一、工作原理
地震聲光報警器的電路如圖1所示。地震探測開關SQ和單向晶閘管VS、電阻器R1等組成了電子開關,集成電路A和晶體三極管VT1、VT2、揚聲器B等組成了模擬警笛聲音響電路,H為照明小電珠。
當發(fā)生4級以上的地震時,探測開關SQ就會隨著大地的晃動而接通。此時4.5V電池經(jīng)R1和SQ觸發(fā)單向晶閘管VS導通。VS一旦導通,便會保持住此狀態(tài),使小電珠H通電發(fā)光;同時集成電路A也通電工作,其輸出端輸出內(nèi)存模擬警笛聲電信號,經(jīng)三極管VT1、VT2構成的直接耦合功率放大器放大后,推動揚聲器B發(fā)出響亮的警報聲。
電路中,R2是集成電路A的外接振蕩電阻器,改變其阻值可以調節(jié)警報聲的速率。SB是警報信號解除按鈕開關。
二、元器件選擇
A選用KD-9561型四聲模擬聲集成電路。該集成電路采用軟包封形式,芯片尺寸為32.5mm×10mm,外形參見圖2左邊所示。其中SEL1和SEL2是兩個選聲端,當SEL1接VDD、SEL2懸空時,A輸出警笛聲;當SEL1接VSS、SEL2也接VSS時,為救護車聲;當SEL1懸空,而SEL2分別接VDD或VSS時,將分別發(fā)出機槍聲和消防車聲。在圖1電路中,我們選用的是警笛聲。讀者也可選擇其余3種聲音中的任何一種,只需改變SEL1和SEL2的接法即可。
VS選用普通MCR100-6或BT169、2N6565型小型塑封單向晶閘管(也叫單向可控硅)。VT1用9014或3DG8型硅NPN小功率三極管,要求電流放大系數(shù)β>50;VT2用3AX81型鍺PNP中功率三極管,要求β>30。
R1、R2均用RTX-1/8W型小型碳膜電阻器。H用市售手電筒專用的3.8V、0.3A小電珠。B用8Ω、0.25W小口徑動圈式揚聲器。SB用小型自復位常閉按鈕開關,也可用一般單刀單擲開關來代替。G用3節(jié)5號干電池串聯(lián)(配套塑料電池架)而成,電壓4.5V。
三、制作與使用
圖2所示是地震聲光報警器的印制電路板接線圖。印制電路板用刀刻法制作,實際尺寸約為34mm×40mm;印制電路板上不必打孔,元器件直接焊在銅箔面上即可。集成電路A通過4根硬導線與自制印制電路板對接起來。焊接時應特別注意:電烙鐵外殼一定要良好接地,以免交流感應電壓擊穿集成電路A內(nèi)部CMOS電路!
圖3所示是地震聲光報警器的外形圖。其中地震探測支架要求具有足夠的靈敏度。探測開關的金屬重錘可用建筑工匠吊垂線用的電鍍金屬吊線錘,金屬環(huán)用¢2mm的鍍鋅鐵絲彎制。金屬重錘與金屬環(huán)間的距離通過升降金屬重錘的方法來調節(jié),一般調整在1.5~2.5mm為宜。間距越小,報警靈敏度越高。另外,為了保證足夠的報警靈敏度,金屬重錘支架的高度不應小于1m。
使用時,將報警器安放在臥室內(nèi)不易受外界其它振動或刮風等干擾的地方,接好電池,電路即進入監(jiān)視地震狀態(tài),此時電路幾乎不耗電。萬一人為造成電路誤觸發(fā),只要按動一下解警按鈕,即可解除聲光報警信號。