电子控制系统及其应用 知识点题库

【加试题】如图所示是一个水箱恒温自动控制系统模型,其RT为正温度系数的热敏电阻,主要接收水温信息(安装时它是浸在水中),VT1、VT2和R是信号处理电路(控制器),J是继电器,它的开关是电热棒的电源开关,RP用来设定温控点。根据水箱恒温自动控制系统的工作过程,下列说法错误的是(   )

A . 当水温达到设定温控点时,继电器J停止工作 B . 当水温低时,RT阻值小, VT1、VT2将导通 C . 继电器J是该系统的执行部件 D . 当水温上升时,热敏电阻RT阻值变小
如图所示为一磁控电路,当磁铁靠近干簧管时,电机运转,反之,电机停止。请完成以下各题:

  1. (1) 当磁铁靠近干簧管时, 三极管V1处于状态(在“①饱和”、“②截止”和“③放大”中选出正确的选项,并将序号填写在横线处)。
  2. (2) 电路图中的V2的作用是
  3. (3) 请对图中虚线框中的电路进行改进,当电动机停止转动时能亮起红灯。(请把改进后的电路绘制到下侧)
如图甲所示是土壤湿度报警电路,当土壤湿度较小时,通过扬声器和发光二极管实现报警。分析电路,回答以下问题。

  1. (1) 小张现在要用JN6201音乐集成芯片取代图甲虚线框部分。JN6201音乐

    集成芯片示意图如图乙虚线框所示,有关它的部分资料如下:①当1、12、I3和I4中任一端输入高电平(大于1.2V),O1、O2都会输出音频信号,O3输出频率较低的周期性脉冲信号,O4输出低电平。②当I1、I2、I3和I4输人均为低电平或者输入悬空(小于1.2V)时,O1、O2、O3输出都是低电平,O4输出高电平。要求声音报警与光报警电路互不干扰。请你在图中的虚线框内选择合适的端子连线,完成电路输入输出设计(芯片电源连线可忽略);

  2. (2) 现在要对土壤湿度报警电路进行改进,用于土壤湿度偏离设计值(相对湿度20%~40%)时报警。(图丙中声光报警电路在(1)小题中已经连接,可忽略)

    a.以下用到的电子元器件是“”和“”(选择合适的选项,将序号填入横线处);

    b.现在要把土壤湿度下限值调大,应该调整“”(在“①RP1②RP2”中选择合适的选项,将序号填入横线处);并将该电位器“”(在“①向上;②向下”中选择合适的选项,将序号填入横线处)调节。

如图所示为某同学设计的台灯延时电路,下列分析正确的是(   )

A . 按下按钮开关时,电容充电时间取决于C1R1 B . V1截止时V2导通,发光二极管V3亮 C . 如果发光二极管V3损坏,可以用家里普通的照明灯泡代替 D . 按下开关并松开后,C1同时对R1和三极管V1放电
如图所示是小明设计的泥土湿度报警电路。把两根铜导线作为探头插入花盆的泥土中,把两探头插入花盆的泥土中,当泥土潮湿时,两探头间的电阻值较小;泥土干燥时,两探头间的电阻值较大。泥土非常潮湿和非常干燥时,V2和V4中只有一个发光。小明使用的晶体管均为硅管,蜂鸣器工作电压为3-5V。根据描述和电路图完成问题:

  1. (1) 【加试题】当发光二极管V4刚好发光的时候,以下说法中正确的是(  )
    A . 三极管V1压降Uce约为0.3V B . 三极管V1基极电压约为0.7V C . 三极管V3集电极电压约为5.7V D . 三极管V3基极电压约为4.3V
  2. (2) 【加试题】根据电路图,以下说法错误的是(  )
    A . 泥土非常潮湿时,V2发光、V4不发光 B . 发光二极管V2、V4有可能同时发光 C . 泥土逐渐变干,蜂鸣器开始报警时,V3处于饱和导通状态 D . 当V2、V4都发光时,V1工作在放大状态
赵永明同学为了帮助山村里的家乡发展副业生产,他决定利用自己学到的电子控制技术,动手设计一个简易的闭环电子控制系统,以解决鸡蛋孵化的温度控制问题。通过试验得知孵化适宜温度在37~39℃范围内。
  1. (1) 图1是赵永明同学设计的部分电路,图中Rt是负温度系数的热敏电阻,CF741的引脚关系如右表所示。当温度加热到39℃时,电热丝停止加热。当发光二极管V1发光、V2不发光时,电热丝(在①加热;②不加热中选择一项,将序号填写在横线处)。请根据设计要求分析电路图的输入及控制部分补画其输出部分(在图1的虚线框内选择合适的小圆圈端子连接电路)。

