第12课 电子控制系统的执行部分-【精彩三年】2024-2025学年高中通用技术选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（苏教版2019）

第四章│电子控制系统的执行部分 ——4　电子控制系统的执行部分，教材P76～94 第12课　电子控制系统的执行部分 新课程目标 1．能够认识电子控制系统中的执行部件，并能说出执行部件在控制系统中所发挥的作用。　2.了解继电器的作用和分类。　3.能够说出常见直流电磁继电器的构造和工作原理。　4.能掌握常见直流电磁继电器的使用方法。 目录 CONTENTS 教材整体感悟 知本与探源 01 02 命题整体感知 尝试与研析 01 教材整体感悟 知本与探源 教材整体感悟 知本与探源 1．执行部件的作用 (1)在电子控制系统中，传感器相当于人的感官，控制(处理)部分相当于人的大脑，执行部件相当于人的手脚。执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令，完成控制的部件，它在电子控制系统中的作用如图所示。 教材整体感悟 知本与探源 (2)在不同的电子控制系统中，各部分有多种组成方式，其复杂程度差异很大。例如，在电子门铃和路灯自动控制的模拟装置中，三极管既是控制部分的电子电路，又是被控对象(扬声器或发光二极管)的执行部件(即驱动电路)，但是在电冰箱中，执行部件包括了继电器、压缩机等。 教材整体感悟 知本与探源 2．继电器的类型和作用 (1)继电器的作用 ①在电子控制系统中，继电器是一种常用的执行部件。它能接收并执行控制(处理)电路发出的命令，用________(低电压、小电流)信号，控制________(高电压、大电流)工作设备的正常运行，这就是继电器“_____________”“______________”的作用。其工作方框图如图所示： 弱电 强电 以小控大 以低控高 教材整体感悟 知本与探源 ②继电器是用__________控制__________的一种自动开关。作为开关元件，继电器的输入与输出电路之间______________，________________，运用继电器实现自动开关的功能，给人们带来方便和安全。 小电流 大电流 完全电隔离 抗干扰能力强 教材整体感悟 知本与探源 (2)继电器的类型 按继电器输入物理量的不同，可分为电磁继电器、温度继电器、热继电器、时间继电器等。 按继电器执行机构特征的不同，可分为________________和________________。 ①电磁继电器就是由控制电流通过线圈所产生的电磁吸力驱动磁路中的可动部分，而实现触点开、闭或转换功能的继电器。常见的电磁继电器有直流电磁继电器、交流电磁继电器等。 有触点继电器 无触点继电器 教材整体感悟 知本与探源 电磁继电器的优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、输入输出电路之间相互隔离等。 电磁继电器的缺点：触点频繁地接通、断开，影响寿命；由于工作在高电压、大电流条件下，触点通断瞬间会产生电火花造成干扰，如果周围有易燃物，还有可能引发事故。 教材整体感悟 知本与探源 ②无触点继电器与电磁继电器的开关功能以及输入、输出电路的隔离程度都是相当的。无触点继电器由于没有可动触点，不产生电火花，因而它的可靠性高、寿命长、无干扰；又由于它的体积小，易与电子电路集成，因此广泛应用于计算机外围接口装置、电炉加热恒温系统、医疗器械、遥控系统、工业自动化装置等场合中。__________就是一种无触点继电器，主要用于直流弱电信号控制大功率负载电路的场合。 晶闸管 教材整体感悟 知本与探源 本课核心点·重难点 直流电磁继电器的构造及参数 (1)电磁继电器主要由电磁铁、一组或几组带触点(又称接点)的簧片和辅助部件等组成。 教材整体感悟 知本与探源 输入电路：电磁铁的线圈接入电路，用于接收控制信号。 输出电路：触电系统控制输出电路的通与断。 (2)电路符号及触点类型及符号 ①在工作过程中能够动作的触点称为动触点，不能动作的触点称为静触点。 教材整体感悟 知本与探源 ②对于继电器的“常开”“常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时，处于断开状态的静触点称为常开触点，处于接通状态的静触点称为常闭触点。 (3)继电器参数 额定工作电压：继电器正常工作时，加在线圈两端的电压值。一般要求输入电压等于额定工作电压。 本课核心点·重难点 吸合电流：继电器能够完成吸合动作所需要提供的最小电流值。 