地震早期電子提醒裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地震早期電子提醒裝置，其特征包括：9V直流電源、地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路、電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路；所述的地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路由監(jiān)測(cè)探頭JT、電阻R1、電阻R2和電解電容C1、運(yùn)算放大器IC1、4只開關(guān)二極管D1～D4和電阻R3組成，運(yùn)算放大器IC1選用型號(hào)為CA3140，4只開關(guān)二極管Dl～D4選用型號(hào)為1N4148；所述的電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由電阻R4和電解電容C2、NPN型晶體管VT1和蜂鳴器HA組成。本發(fā)明使用輸入阻抗較高的運(yùn)算放大器作為核心元件，它能在發(fā)生4級(jí)以上地震早期，在迅速監(jiān)測(cè)到第一個(gè)地震波次，一旦遇到監(jiān)測(cè)探頭被觸動(dòng)時(shí)，就會(huì)瞬間啟動(dòng)聲音預(yù)警。
【專利說(shuō)明】地震早期電子提醒裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電子與地震測(cè)報(bào)【技術(shù)領(lǐng)域】，是關(guān)于一種地震早期電子提醒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]夜間發(fā)生地震，人們都在房間里休息，這對(duì)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(zhēng)取到十幾秒時(shí)間，很多人就有可能與傷殘或死神擦肩而過(guò)。地震是破壞范圍廣、造成生命與財(cái)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(rèn)知未能有效掌握地震的發(fā)生和測(cè)報(bào)規(guī)律。
[0003]本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置能在發(fā)生4級(jí)以上地震早期，可在極短時(shí)間監(jiān)測(cè)到第一個(gè)地震波次，就會(huì)瞬間啟動(dòng)聲音預(yù)警，立即叫醒熟睡中的您。在大地震發(fā)生之前，可為您爭(zhēng)取到極其寶貴的十幾秒撤離時(shí)間，有助于人們迅速撤離到安全地帶，哪怕只能爭(zhēng)取到幾秒的逃生時(shí)間，也能大幅度減少地震對(duì)人們生命的危害。
[0004]本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置使用輸入阻抗較高的運(yùn)算放大器作為核心元件，一旦遇到監(jiān)測(cè)探頭被觸動(dòng)時(shí)，蜂鳴器隨即發(fā)聲，基本可以杜絕發(fā)生誤報(bào)或漏報(bào)的現(xiàn)象。該技術(shù)方案簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)地震靈敏度高、工作性能可靠的要求。本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置適合在地震頻發(fā)地區(qū)的家庭、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所使用。
[0005]以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置在實(shí)施過(guò)程中所涉及的有關(guān)核心技術(shù)內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的及有益效果:本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置能在發(fā)生4級(jí)以上地震早期，可在極短時(shí)間監(jiān)測(cè)到第一個(gè)地震波次，就會(huì)瞬間啟動(dòng)聲音預(yù)警，立即叫醒熟睡中的您。在大地震發(fā)生之前，可為您爭(zhēng)取到極其寶貴的十幾秒撤離時(shí)間，有助于人們迅速撤離到安全地帶，哪怕只能爭(zhēng)取到幾秒的逃生時(shí)間，也能大幅度減少地震對(duì)人們生命的危害。本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置使用輸入阻抗較高的運(yùn)算放大器作為核心元件，一旦遇到監(jiān)測(cè)探頭被觸動(dòng)時(shí)，蜂鳴器隨即發(fā)聲，基本可以杜絕發(fā)生誤報(bào)或漏報(bào)的現(xiàn)象。該技術(shù)方案簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)地震靈敏度高、工作性能可靠的要求。本發(fā)明所述的地震早期電子提醒裝置適合在地震頻發(fā)地區(qū)的家庭、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所使用。
