自動控制電器

1、自動控制電器自動控制電器是按照信號或某個物理量的變化自動動作的。自動控制電器的種類很多，這里僅介紹幾種設(shè)備中常用的自動控制電器：如無觸點開關(guān)、電流繼電器、速度繼電器、壓力式溫度繼電器和晶體管時間繼電器。一、無觸點開關(guān)刀開關(guān)、按鈕開關(guān)是開關(guān)，繼電路、接觸器等電器實際上也是一種開關(guān)，它可按照生產(chǎn)過程的要求控制它們接通或斷開電路，達到自動控制和自動保護的目的。這一類帶觸點開關(guān)電器的優(yōu)點是動作可靠1機械強度好、開關(guān)特性穩(wěn)定，但是，它們也存在一系列缺點：如動作速度慢、消耗功率多、靈敏度較低、體積較大和機械部分容易磨損等。晶體管不僅有放大的作用，也具有開關(guān)特性，可以利用晶體管做成無觸點開關(guān)。無觸點開關(guān)有許

2、多突出的優(yōu)點：動作速度快、消耗功率少、靈敏度高、體積小重量輕而且沒有機械磨損。在晶體管開關(guān)電路中，傳送的控制信號都是電信號。開關(guān)電路所研究的問題，主要是用什么樣的方法和電路來產(chǎn)生、變換、傳遞、放大和測量各種信號。因此開關(guān)電路又叫脈沖電路，它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程的自動控制和遙測遙控等。1晶體管的開關(guān)特性。二極管具有單向?qū)щ娦裕串敹O管加正向電壓時，二極管導通；加反向電壓時，二極管截止，所以二極管是一種無觸點開關(guān)。三極管有三種工作狀態(tài)：飽和、截止和放大。三極管應(yīng)用于脈沖電路時，若三極管在飽和狀態(tài)下工作，管壓降很小，相當于開關(guān)接通；若三極管處于截止狀態(tài)時，電源電壓基本上降到集射極之間，阻抗很高，相當

3、于開關(guān)斷開；在由通到斷的轉(zhuǎn)換過程中管子工作于放大狀態(tài)。三極管開關(guān)由通到斷（或由斷到通）的轉(zhuǎn)換異常迅速，因此利用三極管作開關(guān)可以獲得邊沿很陡直的脈沖信號。光電二極管、光電三極管是利用半導體材料的電學特性，即受光照后發(fā)生變化的原理，利用光電效應(yīng)制成的。光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似，裝在透明玻璃外殼中，如圖1（a）所示，它的PN結(jié)裝在管頂，可直接受光照射，光敏二極管在電路中一般處于反向工作狀態(tài)，如圖1（b）所示。光敏二極管工作時通常處于反向偏壓狀態(tài)，當無光照射時，二極管截止，電路中僅有PN結(jié)的反向漏電流，常稱為暗電流；有光入射時，PN結(jié)附近受光子沖擊，吸收光子的能量產(chǎn)生電子空穴對，使載流子能量增

4、加，形成光電流。它的導電能力完全取決于光照，如果入射光照度變化，光生電子空穴對的濃度也相應(yīng)變動，通過外電路的電流也隨之變動，光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。光敏三極管的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通三極管接近，也分成三個區(qū)：即發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。發(fā)射區(qū)和集電區(qū)均有電極引出，一般基極不引線。圖2所示為NPN型三極管的結(jié)構(gòu)簡化模型和基本電路。當基極開路時，集電結(jié)反偏，當光照射到集電結(jié)附近的基區(qū)時，在PN結(jié)附近產(chǎn)生電子空穴對，它們在內(nèi)電場作用下定向運動形成光電流。由于產(chǎn)生的光電流相當于一般敏三極管具有比光敏二極管更高的靈敏度。但光敏三極管的暗電流也較大。 光敏二極管和三極管的基本特性很多，如光譜特性、伏安特

