自动控制电器



　　自动控制电器是按照信号或某个物理量的变化自动动作的。自动控制电器的种类很多，这里仅介绍几种设备中常用的自动控制电器：如无触点开关、电流继电器、速度继电器、压力式温度继电器和晶体管时间继电器。

　　一、无触点开关
　　刀开关、按钮开关是开关，继电路、接触器等电器实际上也是一种开关，它可按照生产过程的要求控制它们接通或断开电路，达到自动控制和自动保护的目的。这一类带触点开关电器的优点是动作可靠1机械强度好、开关特性稳定，但是，它们也存在一系列缺点：如动作速度慢、消耗功率多、灵敏度较低、体积较大和机械部分容易磨损等。
　　晶体管不仅有放大的作用，也具有开关特性，可以利用晶体管做成无触点开关。无解点开关有许多突出的优点：动作速度快、消耗功率少、灵敏度高、体积小重量轻而且没有机械磨损。
　　在晶体管开关电路中，传送的控制信号都是电信号。开关电路所研究的问题，主要是用什么样的方法和电路来产生、变换、传递、放大和测量各种信号。因此开关电路又叫脉冲电路，它广泛应用于生产过程的自动控制和遥测遥控等。
　　1．晶体管的开关特性。二极管具有单向导电性，即当二极管加正向电压时，二极管导通；加反向电压时，二极管截止，所以二极管是一种无触点开关。
　　三极管有三种工作状态：饱和、截止和放大。三极管应用于脉冲电路时，若三极管在饱和状态下工作，管压降很小，相当于开关接通；若三极管处于截止状态时，电源电压基本上降到集射极之间，阻抗很高，相当于开关断开；在由通到断的转换过程中管子工作于放大状态。三极管开关由通到断（或由断到通）的转换异常迅速，因此利用三极管作开关可以获得边沿很陡直的脉冲信号。
　　光电二极管、光电三极管是利用半导体材料的电学特性，即受光照后发生变化的原理，利用光电效应制成的。
　　光敏二极管的结构与一般二极管相似，装在透明玻璃外壳中，如图1（a）所示，它的PN结装在管顶，可直接受光照射，光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态，如图1（b）所示。
　　光敏二极管工作时通常处于反向偏压状态，当无光照射时，二极管截止，电路中仅有PN结的反向漏电流，常称为暗电流；有光入射时，PN结附近受光子冲击，吸收光子的能量产生电子－空穴对，使载流子能量增加，形成光电流。它的导电能力完全取决于光照，如果入射光照度变化，光生电子－空穴对的浓度也相应变动，通过外电路的电流也随之变动，光敏二极管将光信号转换为电信号输出。