电路中的5个小细节（将电路知识学以致用）

学会设计一些电路之后，如果能运用到我们的生活中去，并且还能利用所学的东西赚钱的话，那么知识就学到位了，人生的路就要走得轻松一些，钱也可以赚得多一些。下面就来介绍几个生活中可能用到的电路吧。

这款土壤湿度检测器由湿度检测探头、三极管V1、发光二极管LED1、LED2、LED3、可调电阻RP1等组成，电路简洁，制作较为简单。电路如下图所示。

土壤湿度检测器电路图

原理介绍

将湿度检测探头插入土壤中，如果土壤很干，探头两极电阻很高，则V1基极处于低电平，V1截止，LED1、LED2、LED3均处于熄灭状态。当土壤湿度逐渐增加时，探头两极的电阻逐渐减少，V1开始导通，经过电阻R1限流后，LED1被点亮，此时由于LED2的回路串接有二极管VD1，需要更高的驱动电压才能被点亮。同理，LED3还多串接了二极管VD2，则需要更高的驱动电压才能点亮，故此时，LED2、LED3仍处于熄灭状态。

且随着土壤湿度加大，V1的导通能力越来越强，V1的发射极上的电压也逐渐升高，LED点亮的数量也越多，直至3只LED全部点亮。

实验提示

实验时，探头可以用剥掉外皮的导线代用，将其插入土壤中，两个探头之间的距离不宜太远。在处于干燥的土壤中，调整可变电阻RP1，使所有LED均处于熄灭状态即可。然后向土壤中注入水，可以观察到LED1、LED2、LED3将依次点亮。

本例介绍的水位报警器，可用于水箱水满报警。在往水箱里注水时，当水位上升到预定高度时，它就会发出“呜——”的报警声，通知主人及时关闭阀门。如果没有理会继续注水的话，一会儿它就发出声音高尖的报警声；如果仍不关闭阀门，它就会发出频率更高的尖叫声，提醒你关好阀门。电路原理图如图所示。

变调水位报警器原理图

原理介绍

电路主要由自激多谐振荡器与水位探头两大部分组成。V1与V2构成最简单的互补型自激多谐振荡器，R4与C1构成反馈网络，振荡频率主要由电阻R1、R2、R3和电容C1决定。水位探头由A、B、C、D等组成。其中A、B探头位于水箱预定的水满位置，C的位置高于A、B位置，D的位置则更高，接近于水箱的极限位置。

由图可见，当水箱水位低于A、B探头时，振荡电阻R1、R2、R3均被悬空，由V1、V2组成的振荡器停振，扬声器BP无声。当水位上升并碰到A、B探头时，R1、R2、R3通过水体电阻接入电路，此时振荡器起振，扬声器BP就发出较低沉的报警声响，通知主人水箱水已放满。如果水位继续上升，当碰到探头C时，R3被水体电阻短接，其电阻显著减小，震荡电阻约为R1 R2，故报警声的音调变尖。当水位继续上升碰到探头D时，R2和R3均被水电阻短接，其阻值更小，基本可以忽略，故振荡电阻只剩R1一个，故报警声更尖，以引起人们注意。

实验提示

如果觉得报警声音音色不佳，可以调整电阻R1、R2、R3阻值，或改变电容C1的数值至满意为止。实验时，可将导线头部剥去塑料外皮，用于模拟水位探头，置于水箱中即可。

在前面的例子里，水位报警只是针对注水而言的，只有水位高度升到一定位置时才开始报警，但当水位过低时则没有报警。本例是一款双向水位报警器，当水位过高或者过低时均能发出报警声，且伴有相应指示灯提示。当水位适中时，则电路不报警。电路如图所示。

双向水位报警器原理图

原理介绍

从图中可以看出，电路由水位探头、上限电子开关、下限电子开关、或门电路和互补型音频振荡器等几部分组成。三极管V1组成上限电子开关，V2、V3组成下限电子开关。VD1、VD2构成或门电路。V4、V5组成互补型音频振荡器。探头B、C之间且不含C的位置为正常水位，此时振荡器不工作。当水位在B以下或在C以上的高水位时，电路均会发出报警声。

电路的工作过程是，当水位处在探头B、C之间，且尚未达到C时，V1基极悬空，V1处于截止状态，发射极无输出，LED1不亮，VD1也截止。这时V2的基极可通过探头A、B之间的水电阻获得基极电流而导通，V3是PNP型的三极管，其发射结被V2的集电极—发射极短路，故也处于截止状态，集电极无输出，LED2也不亮，VD2也截止，所以门电路VD1、VD2无输出，电阻R5左端为低电平，由V4、V5组成的互补型音频振荡器不工作，整个电路处于静止状态。

当水位上升触碰到探头C时，V1通过探头A、C之间的水电阻获得基极电流而导通，发射极输出高电平，水满指示灯LED1点亮发光，同时VD1导通，R5左端为高电平，V4获得基极偏流，振荡器立即起振，扬声器BP发出报警声，提醒人们注意水箱水位已达到高位。

当水位下降到探头B以下时，V2基极被悬空而截至，PNP型管V3通过R2获得基极电流而导通，集电极输出高电平，缺水指示灯LED2点亮发光，同时VD2导通，振荡器也能起振工作，扬声器BP发出报警声。

实验提示

水位探头比较简单，由三根单股硬芯塑料电线制作，露出铜芯即可。然后将这三根导线按要求分别插在需要控制水位的水箱里适当部位，形成A、B、C三个探头电极。如果扬声器BP发声的音调不佳，可以更改电容C1的容量。

本例介绍的是一款简单的可实现在线检测的电位测试器。所谓在线测试，通俗地说 ，是指被测元件正安装在电路板上，而不是拆下检测。使用本例介绍的测试器，可以简便、快捷地测量被测点的电位高低，特别适合数字电路的电位测量，对于判断电路的工作状态、查找电路的故障点可以起到很好的帮助作用。电路如图所示。

在线电位测试器

原理介绍

将“测试端”接在被测电路测试点上，如果该点为高电平，则此高电平经电阻R1加到V1的基极，由于V1是NPN型三极管，故V1导通，LED1经R3的限流后被点亮，表示该测试点为高电平。同时被测点的高电平经R2加至V2的基极，由于V2是PNP型三极管，故该管不导通，处于截止状态，LED2处于熄灭状态。

当“测试端”接入低电平时，其电路工作状态与上述过程刚好相反，V1截止，LED1熄灭，V2导通，LED2点亮，表示被测点为低电平。

实验提示

测试时，本电路与被测电路的地线应相连接在一起，亦可与被测电路使用同组直流电源，但要注意电源电压的范围，以3~9V之间为宜。

有兴趣的小伙伴们，可以动手尝试一下！！！