電子控制技術(shù)

1、電子控制技術(shù),華南師范大學(xué) 鄭永駒,2008.7,電子控制系統(tǒng)概述,學(xué)習(xí)目的：了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，體會(huì)電子控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。了解電子控制系統(tǒng)的基本組成,無處不在的電子控制,電子控制系統(tǒng)的基本組成,被控量,輸入部分,控制部分,執(zhí)行部分,被控對象,,,,,返饋環(huán)節(jié),,,,,,,比較器,電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),高速、準(zhǔn)確。電子計(jì)算機(jī)可以在一秒內(nèi)完成幾十億次運(yùn)算，在計(jì)算機(jī)的控制下，控制系統(tǒng)可高速、準(zhǔn)確地完成各種復(fù)雜的控制。智能化程度高。單

2、片機(jī)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，使得電子控制系統(tǒng)具有高度的智能化?？蛇M(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。通過無線電遙控，使我們能夠在地球控制在遙遠(yuǎn)太空飛行的飛船，體積小、重量輕、功耗低、壽命長,傳感器,學(xué)習(xí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)常見的傳感器，能用多用表檢測常用傳感器。了解傳感器的應(yīng)用,什么是傳感器,傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的器件或裝置。,傳感器在電子控制中的作用,認(rèn)識(shí)傳感器,熱敏傳感器：熱敏傳感器是將溫度轉(zhuǎn)換為電信號的裝

3、置。,光敏傳感器 ：光敏傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。,各種各樣的傳感器及其應(yīng)用,溫度傳感器的應(yīng)用光傳感器的應(yīng)用 濕敏傳感器的應(yīng)用 磁敏傳感器的應(yīng)用 聲敏傳感器的應(yīng)用氣敏傳感器應(yīng)用力敏傳感器應(yīng)用超聲波傳感器的應(yīng)用,學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解數(shù)字信號的特性,知道數(shù)字信號的優(yōu)點(diǎn)。了解晶體三極管的開關(guān)特性及其在數(shù)字電路中的作用。熟悉基本的門電路,能夠填寫真值表和畫波形圖.知道常用數(shù)字集成電路的類型,能用數(shù)字集成電路安裝簡單的電

4、路裝置.,數(shù)字電路,數(shù)字量.數(shù)字信號.數(shù)字電路,在自然界形形色色的物理量中，就其變化規(guī)律而言，不外乎兩大類．其中一類物理量在時(shí)間上和數(shù)量上都是離散的，這一類物理量叫做數(shù)字量，把表示數(shù)字量的信號就叫做數(shù)字信號，工作在數(shù)字信號下的電子電路叫做數(shù)字電路．另一類物理量的變化在時(shí)間上或數(shù)值上則是連續(xù)的，這一類物理量叫做模擬量．,實(shí)驗(yàn),同學(xué)們分成A，B兩組，每組相距10米以上，用光燈向另一組發(fā)送信號。A組用調(diào)光燈向B組發(fā)送信號，規(guī)定如下：將燈

5、光燈亮度從微亮到最亮分成10個(gè)等級，分別表示1-10。B組手電筒向A組發(fā)送信號的規(guī)定如下：手電筒閃一下表示1，閃兩下表示2，以此類推，閃10下表示10。,討論：上面兩種通信方式那種更可靠？為什么？,數(shù)字信號,數(shù)字信號與模擬信號,模擬信號,數(shù)字信號,在時(shí)間軸上的連續(xù)變量，我們稱為連續(xù)時(shí)間信號，又稱模擬信號,在時(shí)間軸上的離散點(diǎn)上取值，我們稱為離散時(shí)間信號,在時(shí)間和幅度上都取離散值的信號稱為數(shù)字信號,時(shí)間離散信號,：,數(shù)字電路上的二值化,

6、為了方便表示和處理，數(shù)字電路上往往只用“０”和“１”兩個(gè)數(shù)值．電路上用電壓的低和高，開關(guān)的開和關(guān)，電路的通和斷來表示．例如：ＴＴＬ邏輯電路規(guī)定：輸出輸入電壓在０～０．８伏之間為低電平．在２．４伏以上為高電平．,數(shù)字信息的信號形式（調(diào)制方式）,幅度表示,頻率表示,相位表示,電平表示,1 0 1 0 1 0 1 0 1 0,,,,,,,,,,數(shù)字信號的特點(diǎn),,在受到

