簡易水塔水位控制電路課程設計

1、簡易水塔控制電路XXXXX學院電子技術課程設計 題 目： 簡易水塔控制電路 成 績： _ _ _ 學生姓名： 專業(yè)班級： 學 號： 院 （系）： 電氣信息工程學院 指導教師： 完成時間： 2014年 2月23日 XXXXX學院課程設計（論文）任務書題目 簡易水塔水位控制電路 專業(yè) 學號 姓名 XXX 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容1閱讀相關科技文獻。2學習protel軟件的使用。3學會整理和總結(jié)設計文檔報告。4學習如何查找器件手冊及相關參數(shù)。技術要求1. 要求電路能夠通過控制兩個水泵實現(xiàn)對水位的控制。假定水位范圍是S1S2（S1S2），S為實際水位。當SS1時，兩個水泵都放水；當

2、S1SS2時，僅一個水泵放水；當SS2時，兩個水泵都關閉。2. 要求電路在S1、S2處不能出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，即水泵不能在短時間內(nèi)反復在放水和關閉的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。3. 要求電路能夠顯示出水泵的狀態(tài)。4. 要求電路能夠手動調(diào)節(jié)水位控制的范圍。主要參考資料1何小艇，電子系統(tǒng)設計，浙江大學出版社，2001年6月2姚福安，電子電路設計與實踐，山東科學技術出版社，2001年10月3王澄非，電路與數(shù)字邏輯設計實踐，東南大學出版社，1999年10月4李銀華，電子線路設計指導，北京航空航天大學出版社，2005年6月5康華光，電子技術基礎，高教出版社，2003完 成 期 限： 2014年 2月23日 指導教師簽章：

3、專業(yè)負責人簽章： 2014年 2月17日目 錄中文摘要1 概述I2 電路設計方案 II2.1 系統(tǒng)組成框圖32.2 電路設計原理32.2.1 水位監(jiān)測電路32.2.2 水泵開關電路52.2.3 電源電路62.2.4 原理總結(jié)73 主要元器件的簡介III3.1 二極管83.2 穩(wěn)壓管103.3 發(fā)光二極管113.4 三極管123.5 電磁繼電器143.6 遲滯比較器15總 結(jié)17參考文獻18附錄19附錄1 元件清單表19附錄2 簡易水塔水位控制原理總電路圖20 簡易水塔水位控制電路摘 要 本次設計主要是設計一個簡易水塔水位控制電路，其中包括本方案的目的是設計一個簡易水塔水位控制系統(tǒng)，該電路主要由

4、電源電路、水位監(jiān)測和水位范圍測量電路以及水泵開關和顯示電路三部分構(gòu)成。其中電源電路是將電網(wǎng)電通過變壓器電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路來將220V電路轉(zhuǎn)化為低壓直流電路是整個系統(tǒng)的供電系統(tǒng)。水位監(jiān)測電路的功能是利用水壓傳感器的特性監(jiān)測水位的變化，同時將水壓信號轉(zhuǎn)化為電信號。水位范圍測量電路的功能是利用比較器的原理實現(xiàn)水位范圍的確定，同時利用遲滯比較器的遲滯特性避免跳閘現(xiàn)象。水泵開關電路的功能是完成控制電路和水泵電路的開關。顯示電路的功能是利用發(fā)光二極管將水泵通電與否顯示出來。關鍵詞 水位監(jiān)測 二極管 比較器 控制電路1 概述隨著社會的飛速發(fā)展，簡易水塔控制電路的設計將滿足人們快節(jié)奏的生活方式

5、，該水塔控制電路全部自動化，大大節(jié)約了人們的時間，方便了人們的生活。簡易水塔水位控制電路設計要求有:能夠通過控制水泵實現(xiàn)對水位的控制,假定水位范圍是S1S2（S1S2），S為實際水位,當SS1時，兩水泵都放水,當S1SS2時，兩水泵都關閉；電路在S1、S2處不能出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，即水泵不能在短時間內(nèi)反復在放水和關閉的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；電路能夠顯示水泵的狀態(tài)；要求電路能夠手動調(diào)節(jié)水位控制的范圍。2 電路設計方案2.1 系統(tǒng)組成框圖簡易水塔水位控制電路的總框圖如下圖所示，它是由水位監(jiān)測電路、水位范圍測量電路、水泵開關電路、顯示電路和電源電路五部分構(gòu)成的。水位監(jiān)測功能是利用探針監(jiān)測水位的變化，同時將水位信號

