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测控电路 篇一
【关键词】交流接触器；检测；回路；控制
1 接触器在工程使用中存在的问题
接触器广泛应用于低压交直流电动机等电气设备的配电回路，作为远距离频繁地接通与分断主电路及大容量控制电路之用。但接触器在运行中，主触头频繁地接通和分断电路中的大电流，且长期通过额定电流，往往造成磨损、熔焊或严重烧损，在使用中，接触器可动部件被卡住、吸引线圈绝缘损坏、电磁铁噪声大等故障也时有发生。因此，接触器投入运行后要经常进行检查维护并定期检修，以便及时发现故障和排除故障，确保接触器长期可靠运行。
2 检测交流接触器的控制回路
对于新安装或检修后的接触器，通常要在主触头不带电的情况下，先使吸引线圈通电，分合数次，以检查可动部件是否灵活，触头开距、压力、超行程和触头接触的同步性是否符合规定，吸引线圈有无损坏，动作是否可靠，然后才能投人使用。为此，有些用户特别是工作环境条件比较恶劣的使用单位，希望在工程设计中，对固定式低压配电屏和动力配电箱带有交流接触器的配电回路。增设接触器检测控制电路，以达到在主触头不带电的情况下，检查接触器的动作情况。文中只介绍检测常用交流接触器的两种控制电路，以供参考。
（1）带有低压断路器QA的交流接触器控制接线图，点划线框内为检测交流接触器K的控制电路。这种电路是利用LA101系列机械自持型按钮SB3常开触点和QA的辅助常闭触点与吸引线圈串联组成。当检测K时，将QA置于断开位置，这时QA常闭触点闭合，掀下SB3，其常开触点闭合并保持这一状态，此时就可以单独对K进行接通与分断相关项目的检查了。如果主电路接通，电动机M运转，如果QA闭合，其常闭触点断开，则检测K的控制电路不能工作。检测工作完毕后，再次按动SB3时，其常开触点断开，恢复到原始状态。为了提示电工及时将SB3复位，宜选用带指示灯的LAIOI系列灯式机械自持按钮。如果用虚线框内的钮子开关OK来代替SB3，同样可以达到上述目的。
测控电路 篇二
水冷式冷水机组空调系统由5个系统组成，如图1所示。
1.制冷系统
主要由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大部件及其他辅助设备组成。高温高压的制冷剂气体由压缩机排出，经冷凝器冷却为高温高压制冷剂液体，经节流装置节流降压为低温低压制冷剂液体，经蒸发器蒸发为低温低压制冷剂气体，再由压缩机吸入、压缩为高温高压的制冷剂气体后排出，如此不断循环。
2.冷冻水系统
冷冻水系统由冷冻水泵及冷冻水管道、阀门等组成。从蒸发器流出的冷冻水由冷冻水泵加压送入冷冻水管道，通过各房间的盘管，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。同时，房间内的热量被冷冻水吸收，冷冻水的温度升高，温度升高了的冷冻水经蒸发器后吸冷再次流出，如此不断循环。
3.冷却水系统
由冷却水泵、冷却塔、冷却水管道、阀门等组成。制冷剂的热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却水泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降温了的冷却水，送回到冷凝器吸热，如此不断循环。
4.风系统
由风柜、风机盘管、风管、风口及风阀等组成。由蒸发器送出的冷冻水进入风柜或风机盘管，风机将风吸入、吹过盘管后变成冷风，冷风经风管、风口送出，使室内降温。
5.控制系统
由主电路和控制电路组成，通过电路控制整个中央空调系统的正常工作。
二、介绍控制系统的组成及工作
1.控制系统的组成
本项目的控制系统主要通过控制冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、压缩机四个电动机的顺序开停和紧急停机，使整个中央空调系统能正常工作。由于实习场地的原因，本系统不设置冷冻水和冷却水，为使电路能正常工作，在电路中将两个靶式流量计的常开触头与常闭触头调换来接。控制系统的主电路和控制电路的组成如图2、图3和图4所示。