教材整体感悟 知本与探源 释放电流：继电器由吸合状态到释放状态的最大电流值。 直流电阻：线圈的直流电阻。 触点负荷：继电器触点所承受的开路电压和闭合电流。一般输出电路中的电压、电流要小于或等于触点负荷。 举例： 教材整体感悟 知本与探源 DC：直流电；AC：交流电。 【注意】 ①A处是额定直流工作电压，VCC1要等于12 V。特点：只有电压。 ②B处是触点负荷，VCC2是触点负荷，触点开关两端的电压及电流，VCC2要小于触电负荷。特点：有电压，有电流。 ③三极管V2在继电器释放的瞬间，起到保护三极管V1的作用。 02 命题整体感知 尝试与研析 命题整体感知 尝试与研析 例1 下列关于控制系统中执行部件的说法中，不正确的是(　　) A．执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令，完成控制的部件 B．所有电子控制系统中执行部件都是复杂的 C．以人为例，执行部件相当于人的手脚 D．执行部件可以由多种元件组成 【解析】 不是所有电子控制系统中的执行部件都是复杂的，如可用三极管的开关特性制作简单控制电路，选项B错误。 B 命题整体感知 尝试与研析 变式 下列说法正确的是(　　) A．电冰箱温度系统中的执行器是继电器 B．室内照明系统中的光线传感器是执行部件 C．智能电饭煲中的执行部件只有继电器 D．电子门铃模拟装置中三极管仅作为控制部分 【解析】 室内照明系统中的光线传感器是输入和检测装置；智能电饭煲中的执行部件有继电器、电热器等；电子门铃模拟装置中三极管既是控制部分的电子电路，又是被控对象的执行部件。 A 命题整体感知 尝试与研析 例2 下列关于通用技术课程中常用的元器件的特性描述中，不正确的是(　　) C 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 选项A，发光二极管，除了跟普通二极管一样具有单向导电性外，当加合适的正向电压时还可以发光，选项正确；选项B，三极管，具有电流放大作用，选项正确；选项C，湿敏电阻，阻值随湿度变化而变化，选项错误；选项D，继电器，能够实现以小控大、以低控高，选项正确。 命题整体感知 尝试与研析 变式1 下列属于无触点继电器的是(　　) 【解析】 按继电器执行机构特征的不同，可分为有触点继电器和无触点继电器。晶闸管就是一种无触点继电器，主要用于直流弱电信号控制大功率负载电路的场合，选项D正确。 A．磁保持继电器　　　B．干簧继电器　　　　C．电磁继电器　　　　D．晶闸管 D 命题整体感知 尝试与研析 变式2 下列电子元器件中不能作为开关使用的是(　　) A.　　　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　　D. C 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 选项A，三极管具有开关功能，选项不符合题意；选项B，干簧管检测到磁场时，两个簧片吸合，远离磁场时两个簧片分离，具备开关功能，选项不符合题意；选项C，单独电感线圈不具备开关功能，选项符合题意；选项D，继电器根据线圈通电情况，动触点与常开静触点或常闭静触点接触，可以实现开关功能，选项不符合题意。 命题整体感知 尝试与研析 例3 关于如图所示的电磁继电器，下列说法不正确的是(　　) A．该电磁继电器为交流电磁继电器 B．该继电器有8个引脚、两组转换触点 C．允许加在线圈两端的最大直流电压为24 V D．工作在交流125 V电压下所允许流经触点的最大电流为1 A 【解析】 “DC”说明该电磁继电器为直流电磁继电器，故选项A符合题意。 A 命题整体感知 尝试与研析 变式 低温加热电路，电路图中没有使用到的电子元件为(　　) A.　　　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　　D. D 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 选项D是继电器，继电器的额定直流电压是12 V DC，而电路中的电源电压是6 V DC，不符合使用要求，没有使用该继电器，故选项D符合题意。 命题整体感知 尝试与研析 例4 如图所示的电路，开关S控制灯L是否发光。下列说法正确的是(　　) A．灯L发光时减小R1的阻值，电压表V读数增大 B．S断开时减小R2的阻值，电压表V读数减小 C．S闭合的瞬间V2有保护三极管作用 D．