專利名稱：雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)和天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域，涉及一種雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
在雷雨季節(jié)，我們經(jīng)常會(huì)在雷暴雨來臨之前提前看到或聽到的電閃雷鳴的現(xiàn)象。 雷電發(fā)生時(shí)很容易引發(fā)火災(zāi)、損壞一些敏感的電器，甚至危及人身安全！雖然氣象臺預(yù)報(bào)雷暴雨天氣有一定的準(zhǔn)確性，但在一天24小時(shí)內(nèi)，究竟雷暴雨何時(shí)到來仍然是提前預(yù)報(bào)的難題，能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行臨近預(yù)警雷暴雨的發(fā)生將具有重要意義。在雷暴雨到來之前，遠(yuǎn)方天空的雷暴雨云團(tuán)中存在大量的靜電，致使云層之間或云層與大地之間會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，其周邊地區(qū)將同時(shí)產(chǎn)生頻譜很寬種種雜亂無章的無線電噪音。用普通調(diào)幅收音機(jī)可以接收到閃電瞬間的電磁波信號，但一般調(diào)幅收音機(jī)只能接收距離閃電中心很近的電磁波，且只能接收到閃電產(chǎn)生電磁波中某一頻段，接收電磁波頻譜的范圍十分有限。因此，利用普通調(diào)幅收音機(jī)作為雷暴雨預(yù)警裝置存在著很大的局限性。雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置是根據(jù)雷暴雨來臨云層之間會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，本發(fā)明是一種能夠預(yù)報(bào)雷電發(fā)生的電子報(bào)警裝置，它能夠有效地對雷暴雨、雷電臨近時(shí)進(jìn)行聲光預(yù)警。這樣我們可以提前一定時(shí)間采取相關(guān)防雷擊措施，如提前切斷貴重敏感儀器的電源、 減少不必要的手機(jī)通訊，加強(qiáng)對大型儲(chǔ)油庫、儲(chǔ)氣罐、棉麻倉庫、煙草倉庫、危險(xiǎn)品倉庫等場所的巡邏和監(jiān)控，有針對性的做到防患于未然。以下詳細(xì)說明這種雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置在制作過程中所涉及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的及有益效果本發(fā)明所述的雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置是根據(jù)雷暴雨來臨云層之間會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象而設(shè)計(jì)，本發(fā)明是一種能夠預(yù)報(bào)雷電發(fā)生的電子報(bào)警裝置，它能夠有效地對雷暴雨、雷電臨近時(shí)進(jìn)行聲光提醒。這樣我們可以提前一定時(shí)間采取相關(guān)防雷擊措施，如提前切斷貴重敏感儀器的電源、減少不必要的手機(jī)通訊，加強(qiáng)對大型儲(chǔ)油庫、儲(chǔ)氣罐、棉麻倉庫、煙草倉庫、危險(xiǎn)品倉庫等場所的巡邏和監(jiān)控，有針對性的做到防患于未然。電路工作原理雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置實(shí)際上是一個(gè)高靈敏度放電檢測裝置。 NPN型晶體管BG3、BG2組成直流耦合式自激振蕩電路，其正反饋回路的增益由微調(diào)電位器 RP來設(shè)定。NPN型晶體管BGl與檢波二極管D1、耦合電容C2組成檢波及信號放大電路。在預(yù)警裝置待機(jī)時(shí)，由NPN型晶體管BG2和NPN型晶體管BG3組成自激振蕩電路， 并使其處于臨界自激振蕩狀態(tài)，NPN型晶體管BGl因無偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，陶瓷蜂鳴器HA 無電不工作。此時(shí)，電子預(yù)警裝置整機(jī)耗電甚微，當(dāng)遠(yuǎn)方云層與云層之間或者云層與地面之間發(fā)生放電時(shí)，天線TX檢測到感應(yīng)電磁波，并經(jīng)電容C5耦合到NPN型晶體管BG3的基極，觸發(fā)自激振蕩電路起振。于是NPN型晶體管BG2的集電極就會(huì)輸出約42kHz振蕩電信號，經(jīng)耦合電容C2、二極管Dl檢波后，為NPN型晶體管BGl的基極提供合適正向偏置電壓，使NPN型晶體管BGl導(dǎo)通，壓電陶瓷蜂鳴器HA得電發(fā)出單音“嘟一”聲，同時(shí)發(fā)光二極管LED由點(diǎn)亮變?yōu)橄?，提醒有關(guān)人員雷電將至。