[0007]電路工作原理:在地震早期電子提醒裝置的電路中，運(yùn)算放大器ICl外圍電路使用4只開關(guān)二極管Dl?D4相互串聯(lián)為運(yùn)算放大器ICl第2腳設(shè)定了參考電壓(約3V)。在無(wú)地震發(fā)生時(shí)，運(yùn)算放大器ICl第3腳電壓略高于運(yùn)算放大器ICl第2腳的參考電壓，運(yùn)算放大器IC2第6腳輸出低電平；在地震發(fā)生早期，當(dāng)監(jiān)測(cè)探頭JT被瞬間短接時(shí)，使運(yùn)算放大器ICl第3腳電壓低于運(yùn)算放大器ICl第2腳的參考電壓，這時(shí)運(yùn)算放大器ICl第6腳輸出高電平，高電平通過(guò)電阻R4驅(qū)動(dòng)NPN型晶體管VTl使蜂鳴器HA發(fā)出聲音。為了增加監(jiān)測(cè)探頭JT在瞬間短接過(guò)程中的可靠性，則在監(jiān)測(cè)電路中電阻R2的兩端并接了 I只小容量的電解電容Cl，要求電解電容Cl的容量不能太大，否則電解電容Cl因充電時(shí)間太長(zhǎng)，反而會(huì)生產(chǎn)負(fù)面效果。
[0008]技術(shù)特征:地震早期電子提醒裝置，它包括9V直流電源、地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路、電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:
[0009]地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路:它由監(jiān)測(cè)探頭JT、電阻R1、電阻R2和電解電容Cl、運(yùn)算放大器ICl、4只開關(guān)二極管Dl~D4和電阻R3組成，運(yùn)算放大器ICl選用的型號(hào)為CA3140，4只開關(guān)二極管Dl~D4選用的型號(hào)為1N4148，運(yùn)算放大器ICl第7腳接電路正極VCC,運(yùn)算放大器ICl第4腳接電路地GND，4只開關(guān)二極管Dl~D4相互串聯(lián)，開關(guān)二極管Dl正極接電路正極VCC，開關(guān)二極管D4負(fù)極接運(yùn)算放大器ICl第2腳和電阻R3 —端，電阻R3另一端接電路地GND，運(yùn)算放大器ICl第3腳接電阻Rl —端和電阻R2 —端及電解電容Cl正極，電阻R2另一端和電解電容Cl負(fù)極接監(jiān)測(cè)探頭JT的金屬吊錘線，金屬吊錘線接金屬重錘ZC，金屬環(huán)JSH接電路地GND ；
[0010]電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路:它由電阻R4和電解電容C2、NPN型晶體管VTl和蜂鳴器HA組成，運(yùn)算放大器第6腳通過(guò)電阻R4接NPN型晶體管VTl基極和電解電容C2正極，NPN型晶體管VTl集電極接蜂鳴器HA的負(fù)極，蜂鳴器HA的正極接電路正極VCC，電解電容C2負(fù)極和NPN型晶體管VTl發(fā)射極接電路地GND ；[0011]9V直流電源的正極與電路正極VCC相連，9V直流電源的負(fù)極與電路地GND相連。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1是本發(fā)明提供一個(gè)地震早期電子提醒裝置的實(shí)施例電路工作原理圖；附圖1中監(jiān)測(cè)探頭JT的觸點(diǎn)在待機(jī)時(shí)處于常開狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]按照附圖1所示的地震早期電子提醒裝置電路工作原理圖和【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】，并按照
【發(fā)明內(nèi)容】
所述的各部分電路中元器件之間連接關(guān)系，以及實(shí)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(diǎn)進(jìn)行實(shí)施即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)作進(jìn)一步描述。
