简易测谎器的制作

严 安

武汉大学遥感信息工程学院，湖北 武汉 430072

1 概述

相信很多同学在一些犯罪剧本中经常见到的场景是穿着白大褂，颇有科学家风度的叔叔在犯人的头部和手部缠上电线，然后操作一个新奇的装置，于是探针开始动作，条条图线跃然纸上。这就是一个测谎器，正在检测犯人是否在说谎。

2 测谎器的原理

脉搏、汗液、眼球的动作以及体温等的变化，之所以能够简单的把它们视为电阻阻值的变化进而测量，其缘由类似于汗液会引起人体电阻阻值的变化。

那么，人体的电阻有多大呢？人体内的70%是水分，同时含有矿物质等电解质，因此，人体内一定存在电流的流动。

我们可以用万用便简单地确认这一点。办法是用万用表的电阻量程（兆欧姆范围）测量。用力握住万用便测试笔的两端，我们会发现抓握方法不同，结果随之变化。例如刚洗过湿手抓握，电阻值与用干手抓握时就不一样。还可以测试仪下朋友的人体电阻，一定会呈现不同的数值。一般来说阻值读数介于几百千欧至几兆欧之间。

3 测谎器电路

测谎器原理图如图1所示。

3.1 晶体管基本动作

电路中仅有一个晶体管，属于共发射极电路，晶体管中集电极电流随基极电流的变化而变化，我们这里采用的晶体管的电流放大系数为120-240。根据我们学到的晶体管知识，我们知道，发射极电流值，应该为基极电流和集电极电流之和。所以，晶体管基本工作为以下3点：

1）若基极电流变化，集电极电流也相应发生变化；

2）基极电流比集电极电流小得多；

3）基极电流+集电极电流=发射极电流。

3.2 将阻值变化转换为电流变化

我们看到，图1中基极什么也没连接，所以集电极中无电流流动，若将两个测试端子的两端短路，通过R1有一定电流（称为偏压电流）流过基极。于是导致集电极也有一定电流流过，与集电极连接的电流表中同样有电流流过，电流表的指针呈现摆动。

如果改变电流中R1的阻值，集电极电流将随基极电路而改变。这个原理表明，改变阻值，电流表摆动，即电流大小会发生变化。

4 电路板的制作

1）由于我们制作的电路比较简单，我们选用市面上比较常用的实验电路板；

2）为了使电路完成设计所希望的动作，不可轻视元器件的布局，我们按照上述电路图那样连接的话，就能满足动作要求；

3）使用实验电路板时，应该尽可能从焊锡面一侧用镀锡金属线沿着孔连接各个元器件。只有做不到这一点时，才不得以从元器件面一侧用尼龙线连接相应的元器件；

4）在连接时我们应该用油性笔在元器件的安装孔上刻上记号，目的在于防止弄错安装位置。完成元器件的焊接工作后，我们应该用剪刀切掉元器件多余的引脚长度。在焊接中，为了保证元器件不脱落，应该将它们的引脚向外弯曲。有些元器件根本不做锡焊，只靠把引脚完全弯曲起来固定元器件，这样做的方便之处在于一旦发现安装错误，能够方便取下这些元器件；

5）元器件间的连线。将镀锡金属线与上面已经安排到位的元器件的引脚焊接固定；

6）其它元器件的安装。如：电池盒、端子和开关等。

5 动作的确认和调整

1）把两节5号干电池放入电池盒，让电池开关置ON。这是若电流表的指针摆动，说明存在布线错误，这是要把电池开关置OFF，重新检查电路板；

2）用尼龙被覆导线直接连接两个测试端子，调整半固定电阻，确认电流表指针摆动，不过有时候电流表指针可能摆动过头，结果半固定电阻无法起到调整作用；

3）实际测试中应该用手捏住两个测试端子，调整半固定电阻，使电流表有大约半圈的摆动幅度。时而紧握，时而放松，可以确认电流表的摆动方向；

4）按照上面的要求完成动作确认后调整即告结束。

6 使用方法

自己可以单独尝试一下，不过在有意识的条件下实验，往往难以确认电阻值的变化，所以最好请他人协助实验。首先，让实验者捏住测试端子，记住当时的电流表指针摆动的位置。接着对被实验者提问，同时观察问答时电流表指针摆动幅度的变化。如果变化很大，说明被实验者有明显的分泌汗液，或许说明被实验者心里“有鬼”。

[1]谢嘉奎主编.电子线路(线性部分).4版[M].高等教育出版社，2000.

[2]张凤言编著.电子电路基础[M].高等教育出版社，1995.

[3]刘天旺主编.PROTEL99SE电路设计应用教程[M].电子工业出版社，2007.