1緒論：

溫度是一個十分重要的物理量，對它的測量與控制有十分重要的意義。隨著現代工農業技術的發展及人們對生活環境要求的提高，人們也迫切需要檢測與控制溫度。

溫度控制電路在工農業生產中有著廣泛的應用。日常生活中也可以見到，如電冰箱的自動制冷，空調器的自動控制等等。利用熱敏電阻器和音樂集成電路制作一個溫度報警器，也可以演示自動控制電路的工作原理。電路的觸發端接在熱敏電阻器和微調電阻器的中間，當環境溫度升高時，熱敏電阻器的阻值減小，電路的觸發端電壓升高，觸發音樂集成電路工作。調節微調電阻器的阻值，可以改變電路報警時的溫度。

現代信息技術的三大基礎是信息采集（即傳感器技術）、信息傳輸（通信技術）和信息處理（計算機技術）。傳感器屬于信息技術的前沿尖端產品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業生產、科學研究和生活等領域，數量高居各種傳感器之首。因此傳感器在此溫度報警器的制作中起了重要的作用。

2 溫度報警器基本介紹

2.1溫度報警器的功能

現代社會是信息化的社會，隨著安全化程度的日益提高，機房一一作為現代化的樞紐，其安全工作已成為重中之重，機房內一旦發生故障，將導致整個系統的癱瘓，造成巨大的損失和社會影響；敏探公司研發出機房超溫報警系統，功能強大。

造成高溫火災有：電氣線路短路、過載、接觸電阻過大等引發高溫或火災；靜電產生高溫或火災；雷電等強電侵入導致高溫或火災；最主要是機房內電腦、空調等用電設備長時間通電工作，導致設備老化，空調發生故障，而不能降溫；因此機房內所屬的電子產品發熱快，在短時間內機房溫度升高超出設備正常溫度，導致系統癱瘓或產生火災，這時超溫報警系統就發揮應有的功能。

本文介紹的是采用熱敏電阻作為敏感元件的溫度報警器，當由金屬探頭所接觸的溫度通過傳感器到開關，如果溫度超過預定值，此時的開關即開啟，連接報警器發出報警聲，此時的發聲的報警裝置可以通過改變一些元器件的接法而發出不同的聲音。為了增加實用效果，特添加由共陽極雙色發光管組成的指示電路。電路不報警時為綠燈，反則報警時為紅綠交替。

2.2發展前景

目前我國人民生活水平有所提高，一些電器產品正深入到千家萬戶，據統計，我國目前有約13億人口，幾乎每個家庭都用過象熱得快之類的燒水工具。隨之而來的便是由于使用不當或在使用的同時卻忘了而發生的事故。如果將本系統用于實際，可以有效遏制該類事故發生。因此，如果實際的產品一旦投放市場，必將有很大的市場空間和廣闊的發展前景。本產品在把一些連線以不同的方式連接時，可以發出不同的報警聲。

本產品克服了現在流行的報警器的缺點，成本低，具有更大的實用性、新穎性。主要創新點及應用前景如下：高靈敏度，高穩定性，報警及時。

本系統能具有高靈敏度和高穩定性，得益于系統有很好的傳感器。但是它仍然有一定的缺陷，自身有很大的局限性。如果能夠把更好的傳感器應用到該產品中，該產品會有更廣闊的發展前景。

3 溫度報警器的制作過程

3.1溫度報警器電路設計方案一工作原理設計方案一的電路圖如圖1:

該溫度報警器的主電路由NTC測溫電阻，可調溫度電位器，低頻振蕩器和音頻振蕩器四部分組成。工作原理如下：

由電位器設定好溫度值，當溫度升高時，測溫電阻NTC的電阻值降低，達到CD4011輸入高電平閥值，導致低頻振蕩器工作，調制音頻振蕩器，通過三極管放大，由報警裝置發出報警聲。

3.2電路設計方案二的工作原理
該溫度報警器的電路如圖2所示。時基電路IC1、電位器Rp 、電阻R1和熱敏電阻RT組成溫度檢測觸發電路。RT是一種負溫度系數熱敏電阻，阻值隨溫度的升高而逐漸減小。IC2是一種音響集成電路KD9561，能產生4種模擬聲，即警車聲、消防車聲、救護車聲和機槍聲。IC3為音頻功率放大器，可將微弱的音頻信號放大，推動揚聲器B發聲。具體工作過程如下：