5、性、溫度特性等，這里僅介紹其光照特性。圖3為硅光敏管的光照特性曲線。從圖中可以看出，光敏二極管的光照特性曲線線性比較好，而三極管在照度較小時，光電流隨照度增加較小，而在大電流（光照度為幾千勒克斯）時出現(xiàn)飽和現(xiàn)象（圖中未畫出），因為三極管的電流放大倍數(shù)在小電流和大電流時都要下降。 2晶體管無觸點開關(guān)反相器。晶體管反相器是一種很簡單的無觸點開關(guān)。圖4是晶體管反相器的工作原理圖，圖4（a）是基本電路，圖4（b）是輸入、輸出波形。 當無輸入信號（即輸入端為零電位）時，晶體管截止，輸出端電位接近Ucc，這時相當于開關(guān)斷開的情況。當輸入端加上信號（例如為6V）時，晶體管處于飽和狀態(tài)，輸出端電位近似為零，電

6、源電壓機幾乎全部在Rc上。這時相當于開關(guān)接通的情況。由此可見，晶體管輸入端狀態(tài)和輸出端狀態(tài)剛好相反：輸入為高電位時，輸出為低電位；輸入為低電位時，輸出為高電位；所以可稱之為反相器。又因為它相當于一個沒有機械觸點的開關(guān)，所以屬于無觸點開關(guān)。圖4（a）中的Rc是集電極負載電阻，若直接以繼電器代替，就構(gòu)成了晶體管繼電器，如圖5所示。圖中S表示傳遞信號源，如光敏元件、熱敏元件等。依據(jù)信號源的不同，可以做成各種性能的繼電器，如光電繼電器、時間繼電器、溫度繼電器等。當S閉合時，通過RB供給晶體管V足夠的電流使其飽和導通，繼電路KA動作。若信號源接點S斷開，V截止，KA釋放。二極管VD的作用是，當晶體管截止

7、時，為繼電器KA繞組中的感應(yīng)電流提供一條回路，避免繞組上產(chǎn)生過大的感應(yīng)電勢。VD1的作用也是防止晶體管截止時，基極發(fā)射極承受過大的反向電壓而損壞。設(shè)備中光電繼電器應(yīng)用很多，簡單的光電繼電器如圖6所示。圖中所示電路以光電三極管接收光信號。當無光照或光照很微弱時，光電管VP只有暗電流存在，管阻很大，使晶體管V的基極電流和集電極電流均很小，繼電器得不到足夠的驅(qū)動電流。一旦光照出現(xiàn)，光電流使VP管阻變得很小，V的基極電流明顯增大，使繼電器動作。由此可見，繼電器的動作完全由光信號控制，因此稱為光電斷電器。3接近開關(guān)?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的按近開關(guān)，是以晶體管振蕩為核心組成的無觸點開關(guān)，這種開關(guān)是當鐵磁靠近（無須

8、接觸）它的晶體管振蕩器的空間磁場時，在鐵磁體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，消耗振蕩能量，使振蕩減弱，直至最后停止振蕩；而當鐵磁體離開后，晶體管振蕩器重新恢復振蕩，即由振蕩器是否振蕩反鐵磁擋塊是否接近開關(guān)。按近開關(guān)具有反應(yīng)迅速、定位精確、壽命長以及沒有機械碰撞等優(yōu)點。目前已被廣泛應(yīng)用于行程控制、定位控制以及各種安全保護控制等方面。圖7是某種接近開關(guān)的電路，它是由LC振蕩電路、開關(guān)電路及射極輸出器三部分組成。由V1組成振蕩器，其中L2、C2組成選頻電路，L1是反饋線圈，L3是輸出線圈，這三線圈繞在同一磁芯上，如圖7（a）所示。當鐵磁體沒有靠近開關(guān)的感應(yīng)頭時，振蕩電路維持振蕩，L3上有交流輸出，經(jīng)二極管VD1整流后