電路中電容C3設(shè)定了 NPN型晶體管BG2發(fā)射極的固定相位，而接在微調(diào)電位器RP 的滑動(dòng)觸點(diǎn)上的電容C4在振蕩時(shí)會(huì)增加相移。電解電容Cl為NPN型晶體管BGl輸出電壓的濾波并兼有延時(shí)作用，它不僅能夠使壓電陶瓷蜂鳴器HA的兩端獲得平穩(wěn)工作電壓，也使壓電陶瓷蜂鳴器HA發(fā)聲更響亮，因?yàn)殡娊怆娙軨l的容量比較大，所以使微型壓電陶瓷蜂鳴器HA有延時(shí)發(fā)聲的效果。技術(shù)方案雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置，由9V直流電源、直流耦合式自激振蕩電路、 檢波及信號放大電路、聲光提醒電路組成，其特征在于直流耦合式自激振蕩電路由NPN型晶體管BG2、NPN型晶體管BG3、電阻R2、電阻 R3、電阻R4、微調(diào)電位器RP、電容C3、電容C4、電容C5和天線TX組成，NPN型晶體管BG3的集電極串接電阻R4后接電路正極VCC，NPN型晶體管BG3的基極與電容C5的一端、微調(diào)電位器RP的一端相連，電容C5的另一端接天線TX，NPN型晶體管BG3的發(fā)射極接電路地GND， 微調(diào)電位器RP的活動(dòng)臂串接電容C4后接電路地GND，NPN型晶體管BG2的發(fā)射極與微調(diào)電位器RP的另一端、電阻R3的一端、電容C4的一端相連，電阻R3的另一端與電容C4的另一端接電路地GND，NPN型晶體管BG2的基極接NPN型晶體管BG3的集電極，NPN型晶體管BG2 的集電極串接電阻R2后接電路正極VCC ；檢波及信號放大電路由耦合電容C2、檢波二極管D1、NPN型晶體管BG1、組成，NPN 型晶體管BG2的集電極接耦合電容C2的一端，耦合電容C2的另一端與NPN型晶體管BGl 的基極、檢波二極管Dl的負(fù)極相連，NPN型晶體管BGl的集電極接電路正極VCC，NPN型晶體管BGl的發(fā)射極接聲光提醒電路；聲光提醒電路由壓電陶瓷蜂鳴器HA、延時(shí)電容Cl、發(fā)光二極管LED和電阻Rl組成，發(fā)光二極管LED的正極串接電阻Rl后接電路正極VCC，NPN型晶體管BGl的發(fā)射極與發(fā)光二極管LED的負(fù)極、壓電陶瓷蜂鳴器HA的正極、延時(shí)電容Cl的正極相連，壓電陶瓷蜂鳴器HA的負(fù)極和延時(shí)電容Cl的負(fù)極接電路地GND。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。


附圖I是雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置的電路工作原理圖。
具體實(shí)施例方式按照附圖I所示的雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置的電路工作原理圖和

及以下所述的元器件的技術(shù)要求進(jìn)行實(shí)施，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。元器件的選擇及其技術(shù)參數(shù)BGl BG3均用9014型小功率NPN型晶體管，要求放大倍數(shù)β ^ 180 ；LED為紅色發(fā)光二極管；D1選用1N60型檢波二極管；RP選用普通塑料封裝的小型臥式微調(diào)電位器；R1 R4均用RTX-1/8W型金屬膜電阻，其阻值分別是:680 Ω、100Κ Ω、15ΚΩ、330ΚΩ ；Cl用⑶11-16V型電解電容，容量為IOOyF ;C2 C5用CCl型高頻瓷介電容，4只容量分別是 4700PF、0. 01 μ F、470PF、82PF ；HA選用CPB14A12-4.0型自帶音源微型直流壓電陶瓷蜂鳴器，其內(nèi)含振蕩電路的有源發(fā)聲器；其技術(shù)參數(shù)工作電壓為3V 15V，工作電流彡7mA ；天線TX選用一段Φ 1mm、長度600mm的銅絲,可選用便攜式收音機(jī)常用的450mm拉
桿天線。電路制作要點(diǎn)與電路調(diào)試預(yù)警裝置接上9V疊層電池后，用螺絲刀緩慢調(diào)節(jié)微調(diào)電位器RP的電阻值，使壓蜂鳴器HA處于臨界發(fā)聲狀態(tài)，即振蕩電路處于起振臨界狀態(tài)；調(diào)節(jié)微調(diào)電位器RP的要求是，可先將螺絲刀旋轉(zhuǎn)至蜂鳴器HA不發(fā)聲；接著緩慢旋轉(zhuǎn)螺絲刀，注意聽蜂鳴器HA是否發(fā)聲，當(dāng)蜂鳴器HA發(fā)聲時(shí)，立即停止旋轉(zhuǎn)螺絲刀，并反方向稍退回一點(diǎn)，使蜂鳴器HA處于預(yù)警待機(jī)狀態(tài)；用螺絲刀或手指觸及天線TX —下，則蜂鳴器HA應(yīng)發(fā)聲2 3秒；如果蜂鳴器HA 連續(xù)發(fā)聲或根本不發(fā)聲，則說明預(yù)警裝置的靈敏度過高或太低，應(yīng)重新微調(diào)電位器RP的阻值；用電子打火機(jī)在距離預(yù)警裝置的天線TX約3m遠(yuǎn)的地方打火；用液化氣灶上的壓電打火開關(guān)打火，以檢驗(yàn)?zāi)芊褡岊A(yù)警裝置可靠發(fā)聲2 3秒；如果不符合要求，應(yīng)重新細(xì)調(diào)電位器RP。