传感器的综合应用-小制作

第13章传感器的综合应用2/4/20231学习目的掌握传感器的应用技术了解传感器与检测电路的调试方法

2/4/2023213.1电阻应变式力传感器制作的数显电子秤

13.2敲击式电子门铃

13.3超温报警电路

13.4水位指示及水满报警器

13.5光控延时照明灯

13.6热释电红外探头报警器

13.7超声波遥控照明灯

13.8感应式防盗报警器

13.9吸烟报警器

13.10触摸式延时照明灯本章小结主要内容返回主目录2/4/20233随着科学技术的发展，传感器几乎渗透到所有的技术领域，如工业生产、宇宙开发、海洋探索、环境保护、资源利用、医学诊断、生物工程、文物保护等等广泛领域，并逐渐深入到人们的生活中。本章仅列举传感器在部分检测与控制中的应用，通过这些简单的制作，使读者充分掌握传感器的工作原理及其应用，加深对传感器的理解。2/4/2023413.1电阻应变式力传感器制作的数显电子秤该电子秤是根据应变式传感器的工作原理制作的数字式电子秤，具有准确度高，易于制作、成本低、体积小巧、实用等特点。其分辨率为1g，在2kg的量程范围内经仔细调校，测量精度可达0.5%。2/4/2023513.1.1工作原理图13-1数显电子秤电路原理图电阻应变式传感器，采用E350-2AA箔式电阻应变片，其常态阻值为350数显面板提供1.22V基准电压，经R5、R6及RP2分压后作为A/D转换器的参考电压A/D转换器放大电路2/4/2023613.1.2元件选择IC1选用ICL7126集成块；IC2、IC3选用高精度低温漂精密运放OP07；IC4选用LM385-1.2V集成块。传感器R1选用E350-2AA箔式电阻应变片，其常态阻值为350。各电阻元件选用精密金属膜电阻。RP1选用精密多圈电位器，RP2、RP3经调试后可分别用精密金属膜电阻代替。电容C1选用云母电容或瓷介电容。2/4/2023713.1.3制作与调试该数显电子秤外形可参考图13-2形式。其中形变刚件可用普通钢锯条制作，其方法是：首先将锯条打磨平整，再将锯条加热至微红，趁热加工成“U”形，并在对应位置钻孔，以便以后安装；然后再将其加热至橙红色（700～800℃），迅速放入冷水中淬火，以提高其硬度和强度；最后进行表面处理工艺。有条件时，可采用如图13-3所示的准S型传感器。秤钩可用清理胶粘接于钢件底部。应变片则用专用应变胶粘接于钢件变形最大的部位（内侧正中），这时其受力变化与其阻值变化刚好相反。拎环用活动链条与秤体连接，以便使用时秤体能自由下垂，同时拎环还应与秤体在同一垂线上。图13-2图13-3准S型传感器2/4/20238调试在调试时，应准备1kg及2kg标准砝码各一个，调试过程如下：零位调整。首先在秤体自然下垂无负载时调整RP1，使显示器读数为零。满量程调整。当秤承担满量程重量时（如2kg），调整RP2，使显示器读数为满量程值。中间位置调整：当秤钩下悬挂1kg的标准砝码时，调整RP3，使显示器读数为1.000。重复第2、3步，直到满足要求为止。最后准确测量PR2、RP3电阻值，并用精密金属膜电阻代替。RP1引出表外，以便于测量前调零之用。2/4/2023913.2敲击式电子门铃该敲击式电子门铃是用压电传感器作为检测元件的。其特点是：当有客人来访时，只要用手轻轻敲击房门，室内的电子门铃就会发出清脆的“叮咚”声。工作可靠、实用性强。2/4/20231013.2.1工作原理图13-4敲击式电子门铃电路压电陶瓷片BC固定在房门内侧上，当有人敲击门时，BC受到机械振动后，其两端产生感应电压（压电效应），该电压经VT1放大后，作为触发电平加至IC1和IC2的CP端，使单稳态触发器翻转，IC1的输出端输出低电平脉冲给IC2的R端，IC2开始对敲击脉冲进行计数。延时约1s后，IC1的输出端恢复为高电平，IC2停止计数。当1s内敲击脉冲超过3次时，IC2的输出端会产生高电平脉冲，触发音乐集成电路IC3工作，IC3的O/P端输出音乐电平信号，该信号经VT2和VT3放大后，推动扬声器BL发出“叮咚”声。拾音放大器单稳态触发器脉冲计数器音乐发生器音频放大器压电陶瓷片2/4/20231113.2.2元器件选择R1～R7均选用RTX-1/8W碳膜电阻器。CI～C3均选用涤纶电容器或独石电容器；C4～C6均选用CD11-16V的电解电容器。VT1用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数≥150；VT2选用9013或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数≥100；VT3选用9012型硅PNP中功率三极管，要求电流放大系数≥50。IC1选用CD4013双D触发器数字集成电路；IC2选用CD4017十进制计数分频器数字集成电路；IC3选用KD2538音乐集成电路。BL选用0.25W、8微型电动式扬声器。BC用27mm的压电陶瓷片，如FT-27等型号。G用两节5号干电池串连而成，电压3V。2/4/20231213.2.3制作与调试IC3芯片通过4根7mm长的元器件剪脚线插焊在电路板上；除压电陶瓷片BC外，焊接好的电路板连同扬声器BL、电池G（带塑料架）一起装入绝缘材料小盒内。盒面板为BL开出拾音孔；盒侧面通过适当长度的双芯屏蔽线引出到压电陶瓷BC。实际安装时，将压电陶瓷片BC通过502胶粘贴在大门背面正对个人常敲门的位置（一般离地面1.4m左右），门铃盒则固定在室内墙壁上。2/4/2023132/4/2023142/4/202315电子门铃是是现代家庭中用来向主人通报来客的小装置，有普通电子门铃、音乐电子门铃、遥控电子门铃等。本项目主要介绍电子声光音乐门铃，它采用专用的音乐集成电路，再配少量的分立元件组成。只要按动一下按钮，它就能自动奏出一支乐曲或发出各种不同的模拟音响来；同时，装在机壳面板上的发光二极管还会随乐曲节奏闪闪发光，起到装饰和光显示功能。

