簡易水塔水位控制電路電子專業(yè)課程設(shè)計

TOC\o"1-2"\h\z\u目錄1概述 12系統(tǒng)總體方案設(shè)計 23重要單元電路設(shè)計 33.1電源電路 33.2水位檢測電路和水位范疇測量電路 33.3水泵開關(guān)電路及顯示電路 54元器件選型 84.1水壓傳感器 84.2比較器 84.3穩(wěn)壓管 94.4穩(wěn)壓芯片 104.5普通二極管 104.6發(fā)光二極管 114.7三極管 114.8電磁繼電器 124.9變壓器 144.10橋式整流電路 144.11CD4011 154.12遲滯比較器 16結(jié)論及展望 17參照文獻(xiàn) 18附錄 19摘要該方案電源電路采用電網(wǎng)供電，通過變壓器電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中220V交流電轉(zhuǎn)換成直流12V電壓。穩(wěn)壓電路由三端穩(wěn)壓器實現(xiàn)，用它來構(gòu)成穩(wěn)壓電源只需很少外圍元件，電路非常簡樸，且安全可靠。水位測量和水位監(jiān)測電路重要由電阻型水壓傳感器和遲滯比較器構(gòu)成。電阻型水壓傳感器是最典型也是最簡樸一種壓力傳感器。遲滯比較器不但可以測量水位范疇，還可以防止跳閘現(xiàn)象浮現(xiàn)。水泵開關(guān)電路和顯示電路重要由電流放大電路和繼電器構(gòu)成。繼電器可以提供水泵所需要交流電，而電流放大電路是由三極管構(gòu)成，是一種比較典型和簡樸電路。用發(fā)光二極管顯示來檢測水位狀態(tài)和水泵狀態(tài)。核心詞水壓傳感器繼電器比較器1概述本次設(shè)計是一種水塔水位控制電路，電路可以通過控制兩個水泵實現(xiàn)對水位控制。水位范疇在S1～S2（S1＜S2）之間，S為實際水位。當(dāng)S＜S1時，兩個水泵都放水；當(dāng)S1＜S＜S2時，僅一種水泵放水；當(dāng)S＞S2時，兩個水泵都關(guān)閉。同步本電路設(shè)計了水位檢測電路，通過發(fā)光二極管顯示來檢測水位狀態(tài)。咱們都懂得，在尋常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，水位控制裝置有著廣泛應(yīng)用。如水塔、樓房水箱、鍋爐等。水位控制裝置形式有諸各種，浮子開關(guān)式，電節(jié)點式，壓力式，電子式，微機(jī)式等。這些裝置或多或少存在著某些缺陷：浮子開關(guān)式采用機(jī)械構(gòu)造，維護(hù)起來不以便；微機(jī)式控制裝置，雖然操作以便，但造價較貴。本文從實用型和經(jīng)濟(jì)型出發(fā)，設(shè)計了一種水位控制裝置，該裝置構(gòu)造簡樸，維護(hù)以便，工作可靠性能價格比優(yōu)良，并且在不同限度上克服了其她辦法某些缺陷。可以在經(jīng)濟(jì)上節(jié)約資金，減少損耗，節(jié)約資源，有諸多場合下均可采用。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計簡易水塔水位控制電路總體框圖如圖2-1所示。它是由水位檢測電路、水位范疇測量電路、水泵開關(guān)電路、顯示電路和電源電路5某些構(gòu)成。電電源電路水位檢測電路水位范疇測量電路水泵開關(guān)電路顯示電路圖2-1簡易水塔水位控制電路總體框圖每某些電路均有其相應(yīng)功能：一方面有水位檢測電路產(chǎn)生整個電路輸入信號，該信號傳至水位范疇測量電路，輸出其她電路控制信號，控制其她電路工作。電機(jī)控制電路某些接受到有信號解決電路輸出有效控制信號后正常工作驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動抽水，使水位上升，而水位變化有直接關(guān)系到信號產(chǎn)生，因而有個循環(huán)過程，雖然水位保持在一定范疇內(nèi)：水位顯示電路接受到有效信號后驅(qū)動顯示屏工作，使其顯示該時刻水位；由“信號產(chǎn)生→信號解決→電機(jī)控制→電機(jī)→信號產(chǎn)生”這個循環(huán)就能使水塔具備自動控制水位能力。3重要單元電路設(shè)計3.1電源電路電源電路原理圖如圖3-1所示。電路直接從電網(wǎng)供電，通過變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中220V交流電轉(zhuǎn)換成+12V直流電壓。電路中變壓器采用常規(guī)鐵心變壓器，電源變壓器將交流電網(wǎng)電壓220V變?yōu)檫m當(dāng)交流電壓12V。