電子元器件及應(yīng)用

電子元器件及應(yīng)用第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一六執(zhí)行器件機械類:閘刀開關(guān)鈕子開關(guān)行程開關(guān)波段開關(guān)

微動開關(guān)……第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一電控類:干簧管繼電器霍爾開關(guān)光電開關(guān)可控硅第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一光電開關(guān)利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一其他接近開關(guān)1、渦流式接近開關(guān)

有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導(dǎo)電物體移近，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導(dǎo)電體。

2、電容式接近開關(guān)

這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。

第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一3、熱釋電式接近開關(guān)

用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測出有物體接近。

4、其它型式的接近開關(guān)

當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接近到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達就是利用這個效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時，接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。

第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一晶閘管晶閘管俗稱可控硅，有單向可控硅和雙向可控硅之分常用晶閘管的外形第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一可控硅的符號控制極（G）陰極（K）陽極（A）GT1T2第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一單向可控硅的特性：1陽極（A）和控制極（G）同時接正向電壓時，呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)2當(dāng)陽極（A）接反向電壓，或者陽極（A）接正向電壓但控制極不加電壓時，不導(dǎo)通，3一旦導(dǎo)通，控制電壓便失去了對它的控制作用，不論有沒有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向?？刂茦O（G）陽極（A）陰極(k)單向可控硅第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一貴重家電防盜報警器第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一應(yīng)用電路VD整流，RV降壓，VZ穩(wěn)壓在15V左右，使VT1具備了工作條件，有光照且使電流在6-20MA時可控硅導(dǎo)通，RL得到電壓而工作。光控電路第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一斷開開關(guān)S后，由于電容C1經(jīng)R1、D1和可控硅控制極放電，使可控硅仍有觸發(fā)電流維持導(dǎo)通。放電電流逐漸減小，一段時間后，可控硅截止，燈滅。此電路延時時間約為40～50秒。A、B分別接在原開關(guān)兩端。S為無自鎖式按鍵。按下時，交流電正半周經(jīng)D6、R2、R1、D1觸發(fā)可控硅導(dǎo)通；交流電的負(fù)半周經(jīng)D4、R2、R1、D1觸發(fā)可控硅導(dǎo)通。可控硅導(dǎo)通后，相當(dāng)于短路C、D兩點，因而A、B兩點也經(jīng)過二極管和導(dǎo)通的可控硅閉合起來。此時照明燈亮。應(yīng)用電路第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅

單向可控硅多用于控制直流負(fù)載，要控制交流負(fù)載，必須將兩只可控硅反極性并聯(lián)，讓每只單向可控硅控制一個半波，為此需兩套獨立的觸發(fā)電路，使用不夠方便。雙向可控硅是在單向可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開關(guān)器件。B、A之間有觸發(fā)電壓時SCR導(dǎo)通，

B、A之間沒有觸發(fā)電壓時SCR就截止雙向可控硅的特性：圖1-8-4可控硅的觸發(fā)特性第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅應(yīng)用電路接近開關(guān)電路第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅應(yīng)用電路可調(diào)電壓插座第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅應(yīng)用電路第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅應(yīng)用電路第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一雙向可控硅應(yīng)用電路第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一采用雙向晶閘管的氣體－煙霧報警電路TGS308S煙霧傳感器；H是24V交流報警器雙向可控硅應(yīng)用電路第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一過熱保護電路雙向可控硅應(yīng)用電路第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一對于交流電路（VC為交流時）：

單、雙向可控硅均有觸發(fā)導(dǎo)通，不觸發(fā)就截止的特性。

雙向可控硅還可根據(jù)觸發(fā)信號的大小控制導(dǎo)通狀態(tài)。對于直流電路（VC為正時）：一旦觸發(fā)導(dǎo)通其維持導(dǎo)通的性能不發(fā)生任何變化。此時無論是否撤掉觸發(fā)電壓VBA，SCR均保持導(dǎo)通狀態(tài)不變，這是單、雙向可控硅的共性。

