一种汽车电器基础元件示教板论文和设计-姜国华

全文摘要

本实用新型属于汽车基础教学器具技术领域，具体涉及一种汽车电器基础元件示教板，包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述串联电路示教区包括串联连接的12V开关、指示灯、电流表、第一电阻和第二电阻，所述第二电阻接地，且所述电流表、第一电阻和第二电阻的两端均设有端子插孔；通过串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区，用最简单的器件向用户展示了串联电路的原理、水温传感器的原理和鼓风机电路的原理，使用户通过观察电流表了解了串联电路中器件之间相互影响的原理，温度与阻值之间变化的原理以及不同档位的电阻对鼓风机转速的控制原理。

主设计要求

1.一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述串联电路示教区包括串联连接的12V开关、指示灯、电流表、第一电阻和第二电阻，所述第二电阻接地，且所述电流表、第一电阻和第二电阻的两端均设有端子插孔；所述水温传感器电路示教区包括连接在ECU上的电流表和热敏电阻，所述热敏电阻的另一端接地；所述鼓风机电路示教区包括12V开关、指示灯、电流表、鼓风机开关、电阻A、电阻B、电阻C和鼓风电机，所述鼓风机开关一端串接在所述电流表上，所述鼓风机开关的另一端分别并联在电阻A、电阻B、电阻C的后端，并与所述鼓风电机连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述热敏电阻安装在发动机缸体或者缸盖的水套上。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述鼓风机开关为旋钮开关。

5.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述鼓风机开关上有四个触点，所述电阻A、电阻B、电阻C串联连接，四个触点顺次连接在所述电阻A、电阻B、电阻C的两端。

6.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述电阻A、电阻B、电阻C的阻值均为两欧姆。

7.根据权利要求1所述的一种汽车电器基础元件示教板，其特征在于：所述第一电阻和第二电阻的阻值均为三欧姆。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于汽车基础教学器具技术领域，具体涉及一种汽车电器基础元件示教板。

背景技术

电器元件是各种机床控制电路及电力拖动自动控制系统的基本组成元件，它直接影响着后两者的可靠性和经济性，因此，熟悉电器元件的结构与工作原理及其正确的选用，就成为学习和掌握了解新型电器元件的基础，电器元件的种类很多，分类方法也有多种。按其动作方式分类，可分为自动切换电器和非自动切换电器；按其在控制电路中的作用和位置分类，可分为控制电器和配电(保护)电器；按其执行机能分类，可分为有触头和无触头的电器，等等。

现有的技术存在以下问题：

1、现有的教学不能简单直观的将汽车的电器基础元件的原理对学生进行展示；

2、对电路的连接复杂，不仅教学质量不好，且器材不容易收纳，容易丢失。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种汽车电器基础元件示教板，具有简单明了的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车电器基础元件示教板，包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述串联电路示教区包括串联连接的12V开关、指示灯、电流表、第一电阻和第二电阻，所述第二电阻接地，且所述电流表、第一电阻和第二电阻的两端均设有端子插孔；所述水温传感器电路示教区包括连接在ECU上的电流表和热敏电阻，所述热敏电阻的另一端接地；所述鼓风机电路示教区包括12V开关、指示灯、电流表、鼓风机开关、电阻A、电阻B、电阻C和鼓风电机，所述鼓风机开关一端串接在所述电流表上，所述鼓风机开关的另一端分别并联在电阻 A、电阻B、电阻C的后端，并与所述鼓风电机连接。

优选的，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

优选的，所述热敏电阻安装在发动机缸体或者缸盖的水套上。

优选的，所述鼓风机开关为旋钮开关。

优选的，所述鼓风机开关上有四个触点，所述电阻A、电阻B、电阻C串联连接，四个触点顺次连接在所述电阻A、电阻B、电阻C的两端。

优选的，所述电阻A、电阻B、电阻C的阻值均为两欧姆。

优选的，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为三欧姆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区，用最简单的器件向用户展示了串联电路的原理、水温传感器的原理和鼓风机电路的原理，使用户通过观察电流表了解了串联电路中器件之间相互影响的原理，温度与阻值之间变化的原理以及不同档位的电阻对鼓风机转速的控制原理。