    图1

  2. (2) 调试过程中,赵永明同学发现,当温度为40℃时电热丝才停止加热,合理的做法是(在①调小Rp;②调大Rp;③电阻R1更换小一点的;④电阻R2更换小一点的中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 实践中,赵永明同学发现图1所示电路只能进行单点温度控制,导致继电器触点开闭频繁,于是,他对电路做了如下改进,输入部分采用两个负温度系数的热敏电阻Rt1Rt2和两个电位器Rp1Rp2 , 其中Rp1用于控制下限,Rp2用于控制上限。请根据设计要求分析电路图的控制及输出部分补画其输入部分(在图2的虚线框内选择合适的小圆圈端子连接电路)。

    图2

  4. (4) 按照图2所示电路调试到满足设计要求时,两电位器Rp1Rp2之间的大小关系是(在①Rp1Rp2;②Rp1Rp2;③Rp1Rp2中选择一项,将序号填写在横线处)。
通用技术课堂上,老师按照甲图所示电路在示教板上搭接电路。接通电源后,发光二极管V2不发光。然后老师调节Rp , 使得在用手遮挡光敏电阻Rg时V2恰好能发光,不遮挡Rg时V2熄灭。保持电位器Rp滑片的位置不变,老师把图甲中的R2、V2换成继电器,并按图乙搭接好电路。接通电源后,同样用手遮挡Rg时电灯L却不亮,接着老师再次调节Rp时电灯L亮了。下列关于该演示实验的分析说法正确的是(  )

A . 图甲,老师用手遮挡Rg调节Rp使V2恰好发光时,三极管V1一定工作在饱和导通状态 B . 图乙,电灯不亮,是因为继电器线圈两端没有反向并联二极管,导致三极管烧毁 C . 图乙,电灯不亮时,则可知三极管V1一定处于截止状态 D . 图乙,老师再次调节Rp使电灯L亮起来,要把Rp调小了
夏天,学校教室温度超过32℃,教室可以开空调。如图所示是一简易温控电路,作为夏天教室空调开启提醒器,当温度达到设定值时,红色灯泡L1发光。分析该控制电路,下列说法错误的是(  )

A . R1是正温度系数的热敏电阻 B . 红灯发光时,V1处于截止状态,V2处于饱和状态 C . 达不到设定温度红灯就发光,可以将R1的滑动触头向上调节 D . R1的滑动触头接触不良,在温度达到设定值时灯也可能不亮
如图1所示是小黄设计的鸡蛋孵化箱的温度控制电路,该电路经过搭接、调试后能够实现如下功能:温度低于下限温度时,电热丝开始加热,温度高于上限温度时,电热丝停止加热。Rt1和Rt2是负温度系数热敏电阻;数字集成电路采用NE555集成芯片,它的输入输出关系见图2中表格。请分析该电路,完成以下任务:

输入管脚的情况

输出管脚情况

6脚输入

2脚输入

3脚输入

>2Vcc/3

>Vcc/3

低电平

<2Vcc/3

>Vcc/3

保持

<2Vcc/3

<Vcc/3

高电平

>2Vcc/3

<Vcc/3

禁用

图2

  1. (1) 如果要调高上限温度,应该(在“①将Rp1调大;②将Rp1调小;③将Rp2调大;④将Rp2调小”中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 如果鸡蛋孵化箱温度在上限和下限温度之间,NE555集成芯片的3脚输出(在“①低电平;②高电平;③无法确定”中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 小黄打算对图1的电路进行改进,用NPN型三极管(采用共发射级接法)驱动继电器,继电器的触点作为电热丝的接通开关。请把虚线框中的电路补充完整;

