CN203882418U - 家用地震早期电子告警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种家用地震早期电子告警装置，其特征包括：6V直流电源、2路监测探头、电桥平衡电路、蜂鸣器驱动电路；所述的电桥平衡电路由2路监测探头、PNP型晶体管VT1、PNP型晶体管VT2、电阻R3、电阻R4、线性电位器RP和电阻R5及电解电容C1构成，NPN型晶体管VT1基极和PNP型晶体管VT2发射极分别接2路监测探头；所述的蜂鸣器驱动电路由NPN型晶体管VT3和蜂鸣器HA组成。本实用新型技术方案简化了电路结构，实现了监测灵敏度高、工作性能可靠的要求。一旦遇到某路监测探头被触动时，该告警装置随即用蜂鸣器告警，告警讯号一经响起，电桥电路将自动维持锁定，基本可以杜绝误报或漏报现象的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术与地震预报技术领域，涉及一种家用地震早期电子告警装置。
背景技术
地震一旦发生在深夜，人们都在房间内熟睡，使人们防不胜防，这对人们的生命危害程度最大。如果能在地震发生刚发生的瞬间，如果能争取到十几秒时间，很多人就可能与伤残或死神擦肩而过。地震是破坏范围广、造成生命与财产危害极大、且是一种不可抗拒的自然灾害，至今科学认知未能有效掌握地震的发生规律，还远远达不到象预报天气那样的技术水准。
本实用新型所述的家用地震早期电子告警装置能在发生4级以上地震初期，该装置能在极短的时间监测到第一个地震波次，它可在瞬间启动声音报警，立即叫醒熟睡中的您。在大地震发生之前，可为您争取到极其宝贵的十几秒撤离时间，有助于您和家人迅速撤离到安全地带，哪怕只能争取到几秒的逃生时间，也能大幅度地减少地震对人们生命的危害。本实用新型所述的家用地震早期电子告警装置特别适合在地震频发地区的家庭、学校、医院等场所使用。
家用地震早期电子告警装置用两只PNP型晶体管组成电桥平衡电路，一旦遇到某路监测探头被触动时，该装置随即用蜂鸣器告警，告警讯号一经响起，电桥平衡电路将自动维持锁定，基本可以杜绝误报或漏报的现象发生。该技术方案简化了电路结构，降低了告警装置的制作难度及成本，实现了监测灵敏度高、工作性能可靠的要求。
以下详细说明本实用新型所述的家用地震早期电子告警装置在实施过程中所涉及的有关技术内容。
实用新型内容
发明目的及有益效果：本实用新型所述的家用地震早期电子告警装置能在发生4级以上地震时，该预告装置能在极短的时间监测到第一个地震波次，它可在瞬间启动声音报警，立即叫醒熟睡中的您。在大地震发生之前，可为您争取到极其宝贵的十几秒撤离时间，有助于您和家人迅速撤离到安全地带，哪怕只能争取到几秒的逃生时间，也能大幅度地减少地震对人们生命的危害。本实用新型所述的家用地震早期电子告警装置特别适合在地震频发地区的家庭、学校、医院等场所使用。
家用地震早期电子告警装置用两只PNP型晶体管组成电桥平衡电路，一旦遇到某路监测探头被触动时，该装置随即用蜂鸣器告警，告警讯号一经响起，电桥平衡电路将自动维持锁定，基本可以杜绝误报或漏报的现象发生。该技术方案简化了电路结构，降低了告警装置的制作难度及成本，实现了监测灵敏度高、工作性能可靠的要求。
电路工作原理：家用地震早期电子告警装置由电阻R3～R5和线性电位器RP组成电桥电路，在第1路监测探头处在监测状态时，电路中a、b两个参考点的电位相等，即：在电桥电路平衡时，Va＝Vb＝3.0V，Vab＝0，PNP型晶体管VT1～VT2和NPN型晶体管VT3都处在截止状态，蜂鸣器HA无声，这时第1路监测探头处在待命状态。当大地晃动监测探头K1突然被接通，电桥电路立即失去平衡，使得PNP型晶体管VT1获得偏置而使PNP型晶体管VT1导通，接着NPN型晶体管VT3也迅速导通，蜂鸣器HA立即发出蜂鸣声。