2、同时，整个装置结构简单，接线操作便捷，不容易造成器件丢失以及乱接错接的情况，可以提高学生对电路的理解能力，尤其是基础相对较差的学生，具有较好的接受性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为现有技术的鼓风机控制电路图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实用新型提供以下技术方案：一种汽车电器基础元件示教板，包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述串联电路示教区包括串联连接的12V开关、指示灯、电流表、第一电阻和第二电阻，所述第二电阻接地，且所述电流表、第一电阻和第二电阻的两端均设有端子插孔。

本实施方案中：串联电路是连接电路元件的基本方式之一，根据串联电路的基本原理，将电路元件(如电阻、电容、电感，用电器等) 逐个顺次首尾相连接，将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路，串联电路中通过各用电器的电流都相等，已知额定电压12V，第一电阻和第二电阻均为3欧，试计算出电路中的电流是多少？

根据欧姆定律可知，串联电路中：

I总＝I1＝I2 (1.1)

R总＝R1+R2 (1.2)

U总＝U1+U2 (1.3)

U＝I×R (1.4)

将式(1.1)、(1.2)、(1.3)代入带(1.4)中算出电路中的电流为2安培，跟模拟图中的电流表的电流完全相同。

实施例2

请参阅图1，本实用新型提供以下技术方案：一种汽车电器基础元件示教板，包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述水温传感器电路示教区包括连接在ECU上的电流表和热敏电阻，所述热敏电阻的另一端接地。

本实施方案中：汽车水温传感器的内部是一个半导体热敏电阻，温度愈低，电阻愈大；反之电阻愈小，安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水直接接触，从而测得发动机冷却水的温度，电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度，温度愈低，电阻愈大；反之电阻愈小，电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度，作为燃油喷射和点火正时的修正号，由此可以通过发动机水温的温度了解汽车现在的运行的状态，停止或者运动，或者运动的时间有多长等。

汽车水温传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接接触，用于测量发动机的冷却液温度，冷却液温度表使用的温度传感器是一个负温度系数热敏电阻(NTC)，其阻值随温度升高而降低，有一根导线与电控单元ECU相连，另一根为搭铁线。

当出现因汽车负载过大、缺水、点火时间不对、风扇不转等故障，造成水温过高时，会使发动机机体温度上升，从而使发动机不能工作，所以在仪表系统内设计了汽车水温传感器，利用汽车水温传感器检测发动机冷却液温度，让驾驶员能够直观地看出，发动机冷却液在任何工况时的温度，并及时作出相应的处理，在电控系统中也安有冷却液温度传感器，用于喷油量修正信号。

本实施方案中，用万用表检测汽车水温传感器：

(1)在车检查。将点火开关关闭，拆下传感器的连接器，用汽车专用万用表的Rx1挡，测试传感器两端子的阻值。以皇冠3.0的 THW和E2端子为例，在温度为0℃时，电阻为4～7kΩ；在温度为20℃时，电阻为2～3kΩ；在温度为40℃时间，电阻为0.9～1.3kΩ；在 60℃时为O.4～0.7kΩ，在80℃时，为0.2～0.4kΩ汽车水温传感器的电阻值与温度的高低成反比。

(2)单件检查。拆下汽车水温传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器。将传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水。随着温度逐渐升高。用万用表电阻挡测量传感器的电阻值，将测得的值与标准值相比较，若不符合，应更换汽车水温传感器。

本实施方案中，根据欧姆定律，在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。根据定义可知，可得出结论U＝I×R，根据实验得到以下结论：

1)在串联电路中

I总＝I1＝I2 (2.1)

R总＝R1+R2 (2.2)

U总＝U1+U2 (2.3)

U＝I×R (2.4)

