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1、案例导引视 频 观看视频水位控制 第二节 闭环电子控制系统的设计和应用问题探索：1视频中水位控制的核心部件是什么？传感器是用什么材料制作的？达到 了什么样的控制效果？2现实生活中还有哪些与图中水位控制相类似的控制？请举例说明。知识精要知识精要反馈 控制精度 自动控制冰箱空调 水位监控设备555电路 741运算放大器1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闭环电子控制系统具有较高的_，能实现 _。如_、_、恒温箱、智能洗衣 机、_等大多采用闭环电子控制系统。3JN6201集成电路是常用的控制修理部分的电子元器件， 如果缺失，可用_替换，也可用 _等替代。知识精要知识
2、精要温度传感器 温度信息 三根水位探头比较器 电磁继电路 电动机水泵4孵化室应选用_进行检测，并将检测 到的_反馈到比较器。5水箱水位控制系统中，由_组成一 个传感器，对水箱水位随时进行检测，并将水位信号反馈至 _。6水箱水位电子控制系统的输出部分由_、 _、_、水箱等组成。【解析】开环、闭环均能实现自动控制，开环控制系统由于没有反馈环节， 不能自行纠正，控制精度低；而闭环控制系统不论何种原因造成输出量的偏差， 由于有反馈环节总能控制减小偏差，所以闭环控制系统精度较高。 【答案】B例一：开环电子控制系统与闭环电子控制系统的区别，以下分析正确的是( )A开环电子控制系统能实现自动控制，控制精度高
3、；闭环电子 控制系统能实现自动控制，控制精度不高B开环电子控制系统能实现自动控制，控制精度不高；闭环电子控制系统能实现自动控制，控制精度高C开环电子控制系统能实现自动控制，控制精度不高；闭环电子控制系统能实现自动控制，控制精度不高D开环电子控制系统能实现自动控制，控制精度高；闭环电子控制系统能实现自动控制，控制精度不高案例导学案例导学例二:关于电子控制系统，下列说法错误的是( )A一种控制电路只能实现一个控制功能B一种控制电路也能实现多个控制功能C一个控制功能可用不同控制电路来实现D简单的控制电路也能实现多个控制功能案例导学案例导学【解析】电路的功能和电路的形式没有直接的关联性，一种控 制电路
4、往往能实现多种功能的控制，如很多家用电器的控制都是由 一个电路完成多种控制功能；相反，相同功能也可由不同电路来实 现，如课本中的温度控制、水位控制；电路功能多少与电路复杂程 度也没有直接的关联性。【答案】A例三：闭环电子控制系统抗干扰能力比较强，主要是因为( )A有了自动检测器件 B所选用的元器件质量好C增加了反馈环节 D加强了人工监测案例导学案例导学【解析】干扰因素往往会造成控制系统输出量的偏差，闭环 控制系统由于有反馈环节总能控制减小偏差，所以增加反馈环 节是闭环控制系统抗干扰能力强的主要原因。【答案】C 案例导学案例导学例四：下列控制系统，不属于闭环电子控制系统的是( )A学校作息时间的
5、电铃控制系统 B蔬菜大棚温度控制系统C粮库的温湿度控制系统 D汽车定速控制系统【解析】蔬菜大棚温度控制系统和粮库的温湿度控制系统是比 较典型的闭环控制系统，与空调温度控制系统类似；汽车定速控制 系统是依据汽车的实际速度来调整发动机的工作状态，实现定速控 制，所以是闭环。【答案】A案例导学案例导学如图所示为一种电热毯温控器电路，它可以把电热毯的温度控制 在一个合适的范围。工作原理：图中IC为NE555时基电路，Rp3为 温控调节电位，其滑动臂电位决定IC的触发翻转的阀电位。220V 交流电压经C1、R1限流降压，D1、D2整流、C2滤波，DW稳压后 ，获得9V左右的电压供IC用。接通电源，因BG
