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1.1电子控制技术_图文

通用技术选修
电子控 制技术 由通用技术靳老师讲授
上课地点:物理实验教室
本课程主要是通过学习,使学生更广泛地了解技术 世界及其发展,更好地学习系统,控制等技术的核心概 念,接受技术思想和方法的认识,从而实现对技术与设 计的拓展,提高学生的技术素养,提高学生的综合素质。

通用技术选修
电子控 制技术 教学内容:
一、电子控制系统概述 二、电子控制系统信息的获取与转换 三、电子控制系统信息的处理 四、 电子控制系统的执行部件 五、电子控制系统的设计及其应用

电子控制技术 (选修)
第一章 电子控制系统概述

一 电子控制与电子控制系统
? 控制技术:是人们为了使事物按照

所希望的方式沿着某一确定的方向 发展所使用的手段或方法。 ? 如:我国古代发明的指南针。

一 电子控制与电子控制系统
? 案例分析: ? 拥有安全,这是人类在生活中的基

本需求之一。 ? 为此人们发明了锁具来控制门的开 和关。 ? 从门锁的演变看控制技术的发展

一 电子控制与电子控制系统
? 案例分析 ? 门闩

? 1。古代
? 人工控制

优点与缺点:
?在家时插上门闩,外人就不能随

便进入。 ?但安全有限,人们可以从外面将 它拨开,而且如果人外出,门就 不可以锁了。

机械控制的门锁
? 2。 ? 机械弹子锁

? 文字锁
? 弹簧锁

机械控制的门锁
? 介绍:公元870~890年,出现了全金属锁。

材质多为铜或铁质的,锁内有片状弹簧, 利用钥匙与弹簧片的几何关系和弹力作用 来上锁和开锁。1860年,美国人林纳斯? 那鲁父子发明了机械弹子锁。原理是利用 几个高低不同的弹子配以相应的钥匙打开 一把锁。它比木制门闩安全系数高,且耐 用。(有何不足?) ? 不足:钥匙携带不便、丢失后开锁很麻烦、 易生锈、户开率高等。

3。电子控制的门锁(20世纪60年代)
? 数字门锁 ? IC卡门锁

电子控制的门锁(20世纪60年代)
? 如数字密码锁:具有直接用门卡开门、反

锁提醒、报警提示、开锁记忆等功能。 ? 其流程是什么?
锁体感应
锁内控制器启 动读卡程序 读到有效 卡 读到无效 卡 启动电磁 开关,带 动离合开 门。 发出提示 无效

功能介绍:
? 反锁提醒:若家中有人,门锁可预置反锁提醒,

防止误把人反锁在里面。 ? 提示报警:如插入的不是与电子锁相匹配的门卡, 锁会提示此卡不能使用;若多次插入此门卡,则 可能有人存有不良动机,电子锁会自动报警。 ? 开锁记忆:在门卡中可输入使用期限的密码,当 超过使用期后,失效的门卡就打不开门锁。例如: 在旅馆住宿住宿的日期一到,旅客手中的电子门 卡便打不开住房的门。通过电子计算机对锁内储 存信息的查阅,可正确地反映近期使用门卡开锁 的时间。

电子锁的不足?
? 造价高、修理麻烦等。 ? 你认为未来的门锁会是怎样发展?

? 查一查指纹锁,说出它的好处。
? 从以上案例可知,在人的需求不断

发展和生产水平不断提高的推动下, 电子控制是从人工控制技术、机械 控制技术逐步发展而来的。

电子控制技术是运用电子电路 实现控制功能的技术(应用)
? 1。家用电器:只要接通电源,按下功能

开关,它就会按使用者的具体要求,自动 地进行工作。在它内部安装了微电脑和各 种电子元器件,储存了根据人的需要而设 计的各种工作方案。 ? 如:智能洗衣机能模拟人洗衣时的习惯, 自动进行判断和处理,具有学习、记忆和 寻优的本领。

目前市场电子洗衣机分两类:
? 1。电子程序控制的洗衣机 ? 只要按动面板上的功能键,洗衣机便可按

照设定的洗衣程序完成清洗。

目前市场电子洗衣机分两类:
? 2。智能控制的洗衣机,它能 ? 自动感知所洗衣物的重 ? 量,能根据衣物上污垢 ? 的程度,自动加注水、 ? 洗衣剂,并能从洗衣

? 的水流中检测衣物是
? 否完成洗涤。

应用2:生产流水线
? 轧钢生产环境温度相当高, ? 工人劳动强度大,图中热轧 ? 钢生产线采用的是电子控制 ? 全生产流水线,已经看不到 ? 工人在生产现场的情景。

