如何制作一个能够预报雷电的报警器?.doc
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1、如何制作一个能够预报雷电的报警器?雷雨季节,我们常会看到电光闪闪,听到雷声隆隆,这就是人们常说的雷电。雷电对人类的危害性众所周知,就每家每户而言,雷电发生时常会引起家庭失火、损坏家用电器,甚至危及人身安全!每年的5月9月是我国雷雨频发的季节,科学预防雷电灾害活动具有极其重要的意义。如果自己动手制作一个能够预报雷电的报警器,便可在雷雨到来之前,探测出远处天空云层间或云层与大地之间的放电,对雷电进行早期预警。这样,我们可以及时采取相关的防雷击措施,如断开家用电器的电源、拔掉计算机调制解调器的数据传输线、不使用电话和手机等,做到防患于未然!图1 雷电预报器电路图工作原理这个雷电报警器的电路如图1所示
2、,它实际上是一个高灵敏度的静电放电检测器。晶体三极管VT1、VT2组成直流耦合式自激振荡电路,其正反馈回路总增益由微调电位器RP来设定。晶体三极管VT3与晶体二极管VD、耦合电容器C4等组成整流开关电路。HA为微型压电陶瓷蜂鸣器。平时,由晶体三极管VT1和VT2组成的振荡电路处于临界自激振荡状态,晶体三极管VT3因无合适偏压而处于截止状态,压电陶瓷蜂鸣器HA无电不工作。此时,整个电路耗电甚微,实测静态总电流60A。每当远处云层放电或已发生雷击(云层与地面之间的放电)时,天线W检测到感应电信号,并经电容器C1耦合到晶体三极管VT1的基极,触发振荡电路起振。于是,VT2的集电极就会输出约42kHz
3、的振荡电信号,经电容器C4耦合、晶体二极管VD整流后,向VT3的基极提供合适的正向偏置电压,使VT3导通,压电陶瓷蜂鸣器HA通电发出单音“嘀”声,提醒主人:雷电将至,注意预防!电路中,电容器C3设定了晶体三极管VT2发射极的固定相位,而接在微调电位器RP滑动触点上的电容器C2在振荡时会增加相移。C5为晶体三极管VT3输出电压的滤波兼延时电容器,它不仅能够使压电陶瓷蜂鸣器HA两端获得平稳的工作电压,使HA发声更响亮,而且由于其容量选择比较大,所以还具有一定的使HA延时发声作用。C6为电源滤波电容器,它能够降低电池G的交流内电阻,避免电路产生阻塞振荡,相对延长电池使用寿命。图2 所用元器件实物外形
4、图元器件选择该制作总共用了19个电子元器件和配件,可对照图2所示的实物集体照一一进行配购。晶体管VT1VT3均用9014(集电极最大允许电流ICM=0.1A,集电极最大允许功耗PCM=310mW)型硅NPN小功率三极管,要求电流放大系数200。实际上任何同类型的小功率、高增益晶体三极管(如3DG8、BC109C等),都可以在这里使用。VD用1N4148型硅开关二极管。HA选用CPB14A12-4.0型自带音源微型直流压电陶瓷蜂鸣器,其外形尺寸及引脚排列如图3所示,它实质上是一个内含振荡电路和压电陶瓷片的有源发声器;它不需要外加任何音频驱动电路,只要接通直流电源就能直接发声,使用非常方便。CPB
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