第四章 电子控制系统的执行部件
[考试标准]
考试内容 继电器的作用和类型 ①继电器的作用 ②电磁继电器 直流继电器的构造、规格和工作原理 ①常见的直流继电器的构造和工作原理 ②直流电磁继电器的使用
一、继电器的作用和类型 1.含义
继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。 2.作用
继电器是控制系统中一种重要的元件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。概括为“以低控高”“以小控大”。(1)传递信号：用触点的转换、接通或断开电路以传递控制信号。
(2)功率放大：使继电器动作的功率通常是很小的，而被其触点所控制电路的功率要大的多，从而达到功率放大的目的。 3.原理
用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。
a c 考试要求 考试属性 a a 已考点 加试 未考 加试 2016年10月选考(第17题)
如上图所示：
此继电器的4脚和5脚是线圈，1脚和2脚是常闭开关，1脚和3脚是常开开关点。当继电器的4脚和5脚接电，有电流流过，线圈就会产生磁力，开关片被吸下。此时1和3就连通，1和2断开。 4.优缺点
(1)优点：工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、继电器输入输出电路隔离，抗干扰能力强。
(2)缺点：寿命短、触点易碳化、接触不良、不宜应用于大功率负载电路。 5.分类
(1)按原理分：电磁继电器、干簧继电器、时间继电器、压力继电器、热继电器等。
(2)按执行部件分：有触点继电器、无触点继电器。 二、直流继电器的构造、规格和工作原理
1.组成：电磁继电器一般由电磁铁和一组或几组带触点的簧片组成。 2.构造
3.电路符号
4.电磁继电器的工作原理和特性
(1)电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的作用下，克服返回弹簧的拉力，被吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸引力也随之消失，衔铁就会在返回弹簧的作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
(2)对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：
继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点称为常开触点；处于接通状态的静触点称为常闭触点。 三、晶闸管
1.含义：晶闸管是晶体闸流管的简称，是一种可控制的硅整流器件，也称为可控硅。
2.构造：晶闸管由三个PN结，四层半导体组成，分别引出阳极a，控制极g和阴极k。 3.符号
4.工作原理
晶闸管相当于由一个PNP和NPN三极管构成，根据三极管原理分析晶闸管电流大小，发现当控制极发出较大电流后，晶闸管在加载正向电压后便导通，当此时控制极断开，由于电路存在正反馈，电路依然维持导通状态。 (1)反向阻断
现象：开关S断开，灯泡不亮；开关S闭合，灯泡不亮。 (2)正向阻断
现象：开关S断开，灯泡不亮。 (3)触发导通
现象：开关S闭合，灯泡亮。 (4)导通后控制极失控
现象：开关S断开，灯泡亮。
【例1】 (2016·8月温州模考)如图所示为预防近视测光指示器的电路。根据规定，阅读写字时，环境光线照度应不低于100 lx(勒克斯)的标准照度，该电路可通过光敏电阻RG检测到的环境光线照度来控制指示灯LED1及LED2的亮灭状态。请完成第(1)～(2)题。
(1)该电路不需要用到的电子元件是( )
解析 A为电位器(可调电阻)，分配电压用；B为光敏电阻；C为三极管，D为湿敏电阻。 答案 D
(2)该电路中V1、V2工作于开关状态，当外界光照强度小于标准照度时，以下LED1、LED2的状态中正确的是( ) A.LED1不发光、LED2不发光 B.LED1不发光、LED2发光 C.LED1发光、LED2不发光 D.LED1发光、LED2发光
解析 当外界强度小于标准照度时，光敏电阻的阻值增大，处于低电位状态，V1截止，V2导通，故LED1不发光，LED2发光。 答案 B
[变式1] 一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子，在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵(电泵)；D1、D2为弹簧，E1、E2为衔铁，F1、F2为电磁铁线圈；K1为最高水位限位开关，K2为最低水位限位开关，K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关.电磁铁F1通电时，K4接通，断电时，K3接通，电磁铁F2断电时，K5接通，S1、S2为开关。 请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过程。
答案 闭合开关S1、S2(此时开关K3、K5处于接通状态)，电泵运转，开始注水。随着蓄水池中水位的逐渐升高，浮子A带动金属触头B上移，当升到最高水位时，K1闭合，接通电磁铁线圈F1，衔铁E1被吸下来，使开关K3断开，切断电泵的电源，停止抽水。与此同时K4接通，由于K4与K1为并联，所以当水位下降使K1断开时，电磁铁线圈F1仍处于接通状态，电泵保持停止状态。当水位下
2019版创新高三一轮复习系列选考总复习(浙江专版)通用技术讲义：选修 第四章电子控制系统的执行部件
