电子自动控制技术的教学实验演示仪器制造技术

电子自动控制技术的教学实验演示仪器，属于教学仪器领域。现有技术中有多种电子自动控制装置，由于它们功能的单一性，其控制电路都是针对某一种自然信息和某一个控制对象专门设计的，使得自然信息、控制装置及控制对象之间不能通用。本仪器包括多种信息采集装置、动作时间多档可调的逻辑控制装置和多种待控制的电子装置，动作时间多档可调的逻辑控制装置以一块四２输入与非门的数字集成电路ＣＤ４０１１为核心、构成有输入端和输出端的动作时间多档可调的逻辑控制电路，其输入端能连接多种信息采集装置，输出端的交流继电器的常开或常闭开关与多种待控制的电子装置连在一起。本仪器能演示的电子自动控制方式多达百余种，是教学中一种难得的演示仪器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子自动控制技术的教学实验演示仪器。技术背景现有技术中有多种电子自动控制装置，包括电灯可以声控、光控、触摸 延时控制；报警器可以磁控、人体远红外感应控制；电饭煲、空调可以温控； 电视机可以遥控等。由于它们功能的单一性，其控制电路都是针对某一种自然 信息和某一种控制对象专门设计的，使得自然信息、控制装置及控制对象之间 不能通用。随着我国青少年科技创新活动的普及和教师课堂教学的需要，人们 迫切希望有一种能采集多种信息，并能控制多种对象的教学实验演示仪器问世。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服以上现有技术在教学实验演示方 面的不足和缺陷，满足人们的愿望，提供一种电子自动控制技术的教学实验演 示仪器。该仪器能同时使用多种不同的自然信息采集装置，并用采集获得的电 信号控制多种不同的对象，使多个自然信息与多个控制对象可以随意进行组合， 从而能对多达百余种的电子自动控制方式进行演示。本技术解决其技术问题采用的技术方案是 一种电子自动控制技术的 教学实验演示仪器，包括多种信息采集装置、动作时间多档可调的逻辑控制装 置和多种待控制的电子装置，其特征是动作时间多档可调的逻辑控制装置以 一块四2输入与非门的数字集成电路CD4011为核心、构成有输入端和输出端的 动作时间多档可调的逻辑控制电路，其输入端能连接多种信息采集装置，输出端的交流继电器的常开或常闭开关与多种待控制的电子装置连在一起。在多种 信息采集装置中有各类开关(微动开关、投币开关、磁控开关、声控开关、 光控开关、遥控开关、温度传感器、压控开关、自制的风控开关、人体远红外 开关)、装有水的容器、触摸片和信号探头；动作时间多档可调的逻辑控制装置由数字集成电路CD4011、时间多档可调的RC电路、单向可控硅及交流继电器 组成；多种待控制的电子装置由电铃、讯响器、音乐片、电动机、水泵、电磁 阀组成。整套装置按信息釆集装置、动作时间多档可调的逻辑控制装置、待控 制的电子装置的顺序用导线连接在一起。本技术的有益效果是能对自然界的多种对象的信息进行采集，采集 的电信号通过动作时间多档可调的逻辑控制装置去控制多种需要控制的电器， 并且采集的对象与待控制的电器可随意地进行组合，从而使多达百余种的电子 自动控制方式的演示，在本装置中得以实现。全套装置携带方便，使用简单， 成本较低。附图说明图1为本技术一个实施例的使用结构示意图。图2为本技术一个实施例中的动作时间多档可调的逻辑控制装置的结 构示意图。图3为本技术一个实施例的原理流程方框图。图4为本技术一个实施例的动作时间多档可调的逻辑控制装置的电路 原理图。图5为本技术一个实施例的工作流程图方框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术的原理和结构作进一步说明。在图1中，本实施例包括一个或多个信息采集装置I、动作时间多档可调的 逻辑控制装置II和一个或多个待控制的电子装置III。信息采集装置I中的部 件，可以从各类开关(微动开关、投币开关、磁控开关、声控开关、光控开关、 遥控开关、温度传感器、压控开关、自制的风控开关、人体远红外开关等)、 投币器、装有水的容器、触摸片和探头中任意挑选一个或多个，当选用多个开 关时，多个开关可选用串联或并联的形式接入动作时间多档可调的逻辑控制装 置II的信号输入端；在动作时间多档可调的逻辑控制装置II中，设计有以一块四2输入与非门的数字集成电路CD4001为核心、动作时间多档可调的控制装置；待控制的电子装置III是从灯泡、电铃、讯响器、音乐片、电动机、水泵、 电磁阀等部件中选择出来的一个、两个或三个。