Ví dụ thực tế về mạch điều khiển tín hiệu
|
Câu hỏi: Nêu nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu Show Trả lời: Sơ đồ khối của mạch điều khiển tín hiệu: Nguyên lí chung của mạch điều khiển tín hiệu: • Sau khi nhận lệnh báo từ cảm biến, mạch điều khiển xử lí tín hiệu đã nhận, điều chế theo một nguyên tắc nào đó. • Sau khi xử lí xong, tín hiệu được khuếch đại đến công suất cần thiết và đưa đến khối chấp hành. • Khối chấp hành sẽ phát lệnh báo hiệu bằng chuông, đèn, hàng chữ nổi và chấp hành lệnh. Cùng Top lời giải tìm hiểu về mạch điều khiển tín hiệu nhé: I. Tìm hiểu chung về mạch điều khiển tín hiệu1. Khái niệm: - Mạch điều khiển là mạch điện tử điều khiển sự thay đổi trạng thái, chế độ làm việc của tín hiệu nào đó. - Chắng hạn như thay đổi tín hiệu nhìn, tín hiệu nghe hoặc kết hợp. Ví dụ: Sự thay đổi tắt, sáng của đèn giao thông, hệ thống báo cháy, màn hình làm việc của máy giặt, nồi cơm điện.. 2. Công dụng của mạch điều khiển tín hiệu. - Dùng để thông báo tình trạng thiết bị[bình thường hay gặp sự cố]. Ví dụ điện áp cao, cháy, nổ… - Dùng để thông báo thông tin cần thực hiện theo quy định. Ví dụ đèn xanh, đèn đỏ,… - Dùng để trang trí, quảng cáo. Ví dụ biển quảng cáo, đèn… II. Nguyên lí chung của mạch điều khiển tín hiệuKhi thiết kế, chế tạo mạch điều khiển tín hiệu, người ta có thể thiết kế mạch phục vụ cho nhiều chức năng khác nhau, do đó có nhiều cách thiết kế khác nhau. Những mạch điều khiển tín hiệu đơn giản có các nguyên lí sau: Sau khi nhận lệnh báo hiệu từ một cảm biến, mạch điều khiển xử lí tín hiệu đã nhận, điều chế tín hiệu theo một nguyên tắc nào đó. Tín iệu được khuếch đại lên đến công suất cần thiết đưa sang khối chấp hành. Khối chấp hành: phát lệnh báo hiệu cảnh báo [chuông, đèn, hàng chữ nổi,… và chấp hành lệnh]. Mạch báo hiệu và bảo vệ trên hình 14.3 có nhiệm vụ thông báo và cắt điện khi điện áp vượt quá ngưỡng nguy hiểm. Nguyên lý chung hoạt động của mạch như sau: Bình thường, điện áp bằng 220V rơle K không hút tiếp điểm thường đóng K1 đóng điện cho tải mạch làm việc bình thường. Khi điện áp tăng cao biến trở VR nhận tín hiệu điện áp vượt ngưỡng làm việc của Đo – Đo cho T chạy qua.[T1,T2] điều khiển rơ le hoạt động [phải có T1, T2]. Vì T1, T2 nhận tín hiệu dòng điện chạy từ Đo – KĐ dòng điện lên – cấp điện cho cuộn dây rơle K – K tác động làm mở tiếp điểm K1 cắt điện tải bảo vệ mạch; đóng tiếp điểm thường mở K2 – đèn hiệu sáng – chuông kêu báo hiệu điện áp cao nên bị cắt điện. III. Luyện tậpBài 1: Chọn câu sai A. Mạch khuếch đại, mạch chỉnh lưu, mạch tạo xung, mạch chiếu sáng dân dụng, mạch điều khiển tín hiệu đều là mạch điện tử. B. Mạch điều khiển tín hiệu gồm có các khối khuếch đại, nhận lệnh, chấp hành lệnh điều khiển và xử lí tín hiệu C. Trong mạch điều khiển tín hiệu, để nhận lệnh điều khiển cần phải có các cảm biến [ví dụ cảm biến về nhiệt độ, điện áp, ...] D. Mạch điều khiển tín hiệu là mạch điều khiển sự thay đổi trạng thái của các tín hiệu. Hướng dẫn giải: Chọn đáp án A
Bài 2: Chọn câu sai Trong mạch báo hiệu và bảo vệ điện áp A. Tác dụng của Đ1là chỉnh lưu, cấp dòng một chiều nuôi mạch điều khiển B. Tác dụng của tụ C là lọc nguồn sau chỉnh lưu C. K2 là tiếp điểm thường mở, K1là tiếp điểm thường đóng D. Con chạy của VR càng cao [càng xa R1] thì ngưỡng bảo vệ điện áp càng cao. Hướng dẫn giải: Chọn đáp án D
