高中研究性学习代表成果

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高中研究性学习代表成果

简易火灾报j器的制作

一、实验目的

用负温度系数热敏电阻与光敏电阻制作简易火灾报j器。在火灾发生时，通过简易火灾报j器提醒受灾者第一时间逃离火场并实行相应措施。

二、实验内容

（一）

理解火灾报j器工作原理 （二）

进行火灾报j器的结构设计 （三）

制作火灾报j器 （四）

成品的测试与分析讨论

三、实验器材

1.负温度系数热敏电阻

负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料， 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。



图1 负温度系数热敏电阻



2.光敏电阻

光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。





图2 光敏电阻

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3.烟雾传感器

烟雾传感器通过内部电离室产生的正负离子，收到电场作用各自向正负电极移动，再通过烟雾逸出外电离室，干扰粒子运动进而改变电路的电流与电压，破坏电离室间的平衡，发出报j信号，达到拟人化报j机制。 4.其它

面包板 纽扣电池 电池座 发光二级管 蜂鸣器 连接跳线

四、实验步骤

（一）安装报j器

将纽扣电池座安装在面包板上，将蜂鸣器安装在纽扣电池的正极附近，长腿插在与纽扣电池同一水平线面包板中间槽的另一边的孔内。



图3 电压式蜂鸣器

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。 （二）安装电阻

并联链接负温度系数热敏电阻、光敏电阻和烟雾传感器。



图4 负温度系数热敏电阻器

负温度系数热敏电阻器是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料， 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。



图5 光敏电阻

光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至

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