[0014]元器件的技術(shù)參數(shù)及選擇要求
[0015]ICl為運(yùn)算放大器，采用的型號(hào)為CA3140，其為8腳雙列直插式DIP封裝，它內(nèi)部用一片MOSFET為輸入的運(yùn)算放大器，具有極高的輸入阻抗為1.5ΤΩ和極低的輸入電流(10PA),適用于作微弱信號(hào)放大；
[0016]Dl~D4為開關(guān)二極管，選用的型號(hào)為1N4148 ；
[0017]VTl為NPN型晶體管，選用的型號(hào)為2SC9013，要求放大倍數(shù)β ^ 180 ；
[0018]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100Κ Ω ;電阻R3的阻值為IOK Ω ;電阻R4的阻值為6.8Κ Ω ；
[0019]Cl為電解電容，其容量為4.7yF/16V ;
[0020]C2為電解電容，其容量為220yF/16V ;
[0021]HA為蜂鳴器，要求選用蜂鳴器內(nèi)部置有音頻發(fā)生電路，工作電壓為9V;[0022]直流電源電壓為9V，可選用6節(jié)5 #堿性電池作為直流電源。
[0023]電路制作要點(diǎn)、電路調(diào)試及使用方法
[0024]監(jiān)測(cè)探頭JT的制作:監(jiān)測(cè)探頭JT是金屬重錘制作的一種機(jī)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Φ 2.5mm的裸銅絲彎制，其直徑為30?36mm ；
[0025]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(guò)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> 2.0m；
[0026]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(dá)到理想的探測(cè)靈敏度；電阻R4的阻值為6.8ΚΩ，調(diào)節(jié)電阻R4的阻值可改變蜂鳴器HA音量；
[0027]待機(jī)電流:< 50 μ A，9V直流電源時(shí)，預(yù)警時(shí)工作電流約為32mA，因電路在靜態(tài)時(shí)，NPN型晶體管VTI截止，蜂鳴器HA無(wú)聲，僅有電阻Rl?R4消耗極少量電能，因此6節(jié)5 #堿性電池可以使用兩年以上；
[0028]為增加探測(cè)地震的靈敏度，必要時(shí)使用兩組以上提醒裝置，可分別安置在不同房間不容易受到人為干擾的角落。
【權(quán)利要求】
1.一種地震早期電子提醒裝置，它包括9V直流電源、地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路、電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于: 所述的地震信號(hào)監(jiān)測(cè)與電壓比較電路由監(jiān)測(cè)探頭JT、電阻R1、電阻R2和電解電容Cl、運(yùn)算放大器IC1、4只開關(guān)二極管Dl?D4和電阻R3組成，運(yùn)算放大器ICl選用的型號(hào)為CA3140，4只開關(guān)二極管Dl?D4選用的型號(hào)為1N4148，運(yùn)算放大器ICl第7腳接電路正極VCC,運(yùn)算放大器ICl第4腳接電路地GND，4只開關(guān)二極管Dl?D4相互串聯(lián)，開關(guān)二極管Dl正極接電路正極VCC，開關(guān)二極管D4負(fù)極接運(yùn)算放大器ICl第2腳和電阻R3 —端，電阻R3另一端接電路地GND，運(yùn)算放大器ICl第3腳接電阻Rl —端和電阻R2 —端及電解電容Cl正極，電阻R2另一端和電解電容Cl負(fù)極接監(jiān)測(cè)探頭JT的金屬吊錘線，金屬吊錘線接金屬重錘ZC，金屬環(huán)JSH接電路地GND ； 所述的電平信號(hào)放大與蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由電阻R4和電解電容C2、NPN型晶體管VTl和蜂鳴器HA組成，運(yùn)算放大器第6腳通過(guò)電阻R4接NPN型晶體管VTl基極和電解電容C2正極，NPN型晶體管VTl集電極接蜂鳴器HA的負(fù)極，蜂鳴器HA的正極接電路正極VCC，電解電容C2負(fù)極和NPN型晶體管VTl發(fā)射極接電路地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(fù)極與電路地GND相連。
【文檔編號(hào)】G08B21/10GK103886719SQ201410158517
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】吳建堂 申請(qǐng)人:吳建堂