电子门铃简介2/4/202316二、电路组成音乐集成电路ASBTGVSSROSC1OSC2OUTVDDBVT9013/9014G3VC声光音乐门铃电路元件作用2/4/202317A：电路的核心元件，是一片有ROM记忆功能的音乐集成电路。ROM是英文缩写词，中文意思是“只读存储器”，也就是说存储器内容已经固定，只能把内容“读”出来。音乐集成电路A内储什么曲子，完全由ROM的内容决定。它实际上是一种大规模CMOS（互补对称金属氧化物半导体集成电路的英文缩写）电路，它内部线路很复杂，这里不作专门介绍，我们只要弄清楚它的外接引脚功能及用法就可以了。

2/4/202318VDD和VSS分别是音乐集成电路A的外接电源正、负极引脚。OSC1、OSC2是音乐集成电路A的内部振荡器外接振荡电阻器引脚，个别需外接RC振荡元件，此时外接的电阻器或电容器便可作为乐曲演奏速度及音调调整元件。也有的音乐集成电路A将振荡元件全部集成在芯片内部，不需要外接元器件，这时振荡频率就无法外调节。TG是音乐集成电路A的触发端，一般采用高电平（直接与VDD相连）或正脉冲（通过按钮开关SB接VDD）触发均可。OUT是音乐集成电路A的乐曲信号输出端。一般的音乐集成电路A需外接一只晶体三极管VT做功率放大后推动扬声器B发声，但也有一些音乐集成电路A输出功率较大，可以直接推动扬声器放音。

2/4/202319B（喇叭）：发音元件。VT：三极管，可用9013或9014，可将集成电路输出的电讯号进行放大，从而保证喇叭发出较大的声音。G（电源）：电路的原动力，有了它，电路方可正常工作，就像你们每天食用的饭菜一样，必不可少。C：交流旁路电容器，作用是防止音乐集成电路A受杂波感应误触发。因为音乐集成电路A的TG脚输入阻抗很高，当按钮开关SB的引线较长时，特别是引线与室内220V交流电源线靠得较近时，每开关一次电灯或家用电器就会造成集成电路误触发，使门铃自鸣一次。有了电容器C就能有效消除这种外干扰，使门铃稳定、可靠地工作。实际中，C也可用一只300Ω～510Ω的1/8W碳膜电阻器来代替；也可将C直接跨接在音乐集成电路A的VDD与TG引脚（接SB的位置）之间。发光管：用于光显示，随音乐起伏而闪烁，有一定的装饰效果SB：按钮开关，电路图2/4/202320四、几种常见的声光门铃制作声光音乐门铃的关键元件是音乐集成电路A。目前，音乐集成电路的品种繁多，按其内储乐曲数量可分为单曲、多曲和具有各种模拟音响等多种。其封装形式有塑料双列直插式和单列直插式；还有用环氧树脂将芯片直接封装在一块小印刷板上，俗称黑胶封装基板，也称软包封门铃芯片。下面，介绍几种用最常见的音乐集成电路芯片制作声光门铃的接线图。