溫度未達到預定值時，由于溫度傳感器RT的阻值大于1/2（Rp+R1），IC1的觸發端②腳電位高于1/3G（2V），使得IC1的③腳為低電位，二極管VD截止，IC2因得不到供電電壓而無音頻信號輸出，揚聲器B無聲。當溫度升高到預定值時，RT的阻值將小于1/2（Rp+R1），IC1的觸發端②腳電位低于1/3G（2V），IC1的輸出端③腳為低電位跳變到高電平，二極管VD導通，輸出約5V（200mA）的直流電壓。該直流電壓經電容C2濾波后供給IC2。這時IC2產生的警笛信號由OUT端輸出，經C3耦合至IC3的輸入端③腳進行功率放大。放大后的音頻信號從IC3的⑤腳輸出，最后經電容C6驅動揚聲器B發出響亮的警笛報警聲。

通過對以上兩種方案的各個方面的比較。如適用前景和市場經濟效益分析來看，選擇第一種方案比較合理。

3.3裝置中元件的選擇
RT選用測溫型MF53-1負溫度系數熱敏電阻，在25?Ｃ下，其標稱阻值為2890Ω±2%。IC1為NE555時基集成電路，IC2為四聲音響集成電路KD9561，IC4是LM386型功率放大集成塊。RP選用小型實芯電位器，G為6V疊層干電池，也可用6V整流電源。B選用阻抗為8Ω、功率為0.25W的小型電動揚聲器。其余元件均可按圖示參數選用，無特殊要求。

3.4制作與調試
在焊接的過程中，為保證焊點牢固、接觸良好與美觀，不存在虛焊、假焊，在焊接前要用刀、斷鋸條或砂紙刮去或打光引腳引線上的油污、氧化膜或漆，直至露出光亮干凈的表面，之后涂上松香溶液，其上搪一層錫。焊接時應掌握好溫度及時間，焊接時間一般在3～5秒。若焊接時間過短，焊錫未與焊件充分浸熔易產生虛焊、假焊；時間過長，則將燙壞印制板的銅箔或元件。電烙鐵溫度過低，焊點表面粗糙、無光澤、呈豆腐渣狀。焊接時，烙鐵頭應同時緊貼引腳或引線頭及印制板上的焊盤銅箔，當焊點溫度升至焊錫熔點時，焊錫熔化即自動流到引線與銅箔間，形成錐狀光滑焊點，之后迅速移開烙鐵。焊錫未完全凝固前，不能移動或搖動被焊元器件。焊錫可事前熔在烙鐵頭上，亦可在烙鐵貼在焊點加熱時將其送入。

圖3為溫度報警器的印刷電路。各元件焊接完畢， 焊接結束后必須檢查有無漏焊、虛焊以及由于焊錫流淌造成的元件短路。虛焊較難發現，可用鑷子夾住元件引腳輕輕拉動，如發現搖動應立即補焊。這一階段的調試是調試的第一部分即斷電調試，步驟如下：

1）短路檢測系統電路焊接完成后，必須進行短路檢測。檢測方法簡單，選用合適的萬用表歐姆擋，用紅黑表筆接電路板的+5V電源的正負極，如果存在充放電現象（即電阻指示從大到小再到大或從小到大），最后電阻穩定在一個適當的位置。則基本可排除系統短路現象。如果無充放電現象或電阻值穩定在很小的值，則說明系統可能存在短路故障，不能通電實驗，必須對系統進行仔細的排查，直至解決。

2）原理正確性確認不同的電路有不同的工作原理。因此必須針對具體電路進行具體分析。

本設計的硬件電路原理設計在前面電路設計中已得到驗證，為正確。

上面檢查無誤后，進入第二部分的調試即通電調試，由電路原理可知，IC1的觸發端②腳電位的高低由溫度傳感器RT、電位器RP和電阻R1組成的串聯分壓電路決定。調節RP的阻值可在一定溫度下使IC1翻轉，達溫度報警之目的。RT的標稱值為3K，當溫度在50?Ｃ時，其阻值約為950Ω，100?Ｃ時為240Ω左右。若檢測液體則需要自制測溫探頭。方法是首先把RT封裝在一節長100mm、直徑20mm的銅管內，用環氧樹脂膠將兩端封固。用時，將溫度探頭插入液體，本電路選用警車聲作報警信號。KD9561所發出的模擬聲取決于選聲端SEL1和SEL2的連接方式，例如SEL1和SEL2均斷開時為警車聲，SEL1接負電壓時為救護聲，SEL2接正電壓時為機槍聲。整個電路板裝入一硬塑料小殼中便可投入正常使用。