第一部分继电控制电路设计与组装1、电路原理与设计
电路原理图如上图..SB
1、SB
2
为点动开关;KM为交流触发器;KT为时间继电
器..实验电压为380V;而灯泡的额定电压为220V;所以电路中串联两个灯泡..
操作过程:闭合SB
1
渔歌子张志和;灯泡通电发光;交流触发器的线圈KM通电;常开开关
KM闭合;实现了KM的自锁;时间继电器的线圈KT通电;由于延时作用;常闭开关
KT延时打开..KT打开后;交流继电器的线圈KM断电;常开开关KM打开;灯泡断电
熄灭..闭合SB
2
有同样的效果..由此实现了异地控制与延时熄灭..
2、收获与建议
1电路设计部分;通过对课本中理论知识的回顾;正确设计出实验电路;加深
了对理论知识的理解与掌握..
2电路组装部分..第一;再次意识到了安全在实验中的重要性;本实验为
380V强电实验;实验电路必须准确无误才能保证实验的安全性;这就要求在实验
中严格按照设计的原理图连线;以确保安全..第二;意识到了合作的重要性..两
人一组的实验;注重分工;更需要默契的配合..本实验中;固定器件;连线等等均
需要合作才能很好的完成..第三;实验器件的合理布局对最后的连线有着重要的
影响..实验中;我们多次更换器件的位置;最终使导线交叉弯折尽可能少;布线比
较合理美观..
第二部分温度检测与报警电路
1、电路原理
实验电路原理图如图所示;可以分为信号检测;声音报警和继电控制三部分..
信号检测部分完成对温度的检测;利用热敏电阻实现温度信号到电信号的转
换;然后利用两个比较器;实现对报警条件的控制;即越线报警;并通过电容的充放
电来延长报警时间..原理图中;R1、R2、R3、R5、R6 用于分压;RP1、RP2用于调
节比较器两输入端的电位以实现对输出信号的控制;C1、D1、R4用于实现延长报
警时间..
声音报警部分接收来自信号检测部分8脚的信号实现报警..当温度过高时;8
脚输出高电平;555处于工作状态..555的输出端3脚输出为方波;即有高低电平之
分;利用两个三极管Q1、Q2的分别导通即可实现报警器的连续报警..
继电控制部分同样接收来自信号检测部分8脚的信号..通过三极管Q3的放大
截止来控制电路导通开路..继电器中的电感线圈有储能作用;在其两端并联二极
管;在断电后保护继电器..
具体过程:当温度过高时;U1A的3脚电位高于2脚;1输出高电平;对电容C1
充电;使U1C的10脚的电位逐渐升高;当10的电位高于9脚时;8输出高电平;555
工作;Q3导通..555输出高电平时;Q2截止;Q1通对信号放大;当555输出低电平
时;Q1截止;Q2导通对信号放大..两个过程循环;实现报警器持续报警..Q3导通;发
光二极管通电发光;继电器线圈通电;常开开关闭合;风扇启动;降温..温度低于温
度线时;U1A的3脚电压低于2脚;输出低电平;电容C1放电;使10脚的电位逐渐
降低;即实现报警时间延长;当10脚电位低于9脚电位时;555停止工作;Q3截止..
报警停止;发光二极管熄灭;继电器线圈断电;常闭开关断开;降温过程结束..
2、电路仿真及结果
电路仿真同样将电路分为三部分..
(1)信号检测..
用电位器RP1代替热敏电阻;以其阻值的变化模拟温度变化..U1C 的8脚接指示灯X1;用以表示输出电位的高低;输出高电平时;红灯亮;
电工实习报告输出低电平时;红灯不亮..电路图如下:
仿真过程:调节电位器RP2到50%;固定U1A的2脚电位;用万用表测得2脚电位为2.907V;U1C的9脚电位为3.6V..调节电位器RP1使
其阻值逐渐增大模拟温度升高过程;观察指示灯X1的变化;当RP1增大
到60%~65%时;红灯亮;说明8脚输出高电平..再调节电位器RP1;使其
阻值减小到0%模拟降温过程;观察x1;延时熄灭..
下图为达到越线温度时3、10脚输入信号和1、8脚输出信号的波形变化..
(2)声音报警..
用灯泡代替报警器;利用单刀双掷开关和稳压电源模拟信号检测部分8脚输出的高低电平..当开关接通稳压电源时;输出高电平;开关将稳
压电源短路时;输出为低电平..用示波器观察输出波形..电路图如下:仿真过程:接通稳压电源;4脚输入高电平;555处于工作状态;3脚输出方波;波形如图..当3脚输出高电平时;三极管Q2截止;Q1通对信号
放大;当3脚输出低电平时;三极管Q1截止;Q2导通对信号放大;三极管
输出波形如图..电解电容C4滤掉直流信号;保留交流信号;其输出波形
如图..将稳压电源短路后;4脚输入低电平;3脚无输出..
(3)继电控制..
同样利用单刀双掷开关和稳压电源模拟信号检测部分8脚输出的高低电平;用灯泡代替风扇..电路图如下:
仿真过程;接通稳压电源;Q3导通;发光二极管通电发光;继电器线圈通电;常开开关闭合;灯泡发光..将稳压电源短路后;Q3截止;发光二极
管熄灭;继电器线圈断电;常闭开关断开;灯泡熄灭..
