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第十六节 温控声光报警器

将这节课中完成的制作放在需要检测的位置,如果温度过高,温控报警器就自动声光报警,提醒大家可能有火灾发生。

一、热敏电阻

热敏电阻的电阻值随外界的温度升降而发生变化,当温度升高,阻值增大,温度降低,阻值减小,称之为正温度系数热敏电阻(PTC),主要用在电冰箱压缩机保护,电机过热保护;温度升高,阻值减小,温度降低,阻值增加,称之为负温度系数热敏电阻(NTC),主要用于温度控制、温度补偿等。

热敏电阻外观如图1-16-1(这是其中的一种,还有其他的外形),图示是100kΩ负温度热敏电阻,它的外观与前面讲的二极管1N4148非常相似(热敏电阻外观没有黑圈),在使用中一定要区分。今后做实验就用这种热敏电阻。

图1-16-1 热敏电阻外观

热敏电阻的图形符号如图1-16-2所示,用RT表示。

图1-16-2 热敏电阻图形符号

儿子:爸爸,热敏电阻的阻值随温度的变化而变化,那它的阻值是不是想变多大都可以?

父亲:不是的,不同型号的热敏电阻的阻值变化范围不一样,它就像一个能自动调整的电位器,我们做实验用的是100kΩ的热敏电阻,它的阻值最大也只能到100kΩ。

二、蜂鸣器

蜂鸣器分为有源蜂鸣器与无源蜂鸣器。有源与无源并不是指电源,而是指蜂鸣器内部有无振荡源,有振荡源的是有源蜂鸣器,只要加上额定的直流电源就可以蜂鸣,有源蜂鸣器控制简单,但是频率不可变,一般用于报警发声,按键提示音;无源蜂鸣器发声频率可以变化,声音清脆,适合用于伴音,类似扬声器。

蜂鸣器的图形符号见图1-16-3,用HA表示。

图1-16-3 蜂鸣器的图形符号

有两个引脚,在使用中需要区分正负极,见图1-16-4,是有源蜂鸣器,长的引脚是正极。只要给它提供直流电源,就能发出声音。而无源蜂鸣器,见图1-16-5,可不能直接接直流电,而是需要提供方波信号去驱动它,它才能工作。

图1-16-4 有源蜂鸣器

图1-16-5 无源蜂鸣器

三、温控声光报警

1.电路

如图1-16-6所示。

图1-16-6 温控声光报警电路

2.元器件清单

3.一起来分析

正常温度情况下,热敏电阻RT阻值达到几十kΩ,三极管VT1基极电压很低,VT1截止,VT2截止,有源蜂鸣器HA以及LED1都不工作;当温度升高后,热敏电阻RT的电阻值降低,与R1分压后加到VT1的基极电压大于0.6V,VT1导通、VT2也导通,蜂鸣器HA发声,LED1点亮。

如果将R1换为电位器,可以控制报警的临界点,有兴趣的读者自己试一下。

4.面包板制作步骤

在面包板上制作如图1-16-7~图1-16-11所示。

图1-16-7 VT1周边元件安装

图1-16-8 VT2基极引入信号

图1-16-9 安装蜂鸣器电路

图1-16-10 安装LED电路

图1-16-11 模拟温度升高报警

5.装配图

见图1-16-12。

图1-16-12 装配图

儿子:我刚才自己在面包板上制作的时候,电阻R3忘记接入电路,LED1直接并联在蜂鸣器两边,好在LED没有烧坏,但是蜂鸣器的声音比较小,这是为什么呀?

父亲:实验中用的是5V蜂鸣器,没有接电阻R3,相当于LED与蜂鸣器并联,而LED的工作电压是2V左右,相当于将蜂鸣器的电压也限制在2V,蜂鸣器无法正常工作。所以,在制作的时候一定要认真,才能达到想要的效果。