嚴(yán) 安

武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430072

1 概述

相信很多同學(xué)在一些犯罪劇本中經(jīng)常見到的場景是穿著白大褂，頗有科學(xué)家風(fēng)度的叔叔在犯人的頭部和手部纏上電線，然后操作一個新奇的裝置，于是探針開始動作，條條圖線躍然紙上。這就是一個測謊器，正在檢測犯人是否在說謊。

2 測謊器的原理

脈搏、汗液、眼球的動作以及體溫等的變化，之所以能夠簡單的把它們視為電阻阻值的變化進(jìn)而測量，其緣由類似于汗液會引起人體電阻阻值的變化。

那么，人體的電阻有多大呢？人體內(nèi)的70%是水分，同時含有礦物質(zhì)等電解質(zhì)，因此，人體內(nèi)一定存在電流的流動。

我們可以用萬用便簡單地確認(rèn)這一點(diǎn)。辦法是用萬用表的電阻量程（兆歐姆范圍）測量。用力握住萬用便測試筆的兩端，我們會發(fā)現(xiàn)抓握方法不同，結(jié)果隨之變化。例如剛洗過濕手抓握，電阻值與用干手抓握時就不一樣。還可以測試儀下朋友的人體電阻，一定會呈現(xiàn)不同的數(shù)值。一般來說阻值讀數(shù)介于幾百千歐至幾兆歐之間。

3 測謊器電路

測謊器原理圖如圖1所示。

3.1 晶體管基本動作

電路中僅有一個晶體管，屬于共發(fā)射極電路，晶體管中集電極電流隨基極電流的變化而變化，我們這里采用的晶體管的電流放大系數(shù)為120-240。根據(jù)我們學(xué)到的晶體管知識，我們知道，發(fā)射極電流值，應(yīng)該為基極電流和集電極電流之和。所以，晶體管基本工作為以下3點(diǎn)：

1）若基極電流變化，集電極電流也相應(yīng)發(fā)生變化；

2）基極電流比集電極電流小得多；

3）基極電流+集電極電流=發(fā)射極電流。

3.2 將阻值變化轉(zhuǎn)換為電流變化

我們看到，圖1中基極什么也沒連接，所以集電極中無電流流動，若將兩個測試端子的兩端短路，通過R1有一定電流（稱為偏壓電流）流過基極。于是導(dǎo)致集電極也有一定電流流過，與集電極連接的電流表中同樣有電流流過，電流表的指針呈現(xiàn)擺動。

如果改變電流中R1的阻值，集電極電流將隨基極電路而改變。這個原理表明，改變阻值，電流表擺動，即電流大小會發(fā)生變化。

4 電路板的制作

1）由于我們制作的電路比較簡單，我們選用市面上比較常用的實(shí)驗(yàn)電路板；

2）為了使電路完成設(shè)計(jì)所希望的動作，不可輕視元器件的布局，我們按照上述電路圖那樣連接的話，就能滿足動作要求；

3）使用實(shí)驗(yàn)電路板時，應(yīng)該盡可能從焊錫面一側(cè)用鍍錫金屬線沿著孔連接各個元器件。只有做不到這一點(diǎn)時，才不得以從元器件面一側(cè)用尼龍線連接相應(yīng)的元器件；

4）在連接時我們應(yīng)該用油性筆在元器件的安裝孔上刻上記號，目的在于防止弄錯安裝位置。完成元器件的焊接工作后，我們應(yīng)該用剪刀切掉元器件多余的引腳長度。在焊接中，為了保證元器件不脫落，應(yīng)該將它們的引腳向外彎曲。有些元器件根本不做錫焊，只靠把引腳完全彎曲起來固定元器件，這樣做的方便之處在于一旦發(fā)現(xiàn)安裝錯誤，能夠方便取下這些元器件；

5）元器件間的連線。將鍍錫金屬線與上面已經(jīng)安排到位的元器件的引腳焊接固定；

6）其它元器件的安裝。如：電池盒、端子和開關(guān)等。

5 動作的確認(rèn)和調(diào)整

1）把兩節(jié)5號干電池放入電池盒，讓電池開關(guān)置ON。這是若電流表的指針擺動，說明存在布線錯誤，這是要把電池開關(guān)置OFF，重新檢查電路板；

2）用尼龍被覆導(dǎo)線直接連接兩個測試端子，調(diào)整半固定電阻，確認(rèn)電流表指針擺動，不過有時候電流表指針可能擺動過頭，結(jié)果半固定電阻無法起到調(diào)整作用；

3）實(shí)際測試中應(yīng)該用手捏住兩個測試端子，調(diào)整半固定電阻，使電流表有大約半圈的擺動幅度。時而緊握，時而放松，可以確認(rèn)電流表的擺動方向；

4）按照上面的要求完成動作確認(rèn)后調(diào)整即告結(jié)束。

6 使用方法

自己可以單獨(dú)嘗試一下，不過在有意識的條件下實(shí)驗(yàn)，往往難以確認(rèn)電阻值的變化，所以最好請他人協(xié)助實(shí)驗(yàn)。首先，讓實(shí)驗(yàn)者捏住測試端子，記住當(dāng)時的電流表指針擺動的位置。接著對被實(shí)驗(yàn)者提問，同時觀察問答時電流表指針擺動幅度的變化。如果變化很大，說明被實(shí)驗(yàn)者有明顯的分泌汗液，或許說明被實(shí)驗(yàn)者心里“有鬼”。

[1]謝嘉奎主編.電子線路(線性部分).4版[M].高等教育出版社，2000.

[2]張鳳言編著.電子電路基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，1995.

[3]劉天旺主編.PROTEL99SE電路設(shè)計(jì)應(yīng)用教程[M].電子工業(yè)出版社，2007.