    图3

  4. (4) 小黄在搭接图1电路时,发现手上没有555集成芯片。于是,他设计了如图4的电路来实现555集成芯片图2表格中的功能。其中,A1、A2为电压比较器,输入、输出关系如下表。请把虚线框中的电路补充完整。

    图4

    比较器特征

    输入

    输出

    UU

    高电平

    UU

    低电平

【加试题】如图所示是小明设计的智能风扇电路图,SW是电源开关,只有当环境温度高于设定值时,按启动按钮后风扇E(按下闭合,松手断开)才能转动,若环境温度低于设定值时,风扇停转。其中IC1的同相输入端(“+”端)的电位大于反相输入端(“-”端)的电位时,IC1输出高电平;反之,IC1输出低电平。如表所示是集成芯片NE555的功能表。

输入

输出

4脚

2脚

6脚

3脚

低电平

×(不用分析)

×(不用分析)

低电平

高电平

<1/3Vcc

<2/3Vcc

高电平

>1/3Vcc

>2/3Vcc

低电平

>1/3Vcc

<2/3Vcc

保持上—状态

  1. (1) 根据题意,环境温度变低时,热敏电阻RT的阻值将(在“A .变大;B .变小”中选择合适的一项,将序号填入横线中);
  2. (2) 根据如图所示NE555芯片内部关于3脚和7脚的部分等效原理图,则当风扇转动时,发光二极管V1的状态是(在“A .亮;B .灭”中选择合适的一项,将序号填入横线中);

  3. (3) 如图a所示电位器实物图和它的原理图符号,实物图中的①、②和③三个接线端与原理图符号中的①、②和③三个接线端一一对应。当电位器顺时针转动时,原理图符号中滑动触点的②位置往③位置滑动;逆时针转动时,滑动触点的②位置往①位置滑动。现要求电位器顺时针转动时调高设定温度,请你在图b中虚线框内将电位器与接线端正确连接;

  4. (4) 小明将电路简化成如图所示电路,实现原电路功能。请你在虚线框内选择合适的端子连接电路。

【加试题】如图所示是小明根据电脑CPU降温原理改编设计的自动降温通风装置部分电路,其中IC是运算放大器,输入输出逻辑关系见图中表格。当温度达到或超过40℃时,该装置风扇电机工作,实现通风降温。请完成以下任务。

  1. (1) 小明制作上述电路时使用的三极管均为硅管。为判别三极管类型,他把多用电表调到合适的电阻挡,调零后用黑表笔接触其中一个三极管管脚J1 , 红表笔接触另两个管脚,发现两次测得的电阻均较小(约500 Ω左右)。再用红表笔接管脚J1 , 黑表笔接触另两个管脚,发现两次测得的电阻均较大(约100 kΩ左右)。则该三极管是(在“①NPN型管,管脚J1为基极;②为PNP型管,管脚J1为基极”中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 现有以下四个型号的直流电磁继电器,小明制作电路时应选用的直流电磁继电器为(从以下继电器中选择一项,将序号填写在将序号填写在横线处);

  3. (3) 上述电路还缺少温度分压电路,为实现温度达到或超过40℃时,该装置风扇电机工作,实现通风降温,Rt是负温度系数热敏电阻。请根据电路的逻辑关系在虚线框中帮助小明把电路连接完整。

  4. (4) 测试时,小明将Rt放入盛有冷水的烧杯,插入温度计,加入热水使水温等于40 ℃,调节RP1使(在“①V5发光;②V6发光”中选择一项,将序号填写横线处)。然后他用多用电表10VDC挡,测量R4两端(g、h两点)电压,电压为(在“①6V;②5.3 V;③0V”中选择一项,将序号填写在电压为横线处)。若小明想在30℃就让风扇工作,他应该RP(在“①增大;②减小”中选择一项,将序号填写在横线处)。
小明设计了如图所示的电路,V1、V2和V3参数相同,电源接通后V4能正常发光且V3处于放大状态。下列有关分析合理的是(  )