整流電路采用二極管橋式整流電路，整流電路將交流電壓12V變?yōu)槊}動直流電壓12V。C1、C2、C3和C4完畢濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實現(xiàn)。穩(wěn)壓電路清除電網(wǎng)波動及負(fù)載變化影響,保持輸出電壓12V穩(wěn)定。圖3-1電源電路3.2水位檢測電路和水位范疇測量電路如圖3-2所示，水位檢測電路由可變電阻R1和一種電阻型水壓傳感器構(gòu)成。電阻型水壓傳感器是最簡樸也最典型一種水壓傳感器，它工作原理是通過阻抗變化來表達(dá)水壓變化，同步將水壓信號轉(zhuǎn)化為電信號Vs，即Vs代表了實際水位S。本電路采用電阻型水壓傳感器型號為PT500-501，是水壓傳感器，即傳感器阻抗隨水壓增長而增長?？勺冸娮鑂1作用是通過調(diào)節(jié)可變電阻阻值，就可以調(diào)節(jié)VS范疇，也就可以調(diào)節(jié)水位控制范疇。水位范疇測量電路由兩某些構(gòu)成：1由電阻R2、R4和穩(wěn)壓管D1、D2構(gòu)成參照電壓產(chǎn)生電路；2由遲滯比較器構(gòu)成水位范疇測量電路。AB參照電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生兩個穩(wěn)定電壓，分別代表水位范疇上限值S2和下限值S1。由于參照電源產(chǎn)生電路輸出端接入比較器輸入，為了防止浮現(xiàn)輸出電流不穩(wěn)導(dǎo)致參照電源不穩(wěn)定狀況，電路采用電阻和穩(wěn)壓管相結(jié)合方式構(gòu)成。其中穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓均為+8V，而輸出VREF1=+8VVREF2=12V－8V＝4VAB水位范疇測量電路功能有兩個：1擬定實際水位和水位控制范疇大小關(guān)系；2防止浮現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。一方面，VREF輸入到兩個運算放大器同相輸入端，而Vs1和Vs2則同步分別輸入到這兩個運算放大器正相輸入端。這樣，當(dāng)Vs<VREF1時，V1輸出是高電平；當(dāng)Vs>VREF2時，V1輸出為低電平；當(dāng)Vs<VREF2時，V2輸出為高電平；當(dāng)Vs>VREF2時，V2輸出為低電平。由于Vs1、Vs1、VREF分別代表S1、S2和S，實際水位和水位控制范疇大小關(guān)系就擬定了。另一方面，本電路通過遲滯比較器代替單門限比較器來實現(xiàn)跳閘現(xiàn)象浮現(xiàn)。遲滯比較器AR1特性表達(dá)式為V1T+=VP1=R9*VREFR9+R5+V1*VREFR5+R9=7.3+1.1V=8.4V(2-1)V1T-=VP1=R9*VREFR9+R5+0=7.3V(2-2)由式（2同理，遲滯比較器AR2特性表達(dá)式為V2T+=VP2=R10*VREFR7+R10V2T-=VP2=R10*VREFR7+R10+0=3.6V（由式（2-3）和（2-4）可求得遲滯比較器AR2V2T+-V2T-之差（4.7V～3.6V）同樣具備1.1V回差范疇，由此可以防止跳閘現(xiàn)象浮現(xiàn)。圖3-2水位檢測電路和水位范疇測量電路3.3水泵開關(guān)電路及顯示電路水泵開關(guān)及顯示電路如圖3-3所示，水泵開關(guān)電路是由三極管電路和繼電器電路構(gòu)成。電路輸入即為圖3-2電路中輸出，即當(dāng)Vs<VREF1且Vs<VREF2時，V1和V2輸出都為高電平；當(dāng)Vs>VREF2而Vs<VREF2時，V1輸出為高電平，而V2輸出為低電平；當(dāng)Vs1>VREF且Vs2>VREF時，V1和V2輸出都為低電平。由于水泵中通過都是大電流，產(chǎn)生大功率，而直流電源無法提供大電流和大功率，因而水泵需要交流供電，這樣一來，電路中開關(guān)必要采用繼電器電路。圖3-3水泵開關(guān)電路及顯示電路而普通運算放大器輸出電流無法驅(qū)動繼電器，因而需要加入電流放大電路。由三極管電路構(gòu)成電流放大電路是一種比較典型和簡樸電路。其中R9和R10為限流電阻，防止輸入電流過大燒毀三極管。三極管接為共集電極電路，當(dāng)輸入電壓為高電平時，三極管導(dǎo)通飽和，可以將輸入電流放大β倍；當(dāng)輸入電壓為低電平時，三極管截止，無電流通過。繼電器連接三極管集電極，當(dāng)有電流驅(qū)動時，開關(guān)吸合，相應(yīng)水泵通電；當(dāng)無電流啟動時，開關(guān)斷開，相應(yīng)水泵不通電，同步在繼電器兩端并聯(lián)入二極管進(jìn)行保護(hù)。