9、使V2獲得足夠偏流而工作于飽和導通狀態(tài)，此時Uce20,V3截止，射極輸出器無輸出，接在輸出端的繼電器KA不通電。當鐵磁體接近感應(yīng)頭時，鐵磁體感應(yīng)產(chǎn)渦流，由于渦流的去磁作用，削弱L1與L2之間的耦合，使得反饋量不足以維持振蕩，因而振蕩器被迫停振，L3上無交流輸出，V2截止，若R7R5，此時Uce2Ucc，射極輸出器輸出也接近Ucc，使繼電器KA通電動作。圖7（c）是接近開關(guān)動合觸點的符號。V3采用射極輸出，是為了提高帶負載能力。RF為正反饋電阻，當電路停振時，通過它把V2的集電極電壓反饋一部分到V1的發(fā)射極，使發(fā)射極電位提高，以保證振蕩電路迅速而可靠的停振，而當電路起振時，Uce20,無反饋電

10、壓，使振蕩電路迅速恢復振蕩，使開關(guān)的動作更為迅速和準確。圖7 晶體管接近開關(guān) 4集基耦合雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。晶體管反相器雖然有開關(guān)特性，但是在它的翻轉(zhuǎn)過程中（由截止到飽和導通或由飽和導通到截止），存在一個過渡性質(zhì)的放大工作狀態(tài)，這時無法確定它是處于“開”還是“關(guān)”的狀態(tài)。這里我們介紹一種可以有效減小中間狀態(tài)的集基極耦合雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。把兩個反相器電路交叉耦合起來，加上公用的發(fā)射極電阻，便可構(gòu)成這樣一個觸發(fā)器，如圖8所示，晶體管V1的集電極輸出電壓通過電阻R2耦合到晶體管V2的基極，同樣V2的集電極輸出電壓通過又一個電阻R2耦合到晶體管V1的基極。所以這是一個集基耦合的反饋電路。由于電路是對稱的，人們可

11、能認為兩個晶體管工作狀態(tài)相同，其實由于交叉耦合正反饋的結(jié)果，電路產(chǎn)生不平衡，將使電路突變到一個管子飽和，另一個管子截止。假定電源剛加上時，V2比V1導通強一點，則會由于VC2低一些，Vb1也低一些，從而使V1趨向截止。V1趨向截止，V2進一步導通，又會使CC2進一步降低，Vb1進一步降低，V1更加截止。這一過程一直到V2飽和，V1截止時才結(jié)束，這是電路的一個穩(wěn)態(tài)。當然電路也可能進入另一個穩(wěn)態(tài)：V1飽和導通，V2截止。由于該電路構(gòu)成交叉耦合的正反饋，這兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換（即由飽和到截止，或由截止到飽和）的過程十分迅速，可視為“突變”，這樣該電路更近似為無觸點開關(guān)電路。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)的改變是通過觸發(fā)電

12、路來實現(xiàn)的，常用的觸發(fā)方式有兩類：一類稱為置位復位方式，它可以使觸發(fā)器預(yù)置，即置0或置1，而不管觸發(fā)器原來狀態(tài)如何；另一類稱為計數(shù)觸發(fā)方式，每來一個輸入信號，電路的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次。這類觸發(fā)方式的電路如圖9所示。采用計數(shù)輸入觸發(fā)時，只用一個觸發(fā)信號（負脈沖）去控制觸發(fā)器工作，當V1截止時，負脈沖就自動加一V1的發(fā)射極，使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。而當V2截止時，負脈沖將自動使V2翻轉(zhuǎn)。置位和復位觸發(fā)器的工作原理也是迫使截止管導能，但輸入信號是分別加到相應(yīng)三極管基極上。假定Q0，即V2導通，V1截止。在置位端加一正脈沖，其幅度足夠大，能克服V1的反向偏置，則V1導通，V2截止，使Q1；同理，在復位端加一正脈沖信