3、电路调试与结论
调试:将RP1的阻值调为4.7kΩ;此时U1A的3脚电位为3V..加热热敏电阻;阻值减小;U1A的3脚电位增大;当3脚电位高于2脚时;1输出高电平;二极管D1导通;对电容C1充电;使U1C的10脚的电位逐渐升高;当10的电位高于9脚时;8输出高电平;555工作;Q3导通..555输出高电平时;Q2截止;Q3导通对信号放大;当555输出低电平时;Q1截止;Q2导通对信号放大..两个过程循环;
实现报警器报警..Q3导通;发光二极管通电发光;继电器线圈通电;常开开关闭合;风扇启动;降温..随着温度的降低;热敏电阻阻值增大;U1A的3脚电压降低;
当低于2脚;输出低电平;电容C1通过R4放电;使10脚的电位逐渐降低;即实现报警时间延长;当10脚电位低于9脚电位时;555停止工作;Q3截止..报警停止;发光二极管熄灭;继电器线圈断电;常闭开关
断开;降温过程结束..
4、收获与建议
收获:
1电路仿真环节;通过绘制原理电路;检测输出信号的波形等;对温度报警与检测电路的原理有了比较全面的理解..
2Protel的学习使用过程中;电路的布置连线最为困难;从一开始的毫无头绪;
到最后修改电路得心应手;我觉得;总重要的还是对实验原理图的把握..只有在全面的掌握之后;布置电路才会又快有合理..
3电路焊接过程最为顺利..电路的实际布置与自己设计的PCB图有一定的差距;觉得实际布线更优..在实习过程中总结出;要想焊接不出错误;就要以支路为单位进行焊接;按部就班的进行;这样才能做到不缺不漏;做到心中有数..
建议:
优化一下实习时间安排;仿真环节的两天过于轻松;大部分人都很闲;PCB 图的绘制时间却相对太少;课上时间很难完成;需要熬夜作图..
对软件的使用环节再详细的介绍一下;PCB图做不出来很大一部分原因在于不能熟悉使用软件;很多功能不会用;操作起来很慢..
附件一PCB图
一、声音报警
二、信号检测
三、继电控制
附件2  元件资料
一、三极管
1、9012
结构:PNP
集电极-发射极电压-30V
集电极-基电压-40V
射极-基极电压-5V
集电极电流0.5A
耗散功率0.625W
结温150℃
特怔频率最小150MHZ
放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
如何做好一个管理者2、9013
结构:NPN
集电极-发射极电压25V
集电极-基电压45V
射极-基极电压5V
集电极电流0.5A
耗散功率0.625W
结温150℃
特怔频率最小150MHZ
放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300 二、运放 LM324
LM324系列器件为价格便宜的
带有真差动输入的四运算放大器..与单
电源应用场合的标准运算放大器相比;
它们有一些显着优点..该四放大器可以
工作在低到3.0伏或者高到32伏的电
源下;静态电流为MC1741的静态电流
的五分之一..共模输入范围包括负电源;
因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性..每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示;它有5个引出脚;其中“+”、“-”为两个信号输入端;“V+”、“V-”为正、负电源端;“Vo”为输出端..两个信号输入端中;Vi--为反相输入端;表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi++为同相输入端;表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同..
LM324的特点:
1.短路保护输出
2.真差动输入级
3.可单电源工作:3V-32V
4.低偏置电流:最大100nA
5.每封装含四个运算放大器..
6.具有内部补偿的功能..
7.共模范围扩展到负电源
8.行业标准的引脚排列
黄雀斑9.输入端具有静电保护功能
三、555定时器
1、低触发:当输入电压Vi2<VCC/3且 Vi1<2VCC/3时;VTR=0;VTH=0;比较器C2输出低电平;C1输出高电平;基本RS触发器的输出端S=0、R=1、使Q=1、Q=0;经输出反向缓冲器后;V0=1;T截止;
2、保持:若Vi2>VCC/3 且
Vi1<2VCC/3;则VTR=1、VTH=0、S=R=1;
基本RS触发器保持;V0和T状态不
责任状模板
凉拌黄瓜胡萝卜变;
3、高触发:若Vi2>2VCC/3;则VTH=1;
比较器C1输出为低电平;无论C2输
出何种电平;基本RS触发器因R=0;
使Q=1;经输出反向缓冲后;V0=0;T导
通;
四、继电器
1、工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压;也就是控制电路的控制电压..根据继电器的型号不同;可以是交流电压;也可以是直流电压..
2、电阻是指继电器中线圈的直流电阻;可以通过万能表测量..
3、电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流..在正常使用时;给定的电流必须略大于吸合电流;这样继电器才能稳定地工作..而对于线圈所加的工作电压;一般不要超过额定工作电压的1.5倍;否则会产生较大的电流而把线圈烧毁..
4、电流是指继电器产生释放动作的最大电流..当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时;继电器就会恢复到未通电的释放状态..这时的电流远远小于吸合电流..
5、切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流..它决定了继电器能控制电压和电流的大小;使用时不能超过此值;否则很容易损坏继电器的触点..
附件3
一、设计一个稳压管稳压的直流电源电路;按下列要求设计电路;通过仿真运行进行测试验证..
1、稳压管采用1N59935.1V;0.5W;83mA
2、U
1=220V 若要求U
2
=7V;确定变压器的变压器比、整流二极管的型号、
滤波电容的参数;
3、若要求U
1
的范围为220V±10%;负载为0.5W;确定限流电阻的参数阻值、功率;
实验原理图如下
输出波形如下图
二、用设计一个多谐荡器..
1、电容C=0.01Uf;
2、振荡频率为4kHz;
3、占空比为60%