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雷電預警裝置

作者：佚名文章來源：本站原創點擊數：更新時間：2008-11-23

　　雷電會引起家庭失火，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行早期預警。
　　此裝置實際上就是一個極其靈敏的靜電檢測器，它可以在發生雷擊前，根據云層內部的放電而發出早期聲光報警。由一根短導線構成的天線可檢測半徑3.2km范圍內的云中放電。
　　當每次檢測到云層放電時，蜂鳴器就發出報警聲，或者LED閃爍，從而可以給出較為充裕的時間來采取預防雷擊措施如拔下調制解調器上的電話線、關斷計算機電源并拔下插頭等。
　　工作原理

　　電路原理見圖1（點擊下載原理圖），此裝置的基本特點是調整電路使逼近自激振蕩狀態。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發射極的固定電位，而接在VR1滑動觸點上的電容器C2在振蕩時增加了相移。這里用的晶體管為BC109C，實際上任何同類的小信號、高增益晶體管都可用。
　　一旦觸發起振，TR2的集電極就輸出42kHz的振蕩信號，并經C4耦合到TR3的基極，再經二極管D1整流，得到正向電壓作為TR3偏置，使其導通，從而在TR3的發射極上輸出直流電壓，驅動自激式壓電發聲器WD1。如果需要，可加一脈動發光二極管支路而獲得可報警。
　　元器件選擇
　　元器件選擇見下表

編　號	名　稱	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	開關二極管	IN4148	1
D2	發光二極管	LED	1
TR1-3	晶體三極管	BC109C　或同類的小信號、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
　　在開始調試時，先改變VR1電路起振，這可在TR1上進行檢測，此點電壓應為7V峰—峰值。測試點TR2上應為＋6V直流。現在略微回調VR1使振蕩停止。用起子觸及C1接天線處，反復幾次，報警器應發聲1秒或2秒鐘，然后停止。如果連續發聲，則可再次微調VR1，再檢測，直至符合只發聲1、2秒鐘的要求。另一種方法是用一根帶電的塑料直尺（可與干燥的毛發摩擦使其帶電），在距離天線兩米的地方用手指逼近塑料尺而使其放電，并觀察能否使WD1發聲1秒或2秒鐘。
　　電路由9V電池供電，在準備狀態時，耗電約600uA。一個新電池可連續監控一年多。
　　發生報警時，耗電取決于所用的低電流發聲器WD1，整機耗電可達4mA。

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