自然信息通过信息采集装置I产生的电信号，从动作时间多档可调的逻辑控制装置n中的输入端输入，通过 信号处理和多档可调的延时电路使交流继电器动作，从而控制需要控制的一个 或多个电器，完成多达百余种的电子自动控制方式的演示。在图2中，本实施例的结构中，A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J是10个 接线柱，Kl、 K2、 K4是3个开关，P是工作指示灯，K3是单刀多掷开关，L是 220伏的交流输出插座。其中A为信号输入端口， A、 C两端口分别提供高电位 l和低电位O; D、 E、 F在K1的控制下，D、 E端提供5伏及D、 F端提供12伏 稳定的直流电压；G、 H、 I、 J是交流继电器中的一个常开和另一个常闭的2组 开关；K2为是否延时的选择开关；K4、 P分别是动作时间多档可调的逻辑控制 装置的工作开关和工作指示灯；L是由交流继电器控制的可输出220伏的交流电 压的插座。在图3中，对于自然界诸多事物的量的变化，通过不同的信号采集装置将其变化转化为电信号，从动作时间多档可调的逻辑控制装置的输入端输入，经 信号处理、可调延时之后驱动交流继电器动作，从而使受控电器进行相应的动 作。在图4中，220V交流电经交流继电器J的线圈限流、二极管D2 — D5整流， 电阻R10与R9分压，电容C2滤波，获得约10V的直流电压，供CD4011集成块 工作使用。将CD4011内部的四个2输入的与非门的输入端都两两相连起来，既 成为四个非门电路，这里分别用F1 F4表示。由于平时的F1的输入端经电阻 R2与地相接，Fl便输出高电平l，于是F2就输出低电平0;同时F3的输入也 经电阻R4接地而输出高电平1， F4则输出低电平0，单向可控硅SCR因此而截 止，交流继电器J中的线圈因流过的电流则很小，交流继电器不足以动作。当 我们通过多种触发方式中的某一种方式，使得Fl输入变成高电平1，从而Fl输 出低电平0， F2随之输出高电平l，并经隔离二极管D1给电容C1充电，当电压 上升到一定程度后，F3翻转使输出变为低电平0， F4输出高电平l， SCR导通， 交流继电器J的线圈中流过的电流急剧增大，开始动作。当触发方式停止后， F2输出又恢复为低电平0，电容C1将通过电阻R4 (或R3、或R5、或R6、或R7) 缓慢放电，电压逐渐降低，低到一定程度时，F3翻转输出高电平l， F4则输出 低电平O，导致单向可控硅SCR在交流电压过零时再次截止，交流继电器J的线 圈因流过的电流减小而使交流继电器J复位。图4的自动延时功能，是通过开 关K2接通RC电路并利用RC电路的放电延时功能实现的，其延时的时间的长短， 可通过单刀多掷开关K3切换不同阻值的电阻，获得不同的延时时间，图中的R3 至R7的阻值可根据实际需要进行选择，电阻越大，延时的时间就越长。在图5中，本实施例的工作流程是①针对不同的客观对象，选择一种(或多种)适当的信号采集装置，并将信号输入到逻辑延时控制部分的输入端(选 择多个信号采集装置时，开关可采用串联或并联的方式接入)。②将待控制的电器接入动作时间多档可调的逻辑控制装置的交流继电器。③通过图2中的开关 K2选择是否延时，并通过单刀多掷开关K3进行延时选择。④打开图2中的开关 K4，此时图2中的工作指示灯发光，电子自动控制技术的教学实验演示仪器开 始演示。以下是四个教学实验演示实例① 多种信号采集装置取水和探头，图2中的开关K2取关闭，多种待控制 的电子装置取水泵。其组合便构成水控水泵装置，既可成为水位自动控制装置。② 多种信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子自动控制技术的教学实验演示仪器，包括多种信息采集装置、动作时间多档可调的逻辑控制装置和多种待控制的电子装置，其特征是：动作时间多档可调的逻辑控制装置以一块四２输入与非门的数字集成电路ＣＤ４０１１为核心、构成有输入端和输出端的动作时间多档可调的逻辑控制电路，其输入端能连接多种信息采集装置，输出端的交流继电器的常开或常闭开关与多种待控制的电子装置连在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌云，杨丽惠，
申请(专利权)人：吴昌云，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]