实验中得出的结论完全符合欧姆定律。

2)已知额定电压5V，R1为1欧姆，汽车水温传感器为热敏电阻，阻值区间1欧姆到4欧姆(模拟)。

分析：当温度达到最高时，电阻最低为1欧，当温度达到最低时，电阻最高为4欧。

根据式(2.1)、(2.2)、(2.3)、(2.4)可知：

当温度最高时，电路中的电阻为1欧，电路中的总电阻为2欧姆。

根据(2.4)得出，电路中的电流为2.5A。

当温度最低时，电路中的电阻为4欧，电路中的总电阻为5欧姆。

根据(2.4)得出，电路中的电流1A。

因此得出实验结论：

通过观察电流表的电流变化可知，当电流变小时，电路中的电阻最大，水温就越低，当电流变大时，电路中的电阻最小，水温就越高。

实施例3

请参阅图1和2，本实用新型提供以下技术方案：一种汽车电器基础元件示教板，包括串联电路示教区、水温传感器电路示教区和鼓风机电路示教区；所述鼓风机电路示教区包括12V开关、指示灯、电流表、鼓风机开关、电阻A、电阻B、电阻C和鼓风电机，所述鼓风机开关一端串接在所述电流表上，所述鼓风机开关的另一端分别并联在电阻A、电阻B、电阻C的后端，并与所述鼓风电机连接。

本实施方案中，鼓风机的转速控制，是通过在鼓风机电路中串入不同电阻值的电阻，通过开关控制，实现4个转速档，如果将电阻改为电子控制，即可实现无极调速。

1)低速运转

当开关位于暖风装置控制板上。当这个开关接通时，安装在自动空调器放大器内的微电脑接通TR1，起动暖风装置继电器。这使电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然后流至鼓风机电机，再流至鼓风机电阻器，后接地。这样，就使鼓风机电机低速运转。同时，指示灯亮。

2)中速运转

当开关接通时，与低速控制时一样，起动暖风装置继电器。安装在自动空调器放大器内的微电脑(ECU)，将从TAO值计算所得的鼓风机驱动信号，经BLW端子输出至功率晶体管。于是，电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然后至鼓风机电机，再流至功率晶体管和鼓风机电阻后接地。这样，就使鼓风机电机以相应于鼓风机驱动信号的转速运转。同时，指示灯点亮，Lo(低)、M1(中1)、M2(中2)、Hi(高) 指示灯也根据情况可能发亮。

3)特高速度运转。

当开关接通时，允许安装在自动空调器放大器内的微电脑(ECU) 接通TRl和TR2，驱动暖风装置继电器和鼓风机继电器。于是，电流从蓄电池流至暖风装置继电器，然后至鼓风机电机，再至鼓风机风扇继电器后至接地。这样，就使鼓风机电机以特高速度运转。同时，指示灯亮。

本实施方案中，根据欧姆定律可知，在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。根据定义可知，可得出结论

U＝I×R (3.1)

当调到1挡位时，三个额定电阻串联在电路中，根据(3.1)得出，电路中的电阻最大，电流就最小，所以鼓风机的动力就最小。

当调到4档位时，三个额定电阻并不在电路中，除导线本身带有电阻，但可以忽略不计，根据(3.1)得出，电路中的电阻最小，电流就最大，所以鼓风机的动力就最大。

已知总电压U总12V，三个额定电阻共6欧，当分别换到1、2、 3、4档时电路中的电流分别是多少？

根据欧姆定律可知

I总＝I1＝I2 (3.2)

R总＝R1+R2 (3.3)

U总＝U1+U2 (3.4)

当档位换到1档时，三个电阻串联在线路当中，R总为6欧。

根据欧姆定律得出：线路中的电流为2A；

当档位换到2档时，两个电阻串联在线路当中，R总为4欧。

根据欧姆定律得出：线路中的电流为3A；

当档位换到3档时，一个电阻串联在线路当中，R总为2欧。

根据欧姆定律得出：线路中的电流为6A；

当档位换到4档时，无电阻串联在线路当中，导线中的电阻可以忽略不计，相当于通路。

实验结论

通过模拟鼓风机电路实验，得出结论，当电阻越大时，电流就越小，动力就越小。当电阻越小时，电流就越大，动力就越大。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种汽车电器基础元件示教板论文和设计

一种汽车电器基础元件示教板论文和设计-姜国华

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