地震發(fā)生早期聲光告警裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型是關(guān)于一種地震發(fā)生早期聲光告警裝置，其特征包括：9V直流電源、地震信號監(jiān)測與分壓電路、電壓比較電路、電平信號放大與聲光告警電路；所述的電壓比較電路中運算放大器IC1選用的型號為CA3140。夜間發(fā)生地震，人們都在房間里休息，這對人們的生命危害程度最大。如果能在地震發(fā)生早期的瞬間，如果能爭取到十幾秒時間，很多人就有可能與傷殘或死神擦肩而過。本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置使用運算放大器作為核心元件，一旦遇到監(jiān)測探頭被觸動時，蜂鳴器隨即發(fā)聲，基本可以杜絕發(fā)生誤報或漏報的現(xiàn)象。該技術(shù)方案簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了預(yù)警裝置的制作難度及成本，實現(xiàn)了監(jiān)測地震靈敏度高、工作性能可靠的要求。
【專利說明】
地震發(fā)生早期聲光告警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電子技術(shù)與地震測報技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于一種地震發(fā)生早期聲光告
I=II~~1.ο
【背景技術(shù)】
[0002]夜間發(fā)生地震，人們都在房間里休息，這對人們的生命危害程度最大，使人們防不勝防。地震是破壞范圍廣、造成生命與財產(chǎn)危害極大、且是一種不可抗拒的自然災(zāi)害，至今科學(xué)認知未能有效掌握地震的發(fā)生和測報規(guī)律。如果能在地震發(fā)生的早期，如果能爭取到十幾秒時間，很多人就有可能與傷殘或死神擦肩而過。
[0003]本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置能在發(fā)生4級以上地震早期，可在極短時間監(jiān)測到第一個地震波次，就會瞬間啟動聲光告警，立即叫醒熟睡中的您。在大地震發(fā)生之前，可為您爭取到極其寶貴的十幾秒撤離時間，有助于人們迅速撤離到安全地帶，哪怕只能爭取到幾秒的逃生時間，也能大幅度減少地震對人們生命的危害。
[0004]本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置使用輸入阻抗較高的運算放大器作為核心元件，一旦遇到監(jiān)測探頭被觸動時，蜂鳴器隨即發(fā)聲，基本可以杜絕發(fā)生漏報或誤報的現(xiàn)象。該技術(shù)方案簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了預(yù)警裝置的制作難度及成本，實現(xiàn)了監(jiān)測地震靈敏度高、工作性能可靠的要求。本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置適合在地震頻發(fā)地區(qū)的家庭、學(xué)校、醫(yī)院等場所使用。
[0005]以下詳細說明本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置在實施過程中所涉及必要的、關(guān)鍵性技術(shù)內(nèi)容。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的及有益效果:夜間發(fā)生地震，人們都在房間里休息，這對人們的生命危害程度最大，使人們防不勝防。如果能在地震發(fā)生早期的瞬間，如果能爭取到十幾秒時間，很多人就有可能與傷殘或死神擦肩而過。本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置使用輸入阻抗較高的運算放大器作為核心元件，一旦遇到監(jiān)測探頭被觸動時，蜂鳴器隨即發(fā)聲，基本可以杜絕發(fā)生誤報或漏報的現(xiàn)象。該技術(shù)方案簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了預(yù)警裝置的制作難度及成本，實現(xiàn)了監(jiān)測地震靈敏度高、工作性能可靠的要求。本實用新型所述的地震發(fā)生早期聲光告警裝置適合在地震頻發(fā)地區(qū)的家庭、學(xué)校、醫(yī)院等場所使用。
