由于熱敏電阻易于獲得，因此對大氣或流體熱量變化做出反應的裝置易于構建。該汽車結冰警告電路解釋了如何在電路中實現像換能器一樣的熱敏電阻，一旦大氣溫度降至0°C左右，該電路就會持續閃爍警告燈。

為什么結冰的道路很危險

冰，特別是黑冰，是駕駛者在寒冷月份容易遇到的最危險的情況之一。即使外面看起來不太冷，雪仍然可以落在街道上，可能會緩慢地解凍。黑冰在夜間和早晨可能特別危險，主要是因為它看起來像潮濕的街道而不是冰冷。黑冰非常難以捉摸，這意味著對于車輛來說，這很容易導致打滑和事故。

牢記這一點，開發了該電路，可用于獲取有關可能降至霜凍水平的溫度的警報信號。或者，正如本項目所解釋的那樣，賽道可能習慣于警告汽車駕駛員有關結冰街道的情況。

設計

除了幾個雙極晶體管，一個npn和一個pnp類型外，該電路還采用了3種其他形式的半導體器件。首先，涉及少量半導體物質的熱敏電阻實際上是一種玻璃膠囊式負溫度系數（NTC）式。

其微小的尺寸有助于它對溫度變化做出快速反應，而玻璃蓋則保護半導體免受液體導電特性的影響，否則會產生誤導性結果。

請注意，n.t.c.熱敏電阻帶有電阻，隨著溫度的下降而上升。此外，推薦的741型運算放大器IC用作惠斯通電橋周圍的敏感電壓變化傳感器。其中一個特定的臂由熱敏電阻組成。

熱敏電阻可以是任何100K NTC熱敏電阻。

最后，LED燈用作閃爍警告信號的指示燈。這種燈緊湊、堅固，幾乎不消耗任何電流進行照明。

電路說明

“霜凍”報警的整個電路如上圖所示。它由12V汽車電池的電壓驅動。或者，對于其他應用，9V電池可能足以運行電路。

電路基本上由虛線分解的幾個元素組成。該行左側顯示了對溫度敏感的惠斯通電橋，其輸出由像差分放大器一樣工作的運算放大器檢測。

虛線右側有一個雙晶體管振蕩器，一旦熱敏電阻延伸到預設溫度，它就會振蕩LED。

惠斯通電橋包括電阻R1和R2，它們參照地線（對于8V電池）將運算放大器反相端上的電壓固定在12V左右。預設的VR1和熱敏電阻RTH1創建電橋的第二臂。

這是因為熱敏電阻是NTC規格，您會發現隨著溫度的下降，其電阻會增加，導致引腳3處的電壓成比例上升。

當該電壓剛好越過引腳2的基準電平時，運算放大器的輸出會改變狀態，并從零左右翻轉到幾伏的正值。

輸出顯著為正的溫度可以通過微調預設VR1來確定。運算放大器輸出端電壓的快速增加使振蕩器電路轉彎，如虛線右側所示。電阻R3使用該電壓來切換晶體管TR1的基極。

電容 C1 有助于保持低頻幅度所必需的正反饋。pnp 晶體管 TR2 在其集電極端子中為 LED 供電，同時計算出一個串聯電阻 R5，該電阻將進入

LED 的電流限制在最大額定值以下。

LED閃爍頻率在一定程度上由其自身的電阻確定，盡管通過為Cl選擇合適的幅度可以調節到所需的水平。

晶體管TRI和TR2需要互補匹配，電路才能發揮最佳功能。

電路組裝

除電池、開關和 LED 外，每個元件都可以組裝在 0.1 英寸矩陣 Veroboard

上，如下所示，盡管真正的設計很可能取決于用戶購買的零件的實際比例。

熱敏電阻的位置應遠離任何可能的熱源或發動機。它應該靠近汽車的地板，以便更容易地感知一英尺以下道路上冰冷的冰塊的溫度。

熱敏電阻必須防止可能的水濺或雨水，因為水蒸發引起的冷卻效應可能導致其溫度突然下降到實際周圍溫度以下，從而導致誤報。

熱敏電阻的有效位置位于前保險杠的后部，但根據汽車的類型，可以確定更好的位置。找到熱敏電阻的正確位置后，需要確定熱敏電阻和控制電路之間所需的導線距離。

將延長線焊接到熱敏電阻時要小心，因為焊接的接頭必須使用套管保護以防止水接觸。具有熱收縮特性的套管可能是最佳選擇。

熱敏電阻必須粘合到短塑料管的表面，以確保當空氣在其周圍流動時，它不會遠離可能的水濺。

幾乎任何微小的塑料盒都可以用來封閉電路，也可以將其安全地放置在汽車儀表板后面的某個地方。三組輸出線應通過索環端接盒子：幾根電線連接到電池，2

根連接到熱敏電阻，2 根連接到 LED。

在儀表板內選擇一個最適合可視化 LED 閃爍的位置。鉆一個孔，使 LED 能夠通過，以便輕松推過塑料墊圈。

LED應精確地連接到電路，以便TR2能夠通過正向偏置正確打開它。

您可以通過設置為歐姆范圍的萬用表輕松識別 LED 陽極引腳。在最終將電路安裝在車內之前，必須通過實際的冰溫測試來確認結果。

校準

在碗里砸一點冰塊，直到它變成液體。確保冰實際上處于融化狀態，這將為測試提供所需的0°C水平。如果您可以訪問溫度計，請務必使用溫度計驗證溫度。

將熱敏電阻浸入融冰中并微調預設電阻，直到 LED 開始脈動。從冷凍水中取出熱敏電阻，您可能會發現，隨著熱敏電阻溫度的升高，LED

最終停止閃爍。

或者，你可以選擇不同的溫度作為LED的閃爍閾值。

該電路對電源電壓變化具有很強的抵抗力，并且不會導致LED在超出該設置的溫度下閃爍。順便說一下，電阻R5還有助于避免LED在熱敏電阻溫度剛好接近設定水平時頻繁閃爍。該電阻器為電容器提供緩慢的放電路徑。

定制電路

如果您覺得需要修改電路，使其能夠發出聲音警告而不是LED閃爍，您可以簡單地執行以下操作。

將 C1 值修改為大約 0.1μF（選擇理想頻率的值），并將 R5 與 LED 一起替換為 80 歐姆小型揚聲器，此時 C1 直接與 TR2

集電極連接。