Bài 3: Điền từ đúng [Đ] hoặc sai [S] cho những nội dung sau để được câu trả lời đúng nhất. 1. Mạch điện tử điều khiển sự thay đổi trạng thái, chế độ làm việc của các tín hiệu được gọi là mạch điều khiển tín hiệu. 2. Sơ đồ khối nguyên lý chung của mạch điều khiển tín hiệu gồm bốn khối. 3. Mạch điều khiển tín hiệu không phải là mạch điện tử điều khiển. 4. Nguyên lý làm việc của mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp xét trong hai trường hợp làm việc. 5. Linh kiện Tranzito T1, T2dùng để điều chỉnh ngưỡng tác động khi quá điện áp trong mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp. Hướng dẫn giải 1. Đ 2. Đ 3. S 4. Đ 5. S Chức năng những linh phụ kiện: – BA – biến áp hạ điện áp từ 220V xuống 15V để nuôi mạch điều khiển. – Đ1, C – điôt và tụ điện biến đổi từ điện xoay chiều thành điện một chiều nuôi mạch điều khiển. – VR, R1 – chỉnh ngưỡng ảnh hưởng tác động khi quá áp . – Đ0, R2 – điôt ổn áp, đặt ngưỡng ảnh hưởng tác động cho T1, T2 . – R3 – bảo vệ những tranzitor . – T1, T2 – tranzito điều khiển rơ le hoạt động giải trí . – K – rơ le chuyển mạch [K: cuộn dây hút, K1: Tiếp điểm thường mở, K2 : tiếp điểm thường đóng ] đóng, cắt nguồn. Ví dụ khác: Mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp - Công dụng của mạch: Thông báo và cắt điện khi điện áp vựợt quá ngưỡng nguy hiểm. - Sơ đồ mạch gồm: Các khối nhận lệnh [biến áp, điôt D, tụ điện C], xử lý [đện trở R1, biến trở VR, điôt ổn áp Đo, điện trở R2], khuếch đại [T1, T2, điện trở bảovệ R3, rơle K], chấp hành [đèn hiệu ĐH, chuông, các tiếp điểm K1,K2]. - Chức năng các linh kiện trong mạch. - Nguyên lý hoạt động của mạch. + Trường hợp bình thường [K đóng]. + Khi quá điện áp [K mở]. BÀI MỚIBài 14:MẠCH ĐIỀU KHIỂNTÍN HIỆU MỤC TIÊU• Hiểu được khái niệm về mạch điều khiển tínhiệu• Biết được các khối cơ bản của mạch điềukhiển tín hiệu I- KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỀUKHIỂN TÍN HIỆU1- Khái niệm:Mạch điện tử điều khiển là mạch điện tử để điều khiểnsự thay đổi trạng thái của các tín hiệu2- ví dụ:-Thay đổi trạng thái tắt-sáng của đèn giao thông-Thay đổi trạng thái âm lượng của còi báo động khigặp sự cố cháy-Hàng chữ chạy của các biển quảng cáo….-Ví dụ khác…? II- Công dụngMạch điều khiển tín hiệu có nhiều ứng dụng trongthực tế:-Thông báo về thiết bị khi gặp sự cốVí dụ:+Điện áp cao, điện áp thấp,quá nhiệt độ, cháynổ…+Ví dụ khác[phân tích]?-Thông báo những thông tin cần thiết cho con ngườithực hiện theo lệnhVí dụ:+Trạng thái đèn xanh, đèn đỏ của tín hiệu giaothông….[phân tích cụ thể] -Làm các thiết bị trang trí bằng bảng điện tửVí dụ: [phân tích]+Hình ảnh quảng cáo, biển hiệu..[phân tích trạngthái hoạt động]?+Thông báo về tình trạng hoạt động của máy mócVí dụ: [phân tích]+Tín hiệu thông báo có nguồn+Băng casset đang chạy, âm lượng của casset…..