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雷電預警裝置

更新時(shí)間:2017/6/5 9:58:47    閱讀:31506    分享此文章:
雷電會(huì )引起家庭失火,損壞家用電器,甚至危及人身安全。這里提供的裝置可對雷電進(jìn)行早期預警。

此裝置實(shí)際上就是一個(gè)極其靈敏的靜電檢測器,它可以在發(fā)生雷擊前,根據云層內部的放電而發(fā)出早期聲光報警。由一根短導線(xiàn)構成的天線(xiàn)可檢測半徑3.2km范圍內的云中放電。

當每次檢測到云層放電時(shí),蜂鳴器就發(fā)出報警聲,或者LED閃爍,從而可以給出較為充裕的時(shí)間來(lái)采取預防雷擊措施如拔下調制解調器上的電話(huà)線(xiàn)、關(guān)斷計算機電源并拔下插頭等。

 

工作原理
 
電路原理見(jiàn)圖1,此裝置的基本特點(diǎn)是調整電路使逼近自激振蕩狀態(tài)。由圖中所示的偏置電阻值可獲得最佳的張弛特性。此振蕩器為直流耦合,而反饋支路為晶體管TR1的集電極至TR2基極。環(huán)路總增益由多圈(12、18可20圈)預置電位器VR1設定。

電容器C3設定了TR2發(fā)射極的固定電位,而接在VR1滑動(dòng)觸點(diǎn)上的電容器C2在振蕩時(shí)增加了相移。這里用的晶體管為BC109C,實(shí)際上任何同類(lèi)的小信號、高增益晶體管都可用。

一旦觸發(fā)起振,TR2的集電極就輸出42kHz的振蕩信號,并經(jīng)C4耦合到TR3的基極,再經(jīng)二極管D1整流,得到正向電壓作為T(mén)R3偏置,使其導通,從而在TR3的發(fā)射極上輸出直流電壓,驅動(dòng)自激式壓電發(fā)聲器WD1。如果需要,可加一脈動(dòng)發(fā)光二極管支路而獲得可報警。
調試

在開(kāi)始調試時(shí),先改變VR1電路起振,這可在TR1上進(jìn)行檢測,此點(diǎn)電壓應為7V峰—峰值。測試點(diǎn)TR2上應為+6V直流,F在略微回調VR1使振蕩停止。用起子觸及C1接天線(xiàn)處,反復幾次,報警器應發(fā)聲1秒或2秒鐘,然后停止。如果連續發(fā)聲,則可再次微調VR1,再檢測,直至符合只發(fā)聲1、2秒鐘的要求。另一種方法是用一根帶電的塑料直尺(可與干燥的毛發(fā)摩擦使其帶電),在距離天線(xiàn)兩米的地方用手指逼近塑料尺而使其放電,并觀(guān)察能否使WD1發(fā)聲1秒或2秒鐘。

電路由9V電池供電,在準備狀態(tài)時(shí),耗電約600uA。一個(gè)新電池可連續監控一年多。

發(fā)生報警時(shí),耗電取決于所用的低電流發(fā)聲器WD1,整機耗電可達4mA。

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