《3. 利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置》知識(shí)清單

《3.利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置》知識(shí)清單一、傳感器的簡(jiǎn)單回顧1、傳感器是什么傳感器就像是我們的感覺(jué)器官一樣，它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測(cè)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的電信號(hào)等。比如說(shuō)溫度傳感器，就可以把溫度這個(gè)信息轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，這樣我們的設(shè)備就能“知道”溫度是多少啦。2、傳感器的組成一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件就像探測(cè)器，先感受被測(cè)量；轉(zhuǎn)換元件呢，負(fù)責(zé)把敏感元件探測(cè)到的東西轉(zhuǎn)換成電信號(hào)之類(lèi)的；轉(zhuǎn)換電路則是對(duì)這個(gè)電信號(hào)進(jìn)行處理，讓它變得更適合被使用。二、利用傳感器制作簡(jiǎn)單自動(dòng)控制裝置的基本原理1、控制思路我們要根據(jù)想要控制的對(duì)象和控制的條件來(lái)設(shè)計(jì)。比如說(shuō)，我們想做一個(gè)自動(dòng)控制室內(nèi)溫度的裝置，那控制對(duì)象就是室內(nèi)溫度，控制條件可能就是保持在25攝氏度左右。首先要確定用什么傳感器來(lái)檢測(cè)我們需要的量。對(duì)于溫度控制，那當(dāng)然就是溫度傳感器啦。2、信號(hào)處理傳感器得到的信號(hào)可能不能直接用來(lái)控制，需要進(jìn)行處理。就像溫度傳感器得到的電信號(hào)可能只是一個(gè)變化的電壓值，我們得把這個(gè)電壓值換算成對(duì)應(yīng)的溫度值，這就需要一些電路或者程序來(lái)幫忙啦。我們可能還需要設(shè)置一個(gè)比較器之類(lèi)的東西。比如說(shuō)在溫度控制中，如果檢測(cè)到的溫度高于25攝氏度，就需要發(fā)出一個(gè)信號(hào)讓制冷設(shè)備工作；如果低于25攝氏度，就發(fā)出信號(hào)讓制熱設(shè)備工作。這個(gè)比較器就是來(lái)做這種判斷的。三、制作簡(jiǎn)單自動(dòng)控制裝置的實(shí)例1、光控路燈傳感器：這里我們用光敏傳感器。它能夠感受到光線的強(qiáng)弱。工作原理：白天的時(shí)候，光線強(qiáng)，光敏傳感器得到一個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，告訴路燈控制器，路燈不需要亮，就把電路斷開(kāi)；到了晚上，光線弱了，光敏傳感器又得到一個(gè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，路燈控制器就把電路接通，路燈就亮起來(lái)了。這里面還涉及到信號(hào)的放大、整形等操作。因?yàn)楣饷魝鞲衅鞯玫降男盘?hào)可能很微弱或者不太規(guī)則，需要經(jīng)過(guò)電路把信號(hào)處理得更合適。2、水位自動(dòng)控制系統(tǒng)傳感器：采用水位傳感器。工作原理：當(dāng)水箱里的水位低于某個(gè)設(shè)定值的時(shí)候，水位傳感器檢測(cè)到這個(gè)情況，發(fā)出信號(hào)。這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，啟動(dòng)水泵開(kāi)始抽水。當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定的上限值時(shí)，水位傳感器又發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，讓水泵停止抽水。四、調(diào)試與改進(jìn)1、調(diào)試的重要性制作好的自動(dòng)控制裝置可能一開(kāi)始不能很好地工作。就像我們剛做出來(lái)的光控路燈，可能白天也會(huì)閃一下，或者晚上亮得很晚。這時(shí)候就需要調(diào)試?yán)?。調(diào)試就是要檢查各個(gè)部分是否正常工作，比如傳感器是否準(zhǔn)確檢測(cè)，信號(hào)處理是否正確，控制部分是否按照我們的想法進(jìn)行操作。2、改進(jìn)的方向如果發(fā)現(xiàn)傳感器檢測(cè)不準(zhǔn)確，可能要換一個(gè)更靈敏或者更合適的傳感器。比如在水位控制系統(tǒng)中，如果發(fā)現(xiàn)水位波動(dòng)很大的時(shí)候傳感器就不準(zhǔn)確了，那就可能要換一種對(duì)水位變化更穩(wěn)定檢測(cè)的傳感器。信號(hào)處理部分如果出現(xiàn)問(wèn)題，可能要調(diào)整電路參數(shù)或者修改程序。比如光控路燈的信號(hào)處理電路可能讓路燈亮滅的臨界值設(shè)置得不太對(duì)，那就要調(diào)整這個(gè)臨界值對(duì)應(yīng)的電路參數(shù)或者程序中的數(shù)值。習(xí)題：請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明制作一個(gè)濕度自動(dòng)控制裝置的基本思路。答案：首先確定控制對(duì)象是濕度，然后選擇合適的濕度傳感器來(lái)檢測(cè)濕度。傳感器檢測(cè)到濕度后得到一個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)需要經(jīng)過(guò)處理，比如轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的濕度數(shù)值。接著設(shè)置比較器，確定一個(gè)合適的濕度范圍，比如濕度低于40%時(shí)，發(fā)出