13、號，可使Q0。集基耦合雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路形式有多種，其原理和功能類似，這里不再一一介紹。由于集成觸發(fā)器的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已很少使用由分立元件組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。對于早期生產(chǎn)的印刷設(shè)備，如PDQ02A騎馬聯(lián)動訂書機的測書控制裝置和出書計數(shù)器仍由集基耦合雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成順序寄存器和計數(shù)器。5固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器（SSR）是采用固體元件組裝成的一種無觸點開關(guān)器件，是80年代進入實用階段的一種新技術(shù)產(chǎn)品，是用小的電氣信號控制大功率交直流負載的一種新型電子開關(guān)，具有體積小、無火花、無噪音、無污染、無電磁干擾、開關(guān)速度快、穩(wěn)定性好、可靠性高、輸出輸入完全隔離、抗干擾能力強等突出優(yōu)點，并具有抗震、防潮、耐腐蝕和

14、防暴能力。另外，它與TTL，CMOS等數(shù)字集成電路、運算放大器以及計算機的接口都很簡單，這是電磁式繼電器所無法比擬的。在進口的印刷設(shè)備中，這種繼電器應(yīng)用很多。隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，固態(tài)繼電器的性能不斷提高價格逐漸降低，它的應(yīng)用必定會越來越廣泛。固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流（ACSSR）和直流（DCSSR）兩類，現(xiàn)分述其工作原理。（1）直流固態(tài)繼電器（DCSSR）。直流型SSR多為四端型SSR，四端型是指有兩個輸入端，兩個輸出端。這是近年發(fā)展起來的多用途開關(guān)。圖10是這種SSR的原理框圖，繼電器輸入端僅要求很小的控制電流，輸出用于直流大功率控制場合。 圖中VPC是光電耦合器，主要由發(fā)光二極

15、管和光敏三極管兩部分組成。它是把發(fā)光二極管和光敏元件裝在一個密封的管殼內(nèi)，以前者的引線作為輸入端，以后者的引線作為輸出端，構(gòu)成光電耦合器。在這里光電耦合器是用于耦合脈沖信號的，當VPC輸入低電平時，發(fā)光管和光敏管都截止，輸出取高電平；當輸入為高電平時，發(fā)光管導通，光敏管飽和，輸出低電平。由于輸入輸出通過光信號，輸出輸入之間在電路上實現(xiàn)了隔離，因此VPC又叫光電隔離器。具體電路這里不作介紹。（2）交流固態(tài)繼電路（ACSSR）。交流型SSR是用雙向可控硅作為開關(guān)器件。雙向可控硅可看作兩個反向的單向可控硅做在同一硅片上，這種可控硅具有雙向?qū)üδ?，它的通斷情況由控制極決定，當控制極無信號時，可控硅陽

16、極之間呈高阻狀態(tài)，可控硅截止；而當陽極和陰極之間加上大于閾值的電壓時，就可利用控制極電壓來使管子導通。但需注意的是，當雙向可控硅接著感性負載時，電流與電壓間有一定的相位差，當電流為零時，電壓可能不為零，且超過轉(zhuǎn)換電壓，使管子反向?qū)ā９室煽毓枘艹惺苓@種反向電壓，并在回路中加RC網(wǎng)絡(luò)加以吸收。交流型SSR可分為過零型和隨機導通型兩種。對于隨機型SSR，在輸入信號時，不管負載電源電壓相位如何，負載端立即導通；而過零型必須在負載電源電壓接近零且輸入信號有效時，輸出端負載電源才導通。而當輸入端的控制電壓撤消后，流過雙向可控硅負載的電源電壓為零時即關(guān)斷。工業(yè)自動控制系統(tǒng)中普遍采用的是過零觸發(fā)型交流SS