（VC為負(fù)時單向抗控硅不能導(dǎo)通）注意：觸發(fā)特性：VBA為正向電壓時單向可控硅導(dǎo)通，VBA為正為負(fù)雙向可控硅均能觸發(fā)導(dǎo)通，第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一點亮電壓約為0.8-1.5V一般作為電源指示或工作指示；注意：工作時應(yīng)盡量減小工作電流

1發(fā)光二極管六顯示(指示)器件第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一把LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個8字加一個小數(shù)點）而作為一個引腳，就叫共陽，相反，就叫共陰。應(yīng)用時共陽型引腳接電源正極即VCC；共陰型引腳接電源的負(fù)極即GND。把多個這樣的8字裝在一起就成了多位數(shù)碼管。2數(shù)碼管數(shù)碼由八個發(fā)光二極管構(gòu)成。用ABCDEFG和DP表示，在相應(yīng)段加上合適的電壓，該段就點亮。用來指示電器的工作狀態(tài)LED數(shù)碼有共陽和共陰兩種第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一A~G段用于顯示數(shù)字,字符的筆畫,（Dp顯示小數(shù)點），第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一加上電壓，全部開關(guān)閉合時數(shù)碼管全部點亮

第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一J1AJ2BJ3CJ4DJ5EJ6FJ7G顯示11111100011000011101111211110013011111141011011500111116111000071111111811110119合上用”1”表示,打開用”0”表示.開關(guān)設(shè)置狀態(tài)決定點亮數(shù)字筆畫第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一2（LED）點陣8X8點陣64個發(fā)光管16X16點陣256個發(fā)光管第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一8X8點陣接線圖第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一可跟據(jù)實際要求適當(dāng)提升。

多個8X8點陣的驅(qū)動電路第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一多個8X8點陣的驅(qū)動電路第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一七傳感器和模組器件1熱敏器件可將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號的器件主要類型：正（PTC）負(fù)（NTC）溫度系數(shù)的熱敏電阻對溫度較敏感的PN結(jié)可精確反映溫度變化的鉑電阻溫敏集成器件DS18B20等第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（1）熱敏器件的應(yīng)用電路第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（2）PT100常用電路圖當(dāng)溫度變化1攝氏度，Pt100阻值近似變化0.39歐R2、R3、R4和Pt100組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓通過TL431穩(wěn)至2.5V。從電橋獲取的差分信號通過兩級運放放大后輸入單片機。電橋的一個橋臂采用可調(diào)電阻R3，通過調(diào)節(jié)R3可以調(diào)整輸入到運放的差分電壓信號大小，通常用于調(diào)整零點。第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

DS18B20是數(shù)字式測溫芯片，無需外圍元件，能在現(xiàn)場采集溫度數(shù)據(jù)，并將溫度數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出。測溫范圍是-55度到75度，

DS18B20和單片機連接圖及其引腳圖：

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（3）一線制數(shù)字溫度傳感器18B20第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一A作用：可將（紅外）光的亮、暗或有、無變化轉(zhuǎn)換為電信號的器件B主要類型：

阻值變化較大的光敏電阻（變化較遲鈍）對對紅外光較敏感的PN結(jié)（變化較迅速）光電耦或光敏集成器件等（線性光耦和非線性光耦）2光敏器件C應(yīng)用電路（暗激發(fā)）當(dāng)照度下降到設(shè)定值時，由于光敏電阻阻值上升激發(fā)VT1導(dǎo)通，VT2的激勵電流使繼電器工作，常開觸點閉合，常閉觸點斷開，實現(xiàn)對外電路的控制。

第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一光控調(diào)光電路工作原理：周圍光線變?nèi)鯐r引起光敏電阻RG的阻值增加，使加在電容C上的分壓上升，進而使可控硅的導(dǎo)通角增大，達到增大照明燈兩端電壓的目的。反之，若周圍的光線變亮，則RG的阻值下降，導(dǎo)致可控硅的導(dǎo)通角變小，照明燈兩端電壓也同時下降，使燈光變暗，從而實現(xiàn)對燈光照度的控制。第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一紅外避障傳感器該光電傳感器為NPN常開型反射式傳感器，自發(fā)自收。工作電壓為5V，工作電流為100mA。有效測量距離為80cm。易于裝配，使用方便，可以很方便的實現(xiàn)小車的避障等功能。