2.控制系统的工作
为使中央空调系统正常工作，设置正常开机顺序为冷却塔风机、冷却水泵—冷冻水泵—压缩机，正常停机顺序为压缩机—冷冻水泵—冷却塔风机、冷却水泵。电路的具体工作程序如下。
（1）正常开机。合上空气自动开关，调整温控器到合适的温度，整定时间继电器延时时间为5秒，按下按钮SB2，交流接触器KM1、KM2吸合，冷却塔风机、冷却水泵开启；然后按下按钮SB4，交流接触器KM3吸合，冷冻水泵开启；最后按下按钮SB6，中间继电器吸合，时间继电器得电，5秒后时间继电器延时触点闭合，交流接触器KM4吸合，压缩机开启。
（2）正常停机。按下按钮SB5，交流接触器KM4断开，压缩机停机；然后按下按钮SB3，交流接触器KM3断开，冷冻水泵停机；最后按下按钮SB1，交流接触器KM1、KM2断开，冷却塔风机、冷却水泵停机。
（3）紧急停机。遇特殊情况需紧急停机时，直接按下按钮SB1，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4断开，冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、压缩机停机。
三、控制电路故障检测技巧
中央空调整个系统的故障大部分出现在控制系统中，而控制系统故障多出现在相对复杂的控制电路中，现在以本控制系统的控制电路为例，讲解节点检测法在电路检测中的应用。
合上自动空气开关，整定时间继电器延时时间为5秒，调整温控器到合适的温度。
1.电源电压故障
若HL1灯不亮，测电源电压是否正常，自动空气开关、熔断器、指示灯HL1是否完好，线路是否有松脱。
2.冷却水系统控制电路故障检测
按下按钮SB2，松开手后，KM1与KM2应同时吸合，否则电路有故障。检测前应断开电源，以线路中的3点为检测节点，检测熔断器出线端与3点之间线路的通断情况，若此线路断开，此电路有故障；再以线路中的1点为节点，检测熔断器出线端与1点之间线路的通断情况，若此线路断开，此电路有故障；若此线路导通，在1点与3点之间的线路中有故障，再由3点向1点方向往前检测，直至查出故障点。采用节点检测法将故障的范围逐渐缩小，逐步查出故障点，比采用顺序检测法逐个排除故障点要节省很多时间。
3.冷冻水系统控制电路故障检测
按下按钮SB2，交流接触器KM1、KM2吸合，冷却塔风机、冷却水泵开启；按下按钮SB4，松开手后，KM3应吸合，否则电路有故障。检测前应断开电源，以线路中的11点为检测节点，检测L点与11点之间线路的通断情况，若线路断开，此电路有故障；再以线路中的9点为节点，检测L点与9点之间线路的通断情况，若线路断开，此电路有故障；若线路导通，故障在9点与11点之间的线路中，再由11点向9点方向往前检测，直至查出故障点。
4.压缩机控制电路故障检测
按下按钮SB2，交流接触器KM1、KM2吸合，冷却塔风机、冷却水泵开启；按下按钮SB4，KM3吸合，冷冻水泵开启；按下SB6，松开手5秒后，KM4应吸合，否则电路有故障。检测前应断开电源，首先以线路中的19点为检测节点，检测靶式流量计LKB2与中间继电器KA的线圈所在回路的故障；再以24点为检测节点，检测时间继电器KT与交流接触器KM4所在回路的故障，直至查出故障点。
按照以上的检测顺序，用节点检测法将控制电路中各故障点逐个检测出来。
测控电路 篇三
【关键词】监测台；机房设备；电路
1.单片机客户端系统
单片机客户端有以下部分主成：串口通信、PS2键盘控制、红外遥控控制、光电传感、热释电、温度传感、12864液晶模块显示、蜂鸣器报警、8路开关控制。PC主机端自身拥有人机交流模块，用户也可在PC端通过键盘和鼠标实现8路开关的控制；同时PC主机端负责接收并处理来自单片机客户端的控制数据和防区数据，通过一定的算法实现单片机客户端与PC主机端的数据同步；PC主机端还负责同步系统时钟和显示温度数据的功能；PC端在处理防区数据时有辨别防区和记录最新防区报警时间的功能；其中实现实时同步的关键是数据交流和中断处理，以下在我们的系统总方框图中将给出我们的处理算法。单片机客户端系统总方框图如图1所示。