17、R。它一般由信號輸入電路、光電隔離、過零觸發(fā)雙向可控硅、RC吸收電路組成。圖11為這種SSR的原理電路（輸入電路未畫出）。圖中的VPC是一個以光控可控硅為輸出器件的光電耦合器。它除了傳遞控制信號外，還具有隔離功能。光控可控硅依靠VD1VD4通過整流從交流電源取得正向工作電壓，使它在交流正、負兩個半周內(nèi)均處在待觸發(fā)狀態(tài)。R1和C1并聯(lián)后接于可控硅的控制極，以削弱干擾的影響。過零檢測環(huán)節(jié)由R2、R3和晶體管V構(gòu)成。這里所謂的“零”并非指交流電壓為0V瞬時值，而是指OV附近的一個電壓小區(qū)間，大約在±10±15V，稱為零區(qū)。若交流電壓過大，落在零區(qū)之外，則由R2、R3分壓后的電壓可

18、使三極管V飽和，把光控硅的控制極和陰極短路。此時即使輸入端有正向電流使發(fā)光管發(fā)光，也無法使光控管導通。只有在交流電壓經(jīng)過零區(qū)時，V才能因基極電壓過低而近乎截止，使得光控管才有可能導通，向可控硅VT提供觸發(fā)電壓。適當選擇R2和R3的值可調(diào)整零區(qū)的范圍。電阻R4為光控可控硅的限流電阻；R5為觸發(fā)電阻，VT依靠它取得觸發(fā)脈沖；R6、C2構(gòu)成阻容吸收網(wǎng)絡(luò)，用VT的保護。 當輸入端出現(xiàn)信號時，一旦交流電壓過零，光控可控硅即導通，R5上形成的電壓馬上觸發(fā)VT導通，把負載R1與交流電源接通。輸入信號消失后，光控管即截止，R5上的觸發(fā)電壓隨即消失，這樣，待交流電壓過零時，VT因失去維持電流而關(guān)斷，于是負載失電

19、。它的工作波形如圖12所示。 以上介紹了幾種無觸點開關(guān)，它們實際上是由晶體管等組成的繼電器，這種繼電器適用于微弱的控制電流或無觸點控制。但晶體管繼電器也有它的缺點，即斷通電阻比小(104-106)，抗干擾能力差，易受溫度變化的影響，參數(shù)穩(wěn)定性較差等。而這些正是電磁繼電器的優(yōu)點，為了發(fā)揮各自的特長，彌補自身的不足，目前常將它們結(jié)合使用，即用晶體管繼電器作為感應(yīng)元件，用有觸點繼電器作為執(zhí)行元件，這種繼電器稱為混合式繼電器。繼電器是一種根據(jù)電量或非電量（如電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）的變化，開閉控制電路（小電流電路），自動控制和保護電力拖動裝置的電器。自動控制系統(tǒng)對繼電器的基本要求是：反應(yīng)靈敏準

20、確、動作迅速、工作可靠、性能穩(wěn)定、操作頻率高、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用、消耗功率小。為了適應(yīng)各種不同的需要，繼電器的種類和形式很多，按用途可分為：控制用繼電器及保護用繼電器；按動作原理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、熱力式繼電器、電子式繼電器等；按動作時間延時繼電器，這些都是印刷設(shè)備中常用而電工學中較少涉及的繼電器。1電磁式電流繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理。由于電磁式繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、堅固耐用、價格便宜等優(yōu)點，應(yīng)用極其廣泛，它是最為典型和常用的繼電器。圖13是電磁式電流電器的結(jié)構(gòu)示意圖。當通過線圈2的電流超過某個定值時，街鐵3所受的吸引力大于彈簧6對它產(chǎn)生的反力，它就被鐵芯1吸合，帶動機械