电桥电路接入电解电容C1的作用：一是由于电解电容C1被充电至电桥电路平衡后，由于电解电容C1中电荷不能被瞬间释放，有利于电桥电路平衡的稳定；二是一旦遇到某一路监测探头被短接超过2秒钟，电解电容C1中电荷被迅速释放掉或进一步被充电，使PNP型晶体管VT1或PNP型晶体管VT2进一步保持导通，促使NPN型晶体管VT3保持导通并驱动蜂鸣器HA发出蜂鸣声。
一旦遇到某一路监测探头被短接后，告警装置随即发声告警，蜂鸣器HA一经响起，电桥平衡电路即刻失去平衡，那么即便随着大地的晃动，告警装置也不会因监测探头被复位而自行解除告警，告警解除必须人为切断告警装置的直流电源才可实现。
技术特征：家用地震早期电子告警装置，它包括6V直流电源、2路监测探头、电桥平衡电路、蜂鸣器驱动电路，其特征在于：
2路监测探头：监测探头K1由金属重锤ZC1和金属环JSH1及电阻R1组成，金属重锤ZC1通过电阻R1接电路正极VCC，金属环JSH1接PNP型晶体管VT1基极；监测探头K2由金属重锤ZC2和金属环JSH2及电阻R2组成，金属重锤ZC2通过电阻R2接PNP型晶体管VT1基极，金属环JSH2接电路地GND；
电桥平衡电路：它由2路监测探头、PNP型晶体管VT1、PNP型晶体管VT2、电阻R3、电阻R4、线性电位器RP和电阻R5及电解电容C1构成，NPN型晶体管VT1基极和PNP型晶体管VT2发射极分别接2路监测探头，PNP型晶体管VT1发射极和NPN型晶体管VT2基极接线性电位器RP一端和电阻R5一端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路正极VCC，电阻R5另一端接电路地GND，NPN型晶体管VT2发射极接电解电容C1正极，电解电容C1负极接电路地GND；
蜂鸣器驱动电路：它由NPN型晶体管VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型晶体管VT3基极接PNP型晶体管VT1集电极和PNP型晶体管VT2集电极，NPN型晶体管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正极接电路正极VCC，NPN型晶体管VT3发射极接电路地GND；
6V直流电源正极接电路正极VCC，6V直流电源负极接电路地GND。
附图说明
附图1是本实用新型提供的家用地震早期电子告警装置一个实施例电路工作原理图。附图1中的监测探头K1、监测探头K2，其触点处于常开状态。
具体实施方式
按照附图1所示的家用地震早期电子告警装置电路工作原理图和附图说明，并按照实用新型内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本实用新型，以下结合实施例对本实用新型的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及选择要求
1.元器件选择应考虑监测装置必须适应长期不间断使用的要求，所以力求以工作稳定、工作可靠为原则，筛选温度适应性宽、且耐高温的元器件；
2.元器件名称及技术参数
| 元器件编号 | 元器件名称 | 主要参数 | 数量 | 备注 |
| VT1、VT2 | PNP型晶体管 | 2SC9015、TO—92 | 2只 | 或2SC9012 |
| VT3 | NPN型晶体管 | 2SC9013 | 1只 | |
| RP | 线性电位器 | 120KΩ | 1只 | |
| R1、R2 | 电阻 | 51KΩ、1/8W | 2只 | |
| R3、R4、R5 | 电阻 | 100KΩ、1/8W | 3只 | |
| C1 | 电解电容 | 47μF/16V | 1只 |
| HA | 蜂鸣器 | ￠10、电压：5V | 1只 | 内置音频电路 |
| K1、K2 | 监测探头 | 见电路制作要点 | 2只 | 监测探头 |
3.蜂鸣器HA选用的型号为CPB14A04-06，外形尺寸为φ14mm×7.5mm，重量为0.9g，工作电压为4.5～5V，工作电流≤25mA。