使用方法雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置可進(jìn)行24小時(shí)全天候的雷暴雨預(yù)警，要求將預(yù)警裝置放在容易觀察到的地方，一旦預(yù)警裝置反復(fù)發(fā)聲，并且發(fā)聲的頻率越來越高，在排除其他靜電放電等干擾的情況下，便說明雷暴雨即將來臨。試驗(yàn)表明該預(yù)警裝置可監(jiān)測到半徑 IOkm范圍內(nèi)云中發(fā)生的放電現(xiàn)象。該預(yù)警器不僅能夠探測靜電放電，而且還能探測附近各種電器產(chǎn)生的“電火花”。 每當(dāng)附近有電燈或其他用電器在接通電源的瞬間，預(yù)警裝置均會(huì)發(fā)聲2 3秒；在空氣比較干燥時(shí)，人體容易帶上較高的靜電，當(dāng)用干燥的手接觸金屬物體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電放電，也會(huì)觸發(fā)放置在2m之內(nèi)的預(yù)警裝置發(fā)聲2 3秒，使用中應(yīng)注意識別。雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置的使用要通過一段時(shí)間的摸索，不斷積累雷暴雨來臨的預(yù)警規(guī)律和應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置，由9V直流電源、直流耦合式自激振蕩電路、檢波及信號放大電路、聲光提醒電路組成，其特征在于直流耦合式自激振蕩電路由NPN型晶體管BG2、NPN型晶體管BG3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、微調(diào)電位器RP、電容C3、電容C4、電容C5和天線TX組成，NPN型晶體管BG3的集電極串接電阻R4后接電路正極VCC，NPN型晶體管BG3的基極與電容C5的一端、微調(diào)電位器 RP的一端相連，電容C5的另一端接天線TX，NPN型晶體管BG3的發(fā)射極接電路地GND，微調(diào)電位器RP的活動(dòng)臂串接電容C4后接電路地GND，NPN型晶體管BG2的發(fā)射極與微調(diào)電位器 RP的另一端、電阻R3的一端、電容C4的一端相連，電阻R3的另一端與電容C4的另一端接電路地GND，NPN型晶體管BG2的基極接NPN型晶體管BG3的集電極，NPN型晶體管BG2的集電極串接電阻R2后接電路正極VCC ；檢波及信號放大電路由耦合電容C2、檢波二極管D1、NPN型晶體管BG1、組成，NPN型晶體管BG2的集電極接耦合電容C2的一端，耦合電容C2的另一端與NPN型晶體管BGl的基極、檢波二極管Dl的負(fù)極相連，NPN型晶體管BGl的集電極接電路正極VCC，NPN型晶體管 BGl的發(fā)射極接聲光提醒電路；聲光提醒電路由壓電陶瓷蜂鳴器HA、延時(shí)電容Cl、發(fā)光二極管LED和電阻Rl組成，發(fā)光二極管LED的正極串接電阻Rl后接電路正極VCC，NPN型晶體管BGl的發(fā)射極與發(fā)光二極管LED的負(fù)極、壓電陶瓷蜂鳴器HA的正極、延時(shí)電容Cl的正極相連，壓電陶瓷蜂鳴器HA 的負(fù)極和延時(shí)電容Cl的負(fù)極接電路地GND。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置，其特征是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。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子技術(shù)和天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域，涉及一種雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置。該雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置由9V直流電源、直流耦合式自激振蕩電路、檢波及信號放大電路、聲光提醒電路組成。本發(fā)明所述的雷暴雨臨近電子預(yù)警裝置是根據(jù)雷暴雨來臨云層之間會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象而設(shè)計(jì)，本發(fā)明是一種能夠預(yù)報(bào)雷電發(fā)生的電子報(bào)警裝置，它能夠有效地對雷暴雨、雷電臨近時(shí)進(jìn)行聲光提醒。這樣我們可以提前一定時(shí)間采取相關(guān)防雷擊措施，如提前切斷貴重敏感儀器的電源、減少不必要的手機(jī)通訊，加強(qiáng)對大型儲(chǔ)油庫、儲(chǔ)氣罐、棉麻倉庫、煙草倉庫、危險(xiǎn)品倉庫等場所的巡邏和監(jiān)控，有針對性的做到防患于未然。
文檔編號G01R29/08GK102590895SQ20121002022
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月29日
發(fā)明者丁希慶, 黃勇 申請人:丁希慶