选择光敏电阻和正温度系数的热敏电阻作为传感器请完成以下各题

《电子控制技术》第五章电子控制系统的设计及其应用考点基础——精品梳理篇一、开环电子控制系统的设计和应用(加试)1．简单开环电子控制系统的工作原理开环电子控制系统是以电子技术为控制手段的开环控制系统。一般的开环电子控制系统工作原理为：由相应的________检测输入信息并转换成________，________对传来的电信号进行分析并发送指令，控制执行器(继电器等)形成控制量，________在控制量的作用下产生相应的输出量。❶传感器电信号控制电路被控对象2．常见的实用电路简单的开环电子控制系统设计、安装与调试(1)设计和安装开环电子控制系统的一般步骤①依据设计要求进行分析，确定被控量和被控对象。②根据开环电子控制系统分析方框图，选择恰当的传感器，确定控制(处理)部分使用的实用电路和元器件，选择合适执行部件。③参照相关资料，在输入、控制(处理)和输出部分之间分别选择合适的接口电路，设计或改进原有的电路。④检测元器件或实用电路的质量。⑤安装电路，防止元器件错接、虚焊，要注意对未使用的引脚的处理，注意接地❷。⑥调试电路，检查触发电压的大小。(2)常见的实用电路不同的实用电路可以实现不同的功能，常见的实用电路很多，如多谐振荡器、触发器、存储器和计数器等。①多谐振荡器是能自动产生周期性脉冲的自激振荡器，常用来作为脉冲信号源，脉冲的周期由电路中的电容器C和电阻器R确定。②计数器是能统计时钟脉冲数的部件，在电子控制系统中可用来实现顺序控制、定量或延迟等。③存储器是由触发器或其它存储元件构成的存储阵列，用来存放________和________。(3)JN6201音乐集成电路JN6201音乐集成电路的内部有微处理器和很多个多谐振荡器，共________个输入端口和________个输出端口。数据指令44JN6201的输入端口和输出端口对应的引脚如下图所示❸。JN6201集成电路的组成方框图3．安装过程中常见问题的分析和解决❹(1)看懂、理解电子控制系统的原理图与装配图。(2)检查电路中焊接质量，防止出现假焊、虚焊、错连等问题。(3)检查各部件安装的位置、牢固性，特别是要检查传感器是否安装正确。(4)用示波器、万用表检测输入部分关键点的电压、波形等电子参数。(5)改变输入部分(传感器)的状态，用示波器、万用表检测输出部分关键点的电压、波形等电子参数。(6)若有异常，根据(4)、(5)两步骤的检测，判断问题所在。二、闭环电子控制系统的设计和应用(加试)1．简单闭环电子控制系统的基本工作原理闭环电子控制系统是在开环电子控制系统的基础上增加______环节而构成的。2．简单的闭环电子控制系统设计、安装与调试(1)设计和安装闭环电子控制系统的一般步骤①按照设计要求，确定被控量和被控对象。②如果对控制量控制的精确度要求较高，应利用有反馈的闭环电子控制系统对被控对象实施控制。反馈③根据闭环电子控制系统的方框图，选择控制(处理)部分的电子电路、输出部分的执行器、检测部分中的传感器，并参照有关资料，通过接口电路将各个部分紧密地连接成一个完整的控制系统。④按照电路图安装电路。⑤将系统各部分进行整体安装和调试。在调试过程中，输入预置控制量，根据被控量的变化进行监控。认真分析干扰因素对被控量的干扰，并通过调整预置控制量等各种方法把干扰的影响减少至最低。⑥通过制作、试验，发现设计存在的问题，对方案进行改进或优化。(2)常见的闭环电子控制系统闭环电子控制系统具有较高的控制精度，能实现自动控制。如冰箱、空调、恒温箱、智能洗衣机、水位监控设备等大多采用________环电子控制系统。JN6201集成电路是常用的控制处理部分的电子元器件，如果缺失，可用555电路替换，也可用741运算放大器等替代❺。①孵化室应选用___________进行检测，并将检测到的_________反馈到比较器。❻闭温度传感器温度信息②水箱水位控制系统中，由三根水位探头组成一个_________，对水箱水位随时进行检测，并将水位信号反馈至________。水箱水位电子控制系统的输出部分由电磁继电器、电动机、水泵、水箱等组成。3．安装过程中常见问题的分析和解决❼(1)电路连接题方法①功能分析法：a.顺推法；b.逆推法；c.黑箱方法(对集成电路内部结构不清楚的情况下，通常可分析电路的输入和输出关系推断其内部结构和功能，即黑箱方法)。②原理分析法：模块划分、建立功能表(逆推)。分析电路时，按功能将电路划分为四大模块，即输入、控制、执行和输出模块。传感器比较器解题要领：a．针对驱动电路，掌握NPN、PNP三极管的共射极接法。b．针对执行机构，掌握继电器线圈的电路结构及连接方式，常开、常闭触点的灵活运用。c．针对控制电路，掌握门电路、运放比较电路、555电路、音乐集成等IC电路的连接法和分析方法。③特殊值法④模块化繁为简⑤应变自如法(变换电子元器件)(2)电路连接题技巧①输出电路中存在继电器时，通常使用二极管保护继电器，继电器一般接在集电极上；②正确分析输入部分的电位高低：集成电路连线时，先根据电阻分压判断输入的高低电平，然后再根据输入判断输出的高低电平；③判断电路中用不用继电器时，一看负载，二看控制需求；④看芯片定输出和找触发；⑤记住RS基本触发器、比较器的功能。例1.[2017温州模拟]如图a所示为小明设计的一款视力保护提醒器的电路图，该装置在学习环境光线亮度高于(或低于)设定的亮度上限(或下限)时，发出警报声提醒注意保护视力，Rg1和Rg2为相同特性的光敏电阻，通过可调电阻Rp1和Rp2可以调节光线亮度范围的下限和上限，集成芯片JN6201的引脚图如图b所示。小明组装好电路后发现，光线暗时能正常报警，光线很亮时扬声器不报警。关于该故障的可能原因，下列分析中正确的是()考点题组——精品典例篇一、开环电子控制系统的设计和应用二、闭环电子控制系统的设计和应用图a图bJN6201引脚图1脚4脚14脚00无音乐脉冲信号01有音乐脉冲信号10有音乐脉冲信号11有音乐脉冲信号A．