7、干擾的情況下，數(shù)字信號由于狀態(tài)簡單，所以容易恢復(fù)原來的摸樣。,,一幅圖片經(jīng)數(shù)字化后，可以方便地對其進(jìn)行各種加工處理，產(chǎn)生很多模擬技術(shù)無法達(dá)到的效果。,模擬指針式電壓表和數(shù)字式電壓表測量同一電池的指示，從數(shù)字式電壓表中可以讀到小數(shù)點(diǎn)后4位，而模擬指針式電壓表是很難到這個(gè)精度的,數(shù)字信號只有兩個(gè)狀態(tài)，所以數(shù)字信號的保存、記錄就比較容易，,邏輯門：與門,B,A,F,真值表,波形圖,或門,A,B,F,真值表,波形圖,非門,A,F,真值表,波形圖

8、,密碼鎖電路的設(shè)計(jì),與非門,真值表,波形圖,或非門,真值表,波形圖,A,B,F,觸發(fā)器（能夠存儲(chǔ)１位二值信號的基本單元電路統(tǒng)稱為觸發(fā)器）,D觸發(fā)器,,,JK觸發(fā)器,,搶答器的設(shè)計(jì),改進(jìn),繼電器,學(xué)習(xí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)繼電器，知道其作用和類型；了解直流繼電器的構(gòu)造、規(guī)格和工作原理；學(xué)會(huì)直流繼電器的使用；了解可控硅(晶閘管)的構(gòu)造和簡單的工作原理；,認(rèn)識(shí)繼電器,■電路控制與繼電器,繼電器的基本原理,繼電器線圈,常閉接點(diǎn),轉(zhuǎn)換接點(diǎn),常開接點(diǎn),

9、干簧繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理,干簧繼電器實(shí)物,干簧繼電器結(jié)構(gòu),干簧管實(shí)物,常見的繼電器,電磁繼電器,干簧繼電器,固態(tài)繼電器,時(shí)間繼電器,壓力繼電器,熱繼電器,繼電器的型號及其技術(shù)參數(shù),（1）額定電壓 指繼電器線圈正常工作時(shí)，加在線圈上的電壓（或流過的電流）。直流電磁繼電器的額定電壓常用的有：6V、12V、24V等。（2）吸合與釋放電流吸合電流是指繼電器能完成吸合動(dòng)作時(shí)，繼電器線圈流過的最小電流。釋放電流則是指繼電器從吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)入釋放

10、狀態(tài)時(shí)，繼電器線圈流過的最大電流。通常吸合電流遠(yuǎn)大于釋放電流。（3）線圈功耗指繼電器線圈正常工作時(shí)消耗的功率。常見的有：≤0.2W、≤0.4W、≤1.2W、≤5W、≤7W、≤7.5W等。（4） 觸點(diǎn)負(fù)荷指繼電器觸點(diǎn)所承受的開路電壓和關(guān)合電流。開路電壓常見的有：110V、220V、380V等，關(guān)合電流常見的有：5A、10A、50A、100A等。,繼電器的基本型號一般由主稱代號、外形符號、短劃線。序號和防護(hù)特征符號組成。,例：JZ

11、 C － 33 F,,電磁繼電器的使用,可控硅(晶閘管),結(jié)構(gòu)和電路符號,晶閘管實(shí)物,晶閘管的工作原理,晶閘管的應(yīng)用,電子控制系統(tǒng)及其應(yīng)用,學(xué)習(xí)目的：了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，體會(huì)電子控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。學(xué)會(huì)簡單電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試。掌握電子控制系統(tǒng)故障檢修的基本方法。,LM393,開環(huán)電子控制系統(tǒng)案例,開環(huán)電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖,,,,輸入電路,控制器,被控對象,被控量,,,,,,,,,期望值,輸入值,,,閉環(huán)

12、電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖,控制器,執(zhí)行器,被控對象,反饋環(huán)節(jié),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,給定值,被控量（溫度）,閉環(huán)電子控制系統(tǒng),改進(jìn),電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法舉例 檢測是否有現(xiàn)人進(jìn)入的方案比較,報(bào)警信號傳輸方式的比較,電路發(fā)生故障時(shí)，我們首先應(yīng)檢查在電路中有否開路、短路、元件松動(dòng)、燒焦等現(xiàn)象。,故障分析與檢修,每個(gè)元件，特別是集成電路，工作時(shí)都需要有一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷?。通過測量電路中各點(diǎn)的電壓或各支路的