图1 单片机客户端系统总方框图
2.单元电路设计
2.1 控制部分电路（如图2所示）
图2 控制部分连接图
2.2 PS2部分电路（如图3所示）
图3 PS2接口硬件连接图
2.3 液晶显示部分电路图
显示部分电路如图4所示：
图4 12864串行通信电路图
2.4 温度传感器部分
温度传感器我们使用的是DS1820 单线数字温度计，DS1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值。
DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。 因为每个DS1820都有一个独特的片序列号，所以多只DS1820可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。
DS1820依靠一个单线端口通讯。在单线端口条件下，必须先建立 ROM操作协议，才能进行存储器和控制操作。因此，控制器必须首先提供下面5个ROM操作命令之一：1）读ROM，2）匹配ROM，3）搜索ROM，4）跳过ROM，5）报警搜索。这些命令对每个器件的激光ROM部分进行操作，在单线总线上挂有多个器件时，可以区分出单个器件，同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。成功执行完一条ROM操作序列后，即可进行存储器和控制操作，控制器可以提供6条存储器和控制操作指令中的任一条。
一条控制操作命令指示DS1820完成一次温度测量。测量结果放在DS1820的暂存器里，用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。温度报警触发器TH和TL各由一个EEPROM字节构成。如果没有对DS1820使用报警搜索命令，这些寄存器可以做为一般用途的用户存储器使用。可以用一条存储器操作命令对TH和TL进行写入，对这些寄存器的读出需要通过暂存器。所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。如图5所示为温度传感器控制电路。
图5 温度传感器控制电路
2.5 红外遥控器整体电路图
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4×4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。
先从P1口的高四位输出低电平，低四位输出高电平，从P1口的低四位读取键盘状态。再从P1口的低四位输出低电平，高四位输出高电平，从P1口的高四位读取键盘状态。将两次读取结果组合起来就可以得到当前按键的特征编码。使用上述方法我们得到16个键的特征编码。红外遥控器整体电路图如图6所示：
图6 红外遥控器整体电路图
2.6 串口部分电路
串调调试原理图如图7所示：
图7 串口调试原理图
2.7 设备控制电路
设备控制电路如图8所示：
图8 设备控制电路图
参考文献
[1]田立，田清，代方震。51单片机C语言程序设计快速入门[M].北京：人民邮电出版社，2007.
[2]楼然苗，光飞。51系列单片机设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.
[3]涂时亮，友德。单片微机控制技术[M].上海：复旦大学出版社，1994.
[4]戴佳，戴卫恒。51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].电子工业出版社，2006.
[5]吴炳胜，王桂梅。80C51单片机原理与应用[M].冶金工业出版社，2001.
