無(wú)線超溫報(bào)警器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

張文軍 宋源

【摘要】現(xiàn)代化養(yǎng)殖、種植，對(duì)溫度的控制要求很嚴(yán)格，以免造成損失。本文僅用溫控開(kāi)關(guān)和一個(gè)無(wú)線門(mén)鈴，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕M裝和調(diào)試制成了一個(gè)無(wú)線超溫報(bào)警器，成本低廉，容易組裝。

【關(guān)鍵詞】超溫;溫控開(kāi)關(guān);溫度計(jì);降溫;報(bào)警

在加溫養(yǎng)殖、種植過(guò)程中，經(jīng)常要防止溫度過(guò)高，以免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，如太陽(yáng)能塑料大棚的種植、養(yǎng)殖;發(fā)酵床的養(yǎng)豬、養(yǎng)羊;紅薯的育苗過(guò)程等，通常要求溫度不能超過(guò)一定值。如果有專人觀察溫度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力;如果自制一個(gè)超溫報(bào)警器，在不影響其它工作的情況下，又能及時(shí)超溫報(bào)警，然后及時(shí)降溫。

一、電路設(shè)計(jì)

1.電路組成

如圖1所示，溫控開(kāi)關(guān)部分主要由感溫棒、毛細(xì)管、鼓膜、彈簧、帶刻度的（凸輪）旋鈕、公共（動(dòng)）觸點(diǎn)1、動(dòng)斷觸點(diǎn)3、動(dòng)合觸點(diǎn)2等組成;無(wú)線發(fā)射部分主要由按鈕K、線路板、電池E等組成。

圖1

2.工作原理

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，感溫棒受熱，其內(nèi)部液體受熱膨脹，壓力增大，鼓膜變大，推動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)產(chǎn)生位移。 當(dāng)環(huán)境溫度升高到設(shè)定值時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)1移動(dòng)到一定位置，使各觸點(diǎn)改變狀態(tài)，其中，動(dòng)斷觸點(diǎn)3和1斷開(kāi)，動(dòng)合觸頭2和1閉合。由于1和2與門(mén)鈴發(fā)射裝置中的常開(kāi)按鈕K是并聯(lián)，兩者是或者的關(guān)系，只要有一個(gè)閉合，就能使觸發(fā)電路接通，故1和2閉合后，就相當(dāng)于按動(dòng)了門(mén)鈴按鈕，產(chǎn)生了觸發(fā)信號(hào)，無(wú)線發(fā)射裝置向空中發(fā)射電磁波，然后，無(wú)線接收部分即可接收到信號(hào)，產(chǎn)生門(mén)鈴聲音（相當(dāng)于報(bào)警）。整個(gè)工作過(guò)程：溫度上升到設(shè)定值→1和2閉合→發(fā)射信號(hào)→接收信號(hào)→報(bào)警。

無(wú)線接收部分可放到家中任意位置，通常距離在40米以上，只要不超過(guò)它的有效范圍即可。當(dāng)聽(tīng)到門(mén)鈴報(bào)警聲時(shí)，就可采取措施，降低溫度，防止過(guò)熱造成損失。

二、準(zhǔn)備元件

1.液脹式溫控開(kāi)關(guān)一只，如圖2所示。由于該制作主要是供養(yǎng)殖、種植使用，故選用控溫范圍在0～40℃即可，最低價(jià)格5元一只，當(dāng)然也可選用其它形式的溫控開(kāi)關(guān)。

2.無(wú)線門(mén)鈴一套，如圖3所示，最低價(jià)格16元一套，包括無(wú)線發(fā)射部分和無(wú)線接收部分。

圖2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖3

三、溫控開(kāi)關(guān)的校對(duì)

由于液脹式溫控開(kāi)關(guān)的溫度刻線與實(shí)際動(dòng)作溫度大都存在一定偏差，按照刻度設(shè)定溫度不一定準(zhǔn)確，為了準(zhǔn)確報(bào)警，可用一較準(zhǔn)確的溫度計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校對(duì)。

如圖4所示，把標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和溫控開(kāi)關(guān)的感溫棒一塊放到較低溫度的水中，向水中慢慢倒入較高溫度的熱水，觀察溫度計(jì)，當(dāng)溫度升高到設(shè)定值（需要值）時(shí)，停止倒水;如圖5所示，把萬(wàn)用表波段開(kāi)關(guān)調(diào)到任一電阻檔，再把萬(wàn)用表兩表筆接溫控開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)1和2，然后慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)的旋鈕，直至動(dòng)合觸點(diǎn)1和2閉合，這時(shí)可看到萬(wàn)用表的指針為“零”，校對(duì)完成。

圖4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖5

四、電路連接

1.把門(mén)鈴發(fā)射部分的后蓋撬開(kāi);

2.把固定線路板上的兩個(gè)小螺絲拆下;

3.取下線路板，觀察正、反兩面，在背面的薄銅板上找到與按鈕對(duì)應(yīng)的兩個(gè)觸點(diǎn);

4.從薄銅板的（與按鈕對(duì)應(yīng)）兩個(gè)觸點(diǎn)上引出兩根導(dǎo)線;

5.把薄銅板上引出的這兩根導(dǎo)線接到溫控開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)1和2上，如圖6所示。

圖6

五、電路安裝

把無(wú)線發(fā)射裝置與溫控開(kāi)關(guān)固定到一塊木板上組成一個(gè)控溫板。如果是塑料大棚，把控溫板掛到塑料大棚適當(dāng)位置即可;如果是太陽(yáng)能加溫箱，把控溫板掛到箱外，把感溫棒伸到箱內(nèi)適當(dāng)位置即可，這樣節(jié)省箱內(nèi)空間;如果是發(fā)酵床或苗床，把控溫板掛到適當(dāng)高處， 但感溫棒不可直接插入發(fā)酵床或苗床中，防止潮濕引起生銹，為此，可在發(fā)酵床或苗床中先插入一玻璃管或不易生銹的管子，把感溫棒伸入管子中即可。

中等職業(yè)教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力。通過(guò)本文的制作過(guò)程，對(duì)液脹式溫控開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)無(wú)線門(mén)鈴的組成有了初步的認(rèn)識(shí);對(duì)溫度的校對(duì)和電路的連接等提高了動(dòng)手能力;針對(duì)創(chuàng)新，教師可以再提出以下兩個(gè)問(wèn)題：第一，在無(wú)線門(mén)鈴的基礎(chǔ)上如何制作無(wú)線水滿報(bào)知器？如何制作無(wú)線防盜報(bào)警器？第二，在無(wú)線門(mén)鈴的基礎(chǔ)上如何制作無(wú)線電機(jī)控制電路？