顯示電路分兩某些，由發(fā)光二極管構(gòu)成。一某些通過發(fā)光二極管亮滅來表達(dá)水泵與否通電，同步由于繼電器驅(qū)動電流過大，需要加入限流電阻保護(hù)發(fā)光二極管。另一某些用三個發(fā)光二極管表達(dá)水位狀態(tài)?？芍?dāng)水位是低水位，即水位在范疇之下時(s<s1)，U1，U2(兩個比較器)都輸出高電平（11），當(dāng)水位在范疇之內(nèi)時(s1<s<s2)，U1輸出高電平（1），U2輸出低電平（0）即U1U2(10)。當(dāng)水位在范疇之上（s>s2）,都輸出低電平（00）。本原理圖用三個發(fā)光二極管表達(dá)水位狀態(tài)。由電路輸出可列出二極管驅(qū)動真值表如表3-1：A為U1控制電機(jī)邏輯值，為1則電機(jī)轉(zhuǎn)動；B為U2控制電機(jī)邏輯值，為1則電機(jī)轉(zhuǎn)動；LED燈邏輯值為1則點亮。本電路采用不同紅黃綠三個發(fā)光二極管來顯示。表3-1二極管驅(qū)動真值表水位AB綠Q3黃Q2紅Q1S<S111001S1<S<S201010S2<S00100當(dāng)水位S<S1，S<S2，U1，U2都輸出高電平，兩個水泵都啟動，此時水位為局限性狀態(tài)，發(fā)光二極管紅燈亮；當(dāng)水位在范疇之上（S>S2），兩個水泵都關(guān)閉，此時水位為水滿狀態(tài)，發(fā)光二極管綠燈亮。當(dāng)水位在范疇之內(nèi)時(S1<S<S2)，U1輸出高電平，U2輸出為低電平，一種水泵啟動，此時水位狀態(tài)為兩者之間，發(fā)光二極管黃燈亮；此某些電路由紅黃綠三個發(fā)光二極管來顯示水位狀態(tài)。由圖可知，三個輸出驅(qū)動電壓分別得由三個與非門實現(xiàn)。此電路選用CD4011，其中由四個兩輸入與非門構(gòu)成，完全能實現(xiàn)所需要功能。邏輯電平與所需相反時，只需在電路中加一種反相器就行了。注：Q1=(A?B)Q2=(4元器件選型4.1水壓傳感器本電路采用電阻型水壓傳感器型號為PT500-501，是水壓傳感器，即傳感器阻抗隨水壓增長而增長。如圖4-1：圖4-1PT500-501傳感器產(chǎn)品基本特性：PT500-500系列壓力變送器采用高精度高穩(wěn)定性電阻應(yīng)變計/擴(kuò)散硅晶體/陶瓷晶體等做為變送器感壓芯片，選進(jìn)貼片工藝，配套帶有零點、滿量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償高精度和高穩(wěn)定性放大集成電路，將被測量介質(zhì)壓力轉(zhuǎn)換成4～20mA、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC等原則電信號。產(chǎn)品構(gòu)造采用全封焊構(gòu)造，使之產(chǎn)品抗沖擊能力、過載能力、產(chǎn)品密封性等性能有了較大提高，產(chǎn)品最高壓力可達(dá)150MPa。產(chǎn)品過程連接某些和電氣連接某些有各種方式，可以最大限度滿足顧客需求。4.2比較器集成電路運算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸入電阻多級直接耦合放大電路，它種類諸多，電路也不同樣，但構(gòu)造具備共同之處，如圖4-2表達(dá)集成運放內(nèi)部電路構(gòu)成原理框圖。電壓放大級輸出級差分輸入級電壓放大級輸出級差分輸入級偏置電流偏置電流圖4-2集成運放內(nèi)部電路構(gòu)成原理框圖如圖4-2集成運放輸入級普通是由BIT、JFET或MOSFET構(gòu)成差分式放大電路，運用它對稱特性可以提高整個電路共模抑制比和其她方面性能。它兩個輸入端構(gòu)成整個電路反相輸入端和同相輸入端。電壓放大級重要作用是提高電壓增益，它可由一級或多級放大電路構(gòu)成。輸出級普通由電壓跟隨器或互補(bǔ)電壓跟隨器所構(gòu)成，以減少輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。偏置電路是為個級提供適當(dāng)工作電流。其代表符號和輸入輸出傳播特性如圖4-3所示。圖4-34.3穩(wěn)壓管穩(wěn)壓器二極管也叫齊納二極管，穩(wěn)壓原理：給穩(wěn)壓二極管施加反向電壓并使其值增大，當(dāng)反向電壓之值達(dá)到穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓時，其正常雪崩擊穿，若在此狀況下，一定范疇內(nèi)變化電源電壓波動或變化負(fù)載電流大小，齊納電流IZ和動態(tài)電阻隨之而變化，然而，齊納電壓UZ卻穩(wěn)定不變。