电子控制系统的执行部件课件

电子控制系统的执行部件课件第四章电子控制系统的执行部件第四章电子控制系统的执行部件[考试标准]考试内容考试要求考试属性已考点继电器的作用和类型①继电器的作用②电磁继电器aa加试未考直流继电器的构造、规格和工作原理①常见的直流继电器的构造和工作原理②直流电磁继电器的使用ac加试2015年10月选考(第17题)2016年10月选考(第17题)2017年11月选考(第12题)[考试标准]考试内容考试要求考试属性已考点继电器的作用和类型一、继电器的作用和类型1.含义继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。一、继电器的作用和类型继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、2.作用继电器是控制系统中一种重要的元件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。概括为“以低控高”“以小控大”。(1)传递信号：用触点的转换、接通或断开电路以传递控制信号。(2)功率放大：使继电器动作的功率通常是很小的，而被其触点所控制电路的功率要大的多，从而达到功率放大的目的。2.作用继电器是控制系统中一种重要的元件，在电路中起着自动调3.原理用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。如上图所示：此继电器的4脚和5脚是线圈，1脚和2脚是常闭开关，1脚和3脚是常开开关点。当继电器的4脚和5脚接电，有电流流过，线圈就会产生磁力，开关片被吸下。此时1和3就连通，1和2断开。3.原理用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。如上4.优缺点(1)优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、继电器输入输出电路隔离，抗干扰能力强。(2)缺点：寿命短、触点易碳化、接触不良、不宜应用于大功率负载电路。4.优缺点(1)优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、5.分类(1)按原理分：电磁继电器、干簧继电器、时间继电器、压力继电器、热继电器等。(2)按执行部件分：有触点继电器、无触点继电器。5.分类(1)按原理分：电磁继电器、干簧继电器、时间继电器、二、直流继电器的构造、规格和工作原理1.组成：电磁继电器一般由电磁铁和一组或几组带触点的簧片组成。2.构造3.电路符号二、直流继电器的构造、规格和工作原理1.组成：电磁继电器一般4.电磁继电器的工作原理和特性(1)电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的作用下，克服返回弹簧的拉力，被吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸引力也随之消失，衔铁就会在返回弹簧的作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。(2)对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点称为常开触点；处于接通状态的静触点称为常闭触点。4.电磁继电器的工作原理和特性(1)电磁式继电器一般由铁芯、三、晶闸管1.含义：晶闸管是晶体闸流管的简称，是一种可控制的硅整流器件，也称为可控硅。2.构造：晶闸管由三个PN结，四层半导体组成，分别引出阳极a，控制极g和阴极k。3.符号三、晶闸管1.含义：晶闸管是晶体闸流管的简称，是一种可控制的4.工作原理晶闸管相当于由一个PNP和NPN三极管构成，根据三极管原理分析晶闸管电流大小，发现当控制极发出较大电流后，晶闸管在加载正向电压后便导通，当此时控制极断开，由于电路存在正反馈，电路依然维持导通状态。(1)反向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮；开关S闭合，灯泡不亮。4.工作原理晶闸管相当于由一个PNP和NPN三极管构成，根据(2)正向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮。(2)正向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮。(3)触发导通现象：开关S闭合，灯泡亮。(4)导通后控制极失控现象：开关S断开，灯泡亮。(3)触发导通现象：开关S闭合，灯泡亮。现象：开关S断开，灯【例1】

(2016·8月温州模考)如图所示为预防近视测光指示器的电路。根据规定，阅读写字时，环境光线照度应不低于100lx(勒克斯)的标准照度，该电路可通过光敏电阻RG检测到的环境光线照度来控制指示灯LED1及LED2的亮灭状态。请完成第(1)～(2)题。【例1】(2016·8月温州模考)如图所示为预防近视测光指(1)该电路不需要用到的电子元件是(

)解析

A为电位器(可调电阻)，分配电压用；B为光敏电阻；C为三极管，D为湿敏电阻。答案

D(1)该电路不需要用到的电子元件是()解析A为电位器((2)该电路中V1、V2工作于开关状态，当外界光照强度小于标准照度时，以下LED1、LED2的状态中正确的是(

)A.LED1不发光、LED2不发光B.LED1不发光、LED2发光C.LED1发光、LED2不发光D.LED1发光、LED2发光解析当外界强度小于标准照度时，光敏电阻的阻值增大，处于低电位状态，V1截止，V2导通，故LED1不发光，LED2发光。答案

