自制地震报警器,Earthquake Alarm

自制地震报警器,Earthquake Alarm

关键字：自制地震报警器

自制地震报警器

    这里介绍的地震报警器，就是利用地震纵波和横波的时间差设计出来的，只要将它安装在居室内，你就可安心睡觉。一有地震活动，首先到来的纵波便会触发电路发出报警声和照明灯光。这时，人们可争取在横波到来前的数秒至十几秒钟内，迅速逃生(可躲入卫生间等相对安全的地方)，将伤亡降到最小。

    一、工作原理

    地震报警器电路如图1所示。空心线圈L和置于线圈内的小磁铁等构成地震纵波检测器，晶体三极管VT1、VT2和单向晶闸管VS等构成触发开关，HA为报警专用电喇叭，HL为照明小灯泡。

    当有地震活动时，小磁铁首先感受到纵波的冲击力，当冲击力足够大时，即可使小磁铁在空心线圈内作上下运动，在线圈L两端产生交变感生电压。该交变电压经晶体三极管VT1放大，C2耦合、VD整流后，产生负脉冲信号使三极管VT2导通，单向晶闸管VS获得触发信号亦导通，报警专用电喇叭HA得电发出刺耳响亮的警笛声，将主人从睡眠中唤醒；同时，照明小灯泡HL发出亮光，为人们照亮逃生的道路。

    该电路处于监测待报警状态，三极管VT2、单向晶闸管VS均处于截止状态，电路静态总电流仅1mA左右。一旦产生声、光报警，将持续不休，直到断开电源开关SA为止。

    二、元器件选择

    VS选用普通MCR100—1或BT169D、CR1AM-6、2N6565等型小型塑封单向晶闸管(也叫单向可控硅)，外形同普通塑料封装小功率三极管9014，图2是它们的外形和管脚排列图，制作时注意不要接错引脚。

    VT1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)或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数β>150；VT2用9015(IeM=0.2A，Pcm=200mW)或3CG21型硅PNP小功率三极管，要求电流放大系数β>80。VD用1N4148型硅开关二极管。

    线圈L用Φ0.31mm左右的漆包线，在内径为15mm、长度为30mm的硬塑料管上缠绕1000~1500匝自制而成。与L配合使用的小磁铁体积不宜太大，可用一块尺寸约为10mmx10mmxl5mm的永久性磁铁，以保证在线圈管内能够上下自由振动。

    HA用TWH11型(直流工作电压12V、工作电流0.2A、晌度120dB)超响度报警喇叭，亦可用其他直流工作电压12V、工作电流<0.3A的模拟警笛声电喇叭或电铃来代替。HL用DQ12-5型(12V、5W)球形小灯泡，亦可用其他参数一样的照明小灯泡代替。

    R1~R3均用RTX—1／8W型碳膜电阻器。C1 ~C3均用CD11-16V型电解电容器。SA用小型单刀单掷开关。G最好采用内阻小的固体12V小型蓄电池，亦可用8节大号干电池串联后代替。

    三、制作与使用

    图3为该地震”报警器”的印制板接线图，印制板实际尺寸约为40mmx25mm．

    焊好的电路板连同线圈L、电池G一起装入一绝缘密闭盒内。盒面板开孔固定小灯泡HL、电喇叭HA和电源开关SA；盒子上侧面开孔微伸出空心线圈L的其中一个管口，以利伸入小磁铁。

    使用时，按照图4所示，先选择室内不易人为干扰的承重墙或窗框处，通过铁钉、一段细线绳和一段小弹簧(长度最好不小于10cm)固定好小磁铁，并将小磁铁伸入电路盒内的线圈管中空悬。小弹簧的软硬对报警灵敏度影响较大，为了使电路能够获得足够的探震灵敏度，可多准备几种不同规格的弹簧，逐一掉换对比试验。通过用手向上推一下小磁铁进行比较，选出能够使小磁铁上下跳动幅度最大的弹簧。如果手头无合适的小弹簧，用弹力相当的橡皮筋来代替，效果也不错。 

    另外，小磁铁必须处在电路盒内空心线圈的中间位置、且能够上下灵活运动，才能使线圈获得较高的监测灵敏度，这可通过改变固定电路盒的位置、调节细线绳的长短来实现。

张晓东