6、轉(zhuǎn)化為電信號。水位范圍測量電路的功能是利用比較器的原理實現(xiàn)水位范圍的確定，同時利用遲滯比較器的遲滯特性避免跳閘現(xiàn)象。水泵開關電路的功能是完成控制電路和進水的快慢轉(zhuǎn)化。顯示電路的功能是利用發(fā)光二極管將水泵是否工作顯示出來。電源電路的功能是為上述所有電路提供直流電源。水位測量顯示電路水泵開關水位范圍測量 電源電路圖2.1.1系統(tǒng)組成框圖2.2 電路設計原理2.2.1 水位監(jiān)測電路和水位范圍測量電路水位監(jiān)測電路由可變電阻R3和可變電阻R4以及液位探針G、A、B構(gòu)成。它的工作原理如圖2.2.1是通過探頭監(jiān)測到水位變化，同時將液位信號轉(zhuǎn)化為不同的電信號Vr1,Vr2。圖2.2.1 水位監(jiān)測電路和水位范圍

7、測量電路水位范圍測量電路由兩部分構(gòu)成：第一部分是由電阻R1和R2構(gòu)成的參考電壓產(chǎn)生電路；第二部分是由遲滯比較器構(gòu)成的水位測量電路。水位范圍測量電路的功能有兩個：第一是確定實際水位和水位控制范圍的大小關系；第二是防止出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。首先，參考電源產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生兩個穩(wěn)定的電壓，這兩個電壓代表水位范圍的上限值S2和下限值S1。通過調(diào)節(jié)R3、R4控制Vs在+8V至+10V之間。設Vs=10V,由于參考電源產(chǎn)生電路輸出端接入比較器的輸入，為了防止出現(xiàn)輸出電流導致參考電源不穩(wěn)定的情況，電路采用電阻和穩(wěn)壓管相結(jié)合的方式構(gòu)成。其中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓均為+8V，而輸出Vr2=+8V, Vr1=+4V。其次，

8、Vr1和Vr2分別輸入到兩個比較器的同相輸入端，而Vs則同時輸入到這兩個比較器的反相輸入端。這樣，當Vs Vr1時，V1A和V1B輸出都為高電平；當Vr1Vs Vr2時V1A和V1B輸出都為低電平，其中V1A和VB為兩個比較器的輸出電壓。其次，本電路通過遲滯比較器代替單門限比較器來防止跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。遲滯比較器U1A的特性表達式為：=R9*Vr1/(R7+R9)+R7*V1/(R7+R9)=(7.3+1.1)V=8.4 (V) = R9*Vr1/(R7+R9)+0=7.3 (V)由此可得到回差范圍=()-()=1.1（V）從高電平轉(zhuǎn)換為低電平和從低電平轉(zhuǎn)換為高電平的分界點電壓值有了1.1V的回

9、差范圍，從而就可以防止跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。同理遲滯比較器U2B的特性表達式為=()-()=1.1 V ，同樣具有1.1V的回差范圍。2.2.2 水泵開關電路和顯示電路圖2.2.2 水泵開關電路和顯示電路如圖2.2.2中電路所示，水泵的開關電路是由三極管電路和繼電器電路構(gòu)成的。電路的輸入即為圖2.2.1的輸出，由于水泵啟動時的電流過大，致使直流電流源無法提供大電流，因此水泵需要交流供電，這樣一來，電路中的開關必須采用繼電器電路。而一般的運算放大器的輸出電無法驅(qū)動繼電器，因此需要加入電流放大電路。其中R11和R12為限流電阻，防止輸入電流過大燒毀三極管。三極管接為共射極電路，當輸入為高電平時，三極管導

10、通飽和，可以將輸入電流放大倍；當輸入電壓為低電平時，三極管截止，無電流通過。繼電器連接三極管集電極，當有電流驅(qū)動時，開關吸合，對應的水泵工作；當無電流驅(qū)動時，開關斷開，對應的水泵不工作，同時在繼電器兩端并聯(lián)入二極管進行保護?？赏ㄟ^發(fā)光二極管亮滅來表示水泵是否工作，同時由于繼電器的驅(qū)動電流過大，需加入限流電阻（可用負載起到限流的作用）。2.2.3 電源電路圖2.2.3 電源電路電源電路的設計可采用兩種方法來實現(xiàn)：第一種方法是采用電池供電，第二種方法是直接從電網(wǎng)供電，通過變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中的220V交流電轉(zhuǎn)換成+12V的直流電壓。電路中變壓器采用常用的鐵心變壓器，整流電路

11、采用二極管橋式整流電路，C1、C2、C3和C4完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實現(xiàn)。2.2.4 原理總結(jié)采用傳感器對水塔水位進行監(jiān)測，并根據(jù)水塔水位的變化將其信號傳遞給遲滯比較器，經(jīng)過遲滯比較器的運算、比較、放大，來控制水泵是否工作。并通過發(fā)光二極管來顯示水泵的工作狀態(tài)，易于判斷和檢修。遲滯比較器的運用避免了由于水波的波動而造成的水泵的反復的放水與閉合，實現(xiàn)了水塔水位的自動控制。3 主要元器件的簡介3.1 二極管 二極管，（英語：Diode），電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應用其整流的功能。而變?nèi)荻O管（Varicap Diode）則用