B(2)该电路中V1、V2工作于开关状态，当外界光照强度小于标[变式1]一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子，在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵(电泵)；D1、D2为弹簧，E1、E2为衔铁，F1、F2为电磁铁线圈；K1为最高水位限位开关，K2为最低水位限位开关，K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关.电磁铁F1通电时，K4接通，断电时，K3接通，电磁铁F2断电时，K5接通，S1、S2为开关。[变式1]一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过程。请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，答案闭合开关S1、S2(此时开关K3、K5处于接通状态)，电泵运转，开始注水。随着蓄水池中水位的逐渐升高，浮子A带动金属触头B上移，当升到最高水位时，K1闭合，接通电磁铁线圈F1，衔铁E1被吸下来，使开关K3断开，切断电泵的电源，停止抽水。与此同时K4接通，由于K4与K1为并联，所以当水位下降使K1断开时，电磁铁线圈F1仍处于接通状态，电泵保持停止状态。当水位下降到最低点时，开关K2闭合，接通电磁铁线圈F2，衔铁E2被吸下来，使开关K5断开，切断电磁铁线圈F1的电源，衔铁E1释放，使开关K3闭合，接通电泵的电源，再次注水。如此循环往复，实现自动注水。答案闭合开关S1、S2(此时开关K3、K5处于接通状态)，电子控制系统的执行部件课件【例2】

(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的水位控制系统，当水位低于b点时水泵M抽水，水位达到a点时停止抽水。555集成电路6脚电位升至2/3Vcc时，3脚输出低电平，2脚电位低至1/3Vcc时3脚输出高电平，请完成以下任务：【例2】(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的水(1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列选项中选择正确的选项，将序号填写在“________”处)；(2)测试电路时发现当555集成电路的3脚输出高电平时，继电器J不工作，合理的调节措施是________(在①减小R1和R2的阻值；②减小R3的阻值；③减小R4的阻值；④减小R5的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)；(1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列(3)小明设计的控制电路中，忘记设置水泵工作状态指示灯，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管V3和电阻R6，使得水泵M抽水时V3发光，不抽水时V3不发光；(3)小明设计的控制电路中，忘记设置水泵工作状态指示灯，请你(4)系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用手头仅有的PNP型三极管替代原来的三极管，请你在虚线框内选择合适的端子重新连接电路。要求保持系统原有的功能，继电器线圈接在集电极上。(4)系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用手头仅有答案

(1)②

(2)④(3)答案(1)②(2)④(4)(4)[变式2]

(2015·9月浙江模考)如图所示为拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法中，正确的是(

)[变式2](2015·9月浙江模考)如图所示为拍摄机动车闯A.只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄C.只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D.若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用解析只有线圈回路闭合，才能触发继电器动作，光控开关和压力开关是串联的，所以，只有当光控开关和压力开关同时闭合时，才能触发继电器动作。答案

CA.只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄【易混易错】1.继电器(1)原理：用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。(2)工作过程此继电器的4脚和5脚是线圈，1脚和2脚是常闭开关，1脚和3脚是常开开关点。当继电器的4脚和5脚接电，有电流流过，线圈就会产生磁力，开关片被吸下。此时1和3就连通，1和2断开。【易混易错】(1)原理：用低电压、小电流来控制大电流、高电压2.直流电磁继电器(1)原理图2.直流电磁继电器(1)原理图(2)工作过程S1闭合控制电路有电流，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使开关S的触点闭合，高压工作电路接通。S1断开控制电路中电流消失，电磁铁失去磁性，弹簧收缩，将衔铁拉回，开关S的触点断开，使高压工作电路无电流通过。(2)工作过程电子控制系统的执行部件课件第四章电子控制系统的执行部件第四章电子控制系统的执行部件[考试标准]考试内容考试要求考试属性已考点继电器的作用和类型①继电器的作用②电磁继电器aa加试未考直流继电器的构造、规格和工作原理①常见的直流继电器的构造和工作原理②直流电磁继电器的使用ac加试2015年10月选考(第17题)2016年10月选考(第17题)2017年11月选考(第12题)[考试标准]考试内容考试要求考试属性已考点继电器的作用和类型一、继电器的作用和类型1.含义继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。一、继电器的作用和类型继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、2.作用继电器是控制系统中一种重要的元件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。概括为“以低控高”“以小控大”。(1)传递信号：用触点的转换、接通或断开电路以传递控制信号。(2)功率放大：使继电器动作的功率通常是很小的，而被其触点所控制电路的功率要大的多，从而达到功率放大的目的。2.作用继电器是控制系统中一种重要的元件，在电路中起着自动调3.原理用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。如上图所示：此继电器的4脚和5脚是线圈，1脚和2脚是常闭开关，1脚和3脚是常开开关点。当继电器的4脚和5脚接电，有电流流过，线圈就会产生磁力，开关片被吸下。此时1和3就连通，1和2断开。3.原理用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。如上4.优缺点(1)优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、继电器输入输出电路隔离，抗干扰能力强。(2)缺点：寿命短、触点易碳化、接触不良、不宜应用于大功率负载电路。4.优缺点(1)优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、5.分类(1)按原理分：电磁继电器、干簧继电器、时间继电器、压力继电器、热继电器等。(2)按执行部件分：有触点继电器、无触点继电器。5.分类(1)按原理分：电磁继电器、干簧继电器、时间继电器、二、直流继电器的构造、规格和工作原理1.组成：电磁继电器一般由电磁铁和一组或几组带触点的簧片组成。2.构造3.电路符号二、直流继电器的构造、规格和工作原理1.组成：电磁继电器一般4.电磁继电器的工作原理和特性(1)电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的作用下，克服返回弹簧的拉力，被吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸引力也随之消失，衔铁就会在返回弹簧的作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。(2)对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点称为常开触点；处于接通状态的静触点称为常闭触点。4.电磁继电器的工作原理和特性(1)电磁式继电器一般由铁芯、三、晶闸管1.含义：晶闸管是晶体闸流管的简称，是一种可控制的硅整流器件，也称为可控硅。2.构造：晶闸管由三个PN结，四层半导体组成，分别引出阳极a，控制极g和阴极k。3.符号三、晶闸管1.含义：晶闸管是晶体闸流管的简称，是一种可控制的4.工作原理晶闸管相当于由一个PNP和NPN三极管构成，根据三极管原理分析晶闸管电流大小，发现当控制极发出较大电流后，晶闸管在加载正向电压后便导通，当此时控制极断开，由于电路存在正反馈，电路依然维持导通状态。(1)反向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮；开关S闭合，灯泡不亮。4.工作原理晶闸管相当于由一个PNP和NPN三极管构成，根据(2)正向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮。(2)正向阻断现象：开关S断开，灯泡不亮。(3)触发导通现象：开关S闭合，灯泡亮。(4)导通后控制极失控现象：开关S断开，灯泡亮。(3)触发导通现象：开关S闭合，灯泡亮。现象：开关S断开，灯【例1】