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测控电路 篇四
关键词：电阻测量法 电力拖动控制线路
学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外，主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中，电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样，常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点，但由于要带电测量，在实际操作中学生存在触电的恐惧心理，多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作，学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。
一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用
控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电，但又怕通电失败，通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾，反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性，这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理，同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量，下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解，电路图如图1、接触器选择CJ10-20。
安装前测量各元件是否完好，坏的要修理好，修不好的要更换新的，同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻，具体的数值不同型号的接触器有较大有差别，如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先，用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通，则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好，然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位，档位过大使示数太小、误判是短路，档位过小使示数很大、误判为开路，严重会影响到测量的准确性；一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作，根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开，从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行，把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点，万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路；如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。
(一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数)
1、按钮功能检查
(1)正转控制检查：
按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。
1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)
2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
(2)反转控制检查：
按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。
(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)
(2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
(3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
2、自锁各互锁检查
(1)正转控制：
按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM1常开辅助触头3、4两点接通KM1线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2常闭辅助触头4、5两点切断),则互锁正常。
(2)反转控制：
按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM2常开辅助触头3、6两点接通KM2线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1常闭辅助触头6、7两点切断),则互锁正常。
(二)主电路的检查
主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行，主要目的是为了检查主电路是否存在短路。在检查主电路时由于电动机每相绕组的直流电阻较小，一般在10Ω以下，电阻档应该选择×1Ω档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架模拟接触器工作，同时用万能表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻，电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零，说明主电路出现短路；如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。
在图1电路中，假设电动机M的绕组是形连接，每相绕组电阻为5Ω,测量步骤如下：
1.按下KM1触头支架，用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻，读数应为10Ω;
