接地线在工程机械仪表上的应用

仪表在工程机械上的作用，主要是指示和监测发动机、传动系、液压系及其他部件等的工作情况。GND(接地)线在日本小松工程机械上使用时，其作用不仅是接地构成回路，而且还具有控制仪表信号输入的作用。因此，GND线的连接是否正确关系到仪表是否能正常工作。

(1)在模拟式仪表上的应用

小松工程机械目前广泛应用电磁式仪表，其结构如图1所示。表内两个线圈L1、L2互成一定角度，两线圈之间装有带指针的软钢衔铁。L1通过端子S与传感器串联，L2通过GND线端子与传感器并联。L1匝数少、L2匝数多，当电流通过L1和L2时，L1产生的磁场力使指针偏转，L2产生的磁场力与L1的相反，两个力相互作用而使指针偏转并稳定在新的物理平衡位置角，可见GND线正确连接的重要性。

现以传动系变矩器油温表的工作原理为例，说明GND线的应用(见图1中的仪表接线)。当线路接通时，电流通过仪表和传感器。其电流走向如图2所示。

当变矩器油温较低时，传感器热敏电阻(负温度系数式)的阻值较大，通过线圈L1和L2的电流相差无几，但L2匝数多，产生的磁场强，使指针往左偏转，指向低温端；当机器行走工作时，油温升高，传感器的热敏电阻的阻值减小，流过L1的电流增大，产生的电磁力较L2的大，使指针向右偏转，指向高温端的新平衡位置。

如果仪表只接B端和S端线，忽略GND线的连接或断线，则L2线圈无电流通过，在油温较低时，指针也将稍向右偏转，几乎看不出异常(油温低)；而当油温升高时，指针在线圈L1的电磁力作用下，毫无阻碍地向右偏转，直达到油温表最高值的红线区域，将错报异常报警。

(2)在电子式仪表上的应用

小松工程机械还应用镶有单片计算机的智能仪表，即车辆监测电气系统，它具有计算机监控系统诊断、停机或运行的检测装置，结构简单，处理信息量大而又直观清晰。

智能仪表单片机用于测量控制系统的原理如图3所示。当钥匙开关在ON位时，传感器信号经过放大、模拟开关、采样保持、A/D转换等电路处理后，输入到单片计算机集成芯片M5219中。M5219将采集的传感器信号数据通过运算处理保存在存储器中。在CE=0及其他指令的控制下，CPU读取存储器中的传感器信号并移出，并由移位寄存器/锁存器产生所需要的各笔划段和公共极COM波形，去点亮由采用软件译码驱动的相应通道的液晶显示器LCD，进行系统自诊断检测和显示。

一台发动机启动时，从启动至停止过程中，仪表正常显示，但车辆监测电气系统却发出全部或部分传感器监测信号闪烁报警声响。按照检查传感器信号线路的常规方法处理，故障依然存在。经过分析认为，这是由于M5219的CE端通过GND线“虚”接机体或断线时，造成CE呈高电平，布尔处理器执行逻辑控制后，通过译码产生相应的控制信号驱动报警闪烁信号而使全部或部分监测项目报警。试验结果证明此分析正确。

(作者地址：江西省德兴市　德兴铜矿采矿场工程机械维修工段   334224)