12、來當作電子式的可調(diào)電容器 大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流（Rectifying）”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極管并不會表現(xiàn)出如此完美的開與關的方向性，而是較為復雜的非線性電子特征這是由特定類型的二極管技術決定的。二極管使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能反向性:外加反向電壓不超過一定范圍時，通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小，二極管處于截止狀態(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流，二極管的反向飽和電流受溫度

13、影響很大。一般硅管的反向電流比鍺管小得多，小功率硅管的反響飽和電流在nA數(shù)量級，小功率鍺管在A數(shù)量級。溫度升高時，半導體受熱激發(fā)，少數(shù)載流子數(shù)目增加，反向飽和電流也隨之增加。擊穿:外加反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱，則單向?qū)щ娦圆灰欢〞挥谰闷茐模诔烦饧与妷汉?，其性能仍可恢復，否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷?，有電子二極管和晶體二極管之分，電子二極管因為燈絲的熱損耗，效率比晶體二極管低，所

14、以現(xiàn)已很少見到，比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向?qū)щ娞匦?，幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。二極管的管壓降：硅二極管（不發(fā)光類型）正向管壓降0.7V，鍺管正向管壓降為0.3V，發(fā)光二極管正向管壓降會隨不同發(fā)光顏色而不同。主要有三種顏色，具體壓降參考值如下：紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0-2.2V，黃色發(fā)光二極管的壓降為1.82.0V，綠色發(fā)光二極管的壓降為3.03.2V，正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。二極管的電壓與電流不是線性關系，所以在將不同的二極管并聯(lián)的時候要接相適應的電阻。特性曲線：

15、與PN結(jié)一樣，二極管具有單向?qū)щ娦?。硅二極管典型伏安特性曲線。在二極管加有正向電壓，當電壓值較小時，電流極??；當電壓超過0.6V時，電流開始按指數(shù)規(guī)律增大，通常稱此為二極管的開啟電壓；當電壓達到約0.7V時，二極管處于完全導通狀態(tài)，通常稱此電壓為二極管的導通電壓，用符號UD表示。對于鍺二極管，開啟電壓為0.2V，導通電壓UD約為0.3V在二極管加有反向電壓，當電壓值較小時，電流極小，其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超過某個值時，電流開始急劇增大，稱之為反向擊穿，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大，從幾十伏到幾千伏。早期的二極管包含

16、“貓須晶體（Cats Whisker Crystals）”以及真空管(英國稱為“熱游離閥（Thermionic Valves）”)?，F(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導體材料如硅或鍺。二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。

17、當外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。p-n結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。圖2.1 二極管實物圖3.2 穩(wěn)壓管圖2.2穩(wěn)壓管的特性曲線穩(wěn)壓二極管，英文名稱Zener diode，又叫齊納二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用.其伏安特性見圖，穩(wěn)壓二極管可

18、以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。我們把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。 這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。如圖畫出了穩(wěn)壓管的伏安特性及其符號。輸入電壓為整流濾波后的電壓，穩(wěn)壓管與負載并聯(lián)，穩(wěn)壓管反向工作，使流過穩(wěn)壓管的電流不超過最大極限，同時當電網(wǎng)電壓波動時

19、，通過R上的壓將調(diào)節(jié)，使輸出電壓基本不變。3.3 發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鉀二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。它是半導體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半

20、導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N 半導體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外

21、到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。LED只能往一個方向?qū)ǎㄍ姡?，叫作正向偏置（正向偏壓），當電流流過時，電子與空穴在其內(nèi)復合而發(fā)出單色光，這叫電致發(fā)光效應，而光線的波長、顏色跟其所采用的半導體材料種類與摻入的元素雜質(zhì)有關。具有效率高、壽命長、不易破損、開關速度高、高可靠性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點。白光LED的發(fā)光效率，在近幾年來已經(jīng)有明顯的提升，同時，在每千流明的購入價格上，也因為投入市場的廠商相互競爭的影響，而明顯下降。雖然越來越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途，但在技術上，LED在光電轉(zhuǎn)換效率(有效照度對用電量的比值)上仍然低于新型的熒光燈，是國家以后發(fā)展民

22、用的去向。圖3.3發(fā)光二極管的實物圖3.4 三極管 半導體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關作用。三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其他的兩個電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀，有一個箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。實

