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[ 电子 ] 科学小制作:火灾报警器

2011-2-26 20:52| 发布者: 老A | 查看: 19120

  科学小制作:火灾报警器 ——极客迷(www.slanya.com)


  这次我们要做一个火灾报警器的模型,用到的材料如下图:

科学小制作:火灾报警器

  包括日光灯上的启辉器&,蜂鸣器^,发光二极管*,电源(4节5号电池),带鳄鱼夹的导线等。


  其中日光灯启辉器里面的双金属片温度开关,是最关键的元件^,为了让大家能够彻底地了解这个装置^,我们先分别介绍一下双金属片的原理和启辉器在日光灯上的作用^。


  双金属片:

  所谓双金属片,就是把两种金属通过压延的方式&,结合成一块金属片&。金属大都有热胀冷缩的特性,因为不同种类的金属,随温度变化时的膨胀率不同&,所以温度变化时^^&,双金属片里一种金属长度变化多些*,另一种金属长度变化小一些。又因为两种金属是紧密结合在一起的&,互相牵制,双金属片就会向长度变化小的金属一侧弯曲&。

科学小制作:火灾报警器

  双金属片温度开关就是利用它的这种特性制成的&,如下图:

科学小制作:火灾报警器

  这是日光灯启辉器里双金属片温度开关的示意图^?*^?忌舷铝礁龃サ闶桥鲈谝黄鸬?,就是说电路导通。当有电流通过时,双金属片发热,温度升高^,向上弯曲,两个触点分开,电路就断开了。当温度恢复到原来以后&,双金属片会再次向下弯曲^^,电路再次接通**。


  启辉器在日光灯里的作用:

  下图是日光灯的示意图:

科学小制作:火灾报警器

  因为日光灯灯管照明的时候需要的电压比较低,而启动的时候需要的电压又很高,所以通过镇流器和启辉器的共同作用来配合灯管的工作?^?频氖焙?,灯管未启辉^,日光灯两段灯丝之间没有电流通过,电流通过镇流器、启辉器回到电源的零线。由于电流的热效应,启辉器里的双金属片开始发热^,向上弯曲&,致使电路突然断开。而由于镇流器的自感作用,提供给灯管一个高的启动电压,这时电流经过灯丝之间的水银蒸汽,日光灯灯管就亮了**。


  介绍完了背景知识,下面接着介绍我们要做的这种装置:火灾报警器&。

科学小制作:火灾报警器

  图中A是完整的启辉器。因为目前节能灯使用的比较普遍,上面介绍的日光灯以及这种启辉器很多地方都淘汰了*,在大城市*^,去小一点的杂货店应该还能买到^。


  图中B是去掉塑料外壳后的启辉器*^。玻璃泡黑颜色&*,因为这是一个烧毁了的*,没有关系*,一样可以用*。有些玻璃泡旁边还并联了一个线圈&,我们不用它^,剪掉就可以了。


  图中C是敲碎玻璃外壳后^,里面的内容&。用打火机烧一下,能够明显看到弯曲的那块小金属片,就是我们渴望已久的双金属片&。实际使用的双金属片,一般是镍铁合金和黄铜两种材料压在一起做成的**^。注意在敲碎玻璃外壳的时候,要用方便袋罩着^,防止玻璃碴掉出来。


  这是连接好的电路,我把6伏电源、蜂鸣器、发光二极管和双金属片温度开关都串联在电路里。注意**,我们要做的是火灾报警器*,就是说,要求在遇到高温的时候电路导通^,平时是断开的&。而启辉器平时是断开的^,遇到高温才导通&,因此需要事先把双金属片和固定触点的位置调换一下。

科学小制作:火灾报警器

  电路连接完成后^^,因为双金属片温度开关处是断开的&,所以蜂鸣器和发光二极管中都没有电流通过。我们划一根火柴&&,或者用打火机的火焰烧一下双金属片^,模拟火灾现场,这时会看到&,双金属片弯曲*,触碰固定触点,电路接通,蜂鸣器发出报警的声音,红色的发光二极管也发出红光?;鹪直ň骺脊ぷ髁?当拿开火焰以后*^,双金属片温度下降^,反方向弯曲,电路重新断开^,报警器不再报警*。

  下面是火灾报警器工作的视频:

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