A . V1和V2一定处于放大状态 B . 将R1换成2KΩ的电阻,V4的亮度不变 C . 将R3换成阻值更小的电阻,V3可能进入饱和状态 D . 断开电源,将数字式万用表档位打到“2KΩ”档,红表笔接a点,黑表笔接b点,可测量R2的阻值
如图所示的实验电路。当发光二极管V2发光时,若适当调小电位器Rp,期间V1始终处于放大状态,下列Ue、Ub、Uc三点的对地电压变化情况分析中正确的是(  )

A . Ue基本不变,Ub不变,Uc变小 B . Ue变大,Ub变大,Uc基本不变 C . Ue基本不变,Ub变大,Uc变小 D . Ue变大,Ub基本不变,Uc变小
如图所示是小明设计的温度报警电路,Rt为热敏电阻。当检测到的温度低于设定值时,蜂鸣HA发出报警声,下列对该电路的分析中正确的是(    )

A . Rt应选用正温度系数的热敏电阻 B . 闭合S后,温度下降到设定值以下时,蜂鸣器发出报警声,然后温度升高到设定值以上时,蜂鸣器停止发声 C . 闭合S后,蜂鸣器始终不会报警 D . 要调高报警温度临界值,应减小R1的阻值
小明在通用技术实践课中,设计了如图所示的电机正反转控制电路(不含保护电路设计),其中规定电流方向X流向Y时,电机正转,反之逆转,VCC为6V,三极管均工作在开关状态。下列分析中不合理的是(  )

A . 电机正转时,S1接b,S2接c B . 当马达M反转时,马达两端的电压是4.5V C . 当三极管未处于饱和状态时,可以通过减小R3、R4,加快电机的转速 D . 电路调试时,发现电机只能正转、无法反转,可能的原因是V1虚焊
下列有关如图所示电路的说法中,正确的是(  )

A . V2为NPN型三极管 B . V1不亮时,V2的集电结处于正向偏置状态 C . V1逐渐变亮的过程中,V<sub>2</sub>始终工作在饱和状态 D . ②、③之间接光敏电阻,将Rp调节到合适的位置该电路可以作为简易光线过强报警(灯亮)电路
如图所示是光控路灯电路,下列分析中正确的是(    )

A . LED不发光时,C点的对地电压一定小于0.7V B . RP1调小时,环境光线将变得更暗才能点亮LED C . RP2调大时,B点的对地电压将降低 D . LED发光时,V1、V2可能都处于饱和状态
   如图1所示为小云设计的孵化箱高、低温报警电路,当温度低于设定下限或者高于设定上限时发光二极管发光报警,当温度在设定范围内时发光二极管不发光不报警。其中Rt1、Rt2为负温度系数温度传感器。请完成以下任务:

  1. (1) 调节上限温度的是(在①Rp2;②Rt1;③Rt2;④Rp3中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 电路调试好后,Rp2Rp3(在①>;②<;③=中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 小云在搭接图1电路时,发现手上没有或门。于是,他打算用二极管D1、D2和电阻R3设计一个电路来实现功能(如图2所示),请在虚线框1中选择合适的接线端子把电路补充完整。

    图2

  4. (4) 小云对图2的电路进行改进(如图3),要实现的功能如下:当温度低于设定下限或者高于设定上限时发光二极管闪烁报警,当温度在设定范围内时发光二极管不亮,不报警。请把虚线框2中的电路补充完整。

    图3

如图所示为一三极管开关实验电路图。请完成下面小小题。

  1. (1) 以下对该电路的分析中不正确的是(   )
    A . 若V1能点亮,则R1必定小于R2 B . 提高V1亮度的有效手段为减小R4的阻值 C . 若不断调大R3,则V1最终会不亮 D . 若不断调大R2,则V1最终会点亮
  2. (2) 若希望该电路检测到有红外线时就亮灯报警,则以下电路中能实现该功能的是(   )
    A . B . C . D .
如图所示的两个电路中,V3、V4均为硅管;V1、V2为发光二极管,发红光(导通电压为 1.8V),下列说法正确的是(     )

A . M,N两点的电位均为1.8V B . V1、V2均不亮 C . V1亮、V2不亮 D . V2会亮且将R3换成100Ω的电阻后,亮度会降低
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