《3. 利用传感器制作简单的自动控制装置》知识清单

《3.利用传感器制作简单的自动控制装置》知识清单一、传感器的简单回顾1、传感器是什么传感器就像是我们的感觉器官一样，它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的电信号等。比如说温度传感器，就可以把温度这个信息转化成电信号，这样我们的设备就能“知道”温度是多少啦。2、传感器的组成一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。敏感元件就像探测器，先感受被测量；转换元件呢，负责把敏感元件探测到的东西转换成电信号之类的；转换电路则是对这个电信号进行处理，让它变得更适合被使用。二、利用传感器制作简单自动控制装置的基本原理1、控制思路我们要根据想要控制的对象和控制的条件来设计。比如说，我们想做一个自动控制室内温度的装置，那控制对象就是室内温度，控制条件可能就是保持在25摄氏度左右。首先要确定用什么传感器来检测我们需要的量。对于温度控制，那当然就是温度传感器啦。2、信号处理传感器得到的信号可能不能直接用来控制，需要进行处理。就像温度传感器得到的电信号可能只是一个变化的电压值，我们得把这个电压值换算成对应的温度值，这就需要一些电路或者程序来帮忙啦。我们可能还需要设置一个比较器之类的东西。比如说在温度控制中，如果检测到的温度高于25摄氏度，就需要发出一个信号让制冷设备工作；如果低于25摄氏度，就发出信号让制热设备工作。这个比较器就是来做这种判断的。三、制作简单自动控制装置的实例1、光控路灯传感器：这里我们用光敏传感器。它能够感受到光线的强弱。工作原理：白天的时候，光线强，光敏传感器得到一个信号，这个信号经过处理后，告诉路灯控制器，路灯不需要亮，就把电路断开；到了晚上，光线弱了，光敏传感器又得到一个信号，经过处理后，路灯控制器就把电路接通，路灯就亮起来了。这里面还涉及到信号的放大、整形等操作。因为光敏传感器得到的信号可能很微弱或者不太规则，需要经过电路把信号处理得更合适。2、水位自动控制系统传感器：采用水位传感器。工作原理：当水箱里的水位低于某个设定值的时候，水位传感器检测到这个情况，发出信号。这个信号经过处理后，启动水泵开始抽水。当水位达到设定的上限值时，水位传感器又发出信号，经过处理后，让水泵停止抽水。四、调试与改进1、调试的重要性制作好的自动控制装置可能一开始不能很好地工作。就像我们刚做出来的光控路灯，可能白天也会闪一下，或者晚上亮得很晚。这时候就需要调试啦。调试就是要检查各个部分是否正常工作，比如传感器是否准确检测，信号处理是否正确，控制部分是否按照我们的想法进行操作。2、改进的方向如果发现传感器检测不准确，可能要换一个更灵敏或者更合适的传感器。比如在水位控制系统中，如果发现水位波动很大的时候传感器就不准确了，那就可能要换一种对水位变化更稳定检测的传感器。信号处理部分如果出现问题，可能要调整电路参数或者修改程序。比如光控路灯的信号处理电路可能让路灯亮灭的临界值设置得不太对，那就要调整这个临界值对应的电路参数或者程序中的数值。习题：请简要说明制作一个湿度自动控制装置的基本思路。答案：首先确定控制对象是湿度，然后选择合适的湿度传感器来检测湿度。传感器检测到湿度后得到一个信号，这个信号需要经过处理，比如转换为对应的湿度数值。接着设置比较器，确定一个合适的湿度范围，比如湿度低于40%时，发出