实验三——磁控报警器

1．练习使用万用表测量电压、电流、电阻。2.学习磁控开关的简单原理。3．练习填写实验记录，并分析记录数据。

这个实验所用的材料详见下表。干簧管是本实验的主要元件，它的全称叫做“干式舌簧开关管。”干簧管内部有一组既能导磁，又能导电的簧片，用玻璃外壳封装，里面充有惰性气体。干簧管受到磁场作用时，管内的簧片被磁化，就互相吸引相碰，将电路接通。干簧管周围的磁场消失时，簧片靠自身的弹力恢复原状，将电路切断。簧片的接点可以做成常开、常闭或转换等形式，供不同需要的地方使用。

干簧管有体积小、寿命长、工作稳定等优点，在电子设备中被广泛采用。但是，干簧管簧片触点面积较小，不能承受高电压和通过大电流，所以常常与晶体管电路配合使用。

1．练习使用万用表。

万用表是电子实验中最常用的仪表。万用表可以用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻等几个电量，图1画出了测量的方法。

测量直流电压时，把万用表的量程选择开关拨在直流电压档，如图la所示，将表笔并接在被测元件或电路的两端。正表笔（红）接高电位一端，负表笔（黑）接电位低的一端，不能接错，否则表针向反方向摆动。

测量电流时，要把量程选择开关拨到直流电流的位置，如图1b所示。将电路被测处断开，把万用表串联进去。要注意正表笔接A，负表笔接B，即要求电流从正表笔流入，从负表笔流出。

测量电阻时，把量程选择开关拨到Ω档，如图1C所示，先把两表笔相接通，调整“欧姆调零”旋钮，使表针指在零欧姆，然后把表笔接到被测电阻两端。注意不能在通电或焊在电路里的情况下测量元件电阻，至少要把元件一端焊开。否则别的元件并联在被测电阻上将使测量不准确。

使用万用表作任何测量都要选择合适的量程档位，根据档位认清度盘刻度，读出读数。初学者经过几次实际练习，不难掌握。

图1电路里，共有电压U、电流I和电阻R三个电量，它们之间的关系用公式表示为I=\(\frac{U}{R}\)。式中U的单位是伏特，I的单位是安培，R的单位是欧姆。这就是欧姆定律的计算式。我们知道其中的任何两个量，就能求出第三个量。这个关系可以在实际测量中验证。

2．干簧管开关实验：按图2所示连接一个电路。当小磁铁靠近干簧管时，内部簧片把电路接通，发光管被点亮，将小磁铁拿开，外加磁场消失，簧片恢复原状使电路断开，发光管熄灭。如果没有小磁铁，可以用外磁喇叭后面的磁钢来做这个实验。

我们可以用这个方法判断干簧管的好坏，如果接上电池发光管就亮；或是用磁铁靠近它发光管仍不亮，说明干簧管已经失去了开关作用，不能使用了。

3．磁控报警器实验：报警器电路如图3，在实验板上将电路焊好。干簧管引线较硬，要先用尖嘴钳夹住它根部，再弯折焊接，免得弄碎玻璃管壳。电路检查无误后，接上电池。用磁铁靠近干簧管，喇叭中就会发出“嘟——”的报警声，将磁铁远离干簧管，报警声随之停止。这就是一个简单的磁控报警器，它的工作状态受干簧管周围磁场控制。

4．测量电路中各点电压。为了测量和分析方便，通常在电路中确定一个“公共点”，并设这点的电压为零。公共点一般选电路中的“地”，用图4符号表示出来。一个复杂电路有很多接点，只需选一些关键的地方作测试点，并不需要把每一点的电压都量一遍。测试点常选电源、三极管各电极等地方。

图3电路实验成功后，我们将万用表负表笔接在电路的“地”（即电源负引线）不动，将正表笔分别测量A、B、C、D这几点的电压。测D点电压时的情况见图3。报警器工作和不工作时各测一遍，将结果记录下来。

磁控原理和上期“实验二”很相似，它由两部分组成：干簧管与BG\(_{1}\)等组成磁控开关，BG2等元件组成电子蜂鸣器。在干簧管远离磁场时，BG\(_{1}\)的基极通过R1得到正向电压，使三极管导通。由于R\(_{1}\)阻值较小，BG1管有较大基极电流，此管进入饱和，这时它的集电极电压仅0.05～0.3伏特。BG\(_{2}\)的基极电压也低，因而处于截止状态，报警电路不工作。将磁铁靠近干簧管，管内簧片接通，它把BG1的基极与地相连，使BG\(_{l}\)基极电压由0.7伏特左右降为零，三极管BG1即由饱和变为截止，不再影响BG\(_{2}\)的工作，于是蜂鸣器发出声音。由于BG2振荡电路起振后在eb结上加有交流信号，经过eb结整流后出现负电压，因此C点电压约维持在-0.1伏特左右。

在生产实际中，图3电路可以作为限位报警器使用。如图5所示，其中A点是工件运行的极限位置，我们在B点放一个干簧管开关，在工件上装一块小磁铁。当工件行至B点，干簧管受磁铁作用而动作，使报警器发声报警。也可以与其他电路配合，使工件到达B点后自动停止运行。

1、怎样用万用表检查干簧管的好坏？

2、在实验板上搭一个电路如图6，请预先分析这个电路的工作情况，然后做实验进行验证。

3、设计一个装在橱门或房门上的“磁控开门报警器”安装方案。（陈鹏飞 王友文）