2/4/202321图一图一所示是用CW9300或KD-9300系列音乐集成电路芯片制作声光门铃的接线图。这两种系列集成电路芯片均内储世界名曲一首，其外引脚排列和功能都一样，只是每种系列按内储乐曲不同划分成许多型号。目前，CW9300或KD-9300系列集成芯片内储乐曲共有31种，可供用户选择使用。R是音乐集成电路A的外接振荡电阻器，其取值范围一般在47kΩ至82kΩ之间。R阻值小，乐曲演奏速度快；R阻值大，乐曲节奏慢。该电路每按动一次按钮开关SB，扬声器B就会自动鸣奏一支长约15～20s的世界名曲。

2/4/202322SBBHFC1500图二图二所示是用KD-150或HFC1500系列音乐集成电路芯片制作声光门铃的接线图。这类系列芯片主要内储有国内流行歌曲或世界名曲，还包含了“叮—咚”双音模拟声（KD-153H型）等，品种繁多，可满足不同爱好者需求。该系列音乐集成电路A将外接振荡电阻集成在芯片内部，省去了外接电阻器的麻烦，使制作更简单。

2/4/202323图三所示是用HY-100系列音乐集成电路芯片制作声光门铃的接线图。该系列芯片已集成了功率放大器，故不必再外接功率三极管，这给安装和使用带来不少方便。此门铃每按动一下按钮开关SB，扬声器B即能奏出一支20s左右的乐曲。图三2/4/202324图四图四所示是用HY-101音乐集成电路芯片制作声光门铃的接线图。HY-101是在HY-100系列基础上派生出来的另一种音乐集成电路。它与HY-100一样具有驱动能力强等特点，不用外接三极管就能直接推动扬声器B发声和发光二极管VD闪亮。它和HY-100不同的地方是内储容量较小，因此发声时间较短。前面介绍的几种音乐门铃，每触发一次，奏乐时间一般都在15～20s左右，这在有些场合（如居住单元楼房的家庭）显得过分冗长。此时采用HY-101集成电路非常合适，它触发一次，奏乐时间约5s左右。

