隨著社會的發(fā)展與進步，人們對生活和工作環(huán)境的安全性要求越來越高。無論是家居生活、商業(yè)場所還是工業(yè)領域，都需要高效、可靠的自動報警系統(tǒng)。那么，大家是否知道自動報警系統(tǒng)的基本原理呢？現(xiàn)在就讓我們一起來動手制作一個自動報警系統(tǒng)吧！

實驗材料

激光發(fā)射器、NPN型（S9014）三極管（圖1）、光敏電阻（圖2）、蜂鳴器（圖3）、1000歐姆電阻（圖4）、3～4.5伏電源、導線若干、電烙鐵及焊錫絲。

實驗步驟

按如圖5所示焊接電路，注意區(qū)分三極管的引腳（見圖1）、蜂鳴器的正負極引腳（見圖3）以及電源的正負極（紅正黑負）。其中，蜂鳴器的正極引腳要與三極管的發(fā)射極引腳焊接，電阻和光敏電阻不用區(qū)分正負極。

用激光發(fā)射器照射光敏電阻，再用紙片擋住激光，觀察變化。

實驗原理

光敏電阻特性：光敏電阻的電阻值會隨著光照強度的變化而變化——當有光照射光敏電阻時，其阻值降低，光照強度越大，光敏電阻阻值越低。

三極管的特性：三極管在電路中有放大電流和控制電路通斷等作用。在本電路中，主要用三極管控制電路通斷。對于NPN型三極管而言，當基極電勢比發(fā)射極高出一定值時，三極管的集電極和發(fā)射極才能導通。以S9014三極管為例，當基極電勢比集電極高出0.6伏以上時，三極管才能導通，從而正常工作;若小于0.6伏，則三極管不導通，發(fā)射極連接的電路可視為斷路。

報警電路原理：如電路圖所示，平常狀態(tài)下，強激光照在光敏電阻上，使光敏電阻阻值較低。此時，光敏電阻與1000歐姆定值電阻可看成串聯(lián)關系，串聯(lián)分壓，電阻越大分壓越大，光敏電阻阻值小，分壓也小，使兩端電勢差不足0.6伏。三極管基極和發(fā)射極的兩個極腳，可近似看成并聯(lián)在光敏電阻兩端，其電勢差不足0.6伏，三極管不導通，蜂鳴器不工作。當有人通過，擋住激光時，光敏電阻阻值快速增大，分壓升高，兩端電勢差超過0.6伏，三極管導通，蜂鳴器工作報警。

知識鏈接

串聯(lián)電路

在串聯(lián)電路中，用電器（電阻）首尾依次連接，電路只有一條路徑，任何一處斷路都會出現(xiàn)斷路。各用電器（電阻）的電流相等、兩端的電壓之和等于電路總電壓，即串聯(lián)分壓。節(jié)日里使用的小彩燈是串聯(lián)電路。

并聯(lián)電路

并聯(lián)電路有多條路徑，每一條電路之間互相獨立，若其中一個電路元件斷路，其他支路可以照常工作。各用電器（電阻）兩端的電壓相等、電流之和等于總電流，即并聯(lián)分流。家庭中各種用電器的連接就是并聯(lián)電路。

此類電路工作原理簡單，反應相對靈敏，稍作修改，例如將光敏電阻替換為熱敏電阻、紅外線元器件等，就可以做成溫度報警器、火警報警器、自動開門裝置等。

（責任編輯 / 高琳 美術編輯 / 周游）