苏教版高中通用技术选修第五章 电子控制系统的设计及其应用2

修改时间:2019-09-24 浏览次数:26 类型:同步测试 试卷属性

副标题:

*注意事项:

    一、综合题
    • 1. 在电子控制技术实践课上,小明准备设计一个雨水自动化灌溉系统,选择粗铜导线作为传感器。请完成以下各题。

      1. (1)小明设计的电路如图所示,当传感器检测到土壤湿度较低时,电动机带动水泵抽取集雨器中的雨水,对草坪进行喷灌。此时,发光二极管的状态是{#blank#}1{#/blank#} (从A . V4亮和V5灭;B . V4灭和V5亮;C . V4灭和V5灭中选择合适的选项,将序号填入横线处);
      2. (2)以下元器件中,小明不需要用到的是{#blank#}1{#/blank#};

      3. (3)为防止电动机长时间空转烧毁,要求集雨器水位低于b点时,电动机停止工作,则虚线框内应选用的逻辑门是{#blank#}1{#/blank#}(从A .与门;B .或门;C .与非门;

        D .或非门中选择合适的选项,将序号填入横线处);

      4. (4)若要降低系统湿度的设定值,可以将{#blank#}1{#/blank#}(从A .Rp阻值调小;B .Rp阻值调大;C .R5阻值调小;D .R5阻值调大中选择合适的选项,将序号填入横线处);
      5. (5)为防止因集雨器水位过低,草坪得不到喷灌,小明设计了集雨器水位补偿系统:当集雨器水位低于C 点时,继电器J2吸合,电磁阀打开,进水阀门对集雨器注水。请你根据设计要求,在虚线框内将电阻R6正确地连接到电路中。

    • 2. 如图所示是用555集成设计的恒温控制器系统,Rt1RP1为上限温度检测电阻,Rt2RP2为下限温度检测电阻。当温度下降时,2脚电位低于1/3Vcc时,3脚输出高电平,J吸合,LED(红)点亮,开始加热。当温度升高而使6脚电位高于2/3Vcc时,3脚输出低电平,J释放,断开受控“电热丝”的电源,停止加热。分析该电子控制电路,回答以下问题:

      1. (1)该控制系统属于{#blank#}1{#/blank#}(在“①闭环电子控制系统;②开环电子控制系统”中选一项,填写序号)。
      2. (2)该控制系统的执行器是{#blank#}1{#/blank#}(在“①电热丝,②继电器J;③555集成、电阻Rt1RP1Rt2RP2、电容C”中选一项,填写序号)。
      3. (3)要能达到室内温度自动控制,电热丝要与继电器的{#blank#}1{#/blank#}(在“①常开;②常闭”中选一项,填写序号)触头串联,在图中虚框内画出该触头,并与电路正确连接。{#blank#}2{#/blank#}
      4. (4)电路工作:温度达到上限温度时,电热丝仍旧在加热,电路出现该故障,可能的原因是{#blank#}1{#/blank#}(在“①Rt2与电路虚焊;②RP1与电路虚焊”中选一项,填写序号)。
    • 3. 如图所示是555集成光控灯模拟电路,当外界光照强时,555集成2、6输入脚电位很高,输出脚3低电平,发光二极管V不亮。当外界光照弱时,555集成2、6输入脚电位很低,输出脚3高电平,发光二极管V亮。请完成以下任务:

      1. (1)当外界光线由弱转强,光敏电阻阻值{#blank#}1{#/blank#}(在①增大;②减小;③不变中选一项)。
      2. (2)安装电路时,没有把光敏电阻Rg接入,发光二极管将{#blank#}1{#/blank#}(在①一直不亮;②一直亮中选一项)。
      3. (3)将光敏电阻Rg接入后发现,不管外界光线强还是弱,二极管始终不亮,可调电阻RP应调{#blank#}1{#/blank#}(在①大;②小中选一项)。
      4. (4)把该模拟电路改成实用电路,用三极管控制继电器触点的闭合和断开,来控制交流220V电灯,请根据以上要求在虚线框内补全电路。

    • 4. 如图所示是水箱水位闭环控制系统电路图。a、b、c三个水位探头(用粗铜电线制作)放置在水箱的不同位置。工作时合上水泵电源开关S,当水位下降至b点以下时,水泵向水箱注水,当水位升至a点时,水泵即停止注水。请完成以下各题:

      1. (1)当水位从a下降到b的过程中,三极管V1处于{#blank#}1{#/blank#}状态(在①放大;②饱和;③截止中选择一项,将序号填写在横线处)。
      2. (2)为了显示水泵的工作状态,拟用发光二极管(红色)显示水泵正在给水箱注水,用发光二极管(绿色)显示水泵停止注水。现有1.5 V的发光二极管2个(红色和绿色各1个),限流电阻1个。请用以上元件在虚线框中补全该电路图。

      3. (3)为了防止控制电路出现故障时水溢出水箱,在水箱上端d处设置一个探头(用粗铜电线制作),当水位升高至d处时,蜂鸣器能自动报警,以提醒人员断开水泵电源开关S。现有5 V电源1个;蜂鸣器1个;可调电阻1个;四二输入与非门1片(用其中的1个与非门即可,引出脚为1—3脚);导线若干。请用导线连接以下元器件中未连接的部分,组成报警电路。

    • 5. 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{#blank#}1{#/blank#}(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{#blank#}1{#/blank#}(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{#blank#}1{#/blank#}(在①V5发光;②V6发光中选择一项,将序号填写在横线处)。然后他用多用电表10VDC挡,测量R4两端(g、h两点)电压,电压为{#blank#}2{#/blank#}(在①6V;②5.3V;③0V中选择一项,将序号填写在横线处)。若小明想在30℃就让风扇工作,他应该{#blank#}3{#/blank#}RP1(在①增大;②减小中选择一项,将序号填写在横线处)。
    • 6. 如图所示是小通设计的水箱水位控制装置的部分电路。要求水位低于低水位L 位置时,水泵才开始抽水,水位达到高水位H 位置时,水泵停止抽水。请完成以下任务:

      1. (1)请根据电路的逻辑关系及设计要求,在a、b、c三点中选择合适的点分别于1、2、3三点连接。
      2. (2)如果水位在低水位L以下,V的状态是{#blank#}1{#/blank#}(在①亮;②灭中选择一项,将序号填写在横线处)。
      3. (3)如果水位在高水位H和低水位L之间时,电动机的工作状态是{#blank#}1{#/blank#}(在①抽水;②不抽水;③无法确定中选择一项,将序号填写在横线处)。
      4. (4)小通同学进行电路调试时,发现电流太小,无法驱动水泵正常工作。于是,小通用三极管控制直流继电器触点的闭合与断开,用电磁继电器的触点作为水泵的接通开关,水泵由48 V直流电源供电。请你根据题目要求,选择合适的三极管,在虚线框中帮助小通画全电路。

    • 7. 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{#blank#}1{#/blank#}(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{#blank#}2{#/blank#}(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{#blank#}1{#/blank#}(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{#blank#}1{#/blank#}(在①Rp1Rp2;②Rp1Rp2;③Rp1Rp2中选择一项,将序号填写在横线处)。

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