[0007]電路工作原理:在地震發(fā)生早期聲光告警裝置的電路中，在無地震發(fā)生時，運算放大器ICl第3腳的參考電壓略高于運算放大器ICl第2腳電壓，運算放大器IC2第6腳輸出低電平，聲光告警驅(qū)動電路無電不工作;在地震發(fā)生早期，當(dāng)監(jiān)測探頭JT被瞬間短接時，相當(dāng)于在電阻R2的兩端并聯(lián)了 I只電阻，即刻導(dǎo)致分壓電路的電壓分配發(fā)生變化，這些電壓的變化通過運算放大器IC1(CA3130)進行比較，使運算放大器ICl第3腳參考電壓低于運算放大器ICl第2腳的電壓，這時運算放大器ICl第6腳輸出高電平，高電平通過電阻R6激發(fā)增強型N溝道場效應(yīng)管VTl導(dǎo)通，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的導(dǎo)通，使聲光告警驅(qū)動電路得電開始工作。
[0008]電解電容Cl用于維持增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的柵極電位，使聲光告警電路能夠維持工6?8秒鐘。
[0009]適當(dāng)改變電阻Rl或電阻R2的阻值，可調(diào)整地震發(fā)生早期聲光告警裝置工作的靈敏度與可靠性。
[0010]技術(shù)特征:地震發(fā)生早期聲光告警裝置，它包括9V直流電源、地震信號監(jiān)測與分壓電路、電壓比較電路、電平信號放大與聲光告警電路，其特征在于:
[0011 ] 地震信號監(jiān)測與分壓電路:它由監(jiān)測探頭JT、電阻Rl、電阻R2和電阻R3組成，監(jiān)測探頭JT的金屬重錘ZC通過金屬吊錘線和電阻Rl接電路正極VCC，監(jiān)測探頭JT的金屬環(huán)JSH接運算放大器ICl的第2腳，電阻R2的一端和電阻R3的一端接運算放大器ICl的第2腳，電阻R2的另一端接電路正極VCC，電阻R3的另一端接電路地GND ；
[0012]電壓比較電路:它由運算放大器IC1、電阻R4、電阻R5、電阻R6組成，運算放大器ICl選用的型號為CA3140，運算放大器ICl的第7腳接電路正極VCC，運算放大器ICl的第4腳接電路地GND，運算放大器ICl的第3腳接電阻R4的一端和電阻R5的一端，電阻R4的另一端接電路正極VCC，電阻R5的另一端接電路地GND，運算放大器ICl的第6腳通過電阻R6接運算放大器ICl的第3腳；
[0013]電平信號放大與聲光告警電路:它由電解電容Cl、電阻R7、增強型N溝道場效應(yīng)管VTl和壓電陶瓷蜂鳴器HA、發(fā)光二極管LED及電阻R8組成，運算放大器ICl的第6腳通過電阻R7接增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的柵極，電解電容Cl的正極接運算放大器ICl的第6腳，電解電容Cl的負極接電路地GND，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的漏極接壓電陶瓷蜂鳴器HA的負極和發(fā)光二極管LED的負極，壓電陶瓷蜂鳴器HA的正極接電路正極VCC，發(fā)光二極管LED的正極通過電阻R8接電路正極VCC，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的源極接電路地GND ；
[0014]9V直流電源的正極與電路正極VCC相連，9V直流電源的負極與電路地GND相連。
【附圖說明】
[0015]附圖1是本實用新型提供一個地震發(fā)生早期聲光告警裝置的實施例電路工作原理圖；附圖1中監(jiān)測探頭JT的觸點在待機時處于常開狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0016]按照附圖1所示的地震發(fā)生早期聲光告警裝置電路工作原理圖和【附圖說明】，并按照【實用新型內(nèi)容】所述的各部分電路中元器件之間連接關(guān)系，以及實施方式中所述的元器件技術(shù)參數(shù)要求和電路制作要點進行實施即可實現(xiàn)本實用新型，以下結(jié)合實施例對本實用新型的相關(guān)技術(shù)作進一步描述。
[0017]元器件的技術(shù)參數(shù)及其選擇要求
[0018]ICl為運算放大器，選用的型號為CA3130，直插式DIP規(guī)范，運算放大器ICl是一種COMSP溝道運放，具有很高的輸入阻抗和極低的輸入電流及高速運算性能，它適用于微信號輸入而其輸出電壓最大值可達1mV;
[0019]VTl為增強型N溝道場效應(yīng)管，選用的型號為IRFZ22;
[0020]電阻選用功率為1/8W金屬膜電阻，電阻Rl的阻值為510ΚΩ ;電阻R2的阻值為100KΩ ;電阻R3的阻值為100ΚΩ ;電阻R4的阻值為51ΚΩ ;電阻R5的阻值為10K Ω ;電阻R7的阻值為22ΚΩ ;電阻R8的阻值為780Ω ；