穩(wěn)壓二極管串聯(lián)一種電阻來提供一種穩(wěn)定參照電壓VREF，其中穩(wěn)壓二極管選用1N4735，其穩(wěn)定電壓為，限流電阻選用1K。穩(wěn)壓二極管1N4735重要參數(shù)：最大工作電流IZM146mA穩(wěn)定電壓UZ6.2V最大耗散功率P1W。4.4穩(wěn)壓芯片該電路中使用是MC7812CP芯片，該芯片內(nèi)部設(shè)有電流過流﹑過熱和調(diào)節(jié)管安全區(qū)保護(hù)電路，以防止過載而損壞，用它來構(gòu)成穩(wěn)壓電源只需很少外圍元件，電路簡樸，且安全可靠4.5普通二極管二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管，此外，尚有初期真空電子二極管；它是一種具備單向傳導(dǎo)電流電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一種PN結(jié)兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓方向，具備單向電流轉(zhuǎn)導(dǎo)性。普通來講，晶體二極管是一種由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成p-n結(jié)界面。在其界面兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場引起漂移電流相等而處在電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下二極管特性。二極管有正向特性和反向特性，其中正向特性是指外加正向電壓時，在正向特性起始某些，正向電壓很小，局限性以克服PN結(jié)內(nèi)電場阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導(dǎo)通正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓不不大于死區(qū)電壓后來，PN結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管正向?qū)?，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用電流范疇內(nèi)，導(dǎo)通時二極管端電壓幾乎維持不變，這個電壓稱為二極管正向電壓；反向特性是指外加反向電壓不超過一定范疇時，通過二極管電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小，二極管處在截止?fàn)顟B(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流，二極管反向飽和電流受溫度影響很大。在本電路中運用是二極管反向特性。4.6發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）化合物制成二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為批示燈，或者構(gòu)成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光如圖4-4所示為二極管實物圖：圖4-4發(fā)光二極管發(fā)光二極管原理：發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成，其核心是PN結(jié)。因而它具備普通P-N結(jié)I-N特性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂埂舸┨匦?。此外，在一定條件下，它還具備發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域少數(shù)載流子（少子）一某些與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生，那么注入電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，尚有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放能量不大，不能形成可見光。發(fā)光復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光，因此光僅在接近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。