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将电路知识学以致用,运用到生活中去1
作者: 佚名 时间:2019-7-20文章来源:百度访问量:533

学会设计一些电路之后,如果能运用到我们的生活中去,并且还能利用所学的东西赚钱的话,那么知识就学到位了,人生的路就要走得轻松一些,钱也可以赚得多一些。下面就来介绍几个生活中可能用到的电路吧。

土壤湿度检测器

这款土壤湿度检测器由湿度检测探头、三极管v1、发光二极管led1、led2、led3、可调电阻rp1等组成,电路简洁,制作较为简单。电路如下图所示。

土壤湿度检测器电路图

原理介绍

将湿度检测探头插入土壤中,如果土壤很干,探头两极电阻很高,则v1基极处于低电平,v1截止,led1、led2、led3均处于熄灭状态。当土壤湿度逐渐增加时,探头两极的电阻逐渐减少,v1开始导通,经过电阻r1限流后,led1被点亮,此时由于led2的回路串接有二极管vd1,需要更高的驱动电压才能被点亮。同理,led3还多串接了二极管vd2,则需要更高的驱动电压才能点亮,故此时,led2、led3仍处于熄灭状态。

且随着土壤湿度加大,v1的导通能力越来越强,v1的发射极上的电压也逐渐升高,led点亮的数量也越多,直至3只led全部点亮。

实验提示

实验时,探头可以用剥掉外皮的导线代用,将其插入土壤中,两个探头之间的距离不宜太远。在处于干燥的土壤中,调整可变电阻rp1,使所有led均处于熄灭状态即可。然后向土壤中注入水,可以观察到led1、led2、led3将依次点亮。

变调水位报警器

本例介绍的水位报警器,可用于水箱水满报警。在往水箱里注水时,当水位上升到预定高度时,它就会发出“呜——”的报警声,通知主人及时关闭阀门。如果没有理会继续注水的话,一会儿它就发出声音高尖的报警声;如果仍不关闭阀门,它就会发出频率更高的尖叫声,提醒你关好阀门。电路原理图如图所示。

变调水位报警器原理图

原理介绍

电路主要由自激多谐振荡器与水位探头两大部分组成。v1与v2构成最简单的互补型自激多谐振荡器,r4与c1构成反馈网络,振荡频率主要由电阻r1、r2、r3和电容c1决定。水位探头由a、b、c、d等组成。其中a、b探头位于水箱预定的水满位置,c的位置高于a、b位置,d的位置则更高,接近于水箱的极限位置。

由图可见,当水箱水位低于a、b探头时,振荡电阻r1、r2、r3均被悬空,由v1、v2组成的振荡器停振,扬声器bp无声。当水位上升并碰到a、b探头时,r1、r2、r3通过水体电阻接入电路,此时振荡器起振,扬声器bp就发出较低沉的报警声响,通知主人水箱水已放满。如果水位继续上升,当碰到探头c时,r3被水体电阻短接,其电阻显著减小,震荡电阻约为r1+r2,故报警声的音调变尖。当水位继续上升碰到探头d时,r2和r3均被水电阻短接,其阻值更小,基本可以忽略,故振荡电阻只剩r1一个,故报警声更尖,以引起人们注意。

实验提示

如果觉得报警声音音色不佳,可以调整电阻r1、r2、r3阻值,或改变电容c1的数值至满意为止。实验时,可将导线头部剥去塑料外皮,用于模拟水位探头,置于水箱中即可。

双向水位报警器

在前面的例子里,水位报警只是针对注水而言的,只有水位高度升到一定位置时才开始报警,但当水位过低时则没有报警。本例是一款双向水位报警器,当水位过高或者过低时均能发出报警声,且伴有相应指示灯提示。当水位适中时,则电路不报警。电路如图所示。

双向水位报警器原理图

原理介绍

从图中可以看出,电路由水位探头、上限电子开关、下限电子开关、或门电路和互补型音频振荡器等几部分组成。三极管v1组成上限电子开关,v2、v3组成下限电子开关。vd1、vd2构成或门电路。v4、v5组成互补型音频振荡器。探头b、c之间且不含c的位置为正常水位,此时振荡器不工作。当水位在b以下或在c以上的高水位时,电路均会发出报警声。

电路的工作过程是,当水位处在探头b、c之间,且尚未达到c时,v1基极悬空,v1处于截止状态,发射极无输出,led1不亮,vd1也截止。这时v2的基极可通过探头a、b之间的水电阻获得基极电流而导通,v3是pnp型的三极管,其发射结被v2的集电极—发射极短路,故也处于截止状态,集电极无输出,led2也不亮,vd2也截止,所以门电路vd1、vd2无输出,电阻r5左端为低电平,由v4、v5组成的互补型音频振荡器不工作,整个电路处于静止状态。

当水位上升触碰到探头c时,v1通过探头a、c之间的水电阻获得基极电流而导通,发射极输出高电平,水满指示灯led1点亮发光,同时vd1导通,r5左端为高电平,v4获得基极偏流,振荡器立即起振,扬声器bp发出报警声,提醒人们注意水箱水位已达到高位。

当水位下降到探头b以下时,v2基极被悬空而截至,pnp型管v3通过r2获得基极电流而导通,集电极输出高电平,缺水指示灯led2点亮发光,同时vd2导通,振荡器也能起振工作,扬声器bp发出报警声。

实验提示

水位探头比较简单,由三根单股硬芯塑料电线制作,露出铜芯即可。然后将这三根导线按要求分别插在需要控制水位的水箱里适当部位,形成a、b、c三个探头电极。如果扬声器bp发声的音调不佳,可以更改电容c1的容量。

在线电位测试器

本例介绍的是一款简单的可实现在线检测的电位测试器。所谓在线测试,通俗地说 ,是指被测元件正安装在电路板上,而不是拆下检测。使用本例介绍的测试器,可以简便、快捷地测量被测点的电位高低,特别适合数字电路的电位测量,对于判断电路的工作状态、查找电路的故障点可以起到很好的帮助作用。电路如图所示。

在线电位测试器

原理介绍

将“测试端”接在被测电路测试点上,如果该点为高电平,则此高电平经电阻r1加到v1的基极,由于v1是npn型三极管,故v1导通,led1经r3的限流后被点亮,表示该测试点为高电平。同时被测点的高电平经r2加至v2的基极,由于v2是pnp型三极管,故该管不导通,处于截止状态,led2处于熄灭状态。

当“测试端”接入低电平时,其电路工作状态与上述过程刚好相反,v1截止,led1熄灭,v2导通,led2点亮,表示被测点为低电平。

实验提示

测试时,本电路与被测电路的地线应相连接在一起,亦可与被测电路使用同组直流电源,但要注意电源电压的范围,以3~9v之间为宜。

有兴趣的小伙伴们,可以动手尝试一下!!!

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