简易火灾报警器的制作闵行中学高二（8）陈世杰于天润摘要随着火灾的频发，越来越多的火灾报警器流入市场。简易的火灾报警器便成了居
家防火的必备“助手”。本实验的核心问题在于火灾发生时，通过简易火灾报警器提醒受灾者第一时间逃离火场并实行相应措施，因此本实验的方法
为实际组装，产出成品。实验过程中，通过负温度系数热敏电阻与光敏电阻因温度与光照强度上升而阻值下降，实现电路中通过蜂鸣器与发光二极管
的电流达到额定工作电流，从而达到其额定功率，实现从视觉与听觉两方面帮助受灾者发现火灾情况，从而更快地逃离火场。本实验的改进为在电路
中接入烟雾报警器，以物质流的方式提醒受灾者火灾情况。关键词：简易火灾报警器敏感电阻烟雾传感器蜂鸣器引言：随着火灾的频发，
越来越多的火灾报警器流入市场。简易的火灾报警器便成了居家防火的必备“助手”。本实验的核心问题在于火灾发生时，通过简易火灾报警器提醒
受灾者第一时间逃离火场并实行相应措施，因此本实验的方法为实际组装，产出成品。一、实验目的用负温度系数热敏电阻与光敏电阻制作简易火灾
报警器。在火灾发生时，通过简易火灾报警器提醒受灾者第一时间逃离火场并实行相应措施。二、实验内容（一）理解火灾报警器工作原理（二）进
行火灾报警器的结构设计（三）制作火灾报警器（四）成品的测试与分析讨论三、实验器材1.负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻器。它是以
锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅
等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降
低。图1负温度系数热敏电阻2.光敏电阻光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电
导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。图2光敏电阻3.烟雾传感器烟
雾传感器通过内部电离室产生的正负离子，收到电场作用各自向正负电极移动，再通过烟雾逸出外电离室，干扰粒子运动进而改变电路的电流与电压
，破坏电离室间的平衡，发出报警信号，达到拟人化报警机制。4.其它面包板纽扣电池电池座发光二级管蜂鸣器连接跳线四、实验步骤（一）
安装报警器将纽扣电池座安装在面包板上，将蜂鸣器安装在纽扣电池的正极附近，长腿插在与纽扣电池同一水平线面包板中间槽的另一边的孔内。图
3电压式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。（二）安装电阻并联链接负温度系数热敏电
阻、光敏电阻和烟雾传感器。图4负温度系数热敏电阻器负温度系数热敏电阻器是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制
造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和
孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~100
0000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。图5光敏电阻光敏
电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅
速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。图6烟雾传感器
烟雾传感器在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的
电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无
线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。（三）安装二极管将发光二极管安装在面包板上，二极管正极安装在纽扣
电池座正极附近，插与纽扣电池座同一水平线的孔内，负极插在蜂鸣器负极同一水平线的孔内。（四）检验报警器模拟火灾场景将简易火灾报警器放
在打火机上方，负温度系数热敏电阻与光敏电阻阻值瞬间减小电流通过发光二极管闪烁蜂鸣器发声，烟雾传感器无线发射器发出无线报警信号。五、
结论通过对电路的掌握实现了制作出简易火灾报警器，而报警器通过从“嗅觉、听觉、视觉”三重感官的报警机制十分有效的确保了预警的及时性
。因此作为一个可以运用于一般家庭简易报警器它既不昂贵而且十分有效。六、致谢感谢陈世杰、于天润、周琰老师。七、参考文献清华大学电子学教研组编，童诗白，华成英.主编模拟电子基础第三版.高等教育出版社.2001 |
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