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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流火灾报警器.精品文档.火灾报警器电路摘要 现如今，火灾时有发生，给国家和人民带来巨大的经济损失，甚至会使人民家破人亡。因此，火灾报警器在现实生活中起到了至关重要的作用。为了了解火灾报警器的结构原理，也为了将所学理论知识运用于实践，锻炼一下自己的动手能力，我们选择了制作这个简易火灾报警器。本电路利用了热敏电阻遇热电阻减小的特性，用两个热敏电阻所受不同温度产生的压差来控制差分放大电路的输出电压，即单限比较器的输入电压，通过跟单限比较器的阀值电压相比较，当比阀值电压大时，单限比较器实现了电压跳变，从而使发光二极管和三极管导通，最终使得声光报警器工作
2、，蜂鸣器开始报警。一个简易的火灾报警器完成了。关键词 火灾报警器热敏电阻温度传感器差分放大电路单限比较器声光报警电路1设计任务与要求1.1基本要求 该设计中有热感电阻2个，对周围环境的温度很敏感。用两个热敏电阻所受不同温度产生的压差来控制差分放大电路的输出电压，当比阀值电压改变时，单限比较器2实现了电压跳变，从而使发光二极管和NPN三极管导通，最终使得声光报警器工作，蜂鸣器开始报警。1.2设计所用器材设计的火灾报警器所要用到的器材有数字万用表1台、热敏电阻2个、运算放大器2个、蜂鸣器1个、NPN三极管1个、直流电源6台、稳压管1个、发光二极管1个、电阻若干。具体清单如下表1.2所示名称数量数字
3、万用表1台热敏电阻2个运算放大器2个蜂鸣器1个NPN三极管1个直流电源6台稳压管1个发光二极管1个电阻若干表1.2设计所用器材清单2设计分析及原理2.1设计分析本电路利用了热敏电阻遇热电阻减小的特性，用两个热敏电阻所受不同温度产生的压差来控制差分放大电路的输出电压，即单限比较器的输入电压，通过跟单限比较器的阀值电压相比较，当比阀值电压大时，单限比较器实现了电压跳变，从而使发光二极管和NPN三极管导通，最终使得声光报警器工作，蜂鸣器开始报警。2.2设计原理原理一：热敏电阻R与RP1分压，R与RP2分压分别得到UI1和UI2即：UI1VCCR（RRP1）UI2VCCR（RRP2）常温下，R分压大于
4、R分压，电路截止，发光二极管不发光，蜂鸣器不报警。当R接受高温时，R阻值逐渐减小，其上面的分压逐渐减小，当UI1UI2时，二者形成压差，第一级放大器电路导通，同时对信号进行放大，一级运放输出电压U1R2（UI1UI2）R1。原理二：1.5V电压在第二级运放的反向输入端有分压，即U-1.5R4（R3R4），形成单限比较器。如下图2.1所示：图2.2单限比较器当U1U-时，稳压管反向导通，电压为负，电路截止；当U1U-时，稳压管正向导通，发光二极管导通，开始发光，同时蜂鸣器开始报警。3设计电路图火灾报警器总体设计电路图3如下图3.1所示图3.1火灾报警器总体设计电路图4设计步骤一、选择适当的热敏电
5、阻R20R30RP1RP251因此UI1VCCR（RRP1）1.69VUI2VCCR（RRP2）2.22V同时，R110K，R220K，从而，通过一级运放后的输出电压U1R2（UI1UI2）R11.5V。二、第二级运放有门限电压U-1.5R4（R3R4）可以选R33K，R42K，从而U-0.6V。当U1U-时，UOH=UZ。三、稳压二极管选用6V，因此UOH=UZ6V，UOL=-6V。四、发光二极管UD=2.5V，ID20MA。由ID（UOHUD）R5，可以得出R551。五、三极管的基极电流IB（UOHUBE）R6，UBD0.7V，IB约为几毫安，因此R6可以选3K。六、蜂鸣器电流即集电极电流
6、ICIB。七、电源为直流电源，加在运放上的为12v，还有三个为6v，一个为1.5v，具体位置参看电路图。5电路框图火灾报警器的电路框图2如图5.1所示图5.1火灾报警器的电路框图6电路仿真图火灾报警器的电路仿真图1如图6.1所示图6.1火灾报警器的电路仿真图7电路说明一、热敏电阻随温度的升高电阻逐渐减小，通过两热敏电阻阻值变化引起的压差控制第一级运放的输入输出。二、比例运放通过放大压差，并与第二级运放反向输入电压相比较，形成单限比较器。三、通过第二级运放正向输入端电压的变化，使单限比较器输出不同的电平，来控制发光二极管和蜂鸣器的工作与否。从而就控制了报警电路的工作与否。四、电路导通后，发光二极
7、管发光，蜂鸣器报警。8结论本电路利用了热敏电阻遇热电阻减小的特性，用两个热敏电阻所受不同温度产生的压差来控制差分放大电路的输出电压，即单限比较器的输入电压，通过跟单限比较器的阀值电压相比较，当比阀值电压大时，单限比较器实现了电压跳变，从而使发光二极管和三极管导通，最终使得声光报警器工作，蜂鸣器开始报警。一个简易的火灾报警器完成了。通过此次设计让我对电路有了更深一步的了解，加深印象，巩固了基础知识。参考文献 1 胡宴如、耿苏燕著.高频电子线路（第三版）M北京：高等教育出版社，2004年2 清华大学电子学教研组，杨素行著.模拟电子技术基础简明教程（第四版）M.北京：高等教育出版社，2005年3 阎石著.数字电子技术基础（第二版）M北京：高等教育出版社，1997年4 华成英.数字电子技术基础（第三版）M北京：高等教育出版社，20045 余孟尝. 数字电子技术基础简明教程（第三版）M北京：高等教育出版社，2006