21、裝置使常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開。若繼電器斷電，在恢復彈簧作用下使觸頭回復原位。電流繼電器是反映電流變化的繼電路，它有吸引線圈匝數(shù)少且線徑較粗，能通過較大電流，使用時與負載串聯(lián)。電壓繼電器是反映電壓變化的繼電器，它的吸引線圈匝數(shù)多且線徑細，用時線圈與被反映電壓并聯(lián)。電壓繼電器的原理與電流繼電器類似，應(yīng)用也非常廣泛。 圖14 電流繼電器的符號 如果線圈在額定電流下工作時街鐵釋放，當電流超過某個額定值時街鐵吸合，這樣的繼電器稱為過電流繼電器。若線圈在額定條件下工作時街鐵吸合，只有當電流低于某個額定值時銜鐵才釋放的繼電器稱為欠電流繼電器。正常電流時欠電流繼電器的銜鐵是被吸合的，而過電流繼電器的銜鐵則

22、處于釋放狀態(tài)。各種電磁式電流繼電器的符號如圖14所示。其中的(a)是一般的電流繼電器，(b)與(c)分別表示欠流和過流繼電器。電流繼電器可分為交、直流兩種。它們的結(jié)構(gòu)、工作原理類似。2電磁式電流繼電器的主要技術(shù)參數(shù)。（1）靈敏度。使繼電器動作所需的最小功率。靈敏度高，則所需功率小。（2）額定電流。電流繼電器的線圈額定電流即為該繼電器的額定電流。（3）吸合電流。使繼電器銜鐵完全吸合時所對應(yīng)的最小線圈電流。（4）釋放電流。使銜鐵完全釋放時對應(yīng)的最大線圈電流。電磁式電流繼電器的型號表示方法如下： 以JL22型繼電器為例，它是一種帶2個常開觸頭和2個常閉觸頭的電流繼電器。選擇電磁式繼電器時，要根據(jù)控制

23、線路提出的要求以及工作條件和環(huán)境來確定繼電器的型號、線圈電流的額定值和觸頭的數(shù)目及開閉狀態(tài)等。三、速度繼電器在自動控制中，有時需要根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速的高低來接通和分斷某些電路，例如鼠籠式電動機的反接制動，當電動機的轉(zhuǎn)速降到很低時應(yīng)立即切斷電流以，防止電動機反向起動。這種動作就需要速度繼電器來控制完成。圖16（a）是速度繼電器的示意圖。速度繼電器的轉(zhuǎn)軸與電動機轉(zhuǎn)軸連在一起。在速度繼電器的轉(zhuǎn)軸上固定著一個圓柱形的永久磁鐵；磁鐵的外面套有一個可以按正、反方向偏轉(zhuǎn)一定角度的外環(huán)；在外環(huán)的圓周上嵌有鼠籠繞組。當電動機轉(zhuǎn)動時外環(huán)的鼠籠繞組切割永久磁鐵的磁力線而產(chǎn)生感生電流，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使外環(huán)隨著電動機的旋轉(zhuǎn)方

24、向轉(zhuǎn)過一個角度。這時固定在外環(huán)支架上的頂塊頂著動觸頭，使其一組觸頭動作。若電動機反轉(zhuǎn)，則頂塊撥動另一組觸頭動作。當電動機的轉(zhuǎn)速下降到100r/min左右，由于鼠籠繞組的電磁力不足，頂塊返回，觸頭復位。因繼電器的觸頭動作與否與電動機的轉(zhuǎn)速有關(guān)，所以叫速度繼電器，又因速度繼電器用于電動機的反接制動，故也稱其為反接制動繼電器。圖16（b）為速度繼電器的符號。 使用速度繼電器作反接制動時，應(yīng)將永久磁鐵裝在被控制電動機的同一根軸上，而將其觸頭串聯(lián)在控制電路中，與接觸器、中間繼電器配合，以實現(xiàn)反接制動。印刷機械中的J2102型對開單色膠印機以及LP1101型全張單面鉛輪轉(zhuǎn)機等印刷設(shè)備，其主電動機的制動都是