2.按下KM2触头支架，用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻，读数应为10Ω;
测控电路 篇五
关键词：测控电路，项目式教学，考核方式
1课程背景
随着科技快速发展，技术进步带来的经济发展比重越来越高，经济的发展反过来又对科技的发源地高校提出了新的要求。国际高教界形成了一个共识，即重视实践教学、强化应用技术型人才培养。我国政府也积极做出了响应，强调与重视应用型本科教育的发展。应用型本科的发展对于支撑未来中国经济社会发展，以及推进中国高等教育大众化进程起着积极的促进作用[1,2]。目前，《测控电路》等电子类的课程主要存在以下几个问题。（1）课程普遍偏重理论教学，教学形式主要是课堂讲述知识，课下学生做习题，期末闭卷考试，相对的实验内容很少，而且基本是验证型实验。这种教学方式还是一种非常传统的教学形式。结果是学生学完课程后，面对具体的工程问题还是束手无策。（2）授课知识内容。可以看到，随着技术的发展，尤其是集成电路技术的快速发展，电路越来越集成化、数字化、智能化，模拟部分变少，数字部分变多。其中模拟部分以运算放大器为主要核心，构成模拟信号的各种处理电路，各种器件与技术更新很快。数字部分则有各种MCU、FPGA等技术构成。而目前的课程讲述的还是20年前的内容。（3）实验多为仿真[3-5]，没有实物制作，学生参与感与成就感低。（4）企业的需求。课堂讲授的知识在企业很少用到，或者根本不用。理论多，实践少。这些问题使得该门课的教学目标无法达到应用型大学的培养目标，严重偏离课堂内容服务于实践，服务于经济发展的指导思想。我们经过考虑，决定从教学方法、考核方法两个维度对课程进行改革探索，以期提升教学效果，培养合格人才。
2教学方式的实践
教学方式上，不再以课本理论知识讲解为中心，而是以实践为中心，突出知识的应用。因此，我们在课堂中引入项目式教学。在各高校本科自动化、测控、仪器等相关专业中，《测控电路》均为一门核心专业主干课程。本课程教学目标是让学生获得应用电子信息技术构建测量与控制系统中的信号处理与控制电路，从而解决相应的工程问题的能力。课程具有综合性强、技术更新快、强调应用等特点，从而导致在该课程的教学过程中出现的一些内容陈旧、理论过重等问题。本文结合我校背景，从如何办好应用型大学的角度出发，探索《测控电路》这门课程在教学过程中的改进与改革，通过改进授课方法和改变考核方式两个方面，从而培养高质量应用型大学学生的实践能力。
2.1项目式教学
项目式教学（Project-BasedLearning，PBL）是一种强调实践、以学生为教学活动中心的方法。该方法首先由老师根据相关知识点或者需要学生掌握的技能，设计一个学生需要完成的项目，然后引导学生解决实际问题，在解决问题过程中，学生获得相应的知识或者技能。该方法强调动手实践、自主学习。学生为了能够完成一个项目，不仅仅需要运用已经学到的、各个学科的知识；而且还要通过自主学习获得新的知识和技能，有时候还要与其他同学组成团队，通过相互协作，才能达到目的。由于在完成项目这个过程中，学生所做出的诸如所学知识的应用、新知识的学习、各种知识的综合应用等行动具有自发性，不是第三方灌输的，这是PBL与传统教学模式的根本区别，也是传统教学模式无法比拟的。因此，PBL教学模式才使得学生们的综合素质有全方位的提升。在项目教学中，教师的角色定位很重要。不再是权威，不再是唯一标准的制定者，不再灌输知识。教师不再是主体，只是指导者，要引导学生，让学生充分发挥主体作用。
2.2项目的来源
我们的思路是，从学生学科竞赛和毕业设计中来。在日常教学中，专业课要考虑到学生的课外竞赛和毕业设计，在教学内容中要引入竞赛或者毕业设计题目中的案例。例如，我们在讲信号运算一章时，可以引入“全国智能车大赛”中车道轨迹引导线20kHz电磁信号的检测为例，将实际案例与课本知识结合起来。将竞赛或者毕业设计中的案例引入到课程中，作为项目式教学的素材，使得课堂的范围扩大，课堂不再局限于教室；使得教学的内容扩大，不再是几个书本上的经典公式，而是实际应用的电路。充实、丰富、活化了教学内容，使得学生对理论的理解更加深入和牢靠。反过来，学生又能将学到的理论知识反哺到学科竞赛和毕业设计中去，用理论知识去指导实践。两个过程相辅相成，形成良性互动。
3考核方式的实践
由于在教学内容上做出了侧重实践的改革，那么考核方式也必然做出相应的改进。（1）改变原有评分分配权重。以前的课程评价标准为：总成绩由平时成绩、实验成绩与期末闭卷考试成绩构成，其中平时成绩比重为20%，实验成绩比重为10%，期末考试成绩比重为70%。而平时成绩由学生出勤、课堂回答问题、课后作业等构成。考试内容则为书本理论知识，以计算为主。虽然由10%的实验成绩，但是由于实验课时的限制，所有实验均为验证性实验，设计性的实验为空白。在引入项目式教学后，我们改进考核方式，将实践环节分值比重大幅提高，引导学生注重实践。（2）改变单一标准的评价体系。首先，项目式教学强调的学生获得解决实践问题的能力，而不是获得正确答案。一个工程问题的解决方案一定是多种多样的，所以在评价学生成果时就不能有设置标准答案。一定是将评价指标分解为学生在项目完成过程中的全过程。例如资料的查阅，团队的合作，设计方案的合理性等等。其次，要将学生带入评价过程中，可以让学生自评、互评。在评价中，激活学生思维，激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性。
4结语
自2017年本教改逐步实施以来，《测控电路》课程的授课效果也逐步提高。首先，学生的学习兴趣大大提高，课堂参与度明显增强，课下实践活动均能积极主动参与。学生的综合素质提高通过毕业设计以及学科竞赛成绩得到了体现。（1）毕业设计方面。由于有了一定的实践经验，所以学生在面对毕业设计时就会有思路，有方案，能解决。其中优秀的就可以选择一些难度较大、有实用意义的课题。毕业设计的总体水平逐年提高。目前大部分的题目为真题，均要求做出实物。近两年来，我们专业指导的大约160名学生毕业设计，普遍设计成绩良好。多人毕业设计推荐优秀，参加了学校答辩，获得校级优秀毕业论文。（2）学科竞赛方面。通过项目式的课程改革，结合开放创新实验室，使得学生对竞赛有了信心，从而大大提高了参与兴趣，而且取得了不错的成绩。4年来，本课程组老师指导大学参加了全国、全省大学生电子设计竞赛、大学生光电设计竞赛、全国智能车大赛等赛事，获得各类奖项22项，其中一等奖5项、二等奖8项、三等奖9项。通过项目式教学的改革，教学改革取得了一定的效果，同时为如何办好应用型大学做出了探索与实践。
参考文献
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