6、1的ICEO很小，IC 的6脚和2脚电位比较低，3脚为高电平，BCR导通，电热丝加热， 温度升高；BG1的ICEO逐渐增大，6脚和2脚电位升高，当6脚电位 高于5脚电位，IC翻转，3脚变为低电平，BCR截止，电热丝停止 发热；温度开始逐渐下降，BG1的ICEO随之逐渐减小，当温度降到 一定值时IC又会翻转，电热丝又开始加热。BG1选用3AX、3AG等 PNP型锗管。案例导学案例导学根据电路图和原理描述回答下列问题：(1)该电热毯的控制方式为_(填“开环”， 或“闭环”)。(2)电路中BCR的器件名称为_(从下面的选项中选 一个，填写序号)。三极管 可控硅 双向二极管(3)为了使电热毯加热时能达
7、到较高的温度，应调节Rp3的中 心抽头_(填“向上移动”，“向下移动”或“不变”)。案例导学案例导学(4)为了使电热毯不频繁的加热，在最高温度调高的基础上 可通过调节_来实现(从下面的选项中选一个，填写序号) 。Rp1 Rp2 Rp3(5)电路中作为温度传感器的是_(从下面的选项中 选一个，填写序号)。LED1 BG1 DW(6)温度传感器安装的位置比较合适的是( )A电源插头上 B指示灯LED2旁边C电热毯最中央 D电热毯略靠边缘(7)当电路中的LED1不亮LED2正常发光，而电热丝不加热， 下列元件最不可能损坏的是( )AR1 BR4 CBCR D电热丝案例导学案例导学【解析】(1)略(2
8、)略(3)根据电路原理分析可知：当6脚电位高于5脚电位，IC翻 转，3脚变为低电平，BCR截止，电热丝停止发热。所以当Rp3的中 心抽头向上移动时，5脚电位升高，IC要翻转，6脚就要更高电位 ，即加热时间更长，温度就更高。(4)此题有较大难度，需要了解NE555时基电路的工作特点 。当2脚的电位低于电源电压(此电路为9V)1/3时，3脚输出高电 平，所以应调节Rp2，为了使下限温度更低，Rp2的中心抽头应向 上移动。(5)BG1的ICEO大小反映了温度高低。案例导学案例导学(6)温度传感器应该直接感受电热毯的温度，所示A、B选项 错误，电热毯最中央温度检测是最准确的，但由于三极管有一定的 体积
9、大小，垫在床中央人会有触觉，且需要较长的引线，所以选D 最好，放置在枕头底下跟控制电路盒较近的地方，但也不能放在电 热毯的最边缘，否则感温不准。(7)电热丝、BCR损坏电热毯自然不热，R4损坏可控硅BCR 不能也不会加热，R1是IC电源的降压电阻，LED1是保温指示 LED2是加热指示，LED1不亮LED2正常发光说明IC的工作电源是 正常的，所以R1是不可能损坏的。 【答案】(1)闭环 (2) (3)向上移动 (4) (5) (6)D(7)A基础能力训练基础能力训练如图所示，是如图所示，是JN6201JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制电路图，能将孵化箱的温度集成电路鸡蛋孵化温度控制电路图，
10、能将孵化箱的温度 控制在控制在37373939范围。基本工作原理是：当孵化箱的温度低于下限温度范围。基本工作原理是：当孵化箱的温度低于下限温度(37(37) )时时 ，控制，控制( (处理处理) )器受到触发后发出电加热器电路指令，指令信号经接口电路推动继器受到触发后发出电加热器电路指令，指令信号经接口电路推动继 电器动作，闭合电加热器电路，电加热器对孵化室加热；当孵化室温度达到上限电器动作，闭合电加热器电路，电加热器对孵化室加热；当孵化室温度达到上限 (39(39) )时，控制器发出指令，继电器断开电加热器，停止加热；当孵化室温度下时，控制器发出指令，继电器断开电加热器，停止加热；当孵化室温