4.7三極管三極管工作原理：:三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。提成NPN和PNP兩種。咱們僅以NPN三極管共發(fā)射極放大電路為例來闡明一下三極管放大電路基本原理。一、電流放大下面分析僅對于NPN型硅三極管。咱們把從基極B流至發(fā)射極E電流叫做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流方向都是流出發(fā)射極，因此發(fā)射極E上就用了一種箭頭來表達(dá)電流方向。三極管放大作用就是：集電極電流受基極電流控制（假設(shè)電源可以提供應(yīng)集電極足夠大電流話），并且基極電流很小變化，會引起集電極電流很大變化，且變化滿足一定比例關(guān)系：集電極電流變化量是基極電流變化量β倍，即電流變化被放大了β倍，因此咱們把β叫做三極管放大倍數(shù)（β普通遠(yuǎn)不不大于1，例如幾十，幾百）。如果咱們將一種變化小信號加到基極跟發(fā)射極之間，這就會引起基極電流Ib變化，Ib變化被放大后，導(dǎo)致了Ic很大變化。如果集電極電流Ic是流過一種電阻R，那么依照電壓計算公式U=R*I可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大變化。咱們將這個電阻上電壓取出來，就得到了放大后電壓信號了。二、偏置電路三極管在實際放大電路中使用時，還需要加適當(dāng)偏置電路。這有幾種因素。一方面是由于三極管BE結(jié)非線性（相稱于一種二極管），基極電流必要在輸入電壓大到一定限度后才干產(chǎn)生（對于硅管，常取0.7V）。當(dāng)基極與發(fā)射極之間電壓不大于0.7V時，基極電流就可以以為是0。但實際中要放大信號往往遠(yuǎn)比0.7V要小，如果不加偏置話，這樣小信號就局限性以引起基極電流變化（由于不大于0.7V時，基極電流都是0）。如果咱們事先在三極管基極上加上一種適當(dāng)電流（叫做偏置電流，Rb就是用來提供這個電流，因此它被叫做基極偏置電阻），那么當(dāng)一種小信號跟這個偏置電流疊加在一起時，小信號就會導(dǎo)致基極電流變化，而基極電流變化，就會被放大并在集電極上輸出。另一種因素就是輸出信號范疇規(guī)定，如果沒有加偏置，那么只有對那些增長信號放大，而對減小信號無效（由于沒有偏置時集電極電流為0，不能再減小了）。而加上偏置，事先讓集電極有一定電流，當(dāng)輸入基極電流變小時，集電極電流就可以減??；當(dāng)輸入基極電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小信號和增大信號都可以被放大了。4.8電磁繼電器如圖4-5。繼電器是一種電子控制器件，它具備控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），普通應(yīng)用于自動控制電路中，它事實上是用較小電流去控制較大電流一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器普通由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等構(gòu)成。只要在線圈兩端加上一定電壓，線圈中就會流過一定電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引作用下克服返回彈簧拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧反作用力返回本來位置，使動觸點與本來靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中導(dǎo)通、切斷目。對于繼電器“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)別：繼電器線圈未通電時處在斷開狀態(tài)靜觸點，稱為“常開觸點”；處在接通狀態(tài)靜觸點稱為“常閉觸點”。圖4-5電磁繼電器電磁繼電器普通由電磁鐵、險貼、彈簧片、觸點等構(gòu)成，其工作電路由低壓控制電路工作電路兩某些構(gòu)成。電磁繼電器還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動化控制。只要在線圈兩端加上一定電壓，線圈中就會流過一定電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引作用下克服返回彈簧拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧反作用力返回本來位置，使動觸點與本來靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中導(dǎo)通、切斷目。