《第8课 巧妙使用开关量》课件.pptx

第8课巧妙使用开关量六年级下册

掌握开关量的含义与特点。了解开关量在控制系统中的作用。了解开关量在日常生活中的应用。学习目标

情境导入生活中，开关随处可见。教室里的电灯开关、电风扇开关、饮水机开关……开关让我们控制家用电器变得简单又方便。教室里太暗了，我把灯打开。我来把饮水机打开，同学们就可以喝热水了。

情境导入开关本质上是通过开关量起作用的装置，例如温度开关、压力开关、液位开关等。而开关量就是只有开和关两种状态的量。在控制系统中，开关如何起作用？在我们生活中常见的应用有哪些？

01什么是开关量

什么是开关量1开关量是指非连续性信号的采集和输出，是信号的一种形式，相当于信号的一个特性。它一般用在控制领域，可以直接输送到数字电路或者单片机之类的控制芯片中，直接用于控制器判断或者信号处理。

什么是开关量典型的校园教室灯光控制系统，A和B是一个开关量，同时也可以更加精确地称呼A和B为触点开关。当开关打开时，A和B断开，灯1至灯4不亮；当开关闭合时，A和B接通，灯1至灯4亮。电源灯1灯2灯3灯4ABA和B断开，控制电路断开，灯1至灯4不亮电源灯1灯2灯3灯4ABA和B接通，控制电路接通，灯1至灯4亮

什么是开关量仔细观察在生活中，许多电器电源上的开关都有“1”和“○”的标志，如图所示。当然，有些开关追求设计感等，没有明确标志，但也是遵循了这样的开关设计原理。

什么是开关量小贴士第二次世界大战时期，为了保障电气设备稳定运行，工程师们需要编制一套通用的电气设备标准，用来统一海军、陆军、空军和民防后勤等各个领域的电气化设备开关和旋转切换开关的制式。特别是开关的标识要保证只需要短短几分钟的培训，就能使不同国家的士兵和维修工人都能识别并正确使用。

什么是开关量小贴士后来有工程师想到了一个简单的解决办法，那就是借鉴国际通用的二进制代码。在二进制系统中的“1”代表“开启”，“0”代表“关闭”，于是便有了开关上的“I”和“○”。

什么是开关量小贴士后来国际电器工程委员会(IEC)在1973年编制的技术规范中正式提议，将“I”和“○”作为一个电源开闭循环的标示。

什么是开关量小贴士我国的国家标准GB/T15092.102-2020也明确了圆圈“○”代表电路断开（就是“关灯”)，直条“I”代表电路闭合(就是“开灯”)。

02控制系统中的开关量

1日常生活中存在许多只有简单开关量控制的电器，如电灯、电吹风，它们是采用只有两个按钮的简单开关去控制设备的通断电状态。而在更专业的电气控制设计中，工程师通常会使用各种各样的开关量去做更复杂的操作处理。控制系统中的开关量

控制系统中的开关量如图所示为一个常见的能够输出压力开关量的器件，通过压力值的变化传递信号称为压力开关量。在图中存在两个开关量，C和B是一个开关量，C和A也是一个开关量，我们可以精确地将C和B、C和A称为触点开关。

控制系统中的开关量当压力管道压力值较高时，C和B两个触点闭合接通，并输出压力高的信号给控制器。当压力管道压力值较低时，C和A两个触点闭合接通，并输出压力低的信号给控制器。最后，远处的控制器根据“压力高”或“压力低”这样的信号就能在电气控制中实现进一步的自动控制了。

03开关量的特点

开关量的特点开关量最大的特点是只有两种状态，通常用“0”和“1”来表示，用“1”表示接通，代表有信号，用“0”表示断开，代表没有信号。

开关量的特点压力管道的压力通过开关量C和B以及C和A与控制器建立了联系，其操作流程如图所示。从图中可以看出，对于开关量C和B，它只有两种状态，同一时刻C和B要么接通，要么断开。同样，对于开关量C和A，也只有两种状态，同一时刻C和A要么接通，要么断开。

开关量的特点小贴士控制器：控制器是一个微缩的计算机管理中心，它以信号（数据）采集、计算处理、分析判断、决定对策作为输入，然后发出控制指令、指挥执行器工作。

开关量的特点夏天当室内的温度降低到设定温度后，空调控制电路中相应的开关量会改变状态，使空调停止制冷，等到温度升高后再重新制冷。加湿器是提高空气湿度的设备，它能根据是否还有水自动控制其工作，防止没水时将加湿器损坏。这些设备的控制系统中都用到了开关量的控制。请你通过查阅资料，绘制空调和加湿器中的开关量控制的工作流程图画。练一练