2/4/202325图五所示是用ML-03集成电路芯片制作多曲声光音乐门铃的接线图。ML-03内储12首世界名曲主旋律，每接动一次按钮开关SB，扬声器B就播放一首乐曲；12首乐曲受触发依次播完后，再按SB，又重新从头开始播第一首乐曲。这种门铃曲调变化多样，给人以新鲜感。R和C2分别是音乐集成电路A的外接振荡电阻器与电容器，适当改变它们的参数，可调整乐曲演奏速度及音调。与ML-03功能及印制电路板引脚一样的多曲音乐集成电路还有CW2850、KD-482等型，它们可以直接进行替换。图五2/4/202326晶体管VT最好采用集电极耗散功率大于300mW的硅NPN型中功率三极管，如9013、8050、3DG12、3DK4和3DX201型等，要求电流放大系数β＞100。VD最好选用￠5mm的红色发光二极管。电阻器均用RTX-1/8W型小型碳膜电阻器。电容器均用CT1型瓷介电容器即103。B用阻值8Ω、功率0.25W小口径动圈式扬声器。SB用市售门铃专用按钮开关。G用两节5号干电池串联（须配带塑料电池架）而成，电压3V。元件选择2/4/20232713.3超温报警电路本超温报警电路是采用LM45C贴片式温度传感器设计的，报警温度可任意设定，超过设定温度时会发出声、光报警信号。2/4/20232813.3.1工作原理当探头LM45C所在环境超过设定温度时，CA3140比较器的6脚输出高电平，三极管VT导通，VL发光，HA发声以示超温报警。比较器有一定的滞后，这是为了防止测量温度在阈值温度上下波动时，产生不稳定的报警声。图13-5超温报警电路贴片式温度传感器基准电压源运算放大器组成的比较器设定报警温度（每10mV相当于1℃）2/4/20232913.3.2元器件选择IC1选用美国国家半导体公司生产的LM45C贴片式温度传感器，其输出电压与摄氏温度成正比，灵敏度为10mV/℃，不需要调整。IC2选用运算放大器CA3140。VS采用2.5V硅稳压二极管，如LM4431；VL采用3mm高亮度发光二极管。VT采用9013或3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数＞100。R1～R7选用RTX-1/8W碳膜电阻器。RP采用WSZ-1型自锁式有机实心电位器。C1～C4均采用CT1瓷介电容器；C5选用CD11-10V的电解电容器。HA采用语音报警专用电喇叭。电源选用直流5V稳压电源。13.3.3制作与调试由于本电路较简单，按电路图焊接安装好后，一般不需要调试即可使用。2/4/2023302/4/2023312/4/20233213.4水位指示及水满报警器该水位指示报警器可用于太阳能热水器的水位指示与控制。太阳能热水器一般都设在房屋的高处，热水器的水位在使用时不易观察，给使用者带来不便。使用该水位报警器后，可实现水箱中缺水或加水过多时自动发出声光报警。2/4/20233313.4.1工作原理当水箱无水时，由于180k电阻的作用，使4个开关的控制端部为低电平，开关断开，发光二极管VL1～VL4不亮。随着水位的增加，加之水的导电性，使得IC的13脚为高电平，S1接通，VL1点亮。当水位逐渐增加时，VL2、VL3依次发光指示水位。水满时，VL4发光，显示水满。同时VT导通，B发出报警声，提示水已满。不需要报警时，断开开关SA即可。图13-6水位指示与水满报警电路四双向模拟开关集成电路CD4066和相关元器件组成。每个电路内部有4个独立的能控制数字或模拟信号传送的开关2/4/2023342/4/20233513.4.2元器件选择IC选用四双向模拟开关集成电路CD4066。