電子控制技術(shù) (2)課件

電子控制技術(shù)2.1電子控制系統(tǒng)的構(gòu)成電子控制系統(tǒng)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用——舉例說(shuō)明樓道上的電燈如何能人來(lái)就亮，人走就熄滅？洗手間里的自動(dòng)干收集，只要將手伸到烘干機(jī)下面，它就自動(dòng)工作吹出熱風(fēng)，工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動(dòng)報(bào)警器、恒溫箱，這些又是如何實(shí)現(xiàn)控制的呢？問(wèn)題：1.電子控制系統(tǒng)一般由哪幾部分構(gòu)成？各部分又由什么組成？輸入部分控制部分輸出部分傳感器組成集成電路、數(shù)字電路、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成繼電器、驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)人外界信息感覺(jué)器官大腦肌肉傳感器控制器執(zhí)行器機(jī)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)問(wèn)題：1.什么是傳感器？4.生活中哪些地方用到傳感器，并說(shuō)明它們的用途2.“DIS實(shí)驗(yàn)”中我們應(yīng)用過(guò)哪些傳感器？這些傳感器分別起什么作用？3.傳感器主要應(yīng)用于電子控制系統(tǒng)中哪部分電路？在此電路中，傳感器是如何工作的？P532.2電子控制系統(tǒng)中的傳感器傳感器傳感器是指能將感受到的某種物理量（外界信號(hào)）按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件或裝置。主要用于電子控制系統(tǒng)中的輸入電路輸入電路控制部分應(yīng)用于傳感器把檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳感器的作用傳感器的檢測(cè)對(duì)象（1）長(zhǎng)度、面積、位置、轉(zhuǎn)速、壓力、加速度、振動(dòng)強(qiáng)度、濃度、密度、煙霧、氣味、溫度、聲音等人類五官可以感受到的信息（2）超聲波、紅外線、X射線等人類無(wú)法感知的信息（1）信息的收集。（2）信息數(shù)據(jù)的交換。（3）控制信息的采集在這個(gè)電路中，假設(shè)電源不變，如何使小燈泡發(fā)光亮度發(fā)生變化？手動(dòng)調(diào)節(jié)變阻器阻值有什么辦法能夠使得電路中的電阻阻值自動(dòng)隨著環(huán)境變化而變化呢？人們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，大部分導(dǎo)體的電阻是會(huì)隨溫度的變化而變化的。但這種現(xiàn)象是不明顯的，人們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)期的實(shí)驗(yàn)和嘗試后發(fā)現(xiàn)一些材料，對(duì)溫度的變化表現(xiàn)的電阻變化相對(duì)明顯一些。我們講其制成電阻，稱熱敏電阻1.熱敏傳感器常見(jiàn)的傳感器熱敏電阻器θ符號(hào)？外形？熱敏電阻器優(yōu)點(diǎn)？常用的熱敏傳感器是什么元件？熱敏電阻器的特性？正溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)溫度較低時(shí)，它的電阻非常大，當(dāng)熱敏電阻溫度較高時(shí)，它的電阻就會(huì)變得很小主要特征是隨著外界環(huán)境溫度的變化，其阻值會(huì)相應(yīng)發(fā)生較大改變。熱敏電阻是對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體元件，熱敏電阻根據(jù)溫度系數(shù)分為兩類：正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。常用的熱敏電阻器有幾類？其電阻值隨溫度變化規(guī)律如何？MZ21型、MZ11型、MF13型，分別屬于什么熱敏電阻？你是如何判斷的？負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，隨溫度升高阻值增大體積小、反應(yīng)快、使用方便熱敏傳感器是將溫度作為外界信息轉(zhuǎn)化為一定貴規(guī)律電信號(hào)熱敏電阻在生活中應(yīng)用想一想，熱敏電阻器為什么能控制電冰箱內(nèi)的溫度冰箱內(nèi)溫度升高熱敏電阻電阻變化控制電路開(kāi)啟壓縮機(jī)工作降低電阻變化關(guān)閉還有一些材料它隨著其他環(huán)境因素變化也引起變化。樓道燈采用了兩種傳感器光敏傳感器聲敏傳感器光敏傳感器是一種隨光線強(qiáng)弱的變化，其電阻值會(huì)發(fā)生變化2.光敏傳感器常見(jiàn)的傳感器常見(jiàn)的光敏傳感器有什么元件光敏電阻光敏二極管光敏三極管光電池（1)光敏電阻特性優(yōu)缺點(diǎn)｛（2）光敏二極管對(duì)光的特性光敏電阻的電阻隨著光照的增強(qiáng)而減小，無(wú)光照時(shí)它的電阻值大于1兆歐，有光照時(shí)僅為幾千歐，變化較大。具有靈敏度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但他不適用于高頻率光敏二極管在接收到光照時(shí)，它的正向電阻不會(huì)改變，而反向電阻值回隨著對(duì)它的光照的增強(qiáng)而減小，由數(shù)兆歐減小到數(shù)千歐（3）光敏三極管對(duì)光的特性外形P55常用其他傳感器除了光敏，熱敏傳感器外，生活中還有很多人能感覺(jué)到，甚至是感覺(jué)不到的環(huán)境變化，也可以通過(guò)相應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。比如：電子秤中的感覺(jué)壓力變化的力傳感器；話筒中感應(yīng)聲音的聲敏傳感器；檢測(cè)酒后駕車，或檢測(cè)有毒氣體是采用的感應(yīng)器氣體的傳感器；感應(yīng)磁場(chǎng)變化的磁敏傳感器等等。在電子控制系統(tǒng)中，最后的工作是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成的。最常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電磁繼電器和電動(dòng)機(jī)。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般都需要由一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電路一、電磁繼電器電路電磁繼電器是一種能夠根據(jù)輸入信號(hào)來(lái)改變被控線路的通與斷的器件熱敏電阻原理

了解熱敏電阻原理，是應(yīng)用好熱敏電阻的前提。熱敏電阻是對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體元件，主要特征是隨著外界環(huán)境溫度的變化，其阻值會(huì)相應(yīng)發(fā)生較大改變。電阻值對(duì)溫度的依賴關(guān)系稱為阻溫特性。熱敏電阻根據(jù)溫度系數(shù)分為兩類：正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。由于特性上的區(qū)別，應(yīng)用場(chǎng)合互不相同。

正溫度系數(shù)熱敏電阻簡(jiǎn)稱PTC，超過(guò)一定的溫度(居里溫度)時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素，如La、Nb...等，可使其電阻率下降到10Ω.cm以下，成為良好的半導(dǎo)體陶瓷材料。這種材料具有很大的正電阻溫度系數(shù)，在居里溫度以上幾十度的溫度范圍內(nèi)，其電阻率可增大4~10個(gè)數(shù)量級(jí)，即產(chǎn)生所謂PTC效應(yīng)。

目前大量被使用的PTC熱敏電阻種類

它的阻值是隨著溫度的升高而下降的。主要是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。NTC熱敏電阻器溫度系數(shù)-2%~-6.5%，可廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量、溫度補(bǔ)償、抑制浪涌電