對于繼電器“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)別：繼電器線圈未通電時處在斷開狀態(tài)靜觸點，稱為“常閉觸點”；處在接通狀態(tài)靜觸點稱為“常開觸點”。4.9變壓器如圖4-6。變壓器是電子電路，用來升壓降壓電力變壓器，變壓器原理是電磁感應(yīng)技術(shù),變壓器有兩個分別獨立共用一種鐵芯線圈。分別叫作變壓器次級線圈和初級線圈。電流方向和大小隨時間變化,變壓器初級通上交流電時,變壓器鐵芯中產(chǎn)生了交變磁場（其中接電源繞組叫初級線圈，別的繞組叫次級線圈），在次級就感應(yīng)出頻率相似交流電壓.變壓器初次級線圈匝數(shù)比等于電壓比。變壓器只能變化交流電壓,不能變化直流電壓,由于直流電流是不會變化,電流通過變壓器不會產(chǎn)生交變磁場，因此次級線圈只能在直接接通一瞬間產(chǎn)生一種瞬間電流和電壓。變壓器重要參數(shù)：電壓比n=U1/U2=N1/N2效率η=P2/P1*100%額定功率P圖4-6變壓器圖4-7橋式整流電路4.10橋式整流電路橋式整流電路由四個二極管構(gòu)成，如圖3-6所示。工作原理：U2正半周時:D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止；U2負(fù)半周時：D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止重要參數(shù)：輸出電壓平均值：UL=0.9U2輸出電流平均值:IL=UL/RL=0.9U2/RL流過二極管平均電流：ID=IL/2二極管承受最大反向電壓：25V–1000V4.11CD4011CD4011是慣用2輸入四與非門集成電路。CD4011電氣特性:

VDD電壓范疇：－0.5Vto18Ｖ

功耗：雙列普通封裝700mW小型封裝500mW

工作溫度范疇：

CD4011BM-55℃-+125℃

CD4011BC-40℃-+85℃CD4011內(nèi)部構(gòu)造框圖如圖4-8，CD4011功能表如圖4-9，引腳圖如圖4-10。管腳功能：

1A數(shù)據(jù)輸入端2A數(shù)據(jù)輸入端3A數(shù)據(jù)輸入端4A數(shù)據(jù)輸入端

1B數(shù)據(jù)輸入端2B數(shù)據(jù)輸入端3B數(shù)據(jù)輸入端4B數(shù)據(jù)輸入端

1Y數(shù)據(jù)輸出端2Y數(shù)據(jù)輸出端3Y數(shù)據(jù)輸出端4Y數(shù)據(jù)輸出端VDD電源正VSS地4-8CD4011內(nèi)部構(gòu)造框圖4-9CD4011功能表4-10CD4011引腳圖4.12遲滯比較器遲滯比較器（OperationalAmplifier,簡稱OP、OPA、OPAMP）是一種直流耦合﹐差模（差動模式）輸入、普通為單端輸出（Differential-in，single-endedoutput）高增益（gain）電壓放大器，由于剛開始重要用于加法，乘法等運算電路中，因而得名。一種抱負(fù)遲滯比較器必要具備下列特性：無限大輸入阻抗、等于零輸出阻抗、無限大開回路增益、無限大共模排斥比某些、無限大頻寬。最基本遲滯比較器如圖所示。一種遲滯比較器模組普通涉及正輸入端(OP_P)、一種負(fù)輸入端(OP_N)和一種輸出(OP_O)。圖4-11遲滯比較器符號遲滯比較器是一種具備遲滯回環(huán)傳播特性比較器。在反相輸入單門限電壓比較器基本上引入正反饋網(wǎng)絡(luò)，就構(gòu)成了具備雙門限值反相輸入遲滯比較器。由于反饋作用這種比較器門限電壓是隨輸出電壓變化而變化。它敏捷度低某些，但抗干擾能力卻大大提高。結(jié)論及展望通過本周課程設(shè)計，我掌握了關(guān)于水位控制電路方面知識，我結(jié)識到課本上知識實際應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了我認(rèn)真思考能力。在這次課程設(shè)計撰寫過程中，遇到了某些問題，但通過一次又一次思考，一遍又一遍檢查終于找出了因素所在，也暴露出了在前期學(xué)習(xí)中我這方面知識欠缺和經(jīng)驗局限性。實踐出真知，通過親自動手制作，使咱們掌握知識不再是紙上談兵。在此過程中，我得到了許多人協(xié)助。一方面，我要感謝我教師在課程設(shè)計上予以我指引、提供應(yīng)我支持和協(xié)助。尚有,我要感謝協(xié)助過我同窗，她們幫我解決了諸多我不太清