温度报警器电路板设计

    王丽博　王庆平

    

    

    

    摘 要：设计制作了一个以热敏电阻为检测元件的温度报警器，通过热敏电阻感应被测温度，当被测温度超过预设温度时，蜂鸣器报警 ，指示灯熄灭。电路板配有可调电位器，可调节预设温度值。该设计可应用于日常生产和生活中应用，也可做为课堂教具使用。

    关键词：温度报警器;电路板;设计

    中图分类号：G642文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.11.006

    0 引言

    当今，温度信息的获取与人类生产、生活息息相关。本设计提出了一种基于负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）热敏电阻检测温度的思路，热敏电阻具有输出信号大，灵敏度高、稳定性好、体积小、电阻值大等特点。电路配有电位器可调节测温预设值。整个测温电路板具有体积小巧、结构紧凑、功耗小的特点。电路板输入电压为5 V直流电。

    1 系统原理与组成

    本系统由热敏电阻、蜂鸣器、UA741运算放大器、NE555集成块和直流电桥构成。热敏电阻实时检测被测体的温度，并将温度物理信号通过测量电桥转化为电信号，转换的电信号值与预设值相比较，控制蜂鸣器通断，以达到测温报警的目的。测温报警系统框图如图1所示。

    2 温度报警系统电路图

    2.1 系统电路原理图

    如图2所示，电路中RP1、R1、R2、R3、RT构成测温电桥。当温度在预置温度以下时，UA741的2脚电位高于3脚，741的6脚输出低电平，LED灯亮，蜂鸣器不响，即不报警。当温度升高时RT的阻值下降，741的2脚电压随着下降，当2脚电压低于3脚电压时，6脚就输出高电平，开始报警，LED随之熄灭。

    RP1为电位器，可通过调节阻值实现测温报警值（测温灵敏度），实现了测温报警器的使用范围要求。蜂鸣器供电方式采用直流电压，使用范围广。该报警器，一旦调节好预设值，热敏电阻实时感知被测体温度，当被测温度超过预设值时，蜂鸣器报警，从而实现温度检测报警功能。

    3.2 报警器元器件

    根据系统原理及功能要求，有针对性的进行了报警器元器件的选择，具体元器件明细如下表所示，电路板成品如图3所示。

    3 温度检测报警器应用

    3.1 《自动检测技术》课程教具应用

    《自动检测技术》主要介绍日常生活、生产中常见的传感器，该课程在教学实施过程中，具有概念难理解、原理抽象的特点，如果开发相关模块教具可提高教学效果，学生可以通过形象直观的实物教具增强知识理解力。在“传感器的应用”实验教学中需要相应的教具来降低教学难度、提高课堂效率、拓展学生思维，并帮助学生理解传感器工作原理。该应用从教学实际出发，以热敏电阻传感器测温为例，说明了“温度检测报警器教板”的应用价值。

    3.2 目标体温度监测

    该设计的温度检测报警器可对某一目标体进行溫度监测控制，首先调节电位器调制好报警温度，预设温度值调整好固定电位器。将热敏电阻接触被测目标体，当目标体温度达到预设温度值时，蜂鸣器滴滴报警，达到温度监测目的。

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