S断开的瞬间V2有保护三极管作用 D 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 S闭合，三极管V1导通，继电器吸合，灯L发光。减小R1的阻值，不影响Ib、Ic，电压表V读数不变；S断开时，三极管V1截止，电压表V读数为VCC，减小R2的阻值，电压表V读数不变；S闭合的瞬间，自感电流被V2反向截止，没有保护作用；S断开的瞬间，产生的反向自感电动势经过V2泄放掉，有保护三极管作用。 命题整体感知 尝试与研析 例5 [2023·衢州一中检测]小明设计了如图所示的玄关门控灯电路。晚上开门电灯点亮，关门后延时一段时间自动熄灭。干簧管在开门时断开，关门时闭合。下列说法不正确的是(　　) A．调大RP，可使环境光线更暗时， 开门灯才点亮 B．RP过大，将引起灯始终不亮 C．J——2可防止因灯光照射到RG引起继电器频繁吸合、释放 D．继电器J共有4个引脚 D 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 选项A，调大RP，将使得R2左侧电位升高，这样要让三极管导通，RG需要变得更大，即环境光线更暗，选项正确；选项B，RP过大，V2将截止，导致灯始终不亮，选项正确；选项C，V2导通时J——2吸合，V2被短路，这样光线的变化对继电器J的状态没有影响，因此J——2可防止因灯光照射到RG引起继电器频繁吸合、释放，选项正确；选项D，继电器可能共有6个(8个)引脚，选项错误。 命题整体感知 尝试与研析 |随|堂|检|测| 1．下列选项中，表示继电器线圈电路符号的是(　　) 【解析】 选项A是电位器；选项B是继电器线圈；选项C是转换触点；选项D是干簧管。 A.　　　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　　D. B 命题整体感知 尝试与研析 2．如图所示，这是某电磁继电器接线图，其中是常闭触点的是(　　) A．①② B．③④ C．③⑤ D．⑦⑨ 【解析】 ①②是线圈；③⑤、④⑥是常闭触点；⑦⑨、⑧⑩是常开触点，选项C正确。 C 命题整体感知 尝试与研析 3．小明为家里的宠物房间设计了如图所示的控制电路，两个三极管均为硅管，当温度超过设定值时，启动电机M进行降温，下列电子元件在该电路中采用的有(　　) A．①②③④⑤⑥　　 B．②③④　 C．②③④⑤⑥　　 D．①②④⑤ ①　　　　②　　　　　③　　　　　④　　　　　　⑤　　　　　　　　⑥ B 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 ①反推得到RT为正温度系数，未使用；②可调电阻，103为10 kΩ，使用；③三极管，使用；④普通二极管，使用；⑤色环电阻，大小为320 Ω，未使用；⑥继电器，但额定直流工作电压不等于电源电压，未使用。故选项B正确。 命题整体感知 尝试与研析 4．如图所示，这是小明设计的光控电路，下列分析正确的是(　　) A．电动机转动时，增大R1的阻值，可能导致电动机停转 B．光线足够强时，三极管V1、V2均能进入饱和状态 C．光线足够强时，闭合开关S，电机转动 D．电机停转瞬间V3起到保护V2的作用 C 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 选项A，当电机转动时，三极管V1截止，增大R1无法让三极管V1导通，电机无法停转，选项错误；选项B，由于V1集电极接VCC，故集电结无法正偏，V1无法饱和，选项错误；选项D，V3在继电器释放时有保护元器件的作用，但电机停转，继电器应由释放转为吸合，选项错误。 命题整体感知 尝试与研析 5．[2023·学军中学检测]如图所示，这是双敏感器光控开关，RG1为“关”敏感器，RG2为“开”敏感器。电路工作过程为：用电筒或激光笔照一下RG2，被控电路(图中未表示出)通电工作。需要关机时，只要再照射一下RG1，被控电路停止工作。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　　) A．用激光笔照一下RG2后，常开触点 J——1闭合，移开激光笔，J——1断开 B．需要关机时，只要照射一下RG1 A 命题整体感知 尝试与研析 C．VD2的作用是抬高VT2在导通时的基极电位，有利于照射RG1的关机操作 D．VD2若改用发光二极管，还能起到开关机状态指示 【解析】 照射RG2，RG2阻值减小，输出高电平VT2导通，继电器吸合，J——1闭合，使VT2基极从J——1也可以得到高电平，因此移开光源后继电器继续工作。 感谢聆听，再见！ 　　　 　　　 　　　　　 　　 $$