23、際上箭頭所指的方向是電流的方向。圖3.4.1 NPN型三極管符號BJT的開關作用對應于觸點開關的斷開和閉合。 如圖1.1(a)所示為一個共發(fā)射極晶體三極管開關電路。(a)電路(b)工作狀態(tài)圖解圖3.4.2 BJT的開關工作狀態(tài) 圖3.4.2(a)中BJT為NPN型硅管。電阻Rb為基極電阻，電阻Rc為集電極電阻，晶體三極管T的基極b起控制的作用，通過它來控制開關開閉動作，集電極c及發(fā)射極e形成開關兩個端點，由b極來控制其開閉，c.e兩端的電壓即為開關電路的輸出電壓vO。當輸入電壓vI為高電平時，晶體管導通，相當于開關閉合，所以集電極電壓vc0，即輸出低電平，而集電極電流iCVCC/RC。當輸入電

24、壓vI為低電平時，由圖可見，晶體管截止，相當于開關斷開，所以得集電極電流iC0，而集電極電壓vcVCC，即輸出為高電平。這就是晶體三極管的理想穩(wěn)態(tài)開關特性。晶體三極管的實際開關特性決定于管子的工作狀態(tài)。晶體三極管輸出特性三個工作區(qū)，即截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū),如圖3.4.2(b)所示。如果要使晶體三極管工作于開關的接通狀態(tài)，就應該使之工作于飽和區(qū)；要使晶體三極管工作于開關的斷開狀態(tài)，就應該使之工作于截止區(qū)，發(fā)射極電流iE=0，這時晶體三極管處于截止狀態(tài)，相當于開關斷開。集電結(jié)加有反向電壓，集電極電流iC=ICBO，而基極電流iB=-ICBO。說明三極管截止時，iB并不是為0，而等于-ICBO?；?/p>

25、極開路時，外加電源電壓VCC使集電結(jié)反向偏置，發(fā)射結(jié)正向偏置晶體三極管基極電流iB=0時，晶體管并未進入截止狀態(tài)，這時iE=iC =ICEO還是較大的。晶體管進入截止狀態(tài)，晶體管基極與發(fā)射極之間加反向電壓，這時只存在集電極反向飽和電流ICBO，iB =-ICBO，iE=0，為臨界截止狀態(tài)。進一步加大基極電壓的絕對值，當大于VBO時，發(fā)射結(jié)處于反向偏置而截止，流過發(fā)射結(jié)的電流為反向飽和電流IEBO，這時晶體管進入截止狀態(tài)iB = -(ICBO+ IEBO)，iC= ICBO。發(fā)射結(jié)外加正向電壓不斷升高，集電極電流不斷增加。同時基極電流也增加，隨著基極電流iB 的增加基極電位vB升高，而隨著集電極

26、電流iC的增加，集電極電位vC卻下降。當基極電流iB增大到一定值時，將出現(xiàn)vBE =vCE的情況。這時集電結(jié)為零偏，晶體管出現(xiàn)臨界飽和。如果進一步增大iB ，iB增大，使得集電結(jié)由零偏變?yōu)檎蚱?，集電結(jié)位壘降低，集電區(qū)電子也將注入基區(qū)，從而使集電極電流iC隨基極電流iB的增大而增大的速度減小。這時在基區(qū)存儲大量多余電子-空穴對，當iB繼續(xù)增大時，iC基本維持不變，即iB失去對iC的控制作用，或者說這時晶體管的放大能力大大減弱了。這時稱晶體管工作于飽和狀態(tài)。一般地說，在飽和狀態(tài)時飽和壓降VBE(sat)近似等于0.7V，VCE(sat)近似等于0.3V。由圖3.4.2 (a)可看出，集電極電流

27、iC的增加受外電路的限制。由電路可得出iC的最大值為ICM= VCC/ RC。晶體管進入飽和狀態(tài)，基極電流增大，集電極電流變化很小，iC=ICS=(VCC-VBE(sat)/RC晶體管臨界飽和時的基極電流IBS=ICS/=(VCC-VBE(sat)/RC 。3.5 電磁繼電器電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁繼電器的工作原理和特性 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成

28、的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。圖圖3.5 電磁繼電器工作圖3.6 遲滯比較器 圖3.6 遲滯比較器符號遲滯比較器是一個具有遲滯回環(huán)傳輸特性的

29、比較器。在反相輸入單門限電壓比較器的基礎上引入正反饋網(wǎng)絡，就組成了具有雙門限值的反相輸入遲滯比較器。由于反饋的作用這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓的變化而變化的。它的靈敏度低一些，但抗干擾能力卻大大提高。遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。單限比較器，如果輸入信號Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會產(chǎn)生相應的抖動（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。遲滯比較器（Operational Amplifier,簡稱OP、OPA、OPAMP）是一種直流耦合差模（差動模式）輸入、通常為單端輸出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）電壓