电路制作要点、电路调试及使用方法
1.监测探头的制作：监测探头是用金属重锤制作的一种机械开关，金属重锤可使用建筑用的吊锤，改用多股金属线取代吊锤线，金属环可使用￠2.5mm的紫铜丝弯制，其直径为36～40mm；
2.金属重锤与金属环之间的间隙可通过升降金属重锤的高度调节，要求间隙在2.0～2.5mm为宜；金属重锤与金属环之间的间隙越小，告警灵敏度就越高；为了保证告警装置有足够的灵敏度，用于固定吊挂金属重锤支架高度≥2.0m；
3.电路调试的关键是调整电桥电路的平衡，当直流电源电压为6V时，调整电位器RP使电路中参考点a点对地电压等于参考点b点对地电压，即：Va＝Vb＝3.0V；分别将监测探头K1、监测探头K2短接时，蜂鸣器的两端均应得到4.6～5.2V直流电压，这时蜂鸣器HA应发出蜂鸣声；
4.为了增加监测地震的灵敏度，监测探头K1、监测探头K2两者之间相隔的距离越远越好，并且将监测探头安装在不易受外界振动或刮风或人体走动产生干扰的角落，以避免人为干扰造成告警装置误动作。
技术指标
1.直流电源：4.5～7.5V，在装置可内设4节7﹟碱性电池作为直流电源；
2.待机电流：≤90μA，告警时工作电流为26mA（6V直流电源时测得），因电路在静态时，晶体管VT1～VT3均截止，蜂鸣器HA无声，仅有电阻R3～R5和线性电位器RP消耗少量电能，故4节7﹟碱性电池可用很长时间；
3.监测通道：2路；
4.要求监测探头K1与监测探头K2相隔距离＞8m。
Claims (1)
1.一种家用地震早期电子告警装置，它包括6V直流电源、2路监测探头、电桥平衡电路、蜂鸣器驱动电路，其特征在于：
所述的2路监测探头中，监测探头K1由金属重锤ZC1和金属环JSH1及电阻R1组成，金属重锤ZC1通过电阻R1接电路正极VCC，金属环JSH1接PNP型晶体管VT1基极；监测探头K2由金属重锤ZC2和金属环JSH2及电阻R2组成，金属重锤ZC2通过电阻R2接PNP型晶体管VT1基极，金属环JSH2接电路地GND；
所述的电桥平衡电路由2路监测探头、PNP型晶体管VT1、PNP型晶体管VT2、电阻R3、电阻R4、线性电位器RP和电阻R5及电解电容C1构成，NPN型晶体管VT1基极和PNP型晶体管VT2发射极分别接2路监测探头，PNP型晶体管VT1发射极和NPN型晶体管VT2基极接线性电位器RP一端和电阻R5一端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路正极VCC，电阻R5另一端接电路地GND，NPN型晶体管VT2发射极接电解电容C1正极，电解电容C1负极接电路地GND；
所述的蜂鸣器驱动电路由NPN型晶体管VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型晶体管VT3基极接PNP型晶体管VT1集电极和PNP型晶体管VT2集电极，NPN型晶体管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正极接电路正极VCC，NPN型晶体管VT3发射极接电路地GND；
所述的6V直流电源正极接电路正极VCC，6V直流电源负极接电路地GND。
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|---|---|---|---|---|
| CN104299368A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-21 | 黄宇嵩 | 地震发生早期电子监测告警装置 |
| CN103871205B (zh) * | 2014-04-03 | 2016-12-14 | 黎清弟 | 家用地震早期电子告警装置 |
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