VT用9013或8050、3DG12、3DX201型硅NPN中功率三极管，要求＞150。VL1～VL4用F5mm高亮度红色发光二极管。R用RTX-1/8W碳膜电阻器。B用YD57-2型8圈式扬声器。电源可用4节1.5V电池或6V直流稳压电源。2/4/20233613.4.3制作与调试制作时可制作一个简易面板。并根据实际情况及个人爱好选择合适的报警器B。调试时将五个探知电极安置水盆的不同水位高度，接通水位报警电路，给水盆中慢慢加水，在各种不同水位对电路报警效果进行调整。2/4/20233713.5光控延时照明灯光控延时照明灯，采用红外发光二极管及光敏三极管作为双重光控元件，用于走廊楼道照明.2/4/20233813.5.1工作原理图13-7光控延时照明灯电路原理图时基集成电路IC与电位器RP、电容器C1构成单稳态触发器光控电路红外光控电路2/4/202339当有人进入光控区后，遮挡光照使VTL1截止，IC的2脚变为高电平，人走出光控区后，IC的2脚加入负脉冲，使其内部的触发器翻转，IC的3脚输出高电平，使VT受触发而导通，照明灯EL被点亮。待IC暂态结束后，其3脚恢复低电平，使VT截止，照明灯EL熄灭。在白天有光时，VTL2呈现导通状态，使IC的4脚（复位端）为低电平，整个控制电路白天不工作。在晚上，VTL2因无光照射而呈现截止状态，IC的4脚变为高电平，整个控制电路开始工作若光控区无人时，则VL发出的红外线使VTL1导通，IC的第2脚为恒定的低电平，3脚输出低电平，VT截止，照明灯EL不亮（因为只有IC第2脚有负脉冲输入时，其内部的触发器才动作，IC的3脚才输出高电平）2/4/20234013.5.2元器件选择IC选用NE555、µA555、SL555等时基集成电路。VL选用HG501中功率红外发射二极管；VTL1、VTL2选用3DU系列的光敏三极管。VT选用MAC97A6小型塑封双向晶闸管，可驱动100W以下的白炽灯泡，使用时应加散热片；VD选用1N4004型等硅整流二极管。RP选用WS型小型精密电位器；R1～R4、R6均选用RTX-1/4W碳膜电阻器；R5选用RTX-2W碳膜电阻器。C1选用CD11型电解电容器；C2选用CT4D型独石电容器或CL11型涤纶电容器；C3选用CBB-400V型聚丙烯电容器。2/4/20234113.5.3制作与调试定时电路中除VL、VTL1、VTL2、EL外，其余元件焊在电路板上，装入塑料盒内，固定在走廊墙壁上。VTL2光敏三极管装在楼梯窗外，使其感受到白天光照。VL、VTL1分别安装在走廊两侧墙壁上，离地面约90cm。在光敏三极管VTL1前面可加装红色有机玻璃，以防止其它光源干扰。调节电位器RP的阻值，使其定时为20s左右。将VL对准VTL1，再分别安装好（可通电试验，用手遮挡住VL，再松开，观察灯EL是否点亮，以此来检查VL与VTL1是否对准）即可。2/4/2023422/4/202343电路原理：该延时照明灯的电路如附图所示。延时电路如虚线框内所示。图中K为拉线开关或墙壁开关，当K闭合后，该延时电路不工作，电灯处于正常的发光状态。当K被关断后，该电压一方面经R1向电容C充电，由于在C的充电期间没有电流流过R2，则三极管V一直处于截止状态；另一方面，该电压经R3、R4向可控硅SCR提供触发电压，使可控硅处于导通状态，因此在关灯后电灯亮一段时间。当电容C被充足电后，使三极管V由截止转为导通状态，将可控硅SCR关断，电灯也就熄灭了。