[0021]Cl為電解電容，其容量為100yF/16V;
[0022]LED為發(fā)光二極管，選用高亮紅色發(fā)光二極管；
[0023]HA為壓電陶瓷蜂鳴器，選用蜂鳴器內(nèi)部置有音頻發(fā)生電路工作電壓為9V。
[0024]電路制作要點、電路調(diào)試及使用方法
[0025]監(jiān)測探頭JT的制作:監(jiān)測探頭JT是金屬重錘制作的一種機械開關(guān)，金屬重錘可使用建筑用吊錘，原吊錘線改用多股金屬線作為金屬吊錘線，金屬環(huán)可使用￠2.5mm的裸銅絲彎制，其直徑為30?36mm;
[0026]金屬重錘與金屬環(huán)之間的間隙，要求間隙在2.0?2.5mm為宜，可通過升降金屬重錘的高度調(diào)節(jié);金屬重錘與金屬環(huán)之間的間隙越小，該裝置的靈敏度就越高;為保證裝置有足夠的靈敏度，要求固定吊掛金屬重錘的支架高度多2.2m;
[0027]因地震發(fā)生早期聲光告警裝置的電路結(jié)構(gòu)比較簡單，制作比較容易，一般情況下只要選用的電子元器件性能完好，并按照說明書附圖1中的元器件連接關(guān)系進行焊接，物理連接線及焊接質(zhì)量經(jīng)過仔細檢查正確無誤后，本實用新型的電路只需要進行簡單調(diào)試即可正常工作；
[0028]電路調(diào)試主要調(diào)節(jié)參考電壓，選擇合適電阻Rl阻值，以達到理想的探測靈敏度；調(diào)節(jié)電阻R7的阻值可改變壓電陶瓷蜂鳴器HA的音量；
[0029]待機電流彡50μΑ，9ν直流電源告警時工作電流約為32mA，因電路在靜態(tài)時，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl截止，壓電陶瓷蜂鳴器HA無聲，僅有電阻R2?R5消耗極少量電能，因此6節(jié)5#堿性電池可以使用三年以上；
[0030]為增加探測地震的靈敏度，必要時使用兩組以上告警裝置，可分別安置在不同房間不容易受到人為干擾的角落里。
[0031]本實用新型的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件布局，以及它的外觀形狀設(shè)計及其尺寸大小等均不是本實用新型的關(guān)鍵技術(shù)，也不是本實用新型要求保護的關(guān)鍵性技術(shù)內(nèi)容，因不影響本實用新型具體實施過程和實用新型目的的實現(xiàn)，故不在說明書中一一說明。
【主權(quán)項】
1.一種地震發(fā)生早期聲光告警裝置，它包括9V直流電源、地震信號監(jiān)測與分壓電路、電壓比較電路、電平信號放大與聲光告警電路，其特征在于: 所述的地震信號監(jiān)測與分壓電路由監(jiān)測探頭JT、電阻R1、電阻R2和電阻R3組成，監(jiān)測探頭JT的金屬重錘ZC通過金屬吊錘線和電阻Rl接電路正極VCC，監(jiān)測探頭JT的金屬環(huán)JSH接運算放大器ICl的第2腳，電阻R2的一端和電阻R3的一端接運算放大器ICl的第2腳，電阻R2的另一端接電路正極VCC，電阻R3的另一端接電路地GND ； 所述的電壓比較電路由運算放大器ICl、電阻R4、電阻R5、電阻R6組成，運算放大器ICl選用的型號為CA3140，運算放大器ICl的第7腳接電路正極VCC，運算放大器ICl的第4腳接電路地GND，運算放大器ICl的第3腳接電阻R4的一端和電阻R5的一端，電阻R4的另一端接電路正極VCC，電阻R5的另一端接電路地GND，運算放大器ICl的第6腳通過電阻R6接運算放大器ICl的第3腳； 所述的電平信號放大與聲光告警電路由電解電容Cl、電阻R7、增強型N溝道場效應(yīng)管VTl和壓電陶瓷蜂鳴器HA、發(fā)光二極管LED及電阻R8組成，運算放大器ICl的第6腳通過電阻R7接增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的柵極，電解電容Cl的正極接運算放大器ICl的第6腳，電解電容Cl的負極接電路地GND，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的漏極接壓電陶瓷蜂鳴器HA的負極和發(fā)光二極管LED的負極，壓電陶瓷蜂鳴器HA的正極接電路正極VCC，發(fā)光二極管LED的正極通過電阻R8接電路正極VCC，增強型N溝道場效應(yīng)管VTl的源極接電路地GND ； 所述的9V直流電源的正極與電路正極VCC相連，9V直流電源的負極與電路地GND相連。
【文檔編號】G08B21/10GK205644902SQ201620111052
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月31日
【發(fā)明人】周云俠
【申請人】周云俠