王麗博　王慶平

摘 要：設(shè)計制作了一個以熱敏電阻為檢測元件的溫度報警器，通過熱敏電阻感應(yīng)被測溫度，當(dāng)被測溫度超過預(yù)設(shè)溫度時，蜂鳴器報警 ，指示燈熄滅。電路板配有可調(diào)電位器，可調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)溫度值。該設(shè)計可應(yīng)用于日常生產(chǎn)和生活中應(yīng)用，也可做為課堂教具使用。

關(guān)鍵詞：溫度報警器;電路板;設(shè)計

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.11.006

0 引言

當(dāng)今，溫度信息的獲取與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。本設(shè)計提出了一種基于負溫度系數(shù)（Negative Temperature Coefficient，NTC）熱敏電阻檢測溫度的思路，熱敏電阻具有輸出信號大，靈敏度高、穩(wěn)定性好、體積小、電阻值大等特點。電路配有電位器可調(diào)節(jié)測溫預(yù)設(shè)值。整個測溫電路板具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗小的特點。電路板輸入電壓為5 V直流電。

1 系統(tǒng)原理與組成

本系統(tǒng)由熱敏電阻、蜂鳴器、UA741運算放大器、NE555集成塊和直流電橋構(gòu)成。熱敏電阻實時檢測被測體的溫度，并將溫度物理信號通過測量電橋轉(zhuǎn)化為電信號，轉(zhuǎn)換的電信號值與預(yù)設(shè)值相比較，控制蜂鳴器通斷，以達到測溫報警的目的。測溫報警系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2 溫度報警系統(tǒng)電路圖

2.1 系統(tǒng)電路原理圖

如圖2所示，電路中RP1、R1、R2、R3、RT構(gòu)成測溫電橋。當(dāng)溫度在預(yù)置溫度以下時，UA741的2腳電位高于3腳，741的6腳輸出低電平，LED燈亮，蜂鳴器不響，即不報警。當(dāng)溫度升高時RT的阻值下降，741的2腳電壓隨著下降，當(dāng)2腳電壓低于3腳電壓時，6腳就輸出高電平，開始報警，LED隨之熄滅。

RP1為電位器，可通過調(diào)節(jié)阻值實現(xiàn)測溫報警值（測溫靈敏度），實現(xiàn)了測溫報警器的使用范圍要求。蜂鳴器供電方式采用直流電壓，使用范圍廣。該報警器，一旦調(diào)節(jié)好預(yù)設(shè)值，熱敏電阻實時感知被測體溫度，當(dāng)被測溫度超過預(yù)設(shè)值時，蜂鳴器報警，從而實現(xiàn)溫度檢測報警功能。

3.2 報警器元器件

根據(jù)系統(tǒng)原理及功能要求，有針對性的進行了報警器元器件的選擇，具體元器件明細如下表所示，電路板成品如圖3所示。

3 溫度檢測報警器應(yīng)用

3.1 《自動檢測技術(shù)》課程教具應(yīng)用

《自動檢測技術(shù)》主要介紹日常生活、生產(chǎn)中常見的傳感器，該課程在教學(xué)實施過程中，具有概念難理解、原理抽象的特點，如果開發(fā)相關(guān)模塊教具可提高教學(xué)效果，學(xué)生可以通過形象直觀的實物教具增強知識理解力。在“傳感器的應(yīng)用”實驗教學(xué)中需要相應(yīng)的教具來降低教學(xué)難度、提高課堂效率、拓展學(xué)生思維，并幫助學(xué)生理解傳感器工作原理。該應(yīng)用從教學(xué)實際出發(fā)，以熱敏電阻傳感器測溫為例，說明了“溫度檢測報警器教板”的應(yīng)用價值。

3.2 目標體溫度監(jiān)測

該設(shè)計的溫度檢測報警器可對某一目標體進行溫度監(jiān)測控制，首先調(diào)節(jié)電位器調(diào)制好報警溫度，預(yù)設(shè)溫度值調(diào)整好固定電位器。將熱敏電阻接觸被測目標體，當(dāng)目標體溫度達到預(yù)設(shè)溫度值時，蜂鳴器滴滴報警，達到溫度監(jiān)測目的。

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