+Máy giặt đang hoạt động ở chế độ nào đó.. II-Nguyên lí chung của mạch điềukhiển tín hiệu1. Hình 14-2. Sơ đồ khối một mạch điều khiển tín hiệu:Nhận lệnhXử líKhuếch đạiChấp hành 2. Nguyên lí làm việc[sgk]-Sau khi nhận lệnh báo hiệu từ một cảmbiến, mạch điều khiển xử lí tín hiệu đãnhận, điều chế theo một nguyên tắc nàođó. Sau khi xử lí xong, tín hiệu đượckhuếch đại đến công suất cần thiết và đưatới khối chấp hành. Khối chấp hành sẽphát lệnh báo hiệu bằng chuông, đèn,hàngchữ nổi và chấp hành lệnh. 3-Ví dụ.A- Hình14-3 Mạch bảo vệđiện áp Giáo viên : Lê Sỹ AnTrường THPT Chuyên NK TDTT Nguyễn Thị ĐịnhKIỂM TRA BÀI CŨ1 . Em hãy cho biết một vài ứng dụng của mạch điều khiển điện tử mà em biết ? Trả lời : -Mạch điện tử điều khiển có rất nhiều công dụng khác nhau :-Điều khiển tín hiệu : đèn quảng cáo , đèn giao thông . …-Điều khiển các thiết bị điện tử dân dụng . VD : Đầu karaoke , điều khiển tín hiệu tivi , điều khiển tín hiệu của máy giặt .- Điều khiển các tín hiệu của trò chơi giải trí . VD : trò chơi điện tử game , hay trò chơi thú nhúng .-Tự động hóa các thiết bị máy công nghiệp . VD : quá trình đóng chai nước suối nước ngọt .2. i u khi n các thi t b b ng bo m ch i n t có u Đ ề ể ế ị ằ ạ đ ệ ử ưi m gì so v i thi t b i u khi n b ng tay ?đ ể ớ ế ị đ ề ể ằKIỂM TRA BÀI CŨTrả lời : + Ưu điểm : -Năng suất và chất lượng cao .- Độ chính các cao .- Cần ít nhân lực .- Tiết kiệm thời gian và chi phí .- Máy móc và thiết bị còn làm được những công việc mà con người không thể làm được . VD ở nơi có nhiệt độ cao , không khí ô nhiễm , nơi chật hẹp .BÀI 14 : Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .I Khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu ?II Công dụng ?III Nguyên lí chung của mạch điều khiển tín hiệu ?Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .I . Khái ni m v m ch i u khi n tín hi u ? ệ ề ạ đ ề ể ệMạch điện tử dùng để điều khiển thay đổi trạng thái của tín hiệu , trạng thái hoạt động và sự thay đổi chế độ làm việc của máy móc và thiết bị .VD : Sự thay đổi màu của đèn giao thông , hàng chạy chữ trong các bảng quảng cáo , của ra vào tự động trong các siêu thị , nhà hàng … Thế nào là mạch điện tử điều khiển tín hiệu ?Điều khiển tín hiệu giao thôngI. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆUBài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .Báo hiệu và bảo vệ điện ápBài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .Mạch điều khiển chạy chữ led matrậnMạch điều khiển bằng led 7 đoạn :VD : Đồng hồ số : giờ , phút , giây .Mạch chạy chữ trong bảng quảng cáo .Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .II. CÔNG DỤNGThông báo về tình trạng hoạt động của máy mócLàm các thiết bị trang trí bằng bảng điện tử Thông báo những thông tin cần thiết cho mọi người thực hiện theo hiệu lệnhThông báo về tình trạng thiết bị khi gặp sự cốCông dụng của mạch điều khiển tín hiệu Ví dụ : sự thay đổi trạng thái lượng co2 , nhiệt độ của báo cháy …Ví dụ : đèn xanh , vàng . đỏ của tín hiệu giao thông …Ví dụ : bảng quảng cáo ngoài trời, bản thông báotỉ giá hối đoái, lãi suất của ngân hàng …Ví dụ : tình trạng chế độ hoạt động của máy giặt,âm thanh lên xuống của karaoke ….Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .M¹ch ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu cã c«ng dông g×?Em hãy nêu vài ứng dụng trong mạch điều khiển điện tử mà em biết ? III. NGUYÊN LÍ CHUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆUNhận lệnh Xử lí Khuếch đại Chấp hànhNhững mạch điều khiển tín hiệu đơn giản thường gặp có nguyên lí sau:Sau khi nhận lệnh báo hiệu của một mạch tín hiệu nào đó . Thì sẽ xử lí tín hiệu theo một lập trình sẵn đã định trước . Sau khi xử lí xong thì tín hiệu được khuếch đại đến công suất cần thiết và đưa tới khối chấp hành . Khối chấp hành sẽ phát lệnh báo hiệu bằng chuông ,đèn ,hàng chữ nổi và chấp hành hiệu lệnh .Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .Em hãy nêu nguyên lí của mạch điều khiển tín hiệu ? Ví dụ 1 : Mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp cho gia đình : K220V15V -BAD1DoVRC +R1R2R3Relay§HChu«ngK1K2KT2Ra t¶iNhận lệnh Xử líKhuếch đại Chấp hành Hình 14 – 3 Sơ đồ mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp T1D2Em hãy nêu các chức năng của linh kiện trong sơ đồ mạch ? Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .Chức năng của linh kiện : BA – Biến áp hạ điện áp từ 220V xuống 15V để nuôi mạch điều khiễn .Đ1 , C – Diode và tụ điện để biến đổi điện xoay chiều thành điện một chiều nuôi mạch điều khiển .VR , R1 – Điện trở điều chỉnh ngưỡng tác động khi quá áp .Đ0 , R2 – Diode ổn áp và điện trở tạo dòng đặt ngưỡng tác động cho T1 , T2 .R3 – Điện trở tạo thiên áp cho T2Đ2 - Diode bảo vệ cho T1 , T2T1 , T2 – Transistor điều khiển relay hoạt động .K – Relay đóng cắt nguồn [ điều khiển các tiếp điểm K1 , K2 ]NhiÖm vô cña hai Tranzito T1,T2 ®Ó lµm g×? Kh«ng cã c¸c Tranzito nµy m¹ch cã ho¹t ®éng kh«ng?Transistor điều khiển relay hoạt động , không có transistor thì relay sẽ không hoạt động .Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU .* Nguyên lí hoạt động của mạch như sau : Khi điện áp bằng 220V relay K không hút , tiếp điểm thường đóng K1 đóng điện cho tải . Điện áp vào tăng cao , trên biến trở VR nhận một tín hiệu điện áp vượt ngưỡng làm việc của diode Đ0 , diode ổn áp cho phép dòng điện chạy qua . Hai transistor T1,T2 nhận tín hiệu dòng điện chạy từ diode ổn áp khuếch đại dòng điện này , cấp điện cho cuộn dây relay , nên relay tác động làm mở tiếp điểm thường đóng K1 , cắt điện của tải và làm đóng tiếp điểm thường mở K2 cho đèn sáng nên chuông kêu báo hiệu rằng điện áp đang quá cao ngưỡng cho phép nên dòng điện bị cắt .Em hãy nêu nguyên lí của mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp ? Bài 14 : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU . Câu hỏi củng cố bài học ? 1. Trong sơ đồ mạch 14-3 . Khi cần thay đổi ngưỡng báo hiệu và bảo vệ điện áp từ 230V lên 240V thì con chạy biến trở VR điều chỉnh lên phía trên hay xuống phía dưới ? TRẢ LỜI : Relay K hút khi T1,T2 dẫn mà T1,T2 dẫn khi điện áp từ VR vượt quá ngưỡng đánh thủng của diode ổn áp Đ0 nên việc đặt ngưỡng cho Đ0 nhờ vào VR . Đầu biến trở nối với Đ0 càng xuống thấp [về gần phía R1] thì điện áp trên Đ0 càng thấp [vì I=U/R] lúc đó điện áp nguồn phải cao lên mới đủ ngưỡng đánh thủng Đ0 . Ngược lại đầu nối với Đ0 càng lên cao [về gần phía Đ1] thì điện áp trên Đ0 càng cao . Mặc dù điện áp nguồn thấp hơn cũng đủ ngưỡng đánh thủng Đ0 . Vây VR phải hạ xuống phía dưới .Nguyên tắc họat động của RelayKhi có ngu n i n m t chi u v o cu n dây ồ đ ệ ộ ề à ộthì cu n dây s hút ti p i m th ng m ộ ẽ ế đ ể ườ ởth nh th ng óng lúc ó l m cho m ch à ườ đ đ à ạèn sáng .đ Video liên quan |
