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电子控制技术实验制作项目——(声光温磁控)传感开关制作

[日期:2015-7-7 10:11:58] [字体:特大 ]

  说明:通用技术不是专业技术教育,也不是职业技术教育,只是一种技术素养的培养,技术素养中比较重要的一点就是电子技术的常识。通用技术中的电子控制技术只是培养同学们的电子常识,通过电子产品的制作,学生可以进行一些简易的技术试验,接触一些更具有挑战意义、富有趣味的技术问题。下面整理的是北京市第八中学特级教师张军的通用技术培训内容,可作为通用技术选修课学生实验项目来开展。

  一、电路工作原理的分析需要掌握以下知识:
  (1)三极管电流放大原理 
  图 5 是三极管电流放大原理图。当 Ib 为 0 时,在安全范围内,怎样变化 Ec , Ic 都近似为 0 。当 Ec 为某固定值不变时, Ib 由 0 开始增加到 10µA 时, Ic 则由 0 增加到 1000µA 。 
  由此可见 Ib 对 Ic 有控制作用, Ib 有一个微小的变化可以引起 Ic 有一个很大的变化。这就是三极管放大原理。如图七所示,也可以将 C 、 E 看成是受 Ib 控制的等效电阻。
   
  (2)三极管开关原理 
  如果将三极管当开关用,如图 6 所示。当 Ube 大于或等于 0.7V 时,开关将导通。低于 0.7V 则不通。
  

  二、制作实例

  案例1. 光电开关的制作(光敏传感器)
  所需元件: VT1 9014 、 VT2 9104 、共 2 支晶体管, R1 光敏电阻一支、 RP10K 可调电阻 1 支、 R2 4.7K 电阻 1 支。 VD 发光二极管 1 支、专用印刷板 1 块、电池盒 1 个。
  
  光电开关电路原理: 光敏电阻 R1 与可调电阻 RP 组成串联电路,当光线变暗时,光敏电阻阻值升高, RP 两端电压下降,使 VT1 晶体管 C 、 E 之间阻值变大,导致 VT2 、 Ube 升高 C 、 E 之间电阻迅速减小,发光二极管导通。反之不亮。电子光控开关,将发光管改接继电器,可控制各种电器设备,可作为机器人光控探头。

  案例2.电子温控开关的制作(热敏传感器)
  
  所需元件: VT1 9015 、 VT2 9104 、 VT3 9104 、共三支晶体管, Rt 1K 热敏电阻一支、 R1 15K 电阻 1 支、 R2 390K 电阻 1 支、 R3 6.8K 电阻 1 支、 Rp 10K 微调电阻 1 支、 VD 发光二极管 1 支、专用印刷板 1 块、电池盒 1 个。
  (本电路热敏电阻为负温型)
  电子温控开关原理 :当环境温度在设定温度以下时,三极管 VT1 导通。三极管 VT2 也导通。他的集电极电压在 0.3V 以下。因此三极管 VT3 截止,发光二极管不亮。如果环境温度上升,那么热敏电阻器的阻值就要减小,这样三极管 VT1 的基极电压就会升高,由于 VT1 是 PNP 型三极管,所以三极管 VT1 会截止。三极管 VT2 的基极得不到工作电流也截止。它的集电极电压升高,使三极管 VT3 饱和导通,这时发光二极管亮。

  案例3.声控闪光灯的制作(声敏传感器)
  
  所需元件: R1 为 4.7-5.1K 、 R2 为 1M-470K 、 R3 为 2.4K 电阻共 3 支,发光二极管 1 支, VT1 、 VT2 为 9014 三极管共 2 支, C1 为微法电解电容 1 支,专用印刷板 1 块, 3V 电池盒 1 个,驻极体话筒 1 支。
  电路原理: 话筒将声音的变化转换为电信号,经电容耦和至 VT1 和 VT2 组成的放大器进行放大后控制发光二极管的电流,使发光二极管的发光亮度随声音变化。
  注意: BM 为驻极体话筒,有两个焊盘,其中一个与外壳相连,为负极,另一个为正极 。( b )图所示的市场较多见。
  

  案例4.磁控开关控制作实验(磁敏传感器) 
  
  所需元件:发 光二极管 1 个、 100 欧姆电阻 1 支、干簧管 1 支、 2 节 5 号电池盒、 37*50mm 万用印刷版 1 块、条形磁铁 1 个。 
  安装注意 :安装干簧管时,两端的引线不要由根部直接弯曲,以防玻璃管破碎。

  案例5.声控延时灯的制作(声敏、延时)   
  
  元件清单:
  9014 晶体管 2 支, 100 μ F 电容 1 支, 1 μ F 电容 1 支,驻极体话筒 1 个、发光管 1 支、 4.7K 、 1M 、 10K 电阻各一支、专用印刷板 1 块、电池盒 1 个。
  电路原理:
  安静时, VT1 导通, VT2 截止,发光管不亮。有较大声音时, VT1 截止, VT2 导通,发光管 VD 点亮,电流通过 R2 给 C2 充电,当 C2 两端电压充至约 0.5V 时, VT1 导通, VT2 截止,发光管 VD 不亮。安装完毕:接通电源,在话筒附近拍手,灯亮,约 15 秒后自动灭。

  案例6.直流电磁继电器实验电路
  继电器也叫隔离开关,它可以用小电流控制大电流电路或高电压电路的通断。结构如下图。
  
  以下是安装的参考电路
  

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