資源簡介

(共15張PPT)
妙用開關(guān)量控制
贛科學技術(shù)版六年級下冊
第8課
妙用開關(guān)量控制
認識開關(guān)量
了解開關(guān)量在控制系統(tǒng)中的作用
任務(wù)卡
前言
生活中，開關(guān)隨處可見。教室里的電燈開關(guān)、電風扇開關(guān)、飲水機開關(guān)……,開關(guān)讓我們控制家用電器變得簡單又方便。
一
什么是開關(guān)量
開關(guān)量是指非連續(xù)性信號的采集和輸出，是信號的一種形式，相當于信號的一個特 性。它一般用在控制領(lǐng)域，可以直接輸送到數(shù)字電路或者單片機之類的控制芯片中，直接用于控制器判斷或者信號處理。
一
什么是開關(guān)量
典型的校園教室燈光控制系統(tǒng)，A 和 B 是一個開關(guān)量，同時 也可以更加精確地稱呼 A 和 B 為觸點開關(guān)。當開關(guān)打開時，A 和 B 斷開，燈1至燈4不 亮；當開關(guān)閉合時，A 和 B 接通，燈1至燈4亮。
一
什么是開關(guān)量
仔細觀察在生活中，許多電器電源上的開關(guān)都有“1”和“○”的標志，如圖所示。 當然，有些開關(guān)追求設(shè)計感等，沒有明確標志，但也是遵循了這樣的開關(guān)設(shè)計原理。
二戰(zhàn)時期為了保障電氣設(shè)備穩(wěn)定運行，工程師們需要編制 一套通用的電氣設(shè)備標準，用來統(tǒng)一海軍、陸軍、空軍和民防后勤等各個領(lǐng)域的電氣化設(shè)備開關(guān)和旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)的制式。特別是開關(guān)的標識要保證只需要短短幾分鐘的培訓，就能使不同國家的士兵和維修工人都能識別并正確使用。
后來有工程師想到了一個簡單的解決辦法，那就是借鑒國際通用的二進制代碼。在二進制系統(tǒng)中的“1”代表“開啟”,“0”代表“關(guān)閉”,于是便有了開關(guān)上的“I”和“O”。 后來國際電器工程委員會(IEC) 在1973年編制的技術(shù)規(guī)范中正式提議，將“I”1 和 “O” 作為一個電源開閉循環(huán)的標示。我國的國家標準 GB/T|15092.102-2020也明確了圓圈“O” 代表電路斷開(就是“關(guān)1 燈”),直條“I”代表電路閉合(就是“開燈”)。
二
控制系統(tǒng)中的開關(guān)量
日常生活中存在許多只有簡單開關(guān)量控制的電器，如電燈、電吹風，它們是采用只有 兩個按鈕的簡單開關(guān)去控制設(shè)備的通斷電狀態(tài)。而在更專業(yè)的電氣控制設(shè)計中，工程師 通常會使用各種各樣的開關(guān)量去做更復(fù)雜的操作處理。
如圖所示為一個常見的能夠輸出壓力開關(guān)量的器件，通過壓力值的變化傳遞信號稱為壓力開關(guān)量。在圖中存在兩個開關(guān)量，C 和 B 是一個開關(guān)量，C 和 A 也是一個開關(guān) 量，我們可以精確地將C 和 B、C 和 A 稱為觸點開關(guān)。當壓力管道壓力值較高時，C 和 B 兩個觸點閉合接通，并輸出壓力高的信號給控制器。當壓力管道壓力值較低時，C 和 A 兩 個觸點閉合接通，并輸出壓力低的信號給控制器。最后，遠處的控制器根據(jù)“壓力高”或 “壓力低”這樣的信號就能在電氣控制中實現(xiàn)進一步的自動控制了。
三
開關(guān)量的特點
開關(guān)量最大的特點是只有兩種狀態(tài)，通常用“0”和“1”來表示，用“1”表示接通，代表 有信號，用“0”表示斷開，代表沒有信號。
壓力管道的壓力通過開關(guān)量C 和 B 以 及C 和 A 與控制器建立了聯(lián)系，其操作流程如 圖8-5所示。從圖中可以看出，對于開關(guān)量C 和 B, 它只有兩種狀態(tài)，同一時刻C 和 B 要 么接通(關(guān)),要么斷開(開)。同樣，對于開關(guān)量C 和 A, 也只有兩種狀態(tài)，同一時刻 C 和 A要么接通(關(guān)),要么斷開(開)。
控制器：控制器是一個微縮的計算機管理中心，它以信號(數(shù)據(jù))采集、計算處理、分析判斷、決定對策作為輸入，然后發(fā)出控制指令、指揮執(zhí)行器工作。
夏天當室內(nèi)的溫度降低到設(shè)定溫度后，空調(diào)控制電路中相應(yīng) 的開關(guān)量會改變狀態(tài)，使空調(diào)停止制冷，等到溫度升高后再重新制 冷。加濕器是提高空氣濕度的設(shè)備，它能根據(jù)是否還有水自動控 制其工作，防止沒水時將加濕器損壞。這些設(shè)備的控制系統(tǒng)中都 用到了開關(guān)量的控制。
請你通過查閱資料，繪制空調(diào)和加濕器中的開關(guān)量控制的工作流程圖畫。
練一練
謝謝聆聽！
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