11、度下 降到下限温度时，又重新开始加热达到上限温度，这样循环工件，孵化室的温度降到下限温度时，又重新开始加热达到上限温度，这样循环工件，孵化室的温度 保持在设定的温度范围内。请回答保持在设定的温度范围内。请回答1 17 7题：题：基础能力训练基础能力训练1电路中属于温度检测装置的器件是( )ARp1、Rt1 BRp2、Rt2CRp1、Rp2 DRt1、Rt2【答案】D基础能力训练基础能力训练2 2为了比较准确地检测温度两个温度检测器件应安装在为了比较准确地检测温度两个温度检测器件应安装在( ( ) )A A两个都装在孵化室内比较中央的位置两个都装在孵化室内比较中央的位置B B两个都装在孵化室的门
12、外两个都装在孵化室的门外C C一个装在室内一个装在门外一个装在室内一个装在门外D D一个贴在继电器上一个贴在电热丝上一个贴在继电器上一个贴在电热丝上【答案】A基础能力训练基础能力训练【答案】B【解析】 继电器吸合，V3饱和导通，V2也一定饱和导通。 3当电热丝加热工作时，三极管V2、V3的状态是( )AV2截止、V3截止 BV2饱和、V3饱和CV2截止、V3饱和 DV2饱和、V3截止基础能力训练基础能力训练4 4向继电器发出动作指令的信号是向继电器发出动作指令的信号是JN6201JN6201的哪个引脚的哪个引脚( ( ) )A A9 9脚脚 B B1010脚脚 C C1111脚脚 D D141
13、4脚脚【答案】 A A 【解析解析】 观察电路图作出判断。观察电路图作出判断。 基础能力训练基础能力训练【答案】 B 【解析】根据电路图的连接判断，图中的两个点D实际电路是连接在一起的，这样画是为了电路图更清晰。5发光二极管在电路中起指示作用，图中的V7、V8的指示作用分别是( )AV7保温指示、V8保温指示 BV7加热指示、V8加热指示CV7保温指示、V8加热指示 DV7加热指示、V8保温指示基础能力训练基础能力训练6使用过程中发现，孵化室的上限温度过高(超过39)，合理的调试是( )A将Rp1调大些 B将Rp1调小些C将Rp2调大些 D将Rp2调小些【答案】 D 【解析】Rp1是下限温度调
14、节，Rp2调小，6脚电位上升得快，上限温度即低。 基础能力训练基础能力训练7电路出现了继电器不能吸合的故障，以下原因分析不合理的是( )A可能是继电器本身损坏 B可能是三极管V1损坏C可能是三极管V2损坏 D可能是三极管V3损坏舌【答案】 B 【解析】V1仅与指示有关，与继电器电路无关。基础能力训练基础能力训练如图所示，是水箱水位电子控制原理图。工作原理：当水位处于正常水位 时J2 断开，电动机回路不工作；当水位下降至b点以下时，继电器J2 吸 合，接通电动机电路，水泵开始抽水；当水位上升至a点时，电动机回路又断开 停止抽水。请回答811题：基础能力训练基础能力训练8根据电路工作原理判断，当水泵抽水时，三极管的工作状态是( )AV1截止、V2截止 BV1饱和、V2饱和CV1截止、V2饱和 DV1饱和、V2截止【答案】C【解析】继电器吸合，V2一定饱和，这就需要V1的集电极不能是低电位，所以V1截止。基础能力训练基础能力训练9关于常闭触点J1 的闭合情况，以下分析正确的是( )A始终闭合 B抽水时闭合，不抽水时断开C抽水时断开，不抽水时闭合D水位升高时断开，水位下降时闭合【答案】 C【解析】抽水时J2 闭合，J1 断开，不抽水时相反，可根据继电器的工作原理判断。基础能力训练基础能力训练10
