[圖文]雷電預警裝置

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
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　　電路原理見(jiàn)圖1（點(diǎn)擊下載原理圖），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。
　　元器件選擇
　　元器件選擇見(jiàn)下表

編　號	名　稱(chēng)	型　號	數　量
R1	電阻	10M	1
R2	電阻	330K	1
R3	電阻	100K	1
R4	電阻	15K	1
R5*	電阻	33K	1
VR1	多圈電位器	10K	1
C1	瓷片電容	100P	1
C2	瓷片電容	470P	1
C3	瓷片電容	10n	1
C4	瓷片電容	4.7n	1
C5、6	電解電容	47u	2
D1	開(kāi)關(guān)二極管	IN4148	1
D2	發(fā)光二極管	LED	1
TR1-3	晶體三極管	BC109C　或同類(lèi)的小信號、高增益晶體管	3
WD1	蜂鳴器	盡可能選用高靈敏度的以降低功耗	1

　　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。 蜂鳴器相關(guān)文章:蜂鳴器原理