[实用新型]一种集成运放教学用的自动抽水控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动抽水控制电路，尤其是一种集成运放教学用的自动抽水控制电路，属于电子技术领域。

背景技术

由集成运放组成的电压比较器（指开环型的电压比较器）和滞后电压比较器（指带正反馈的电压比较器）大量应用于各式自动控制系统，是典型的集成运放非线性应用电路，也是模拟电子技术课程的重要内容。但传统教学中，关于电压比较器和滞后电压比较器的实验教学，普遍采用独立的验证性实验，教学效果并不好。教学效果不好的原因是学生对验证性实验不感兴趣，做实验积极性和主动性不高，最后导致学生既不能真正理解两电路的差异，也不了解两电路的各自适用场合。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种集成运放教学用的自动抽水控制电路，该电路包含由集成运放组成的电压比较器和滞后电压比较器，实现了水位检测和自动抽水控制功能。将本功能电路应用于集成运放实验教学，可以提高学生参与实验的兴趣，提高实验教学效果。

本实用新型的技术思路是：设计一个同时包含电压比较器和滞后电压比较器的功能性电路，应用于集成运放实验教学，以提高学生参与实验的兴趣，帮助学生理解电压比较器和滞后电压比较器的区别和各自适用场合，并最终提高实验教学成效。

本实用新型所采取的具体技术方案如下：

一种集成运放教学用的自动抽水控制电路，其特征是：包括水位探测单元、第一电压比较器单元、第二电压比较器单元、滞后电压比较器单元和功率开关单元，其中第一电压比较器单元、第二电压比较器单元和滞后电压比较器单元采用集成运放芯片构建；水位探测单元输出两路信号，一路接第一电压比较器单元的输入端，另一路接第二电压比较器单元的输入端，第一电压比较器单元和第二电压比较器单元的输出端分别接入滞后电压比较器单元的两输入端，滞后电压比较器单元的输出端接功率开关单元的输入端，由功率开关单元的输出端控制外接水泵的启停。

本实用新型设计了一个自动抽水控制电路，其水位探测功能和自动抽水功能主要由电压比较器和滞后电压比较器完成，通过此功能性电路的直观演示，可以帮助学生理解电压比较器和滞后电压比较器的区别和各自适用场合，同时使原本枯燥乏味的实验变得更加生动，从而提高了学生参与实验的兴趣，增强了实验教学的效果。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本集成运放教学用的自动抽水控制电路包括水位探测单元、第一电压比较器单元、第二电压比较器单元、滞后电压比较器单元和功率开关单元，其中第一电压比较器单元、第二电压比较器单元和滞后电压比较器单元采用集成运放芯片构建；水位探测单元输出两路信号，一路接第一电压比较器单元的输入端，另一路接第二电压比较器单元的输入端，第一电压比较器单元和第二电压比较器单元的输出端分别接入滞后电压比较器单元的两输入端，滞后电压比较器单元的输出端接功率开关单元的输入端，由功率开关单元的输出端控制外接水泵的启停。

本实用新型的具体实现电路如图2所示。所述水位探测单元包括水位探测线1、水位探测线2和水位探测线3，其中水位探测线1的一端接+9V电源，另一端接水箱的A点；水位探测线2的一端接集成运放U2的正相输入端，另一端接水箱的B点；水位探测线3的一端接集成运放U1的正相输入端，另一端接至水箱的C点。

所述第一电压比较器单元包括集成运放U1、电阻R1、R2、R3，其中电阻R1的一端和水位探测线3的一端共同接入集成运放U1的正相输入端，电阻R1的另一端接地；电阻R2、R3的一端共同接入集成运放U1的反相输入端，电阻R2的另一端接+9V电源，电阻R3的另一端接地。

所述第二电压比较器单元包括集成运放U2、电阻R4、R5、R6，其中电阻R6的一端和水位探测线2的一端共同接入集成运放U2的正相输入端，电阻R6的另一端接地；电阻R4、R5的一端共同接入集成运放U2的反相输入端，电阻R4的另一端接+9V电源，电阻R5的另一端接地。