4.2.1 典型控制系统案例分析 课件-2022-2023学年高中通用技术地质版（2019）必修《设计与技

典型控制系统案例分析 01. 02. 03. 04. 目录 遥控器的控制分析 烧水壶的控制分析 电热毯的控制分析 水枪的控制分析 2 01 遥控器的控制分析 虽然手机等智能设备突飞猛进的发展，但电视机依然是家庭的必备电器，而遥控器作为电视的控制设备，让人们毫不费力就可以调换电视频道，那么遥控器是如何实现对电视机进行遥控的呢？ 伴随技术的进步，无线遥控器的类型也随之增多。通常普遍有两种，一种是红外线遥控式，另一种是无线电摇控制模式。在我们日常生活中，应用最广泛的就是红外线遥控模式了，以电视机遥控器为例，我们来谈谈其工作原理。 遥控系统一般由发射器（遥控器）、接收器和中央处理器（CPU）三部分组成，其中，接收器和CPU部分都在电视机上。一般电视机遥控器是利用0.76~1.5微米波长的红外线来发射出控制信息的，其工作距离只有0~6米，并且沿直线传播。在遥控器内部的电路中，对应于遥控器上每一个按键，其内部电路都采用了一种特定的编码方式与其对应。当按下特定按键时，电路中的某一电路连通，芯片能够检测出哪一电路被连通，并判断出是哪一按键被按下。 遥控器的控制分析 8 然后，芯片会发出与该按键相对应的编码序列信号，该信号经过放大和调制处理后会发送给发光二极管，被转换为红外线信号向外辐射。电视机接收器接收到红外线信号经过解调处理，恢复出其中的控制信号，并将该信号发送给中央处理器，由中央处理器执行换台等相应操作。由此，我们便实现了对电视机的遥控功能。 红外线遥控器的优点有很多。首先，红外线遥控器成本造价较低，更容易被大众接受。其次，红外线遥控器不会对周边环境产生影响，对其它的电器不存在干扰，即使在不同屋内的家用电器我们也可以使用相同类型的遥控器，因为红外线遥控器不能穿透墙壁，因此不会有干扰的现象发生。最后，遥控系统电路调试简便，通常不用任何的调试我们便可进行使用，只要按照指定的电路进行正确的连接即可。所以，红外线遥控器在我们的家用电器得到了普遍的使用。 遥控器的控制分析 9 遥控器的控制分析 随着智能时代的到来，电视机的功能也越发多样，但遥控器却是越来越简单，没有以前过多的按键，外观也更人性化，但不论如何发展， 02 烧水壶的控制分析 　　电热水壶是我们生活中经常会使用到的小家电，但是对于其内部的组建和安全保护措施，大多数人都不太清楚，一般的电水壶安全保护措施的器件一般都是温控器，今天跟随利汇自动化一起来看看，电水壶温控器的工作原理： 　　电热水壶联通电源之后，开启开关，水温逐步上升至100度，水开始沸腾，蒸汽冲击蒸汽开关上面的金属片，因为热胀冷缩的原因，双金属片膨胀变形，顶开开关触点断开电源，如果蒸汽开关失效，户内的水便会一直烧下去，知道水杯完全烧干为止，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部的两个金属片，会因为热传导作用让温度快速上升，膨胀变形，断开电源； 　　通过对电热水壶的工作原理的了解，我们不难发现，什么是电热水壶温控器跟电水壶的主要作用，电水壶温控器就是将温度控制在一个温度范围之内，不至于让水处于长期加热沸腾的器件，电热水壶温控开关是一种双金属片作为感温元件的温度开关，电气正常工作的时候，双金属片处于自由的状态 烧水壶的控制分析 12 ，触点处于闭合或者断开状态，当温度升高至动作温度值的时候，双金属元件受热产生内部应力而迅速发生动作，实现打开或者闭合电路，从而起到热保护的作用； 　　当温度降低到重定温度使触点自动闭合/断开，恢复到正常工作的状态，广泛应用到家用电器及设备，比方说我们家用的空调风扇电机、变压器、洗衣机、镇流器和电热器具等，作为电热水壶自动开关的关键元器件，就是温控开关，用于电热水壶的温控开关主要有两种，在之前的文中我们也有提及，突跳式温控开关以及360度旋转温度开关，第一类的温控开关简单，并且价格比较低廉，被广泛的应用在各种电热水壶当中，一个电热水壶有两个温控开关来控制着，一个为水沸腾时自动断电用的温控开关，一个则是控制防止因为缺水干烧的温控开关；　　电热水壶温控器有链接组件跟主体组件两个部分，连接组件有壳体，安在壳体中的连接插片、接地插片、L、N极接触片、动触片，动触片跟支架配合，主体组件有主体，安在主体 烧水壶的控制分析 13 03 电热毯的控制分析 ①不带信号线型：用于普通型电热毯。使用的电热合金丝有直线状的，但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上，外面涂覆一 层耐热树脂。②带信号线型：用于调温型电热毯中。线芯用玻璃纤维或涤纶丝编成，上面缠绕着柔韧可挠的电热合金丝（或箔带），外面包覆一层尼龙感热层或特种塑料感热层，再将一种铜合金信号线绕在感热层外，最外面涂覆一层耐热树脂。当电热毯上任一点处的温度超过预定值时，该处相应的电热丝上的感热层即由绝缘体变为良导体，使控制电路接通，电热毯断电，达到控温和安全防护的目的。 采用不