怎樣制作火災(zāi)報(bào)警器

這次我們要做一個(gè)火災(zāi)報(bào)警器的模型，用到的材料如下圖：

包括日光燈上的啟輝器，蜂鳴器，發(fā)光二極管，電源（4節(jié)5號(hào)電池），帶鱷魚夾的導(dǎo)線等。

其中日光燈啟輝器里面的雙金屬片溫度開關(guān)，是最關(guān)鍵的元件，為了讓大家能夠徹底地了解這個(gè)裝置，我們先分別介紹一下雙金屬片的原理和啟輝器在日光燈上的作用。

雙金屬片：

所謂雙金屬片，就是把兩種金屬通過壓延的方式，結(jié)合成一塊金屬片。金屬大都有熱脹冷縮的特性，因?yàn)椴煌N類的金屬，隨溫度變化時(shí)的膨脹率不同，所以溫度變化時(shí)，雙金屬片里一種金屬長(zhǎng)度變化多些，另一種金屬長(zhǎng)度變化小一些。又因?yàn)閮煞N金屬是緊密結(jié)合在一起的，互相牽制，雙金屬片就會(huì)向長(zhǎng)度變化小的金屬一側(cè)彎曲。

雙金屬片溫度開關(guān)就是利用它的這種特性制成的，如下圖：

這是日光燈啟輝器里雙金屬片溫度開關(guān)的示意圖。開始上下兩個(gè)觸點(diǎn)是碰在一起的，就是說電路導(dǎo)通。當(dāng)有電流通過時(shí)，雙金屬片發(fā)熱，溫度升高，向上彎曲，兩個(gè)觸點(diǎn)分開，電路就斷開了。當(dāng)溫度恢復(fù)到原來(lái)以后，雙金屬片會(huì)再次向下彎曲，電路再次接通。

啟輝器在日光燈里的作用：

下圖是日光燈的示意圖：

因?yàn)槿展鉄魺艄苷彰鞯臅r(shí)候需要的電壓比較低，而啟動(dòng)的時(shí)候需要的電壓又很高，所以通過鎮(zhèn)流器和啟輝器的共同作用來(lái)配合燈管的工作。開燈的時(shí)候，燈管未啟輝，日光燈兩段燈絲之間沒有電流通過，電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器回到電源的零線。由于電流的熱效應(yīng)，啟輝器里的雙金屬片開始發(fā)熱，向上彎曲，致使電路突然斷開。而由于鎮(zhèn)流器的自感作用，提供給燈管一個(gè)高的啟動(dòng)電壓，這時(shí)電流經(jīng)過燈絲之間的水銀蒸汽，日光燈燈管就亮了。

介紹完了背景知識(shí)，下面接著介紹我們要做的這種裝置：火災(zāi)報(bào)警器。

圖中A是完整的啟輝器。因?yàn)槟壳肮?jié)能燈使用的比較普遍，上面介紹的日光燈以及這種啟輝器很多地方都淘汰了，在大城市，去小一點(diǎn)的雜貨店應(yīng)該還能買到。

圖中B是去掉塑料外殼后的啟輝器。玻璃泡黑顏色，因?yàn)檫@是一個(gè)燒毀了的，沒有關(guān)系，一樣可以用。有些玻璃泡旁邊還并聯(lián)了一個(gè)線圈，我們不用它，剪掉就可以了。

圖中C是敲碎玻璃外殼后，里面的內(nèi)容。用打火機(jī)燒一下，能夠明顯看到彎曲的那塊小金屬片，就是我們渴望已久的雙金屬片。實(shí)際使用的雙金屬片，一般是鎳鐵合金和黃銅兩種材料壓在一起做成的。注意在敲碎玻璃外殼的時(shí)候，要用方便袋罩著，防止玻璃碴掉出來(lái)。

這是連接好的電路，我把6伏電源、蜂鳴器、發(fā)光二極管和雙金屬片溫度開關(guān)都串聯(lián)在電路里。注意，我們要做的是火災(zāi)報(bào)警器，就是說，要求在遇到高溫的時(shí)候電路導(dǎo)通，平時(shí)是斷開的。而啟輝器平時(shí)是斷開的，遇到高溫才導(dǎo)通，因此需要事先把雙金屬片和固定觸點(diǎn)的位置調(diào)換一下。

電路連接完成后，因?yàn)殡p金屬片溫度開關(guān)處是斷開的，所以蜂鳴器和發(fā)光二極管中都沒有電流通過。我們劃一根火柴，或者用打火機(jī)的火焰燒一下雙金屬片，模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，這時(shí)會(huì)看到，雙金屬片彎曲，觸碰固定觸點(diǎn)，電路接通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的聲音，紅色的發(fā)光二極管也發(fā)出紅光?；馂?zāi)報(bào)警器開始工作了！當(dāng)拿開火焰以后，雙金屬片溫度下降，反方向彎曲，電路重新斷開，報(bào)警器不再報(bào)警。