通過調(diào)節(jié)后部的螺絲，可以改變該傳感器的避障距離。即避障距離可以在0－80cm之間可調(diào)。

該傳感器為開關(guān)量傳感器，輸出的為1，0開關(guān)量信號，可以和單片機直接連接使用。第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一光電開關(guān)的特點是小型、高速、非接觸,而且與TTL、MOS等電路容易結(jié)合。

此類傳感器目前也多為開關(guān)量傳感器，輸出的為1，0開關(guān)量信號，可以和單片機直接連接使用。

光電開關(guān)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、自動化包裝線及安全裝置中作光控制和光探測裝置?？稍谧钥叵到y(tǒng)中用作物體檢測，

產(chǎn)品計數(shù),料位檢測，尺寸控制，安全報警及計算機輸入接口等用途。光電開關(guān)第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一光耦可基本上分為線性光耦和非線性（光電開關(guān)）光耦。有一種能實現(xiàn)線性傳輸?shù)墓怦詈掀?。光耦線性光耦：輸出信號隨輸入信號的變化而成比例的變化。非線性光耦：輸出信號隨輸入信號的變化而成比例的變化。線性光耦第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一在邏輯電路中的應(yīng)用第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一3力敏器件力敏器件是力學(xué)量敏感器件的簡稱。它具有將被測物體的力學(xué)量，例如荷重、位移、壓力、拉力、應(yīng)力、加速度、振動、扭矩等轉(zhuǎn)變成電量的功能。因此，力敏器件被廣泛應(yīng)用于自動衡器、精密檢測儀器與工業(yè)自動化等領(lǐng)域中A力敏器件的種類電阻絲應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片、擴散硅應(yīng)變片、薄膜應(yīng)變片、力敏電阻、壓力開關(guān)、壓敏二極管、壓敏三極管、集成硅力敏器件等。其中半導(dǎo)體應(yīng)變片又有P型硅、N型硅、P－N結(jié)溫度自補償硅，靈敏系數(shù)補償型、非線性補償型等多種類型。第四十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一B、力敏器件的應(yīng)用利用力敏器件可制成為：壓力傳感器、加速度傳感器、角度傳感器、位移傳感器、差壓傳感器、負(fù)載傳感器、荷重傳感器、扭矩傳感器、振動傳感器、斜度傳感器、半導(dǎo)體壓力傳感器及各種小型壓力傳感器等。力敏器件的應(yīng)用范圍很廣，電阻絲應(yīng)變片可以用作稱重元件。當(dāng)重物在應(yīng)變片彈性體上荷重后，會產(chǎn)生與荷重相應(yīng)的應(yīng)變，將此應(yīng)變的電阻值變化，經(jīng)放大器放大，再通過A／D變換，轉(zhuǎn)換成電子數(shù)顯，即可測量出物體重量，這種電子秤的稱量范圍為1千克至數(shù)噸。半導(dǎo)體應(yīng)變片可用來制作測量氣體或液體壓力差的傳感器。同時，力敏器件在醫(yī)學(xué)上也有廣泛的應(yīng)用，它在醫(yī)療器材上常作為脈搏、血壓、心跳、肌肉收縮等測量。例如，醫(yī)生使用三只力敏器件模擬醫(yī)生的三只手指，將脈搏跳動轉(zhuǎn)換成電信號，通過放大可以方便地進行顯示或記錄。第四十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一4壓敏器件A.特性：當(dāng)壓敏電阻器兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時，壓敏電阻器的電阻值接近無窮大，內(nèi)部幾乎無電流流過。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓略高于標(biāo)稱額定電壓時，壓敏電阻器將迅速擊穿導(dǎo)通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，