Trả lời nhanh
Hệ thống kĩ thuật có 3 phần tử chính: đầu vào (tiếp nhận năng lượng, vật liệu, tín hiệu cần xử lí), bộ phận xử lí (biến đổi, điều khiển đầu vào theo mục đích) và đầu ra (sản phẩm, kết quả hệ thống tạo ra). Hệ thống điều khiển vòng kín có thêm bộ phận phản hồi để đưa thông tin từ đầu ra về điều chỉnh.
Hệ thống kĩ thuật là gì?
Hệ thống kĩ thuật là tập hợp các bộ phận, thiết bị có liên hệ chặt chẽ với nhau, cùng phối hợp để thực hiện một nhiệm vụ nhất định. Quạt điện, xe máy, máy giặt, hệ thống tưới cây tự động đều là hệ thống kĩ thuật.
Dù đơn giản hay phức tạp, hệ thống nào cũng có thể mô tả bằng sơ đồ khối gồm các phần tử nối với nhau theo chiều tác động.
Nhiệm vụ của từng phần tử
| Phần tử | Nhiệm vụ |
|---|---|
| Đầu vào | Tiếp nhận năng lượng, vật liệu, thông tin hoặc tín hiệu điều khiển từ bên ngoài để đưa vào hệ thống. |
| Bộ phận xử lí | Biến đổi, tính toán, truyền hoặc điều khiển đầu vào thành dạng phù hợp; đây là “bộ não” hoặc “bộ máy” của hệ thống. |
| Đầu ra | Thực hiện nhiệm vụ cuối cùng, tạo ra sản phẩm, chuyển động, ánh sáng, nhiệt… theo yêu cầu. |
| Phản hồi (nếu có) | Đo kết quả ở đầu ra rồi gửi thông tin về để hệ thống tự điều chỉnh cho đúng yêu cầu. |
Ví dụ minh hoạ
- Quạt điện: đầu vào là điện năng và thao tác chọn tốc độ; bộ phận xử lí là động cơ điện cùng bộ điều tốc; đầu ra là cánh quạt quay tạo gió.
- Xe đạp: đầu vào là lực đạp của chân; bộ phận xử lí là bàn đạp, đĩa, xích, líp (truyền động); đầu ra là bánh sau quay làm xe chuyển động.
- Nồi cơm điện có cảm biến nhiệt: đầu vào là điện và lệnh nấu; xử lí là mạch điều khiển; đầu ra là mâm nhiệt làm nóng nồi; cảm biến nhiệt là phản hồi giúp ngắt hoặc chuyển sang chế độ giữ ấm khi cơm chín.
Vì sao có hệ thống có phản hồi, có hệ thống không?
Hệ thống không có phản hồi (vòng hở) chỉ làm việc theo lệnh đã đặt, không tự kiểm tra kết quả, như quạt bàn thông thường. Hệ thống có phản hồi (vòng kín) so sánh kết quả thực tế với yêu cầu rồi tự sửa, nên chính xác hơn, như điều hoà đặt 26 °C hay nồi cơm điện tử.
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo nhớ: “Vào – Xử lí – Ra”, cứ như dây chuyền: nhận → biến đổi → trả kết quả.
- Lỗi 1: nhầm đầu ra là “thiết bị cuối” nói chung. Đầu ra là kết quả/tác dụng cuối cùng hệ thống tạo ra (ví dụ gió, chuyển động), cần nêu rõ cả bộ phận thực hiện lẫn tác dụng.
- Lỗi 2: bỏ sót phản hồi khi đề hỏi hệ thống điều khiển tự động; hãy xem hệ thống có cảm biến đo kết quả hay không.
- Lỗi 3: chỉ liệt kê tên mà quên nêu nhiệm vụ – đề yêu cầu cả hai ý.
Bài luyện tập
- Chỉ ra đầu vào, bộ phận xử lí, đầu ra của máy xay sinh tố.
Đáp án: đầu vào là điện năng và lệnh bật/chọn tốc độ cùng thực phẩm cần xay; xử lí là động cơ điện và bộ truyền động; đầu ra là lưỡi dao quay, thực phẩm được xay nhuyễn. - Hệ thống tưới cây tự động có cảm biến độ ẩm đất: cảm biến thuộc phần tử nào, vì sao?
Đáp án: thuộc phản hồi, vì nó đo trạng thái ở đầu ra (độ ẩm đất sau khi tưới) rồi gửi về bộ điều khiển để quyết định bơm tiếp hay dừng. - Đèn pin có công tắc và pin, có phản hồi không?
Đáp án: không; đèn chỉ làm theo thao tác bật/tắt, không có bộ phận đo kết quả để tự điều chỉnh.
Cách trình bày khi làm bài
Bạn có thể viết theo mẫu: “Hệ thống kĩ thuật gồm ba phần tử: đầu vào – tiếp nhận…; bộ phận xử lí – biến đổi…; đầu ra – tạo ra…” rồi thêm một ví dụ cụ thể. Nếu đề nhấn mạnh hệ thống điều khiển tự động, hãy bổ sung phần tử phản hồi.
Câu hỏi thường gặp
Cấu trúc của hệ thống kĩ thuật có mấy phần chính?
Có 3 phần tử chính là đầu vào, bộ phận xử lí và đầu ra. Với hệ thống điều khiển vòng kín còn có thêm bộ phận phản hồi.
Bộ phận xử lí có nhiệm vụ gì?
Biến đổi, truyền hoặc điều khiển đầu vào thành dạng phù hợp để đầu ra thực hiện đúng nhiệm vụ của hệ thống.
Phản hồi khác gì đầu vào?
Đầu vào đưa năng lượng, vật liệu, tín hiệu từ ngoài vào hệ thống; phản hồi lấy thông tin từ đầu ra gửi ngược về để điều chỉnh.
Cho ví dụ một hệ thống kĩ thuật đơn giản?
Xe đạp: lực đạp là đầu vào, hệ truyền động xích – líp là bộ phận xử lí, bánh sau quay làm xe chuyển động là đầu ra.