25、采用速度繼電器來完成的。四、壓力式溫度繼電器壓力式溫度繼電器是利用等體積內(nèi)氣體受熱膨脹，氣體壓力亦相應(yīng)增加的原理，通過控制溫度實現(xiàn)自動地通電或斷開。如用于澆版機的熔鉛爐，可使熔鉛保持一定的溫度；用于無粉腐蝕機的控制電路中，能對腐蝕藥水進行恒溫控制。如圖17所示為WTQ228型電觸點壓力式溫度計（即壓力式溫度繼電器）。它適用于對液體和氣體的溫度控制。在圖17中，1是溫度探測裝置，它是由銅或不銹鋼制成，2是毛細管，連通至單圈管彈簧3，共同組成一個密封的測溫系統(tǒng)，在其中充有氮氣，使用時，將溫度探測裝置插在被測介質(zhì)中，當介質(zhì)的溫度發(fā)生變化時，測溫系統(tǒng)內(nèi)氣的壓力也相應(yīng)的變化，這個變化了的壓力通過毛細管2

26、傳遞給單圈管彈簧3，并且使它產(chǎn)生形變，形變大小由被測介質(zhì)的溫度決定。然后借助與單圈管彈簧非固定端相連結(jié)的拉桿4，帶動齒輪專動機構(gòu)5，使裝在轉(zhuǎn)軸7上的指針6偏轉(zhuǎn)一定的角度，這時在標度盤8上就會指出被測介質(zhì)的溫度值。溫度計的上、下限可根據(jù)需要，用8門的“鑰匙”去調(diào)節(jié)上、下限接觸點相連接的指針9和10的位置，以控制測量范圍。而動觸點則隨著指針6一起移動。當被測介質(zhì)的溫度上升到上限（或下降到下限）給定值的時候，動觸點的指針6就會與上限觸點指針（或下限觸點指針）接觸，發(fā)出電信號，使控制電路斷開（或接通），溫度被控制在一定的范圍內(nèi)。五、晶體管時間繼電器晶體管時間繼電器是目前時間繼電器中發(fā)展快、品種數(shù)量較多

27、、應(yīng)用較廣的一種。它和其他的時間繼電器一樣，由三個基本環(huán)節(jié)組成，如圖18所示。根據(jù)延時環(huán)節(jié)構(gòu)成原理的不同，通常分為電阻（R）、電容（C）充放電式（簡稱阻容式或RC式）與脈沖電路分頻計數(shù)式（簡稱計數(shù)式）兩大類。本節(jié)將簡要介紹這兩種時間繼電器的工作原理與特性。 圖18 時間繼電器的基本環(huán)節(jié)1RC晶體管時間繼電器。圖19所示是一種最簡單的RC晶體管時間繼電器。它用RC作延時環(huán)節(jié)；穩(wěn)壓管VW與晶體三極管V作比較放大環(huán)節(jié)（VW的擊穿電壓與V的開啟電壓之和U1為比較電壓，也就是該電器的動作電壓）；電磁繼電器KA為執(zhí)行環(huán)節(jié)。RC晶體管時間繼電器的基本工作原理是利用電容電壓不能突變而只能緩慢升高的特性來獲得延

28、時的。當合上開關(guān)S時(t=0)，電源電壓E就通過電阻R開始向電容C充電，此時電容上的電能被立即擊穿，V不能導通，KA處于釋放狀態(tài)；當t=t1時，Uc增加到U1，于是VW被擊穿，V導通，電源經(jīng)R與VW供給VW供給V以基極電流Ib，經(jīng)過放大后推動繼電器KA吸合，達到延時動作的目的。在延時時間t1內(nèi)，Uc隨時間的變化規(guī)律如圖18b中曲線段obc所示。當斷開S時，C就通過VW與V很快放電（此時它們的電阻很小），Uc很快下降，但當Uc稍許減小后VW就恢復阻斷狀態(tài)；V截止，KA釋放，可見釋放過程是非常快的，延時很小，所以該繼電器為吸合延時，釋放后電容上電壓（電荷）將自然地放掉，到等于零時就可以接受下一次動作了。 從這