三极管V被击穿B．Rp1阻值过大C．引脚1虚焊D．Rp2阻值过大【答案】C例2.[2016浙江联考]如图所示是热带鱼鱼缸温度电子控制电路图，当水缸内的热敏电阻(负温度系数)检测出水温低于最低设定水温时，水缸内的加热丝就加热，当水缸内的热敏电阻检测出水温高于最高设定水温时，水缸内的加热丝就停止加热，使水温稳定在一定范围内。(注：水温低时，集成芯片555输入端2、6脚电位很低，输出端3脚为高电平，继电器J吸合，电热丝通电加热。)将热敏传感器Rt放入设定水温的水中，不管怎么调电位器R1和R2，电热丝都不通电加热，下列可能的原因是()①二极管V接反了②输出端3脚与继电器线圈虚焊③热敏电阻Rt断路④继电器J线圈内部断路A．①②③④B．①②③C．②③④D．①②④D如图所示为某简易高温报警装置的电路图。已知电压比较器IC的3脚电位大于2脚电位时，1脚输出高电平；反之，1脚输出低电平。请完成第3－4题。例3.[2017衢丽湖舟联考]电路图中热敏电阻Rt应选用下图中的类型是()A例4.[2017衢丽湖舟联考]以下对该电路的分析中不正确的是()A．Rt是负温度系数的热敏电阻B．将Rp1调大，报警温度被调高C．将Rp2调小，报警温度被调低D．温度升高，到达报警温度时，V1导通B例5.[2017.4浙江选考]在电子控制技术实践课上，小明准备设计一个遮光、通风控制系统，选择光敏电阻和正温度系数的热敏电阻作为传感器。请完成以下各题：(1)光敏电阻值随光照强度变化的规律与________相似(从A；B；C中选择合适的选项，将序号填在“________”处)；B(2)小明提出的控制要求和设计的控制电路如图所示，其中X点输入光照强度信号，Y点输入温度信号。根据控制要求分析电路，J1、J2的作用是________(从A.J1用作遮光控制、J2用作通风控制；B.J1用作通风控制、J2用作遮光控制中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；A控制要求输入输出光照温度遮光继电器通风继电器弱≤26℃释放释放强≤26℃释放释放弱＞26℃释放吸合强＞26℃吸合吸合(3)小明在测试电路时，发现R3和R4的阻值不符合电路要求，导致J1和J2始终都不能吸合，合理的调整措施是________、________(在A.增大R3；B.减小R3；C.增大R4；D.减小R4中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；(4)请你根据控制要求，在虚线框内将传感器和电阻正确地连接到电路中。BD例6.[2016.10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脚电位降至1/3Vcc时3脚输出高电平。请完成以下任务：(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)调试电路时发现，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)。②④(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。(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。【解析】(1)本小题考查数字集成电路—管脚的排列及读法。根据小圆点或缺口，字体正面朝自己，逆时针方向数管脚，故选②。(2)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动及555的工作原理。由于3脚为高电平，说明555正常，继电器没工作，说明加在继电器线圈上的电压不够，Ic太小，即三极管Vce的电压太高。因此可减小R5的阻值，增大Ib，使三极管进入或接近饱和区，减小Vce，增大Ic，选④。(3)本小题考查串联电路、晶体二极管中的发光二极管。由于3脚为高电平，利用3脚的高电平控制指示灯，电阻起到降压限流的作用，连接时只要注意发光管的极性即可。(4)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动、线圈接在集电极。3脚为高电平时，NPN三极管导通，继电器工作，开始抽水。现换成PNP后，3脚为高电平时三极管截止，继电器不工作，不符合题意抽水的要求。因此需要设计继电器得电时水泵不工作，失电时水泵工作。在继电器触点上改变，即3脚为高时，继电器失电，其常闭触点接在水泵回路。例7.[2016.4浙江选考]如图所示是小明设计的温度报警装置部分电路，其中IC是运算放大器，输入输出逻辑关系见图中表格，Rt是负温度系数热敏电阻。当温度达到或超过40℃时，要求该报警装置发出声、光报警信号。请完成以下任务：(1)当温度升高时，Rt的电阻值将________(在①增大；②减小中选择一项，将序号填写在“________”处)。(2)当温度达到或超过40℃时，要求发光二极管V1发光，请根据电路的逻辑关系在a、b、c三点中选择合适的点连接V1和R4。②【答案】（2）(3)运算放大器不能直接驱动蜂鸣器报警，请根据电路的逻辑关系选择合适的三极管(NPN型或PNP型，采用共发射极接法)，在虚线框中画出蜂鸣器驱动电路。【答案】（3）(4)在测试中发现温度超过40℃还没有报警，现要对电路重新调试，调试步骤如下：A.将________放入盛有冷水的烧杯，插入温度计，加入热水使水温等于40℃(在①IC；②R3；③Rt中选择一项，将序号填写在“________”处)；B．________，直至报警装置发出声、光报警信号为止(在①减小R3；②增大R3；③减小R3；④增大Rt中选择一项，将序号填写在“________”处)。③①【解析】(1)本小题考查认识常见的传感器、传感器的应用。由于是负温度系数，温度升高