1、第五章 其次節閉環電子限制系統的設計和應用學案浙江省武義其次中學 程妙仙 2016.05【學習目標】1、理解簡潔閉環電子限制系統的工作原理 2、駕馭簡潔閉環電子限制系統設計、安裝和調試 3、駕馭安裝過程中常見問題的分析和解決【學習重點】簡潔閉環電子限制系統設計、安裝和調試及安裝過程中常見問題的分析和解決方法【學習難點】安裝過程中常見問題的分析和解決【課時支配】 1課時溫故知新:其次節 閉環電子限制系統的設計和應用閉環電子限制系統和開環電子限制系統不同，它能對輸出結果進行檢測，并將檢測信號反饋到限制處理部分，從而對系統的限制產生影響。它的方框圖為： 常見的閉環電子限制系統有家用電冰箱、空調、電熱

2、水器、太陽能熱水器、智能電飯鍋、現代化農業溫室等等。 一、水箱水位閉環電子限制系統的設計和應用 水位限制器是指通過機械式或電子式的方法來進行凹凸水位的限制，可以限制電磁閥、水泵等，成為水位自動限制器或水位報警器，從而來實現半自動化或者全自動化，方法有多種，依據選用不同的產品而不同。 1、設計要求（1）設計和制作一個水箱水位閉環電子限制系統。（2）實現水塔水箱水位的自動限制。 2、設計分析（1）依據對設計要求的分析，水箱中的水位高度是被控量，水箱中的水是被控對象。（2）由于對水箱中水位的高度變更有嚴格的要求，即要求水箱中儲存的水不能超過某一水位（高水位），也不能低于某一水位（低水位），因此必需對

3、被控量進行檢測，并反饋所測得的結果。實現這一限制必需采納閉環電子限制系統。（3）依據閉環電子限制系統的方框圖，選擇合適的輸入、限制（處理）、輸出、檢測部分的元器件（或好用電路）、設備等。 輸入：三根袒露的硬銅線組成水位探頭，A是高水位探頭；B是低水位探頭；C是零水位探頭。調整探頭位置可變更輸入量。限制（處理）：由三極管開關電路組成。水位傳感器檢測并反饋水箱的實際水位和設定值進行比較，經推斷后發出向水箱送水或停止送水的指令。輸出：由繼電器、電動機、水泵、水箱等組成。檢測：由三根水位探頭組成一個傳感器，對水箱水位隨時進行檢測，并把水位信號反饋至比較器。 水箱水位閉環電子限制系統方框圖3、水箱水位閉

4、環電子限制系統電路圖：方案一:電路分析：1）水位低于B點：2）水位到達A點：3）水位在A和B之間：安裝測試：1）安裝電路依據電路圖列出材料清單，并對材料質量進行檢測比照印制電路板安裝電路（短暫擔心裝電動機），安裝時要防止插錯元器件、虛焊等。依據水箱中的水位探頭圖示，用粗通電線制作水位傳感器，并將三個探頭和印制電路板上a、b、c三點對應連接。2）調試電路將傳感器插入無水的玻璃杯中，接通電源，假如電路安裝正確無誤，繼電器產生吸合動作，觸電J-2閉合，指示燈紅燈亮向杯中漸漸加水，當水面和低水位探頭接觸時，指示燈黃燈亮，當水面和高水位探頭接觸時，繼電器觸電J-2釋放，指示燈綠燈亮。削減杯中的水量，水箱

5、水位降低（或用提升水位探頭的位置模擬），指示燈黃燈接著發光，但當水位降低到低水位探頭B離開水面時，指示燈紅燈亮。將經過調試后的水位電子限制電路安裝電動機、水泵和輸軟管，進行仿真試驗，記錄數據，分析、推斷水位電子限制系統的實際工作狀況，正常工作后，方可正式運用。方案二：電路分析：1）水位低于B點：2）水位到達A點：3）水位在A和B之間：安裝測試：參見方案一調試方法課堂小結：設計和安裝閉環電子限制系統的一般步驟如下： （1）依據設計要求進行分析，確定被控量和被控對象。（2）假如對控置量限制的精確度要求較高，應利用有反饋的閉環電子限制系統對被控對象實施限制。（3）依據閉環電子限制系統方框圖，選擇限制

6、（處理）部分的電子電路、輸出部分的執行器、檢測部分中的傳感器，并參考有關資料，通過接口連接電路將各個部分緊密地連接成一個完整的限制系統。 課堂練習如圖所示是小明設計的溫度報警裝置部分電路，其中IC是運算放大器，輸入輸出邏輯關系見圖中表格，Rt是負溫度系數熱敏電阻。當溫度達到或超過40時，要求該報警裝置發出聲、光報警信號。請完成以下任務：第17題圖（1）當溫度上升時，Rt的電阻值將_（在增大；減小中選擇一項，將序號填寫在“_”處）。（2）當溫度達到或超過40時，要求發光二極管V1發光，請依據電路的邏輯關系在a、b、c三點中選擇合適的點連接V1和R4。(3)運算放大器不能干脆驅動蜂鳴器報警，請依據電路的邏輯關系選擇合適的三極管(NPN型或PNP型，采納共放射極接法)，在虛線框中畫出蜂鳴器驅動電路。（4）在測試中發覺溫度超過40還沒有報警，現要對電路重新調試，調試步驟如下：A.將_放入盛有冷水的燒杯，插入溫度計，加入熱水使