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電路中的5個小細節

生活 更新时间:2024-09-05 23:25:47

學會設計一些電路之後,如果能運用到我們的生活中去,并且還能利用所學的東西賺錢的話,那麼知識就學到位了,人生的路就要走得輕松一些,錢也可以賺得多一些。下面就來介紹幾個生活中可能用到的電路吧。

土壤濕度檢測器

這款土壤濕度檢測器由濕度檢測探頭、三極管V1、發光二極管LED1、LED2、LED3、可調電阻RP1等組成,電路簡潔,制作較為簡單。電路如下圖所示。

電路中的5個小細節(将電路知識學以緻用)1

土壤濕度檢測器電路圖

原理介紹

将濕度檢測探頭插入土壤中,如果土壤很幹,探頭兩極電阻很高,則V1基極處于低電平,V1截止,LED1、LED2、LED3均處于熄滅狀态。當土壤濕度逐漸增加時,探頭兩極的電阻逐漸減少,V1開始導通,經過電阻R1限流後,LED1被點亮,此時由于LED2的回路串接有二極管VD1,需要更高的驅動電壓才能被點亮。同理,LED3還多串接了二極管VD2,則需要更高的驅動電壓才能點亮,故此時,LED2、LED3仍處于熄滅狀态。

且随着土壤濕度加大,V1的導通能力越來越強,V1的發射極上的電壓也逐漸升高,LED點亮的數量也越多,直至3隻LED全部點亮。

實驗提示

實驗時,探頭可以用剝掉外皮的導線代用,将其插入土壤中,兩個探頭之間的距離不宜太遠。在處于幹燥的土壤中,調整可變電阻RP1,使所有LED均處于熄滅狀态即可。然後向土壤中注入水,可以觀察到LED1、LED2、LED3将依次點亮。

變調水位報警器

本例介紹的水位報警器,可用于水箱水滿報警。在往水箱裡注水時,當水位上升到預定高度時,它就會發出“嗚——”的報警聲,通知主人及時關閉閥門。如果沒有理會繼續注水的話,一會兒它就發出聲音高尖的報警聲;如果仍不關閉閥門,它就會發出頻率更高的尖叫聲,提醒你關好閥門。電路原理圖如圖所示。

電路中的5個小細節(将電路知識學以緻用)2

變調水位報警器原理圖

原理介紹

電路主要由自激多諧振蕩器與水位探頭兩大部分組成。V1與V2構成最簡單的互補型自激多諧振蕩器,R4與C1構成反饋網絡,振蕩頻率主要由電阻R1、R2、R3和電容C1決定。水位探頭由A、B、C、D等組成。其中A、B探頭位于水箱預定的水滿位置,C的位置高于A、B位置,D的位置則更高,接近于水箱的極限位置。

由圖可見,當水箱水位低于A、B探頭時,振蕩電阻R1、R2、R3均被懸空,由V1、V2組成的振蕩器停振,揚聲器BP無聲。當水位上升并碰到A、B探頭時,R1、R2、R3通過水體電阻接入電路,此時振蕩器起振,揚聲器BP就發出較低沉的報警聲響,通知主人水箱水已放滿。如果水位繼續上升,當碰到探頭C時,R3被水體電阻短接,其電阻顯著減小,震蕩電阻約為R1 R2,故報警聲的音調變尖。當水位繼續上升碰到探頭D時,R2和R3均被水電阻短接,其阻值更小,基本可以忽略,故振蕩電阻隻剩R1一個,故報警聲更尖,以引起人們注意。

實驗提示

如果覺得報警聲音音色不佳,可以調整電阻R1、R2、R3阻值,或改變電容C1的數值至滿意為止。實驗時,可将導線頭部剝去塑料外皮,用于模拟水位探頭,置于水箱中即可。

雙向水位報警器

在前面的例子裡,水位報警隻是針對注水而言的,隻有水位高度升到一定位置時才開始報警,但當水位過低時則沒有報警。本例是一款雙向水位報警器,當水位過高或者過低時均能發出報警聲,且伴有相應指示燈提示。當水位适中時,則電路不報警。電路如圖所示。

電路中的5個小細節(将電路知識學以緻用)3

雙向水位報警器原理圖

原理介紹

從圖中可以看出,電路由水位探頭、上限電子開關、下限電子開關、或門電路和互補型音頻振蕩器等幾部分組成。三極管V1組成上限電子開關,V2、V3組成下限電子開關。VD1、VD2構成或門電路。V4、V5組成互補型音頻振蕩器。探頭B、C之間且不含C的位置為正常水位,此時振蕩器不工作。當水位在B以下或在C以上的高水位時,電路均會發出報警聲。

電路的工作過程是,當水位處在探頭B、C之間,且尚未達到C時,V1基極懸空,V1處于截止狀态,發射極無輸出,LED1不亮,VD1也截止。這時V2的基極可通過探頭A、B之間的水電阻獲得基極電流而導通,V3是PNP型的三極管,其發射結被V2的集電極—發射極短路,故也處于截止狀态,集電極無輸出,LED2也不亮,VD2也截止,所以門電路VD1、VD2無輸出,電阻R5左端為低電平,由V4、V5組成的互補型音頻振蕩器不工作,整個電路處于靜止狀态。

當水位上升觸碰到探頭C時,V1通過探頭A、C之間的水電阻獲得基極電流而導通,發射極輸出高電平,水滿指示燈LED1點亮發光,同時VD1導通,R5左端為高電平,V4獲得基極偏流,振蕩器立即起振,揚聲器BP發出報警聲,提醒人們注意水箱水位已達到高位。

當水位下降到探頭B以下時,V2基極被懸空而截至,PNP型管V3通過R2獲得基極電流而導通,集電極輸出高電平,缺水指示燈LED2點亮發光,同時VD2導通,振蕩器也能起振工作,揚聲器BP發出報警聲。

實驗提示

水位探頭比較簡單,由三根單股硬芯塑料電線制作,露出銅芯即可。然後将這三根導線按要求分别插在需要控制水位的水箱裡适當部位,形成A、B、C三個探頭電極。如果揚聲器BP發聲的音調不佳,可以更改電容C1的容量。

在線電位測試器

本例介紹的是一款簡單的可實現在線檢測的電位測試器。所謂在線測試,通俗地說 ,是指被測元件正安裝在電路闆上,而不是拆下檢測。使用本例介紹的測試器,可以簡便、快捷地測量被測點的電位高低,特别适合數字電路的電位測量,對于判斷電路的工作狀态、查找電路的故障點可以起到很好的幫助作用。電路如圖所示。

電路中的5個小細節(将電路知識學以緻用)4

在線電位測試器

原理介紹

将“測試端”接在被測電路測試點上,如果該點為高電平,則此高電平經電阻R1加到V1的基極,由于V1是NPN型三極管,故V1導通,LED1經R3的限流後被點亮,表示該測試點為高電平。同時被測點的高電平經R2加至V2的基極,由于V2是PNP型三極管,故該管不導通,處于截止狀态,LED2處于熄滅狀态。

當“測試端”接入低電平時,其電路工作狀态與上述過程剛好相反,V1截止,LED1熄滅,V2導通,LED2點亮,表示被測點為低電平。

實驗提示

測試時,本電路與被測電路的地線應相連接在一起,亦可與被測電路使用同組直流電源,但要注意電源電壓的範圍,以3~9V之間為宜。

有興趣的小夥伴們,可以動手嘗試一下!!!

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