2/4/2023442/4/202345电路中，电源电路由照明灯EL、二极管VD1一VD5、电阻器R1、电容器C1和稳压二极管VS组成；声控电路由传声器BM、电阻器R2一R4、晶体管V1和电容器C2组成；光控电路由光敏电阻器RG、电阻器R6一R9和晶体管V2组成；延时电子开关电路由晶体管V2、V3、二极管VD6、电容器C4、电阻器R8一R10和晶闸管VT组成。交流220V电压经EL垠流降压、VD1一VD4整流、R1限流、VD5隔离、VS稳压及C1滤波后，为vi一V3提供＋11V工作电压。白天，RG受光照射呈低阻状态，V2、V3和VT均处于截止状态，EL不亮，光控电路不起作用。夜晚，RG无光照变为高阻状态，此时若有突发声响出现，则BM会接收到声音信号并将该声音信号转换为电信号，该电信号经V1放大后使V2和V3导通，从V3的集电极输出的电信号经VD6对C4充电，同时使VT触发导通，EL通电点亮。声音信号消失后，V2和V3截止，C4对VT的门极放电，使VT维持导通。当C4放电完毕后，VT截止，EL熄灭。改变C4的电容量，可以改变EL延时点亮的时间。2/4/2023462/4/202347夜晚离开房间，总要先关掉照明灯。可假如灯开关不在门口，那么关上灯再摸黑走到门口，十分不方便。工作原理：电路原理如下图所示。A、B分别接在原开关两端。合上开关S时，交流电的正半周经D6、R2、R1、D1和可控硅控制极，触发可控硅导通；交流电的负半周经D4、R2、R1、D1和可控硅控制极，触发可控硅导通。可控硅导通后，相当于短路C、D两点，因而A、B两点也经过二极管和导通的可控硅闭合起来。此时照明灯亮。断开开关S后，由于电容C1经R1、D1和可控硅控制极放电，使可控硅仍有触发电流维持导通。放电电流逐渐减小，一段时间后，可控硅截止，灯灭。此电路延时时间约为40～50秒。2/4/20234813.6热释电红外探头报警器热释电红外探头报警器由新型热释电式红外探头和语音集成电路等组成，是一种体积小、无须外部接线、使用方便的便携式报警器。每当它的前方5m范围内有人活动时，便会立即发出“嘟嘟，请注意！”的告警声。其最大的特点是白天和晚上都能正常工作，可广泛用于家庭防护、误入危险区域警示、商店营业部来客告知及外出旅行度假时安全防范等场所。2/4/20234913.6.1工作原理图13-8热释电红外探头报警器的电路图热释电式红外探测头,是一种被动式红外检测器件，它能以非接触方式检测出运动人体所辐射出来的红外能，并将其转化为正脉冲电信号输出；同时，它还能有效地抑制人体辐射波长以外的红外光和可见光的干扰。语音集成电路2/4/202350图13-8热释电红外探头报警器的电路图当有人进入监视区域内时，IC1的OUT脚输出与运动人体频率基本同步的正脉冲信号。该信号直接加到IC2的触发端TG脚，使IC2内部电路受触发工作，由其OUT脚输出内储的“嘟嘟，请注意！”电信号，经三极管VT功率放大后，推动扬声器B发出响亮的告警声。电路中，R为IC2外界时钟振荡电阻器，其阻值大小影响语音声的速度和音调。C为滤波电容器，主要用来降低电池G的交流内电阻，使B发声更加纯正响亮。2/4/20235113.6.2元器件选择IC1选用MP01型热释电式红外探测头，它将菲涅耳透镜、热释电传感器、单片数模混合集成电路组合在一起，构成了一个坚固、小巧、易安装的“一体化”器件。MP01采用TO5封装，典型尺寸为11～14.5mm。它共有三个引脚：即电源正极端VDD、信号输出端OUT和公共地端GND。由于MP01是靠感应热释红外线工作的，所以在夜间也能很容易地检测到运动的人体。IC2选用HFC5212型“嘟嘟，请注意！”语音集成电路。VT用8050型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数＞100。R选用RTX-1/8W碳膜电阻器。C选用CD11-10V型电解电容器。B用YD58-1型小口径8、0.25W动圈式扬声器。SIC用1x1小型拨动开关。G用三节5号干电池串联（须配塑料电池架）而成，电压4.5V。2/4/20235213.6.3制作与调试IC2芯片可通过5根7mm长铜丝直接插焊在电路板对应数标孔内。焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿IC1、IC2内部COMS集成电路。焊接好的电路全部装入合适的塑料小盒内。盒面板开孔伸出IC1探测镜头，并为B开出放音孔。盒侧面开孔固定SA。制作成的热释电红外探头报警器，一般无须任何调试便可投入使用。如果IC2语音声的音调或速率不理想，可通过更改IC2外接振荡电阻R阻值（620k～1.2M)来加以调整。R阻值大，语音声速慢且低沉；反之，则语音声速快且尖高。实际使用时，热释电红外探头报警器可放在任何需要对人体进行监视的地方（或固定在墙上），将IC1探测镜头正对着来人方向即可。该报警器的有效监视范围是一个半径5m、圆心角达100°的扇形区域。由于本装置实测静态总电流小于0.2mA，故用电十分节省。每换一次新干电池，一般可连续使用数个月时间。2/4/20235313.7超声波遥控照明灯超声波遥控照明灯，采用专用超声波发射集成电路，工作可靠，性能稳定。