到一個有趣的問題是，電壓計不若三用電表，是同時使用待測電源做為
電路電源，本身就對電瓶產生一個程度的壓降了，所以與線路共用所產生的壓降
的比例也是可以觀察的。
實用性的話，個人覺得很不錯，因為電壓計有換色功能，會較數字式來得直覺判
斷，當然如果只想要以不同顏色來顯示DC狀況的話，把顯示器簡化為一顆LED也是
可以的，只是貌似陽春了點。
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