(2016·8月温州模考)如图所示为预防近视测光指示器的电路。根据规定，阅读写字时，环境光线照度应不低于100lx(勒克斯)的标准照度，该电路可通过光敏电阻RG检测到的环境光线照度来控制指示灯LED1及LED2的亮灭状态。请完成第(1)～(2)题。【例1】(2016·8月温州模考)如图所示为预防近视测光指(1)该电路不需要用到的电子元件是(

)解析

A为电位器(可调电阻)，分配电压用；B为光敏电阻；C为三极管，D为湿敏电阻。答案

D(1)该电路不需要用到的电子元件是()解析A为电位器((2)该电路中V1、V2工作于开关状态，当外界光照强度小于标准照度时，以下LED1、LED2的状态中正确的是(

)A.LED1不发光、LED2不发光B.LED1不发光、LED2发光C.LED1发光、LED2不发光D.LED1发光、LED2发光解析当外界强度小于标准照度时，光敏电阻的阻值增大，处于低电位状态，V1截止，V2导通，故LED1不发光，LED2发光。答案

B(2)该电路中V1、V2工作于开关状态，当外界光照强度小于标[变式1]一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子，在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵(电泵)；D1、D2为弹簧，E1、E2为衔铁，F1、F2为电磁铁线圈；K1为最高水位限位开关，K2为最低水位限位开关，K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关.电磁铁F1通电时，K4接通，断电时，K3接通，电磁铁F2断电时，K5接通，S1、S2为开关。[变式1]一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过程。请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，答案闭合开关S1、S2(此时开关K3、K5处于接通状态)，电泵运转，开始注水。随着蓄水池中水位的逐渐升高，浮子A带动金属触头B上移，当升到最高水位时，K1闭合，接通电磁铁线圈F1，衔铁E1被吸下来，使开关K3断开，切断电泵的电源，停止抽水。与此同时K4接通，由于K4与K1为并联，所以当水位下降使K1断开时，电磁铁线圈F1仍处于接通状态，电泵保持停止状态。当水位下降到最低点时，开关K2闭合，接通电磁铁线圈F2，衔铁E2被吸下来，使开关K5断开，切断电磁铁线圈F1的电源，衔铁E1释放，使开关K3闭合，接通电泵的电源，再次注水。如此循环往复，实现自动注水。答案闭合开关S1、S2(此时开关K3、K5处于接通状态)，电子控制系统的执行部件课件【例2】

(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的水位控制系统，当水位低于b点时水泵M抽水，水位达到a点时停止抽水。555集成电路6脚电位升至2/3Vcc时，3脚输出低电平，2脚电位低至1/3Vcc时3脚输出高电平，请完成以下任务：【例2】(2016·10月浙江选考)如图所示是小明设计的水(1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列选项中选择正确的选项，将序号填写在“________”处)；(2)测试电路时发现当555集成电路的3脚输出高电平时，继电器J不工作，合理的调节措施是________(在①减小R1和R2的阻值；②减小R3的阻值；③减小R4的阻值；④减小R5的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)；(1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列(3)小明设计的控制电路中，忘记设置水泵工作状态指示灯，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管V3和电阻R6，使得水泵M抽水时V3发光，