2/4/20235413.7.1工作原理图13-9超声波遥控照明灯电路图超声波发射专用集成电路，它的外围电路极为简单，当按下按键SB时，超声波发射换能器B1即向外发射频率为40kHz的超声波超声波接收换能器前置放大器声控专用集成电路电子开关2/4/202355如果再按一下发射器SB，接收控制器收到信号后，IC2的第12脚就会翻转回低电平，VT2截止，电灯EL熄灭。R3、R4组成分压器，且R4的阻值略大于R3，因而使IC2的输入端第1脚静态直流电平略高于1/2VDD，可使声控集成电路IC2处于最高接收灵敏度状态。低电平截止不动作不亮动合触点K1打开按一下发射器的按键接收到的超声波信号并将其转变为相应的电信号前置放大内部触发翻转高电平导通吸合通电发光2/4/20235613.7.2元器件选择IC1选用NYKD40T超声遥控发射专用集成电路，它采用金属壳封装，该集成块工作电压为9V,工作电流约为25mA，有效发射距离为10m；IC2采用BH-SK-I型声控集成电路，它采用黑膏软封装。B1为压电陶瓷型超声波发射换能器，型号为UCM-T40；B2为与B1相配套的超声波接收换能器，型号为UCM-R40。发射器为了力求体积小巧，电源G应采用6F22型9V层叠式电池；接收控制器则采用交流电降压整流供电，T选用220V/2V、8W优质成品电源变压器；K为JZC-22F、DC12V小型中功率电磁继电器，其触点容量可达5A。VT1选用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数≥200；VT2选用9013、3DG12、3DK4、3DX21型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数≥100；VD1、VD2均选用1N4001型硅整流二极管；VS选用6V、0.5W硅稳压二极管，如2CW21C、1N5233型等。C1、C2选用CT1型瓷介电容器；C3、C4选用CD11-16V型电解电容器。所有电阻均选用RTX-1/8W碳膜电阻器。2/4/20235713.7.3制作与调试将焊接好的电路板装入体积合适的绝缘小盒内，注意在盒面板为B2开出接收孔。按图13-9b选择元器件参数，一般不需要调试，即能可靠稳定工作，有效工作半径为10m左右。2/4/20235813.8感应式防盗报警器该防盗报警器采用多普勒传感器，具有灵敏度高、监视范围广等特点，适用于仓库或庭院作夜间防盗之用.2/4/20235913.8.1工作原理图13-10感应式防盗报警器电路多普勒传感器,通过外接环形天线W向周围空间发射微波信号低频放大器声响报警电路电子开关、延时电路天线2/4/202360即使侵入者远离监视区域，报警器也会持续报警一段时间（约25s）。无人进入防盗监视区内时有人进入IC1的监视区域内活动时输出恒定的直流电压报警电路不动作接受到被人体反射回来的微波信号输出脉动电压导通低电平高电平饱和导通报警电路动作，反复发出响亮的“有贼，抓贼呀”的报警声2/4/20236113.8.2元器件选择IC1选用RD627多普勒传感器模块；IC2选用NE555时基集成电路。VT2选用3DK4开关三极管；VT1和VT3选用8050型NPN中功率三极管，要求电流放大系数＞100。R1～R5选用RTX-1/4W碳膜电阻器。C1～C4、C6和C7均选用CD11-16V的电解电容器；C5选用涤纶电容器。HA选用专用内置语音集成电路和扬声器的高响度声响报警器。天线W可选用黑白电视机特高频(UHF)用室内环形天线（天线与IC1的1脚、2脚之间用阻抗为7馈线连接）。电源选用12V直流稳压源。2/4/20236213.8.3制作与调试按电路图焊接好后，即可通电调试。调整电阻器R4和电容器C4的数值，可决定报警时间的长短。2/4/20236313.9吸烟报警器该报警器安装在不宜吸烟的场合，当有人吸烟而烟雾缭绕时，会发出响亮刺耳的语言“不要吸烟”，以提醒吸烟者自觉停止吸烟2/4/20236413.9.1工作原理图13-11吸烟报警器电路气敏传感器稳压在4.2V，为语音集成电路IC2和VT供电语音集成电路升压功放报警器单稳态触发器2/4/202365表面吸附了烟雾或可燃性气体时B、L极间阻值减小电位下降电位下降，下跌到1/3VDD时，IC1的2脚受触发输出高电平输出语音信号发出响亮的报警语音虽然单稳态电路延时时间按图设定为10s,但只要室内的烟雾或可燃性气体不被驱散，IC1

的2脚的电位总不大于1/3VDD，它将一直输出高电平持续报警，只有烟雾消除后，MQK-2的B、L极间阻值复原至30k以上，且2脚的电位大于1/3VDD后，IC1才翻转输出低电平，从而停止报警。2/4/20236613.9.2元器件选择气敏传感器选用MQK-2型气敏元件；IC1选用NE555或LM555等时基集成电路；IC2选用LH-169A型语音集成电路；IC3选用升压功放模块TWH68。VT用9015或3CG21型硅PNP小功率三极管，要求＞100。VD用普通硅二极管1N4148。RP1、RP2用WH7-A型立式微调电位器。R1～R7选用RTX-1/8W碳膜电阻器。C1、C2、C4用CD11-10V的电解电容器，C3选用CC1型瓷介电容器。B用8、0.25W小口径电动式扬声器。2/4/20236713.9.3制作与调试电源可用6V/0.5A的直流稳压电源供电。整个电路全部组装在体积合适的绝缘小盒（如塑料香皂盒）内。盒面板开孔固定气敏元件，并为扬声器B开出释音孔。调试时先将限流电位器RP