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自制地震報(bào)警器,Earthquake Alarm

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自制地震報(bào)警器

這里介紹的地震報(bào)警器，就是利用地震縱波和橫波的時(shí)間差設(shè)計(jì)出來的，只要將它安裝在居室內(nèi)，你就可安心睡覺。一有地震活動(dòng)，首先到來的縱波便會(huì)觸發(fā)電路發(fā)出報(bào)警聲和照明燈光。這時(shí)，人們可爭取在橫波到來前的數(shù)秒至十幾秒鐘內(nèi)，迅速逃生(可躲入衛(wèi)生間等相對(duì)安全的地方)，將傷亡降到最小。

一、工作原理

地震報(bào)警器電路如圖1所示。空心線圈L和置于線圈內(nèi)的小磁鐵等構(gòu)成地震縱波檢測器，晶體三極管VT1、VT2和單向晶閘管VS等構(gòu)成觸發(fā)開關(guān)，HA為報(bào)警專用電喇叭，HL為照明小燈泡。

當(dāng)有地震活動(dòng)時(shí)，小磁鐵首先感受到縱波的沖擊力，當(dāng)沖擊力足夠大時(shí)，即可使小磁鐵在空心線圈內(nèi)作上下運(yùn)動(dòng)，在線圈L兩端產(chǎn)生交變感生電壓。該交變電壓經(jīng)晶體三極管VT1放大，C2耦合、VD整流后，產(chǎn)生負(fù)脈沖信號(hào)使三極管VT2導(dǎo)通，單向晶閘管VS獲得觸發(fā)信號(hào)亦導(dǎo)通，報(bào)警專用電喇叭HA得電發(fā)出刺耳響亮的警笛聲，將主人從睡眠中喚醒；同時(shí)，照明小燈泡HL發(fā)出亮光，為人們照亮逃生的道路。

該電路處于監(jiān)測待報(bào)警狀態(tài)，三極管VT2、單向晶閘管VS均處于截止?fàn)顟B(tài)，電路靜態(tài)總電流僅1mA左右。一旦產(chǎn)生聲、光報(bào)警，將持續(xù)不休，直到斷開電源開關(guān)SA為止。

二、元器件選擇

VS選用普通MCR100—1或BT169D、CR1AM-6、2N6565等型小型塑封單向晶閘管(也叫單向可控硅)，外形同普通塑料封裝小功率三極管9014，圖2是它們的外形和管腳排列圖，制作時(shí)注意不要接錯(cuò)引腳。

VT1用9014(集電極最大允許電流Icm=0.1A，集電極最大允許功耗Pcm=310mW)或3DG8型硅NPN小功率三極管，要求電流放大系數(shù)β>150；VT2用9015(IeM=0.2A，Pcm=200mW)或3CG21型硅PNP小功率三極管，要求電流放大系數(shù)β>80。VD用1N4148型硅開關(guān)二極管。

線圈L用Φ0.31mm左右的漆包線，在內(nèi)徑為15mm、長度為30mm的硬塑料管上纏繞1000~1500匝自制而成。與L配合使用的小磁鐵體積不宜太大，可用一塊尺寸約為10mmx10mmxl5mm的永久性磁鐵，以保證在線圈管內(nèi)能夠上下自由振動(dòng)。

HA用TWH11型(直流工作電壓12V、工作電流0.2A、晌度120dB)超響度報(bào)警喇叭，亦可用其他直流工作電壓12V、工作電流<0.3A的模擬警笛聲電喇叭或電鈴來代替。HL用DQ12-5型(12V、5W)球形小燈泡，亦可用其他參數(shù)一樣的照明小燈泡代替。

R1~R3均用RTX—1／8W型碳膜電阻器。C1 ~C3均用CD11-16V型電解電容器。SA用小型單刀單擲開關(guān)。G最好采用內(nèi)阻小的固體12V小型蓄電池，亦可用8節(jié)大號(hào)干電池串聯(lián)后代替。

三、制作與使用

圖3為該地震”報(bào)警器”的印制板接線圖，印制板實(shí)際尺寸約為40mmx25mm．

焊好的電路板連同線圈L、電池G一起裝入一絕緣密閉盒內(nèi)。盒面板開孔固定小燈泡HL、電喇叭HA和電源開關(guān)SA；盒子上側(cè)面開孔微伸出空心線圈L的其中一個(gè)管口，以利伸入小磁鐵。

使用時(shí)，按照?qǐng)D4所示，先選擇室內(nèi)不易人為干擾的承重墻或窗框處，通過鐵釘、一段細(xì)線繩和一段小彈簧(長度最好不小于10cm)固定好小磁鐵，并將小磁鐵伸入電路盒內(nèi)的線圈管中空懸。小彈簧的軟硬對(duì)報(bào)警靈敏度影響較大，為了使電路能夠獲得足夠的探震靈敏度，可多準(zhǔn)備幾種不同規(guī)格的彈簧，逐一掉換對(duì)比試驗(yàn)。通過用手向上推一下小磁鐵進(jìn)行比較，選出能夠使小磁鐵上下跳動(dòng)幅度最大的彈簧。如果手頭無合適的小彈簧，用彈力相當(dāng)?shù)南鹌そ顏泶妫Ч膊诲e(cuò)。

另外，小磁鐵必須處在電路盒內(nèi)空心線圈的中間位置、且能夠上下靈活運(yùn)動(dòng)，才能使線圈獲得較高的監(jiān)測靈敏度，這可通過改變固定電路盒的位置、調(diào)節(jié)細(xì)線繩的長短來實(shí)現(xiàn)。

張曉東

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