应用2:生产流水线
? 生产流水线是技术管理上的重大创新,促

进了生产率大幅度提高。但早期出现的生 产线采用的是一种人工分工和合作的密集 性生产方式,到了近代,由于电子控制技 术的发展,出现了自动化生产流水线。

应用3:工业化的农业温室
青岛金卉高 档花卉生产

? 主要利用智能化温室生产蝴蝶兰系列的高

档兰花,其温室配制了自动降温系统、内 循环系统、自动加温系统、自动加湿系统、 自动调光系统、自动灌溉系统、自动施肥 系统等7项高科技配置体系,使蝴蝶兰生 产实现了专业化、标准化、工业化。

应用4:长“眼睛”的导弹
? “响尾蛇”导弹是机载

空对空截击导弹,它利 用红外线传感器来发现 目标,发射后就可立即 锁定攻击目标。这一性 能使飞行员可以专注于 自己的工作,而让导弹 自己完成攻击任务。

应用3:巡航导弹
? 它利用全球卫星定位系统,对攻击目标的

地理位置和导弹飞经的沿途地形进行精确 测量,并将这些信息输入弹载的微型电脑 中。导弹在飞行途中将它与实际所显示的 地形进行精密对比,从而控制飞行方向、 路线、速度、离地高度。使它变得“十分 聪明”。据称,“战斧”式导弹命中率距 离2000km以内的目标误差不超过10m。

问题:该不该采用监视器?
? 某居民小区,由于有少数居民随意从窗口

向外丢弃垃圾等杂物,造成破坏环境、影 响居民卫生和人身安全等问题。有人提出 对居民楼窗口进行电子摄像监控,但有人 对此表示反对。 ? 你认为呢?

复习
? 控制技术:是人们为了使事物按照

所希望的方式沿着某一确定的方向 发展所使用的手段或方法。

电子控制系统
? 以电子技术为核心的控制系统。 ? 这个系统中,有电阻,电感,电容等元件

和二极管,三极管,集成电路(IC)等电 子器件,它们相互作用,相互依赖,形成 一个整体,以实现控制目的。

被控量和被控对象是电子控制技
术中重要概念
? 如上面的案例:被控对象是居民楼

被控量是住户扔东西 ? 再如:电饭锅(智能)具有煮饭、保温、 定时、显示温度等功能,它是靠电子控制 技术实现控制的,属于电子控制系统。 ? 电饭锅(普通)具有煮饭、保温等功能, 它是靠双金属片进行控制的,属于机械控 制系统,不属于电子控制系统。
?

电子控制系统是通过控制器来实现 控制的(被控对象和被控量)
? 如:电子调光台灯系统灯泡是被控对

象;灯光亮度是被控量。我们通过控 制器(调光电子电路)对灯泡进行控 制,实现灯光亮度的调节。 ? 遥控小车。它是通过遥控器对被控对 象(小车)进行控制,最终使被控量 (小车的速度和方向)得以改变。

作业练习:
名 称 普通电熨 斗 普通电冰 箱 智能电冰 箱 被控对象 熨斗的底 板 冷藏室 被控量 温度 电子系统 否 理由 双金属片 控制温度 双金属片 控制温度 核心是集 成电路

温度



冷藏室

温度



电子控制系统的优点
? 热气球和宇宙飞船 ? 目前,热气球的最高度飞行记录约为

40km,飞行12h后在距离起飞地点约 250km处降落,找落点严重偏离预定地 点,飞行员需抵御-26度的低温和近似 真空的大气压及恶劣气候。 ? “神州五号”飞船用电子控制系统,变 轨后飞行的轨道距地球343km,在太空 中约每90min绕地球一圈,其间经受 180度的温差。其实际落点距离预定降 落点仅有4.8m。

电子控制系统的优点
? 伽玛刀:古时有华佗为曹操治脑病,
? 需开颅方可。曹操疑其别有用心而 ? 杀之。现代用电子控制刀“伽玛刀”, ? 来却出脑内肿瘤。它以伽玛射线为 ? 能源,把肿瘤作为目标,用聚焦电 ? 子技术将几条射线聚于一点形成高 ? 能区,破坏肿瘤和病灶。它超越了

? 传统手术的局限,降低了手术的危
? 险性,使患者避免感染和失血,且 ? 大大降低了对周围组织的损伤。

电子控制系统的优点
? 红绿灯电子控制系统(智能)

? 在路口停车线前一段距离内埋下环
? 形传感器,感应器将车在上面通过 ? 所产生的数据传输给交通信号控制 ? 系统,系统根据交叉路口车辆的通 ? 过情况指挥红路灯的自动切换。这

? 样不但减轻了交警工作负担,而且
? 使城市交通通畅。

实践:
? 光电报警器 ? 教学步骤:1、用万用表×1K

档测量光敏电阻的阻值,光照 时电阻小,光不照电阻大。2、 分析光控电路原理。3、安装 接线。4、接通电源试验:光 照时发光管不亮,用手捂住光 敏电阻,挡住光线,发光管亮, 表示成功。

练习:结合生活经验,分析电 子控制系统的优点,填入下表
序号 优点 举例

1 2 3


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