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专利名称：雷暴雨临近电子预警装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术和天气预报领域，涉及一种雷暴雨临近电子预警装置。
背景技术：
在雷雨季节，我们经常会在雷暴雨来临之前提前看到或听到的电闪雷鸣的现象。 雷电发生时很容易引发火灾、损坏一些敏感的电器，甚至危及人身安全！虽然气象台预报雷暴雨天气有一定的准确性，但在一天24小时内，究竟雷暴雨何时到来仍然是提前预报的难题，能够准确的进行临近预警雷暴雨的发生将具有重要意义。在雷暴雨到来之前，远方天空的雷暴雨云团中存在大量的静电，致使云层之间或云层与大地之间会产生放电现象，其周边地区将同时产生频谱很宽种种杂乱无章的无线电噪音。用普通调幅收音机可以接收到闪电瞬间的电磁波信号，但一般调幅收音机只能接收距离闪电中心很近的电磁波，且只能接收到闪电产生电磁波中某一频段，接收电磁波频谱的范围十分有限。因此，利用普通调幅收音机作为雷暴雨预警装置存在着很大的局限性。雷暴雨临近电子预警装置是根据雷暴雨来临云层之间会发生放电现象，本发明是一种能够预报雷电发生的电子报警装置，它能够有效地对雷暴雨、雷电临近时进行声光预警。这样我们可以提前一定时间采取相关防雷击措施，如提前切断贵重敏感仪器的电源、 减少不必要的手机通讯，加强对大型储油库、储气罐、棉麻仓库、烟草仓库、危险品仓库等场所的巡逻和监控，有针对性的做到防患于未然。以下详细说明这种雷暴雨临近电子预警装置在制作过程中所涉及的相关技术内容。

发明内容
发明目的及有益效果本发明所述的雷暴雨临近电子预警装置是根据雷暴雨来临云层之间会发生放电现象而设计，本发明是一种能够预报雷电发生的电子报警装置，它能够有效地对雷暴雨、雷电临近时进行声光提醒。这样我们可以提前一定时间采取相关防雷击措施，如提前切断贵重敏感仪器的电源、减少不必要的手机通讯，加强对大型储油库、储气罐、棉麻仓库、烟草仓库、危险品仓库等场所的巡逻和监控，有针对性的做到防患于未然。电路工作原理雷暴雨临近电子预警装置实际上是一个高灵敏度放电检测装置。 NPN型晶体管BG3、BG2组成直流耦合式自激振荡电路，其正反馈回路的增益由微调电位器 RP来设定。NPN型晶体管BGl与检波二极管D1、耦合电容C2组成检波及信号放大电路。在预警装置待机时，由NPN型晶体管BG2和NPN型晶体管BG3组成自激振荡电路， 并使其处于临界自激振荡状态，NPN型晶体管BGl因无偏压而处于截止状态，陶瓷蜂鸣器HA 无电不工作。此时，电子预警装置整机耗电甚微，当远方云层与云层之间或者云层与地面之间发生放电时，天线TX检测到感应电磁波，并经电容C5耦合到NPN型晶体管BG3的基极，触发自激振荡电路起振。于是NPN型晶体管BG2的集电极就会输出约42kHz振荡电信号，经耦合电容C2、二极管Dl检波后，为NPN型晶体管BGl的基极提供合适正向偏置电压，使NPN型晶体管BGl导通，压电陶瓷蜂鸣器HA得电发出单音“嘟一”声，同时发光二极管LED由点亮变为熄灭，提醒有关人员雷电将至。电路中电容C3设定了 NPN型晶体管BG2发射极的固定相位，而接在微调电位器RP 的滑动触点上的电容C4在振荡时会增加相移。电解电容Cl为NPN型晶体管BGl输出电压的滤波并兼有延时作用，它不仅能够使压电陶瓷蜂鸣器HA的两端获得平稳工作电压，也使压电陶瓷蜂鸣器HA发声更响亮，因为电解电容Cl的容量比较大，所以使微型压电陶瓷蜂鸣器HA有延时发声的效果。技术方案雷暴雨临近电子预警装置，由9V直流电源、直流耦合式自激振荡电路、 检波及信号放大电路、声光提醒电路组成，其特征在于直流耦合式自激振荡电路由NPN型晶体管BG2、NPN型晶体管BG3、电阻R2、电阻 R3、电阻R4、微调电位器RP、电容C3、电容C4、电容C5和天线TX组成，NPN型晶体管BG3的集电极串接电阻R4后接电路正极VCC，NPN型晶体管BG3的基极与电容C5的一端、微调电位器RP的一端相连，电容C5的另一端接天线TX，NPN型晶体管BG3的发射极接电路地GND， 微调电位器RP的活动臂串接电容C4后接电路地GND，NPN型晶体管BG2的发射极与微调电位器RP的另一端、电阻R3的一端、电容C4的一端相连，电阻R3的另一端与电容C4的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG2的基极接NPN型晶体管BG3的集电极，NPN型晶体管BG2 的集电极串接电阻R2后接电路正极VCC ；检波及信号放大电路由耦合电容C2、检波二极管D1、NPN型晶体管BG1、组成，NPN 型晶体管BG2的集电极接耦合电容C2的一端，耦合电容C2的另一端与NPN型晶体管BGl 的基极、检波二极管Dl的负极相连，NPN型晶体管BGl的集电极接电路正极VCC，NPN型晶体管BGl的发射极接声光提醒电路；声光提醒电路由压电陶瓷蜂鸣器HA、延时电容Cl、发光二极管LED和电阻Rl组成，发光二极管LED的正极串接电阻Rl后接电路正极VCC，NPN型晶体管BGl的发射极与发光二极管LED的负极、压电陶瓷蜂鸣器HA的正极、延时电容Cl的正极相连，压电陶瓷蜂鸣器HA的负极和延时电容Cl的负极接电路地GND。9V直流电源的正极与电路正极VCC相连，9V直流电源的负极与电路地GND相连。


附图I是雷暴雨临近电子预警装置的电路工作原理图。
具体实施例方式按照附图I所示的雷暴雨临近电子预警装置的电路工作原理图和

及以下所述的元器件的技术要求进行实施，即可实现本发明。元器件的选择及其技术参数BGl BG3均用9014型小功率NPN型晶体管，要求放大倍数β ^ 180 ；LED为红色发光二极管；D1选用1N60型检波二极管；RP选用普通塑料封装的小型卧式微调电位器；R1 R4均用RTX-1/8W型金属膜电阻，其阻值分别是:680 Ω、100Κ Ω、15ΚΩ、330ΚΩ ；Cl用⑶11-16V型电解电容，容量为IOOyF ;C2 C5用CCl型高频瓷介电容，4只容量分别是 4700PF、0. 01 μ F、470PF、82PF ；HA选用CPB14A12-4.0型自带音源微型直流压电陶瓷蜂鸣器，其内含振荡电路的有源发声器；其技术参数工作电压为3V 15V，工作电流彡7mA ；天线TX选用一段Φ 1mm、长度600mm的铜丝,可选用便携式收音机常用的450mm拉
杆天线。电路制作要点与电路调试预警装置接上9V叠层电池后，用螺丝刀缓慢调节微调电位器RP的电阻值，使压蜂鸣器HA处于临界发声状态，即振荡电路处于起振临界状态；调节微调电位器RP的要求是，可先将螺丝刀旋转至蜂鸣器HA不发声；接着缓慢旋转螺丝刀，注意听蜂鸣器HA是否发声，当蜂鸣器HA发声时，立即停止旋转螺丝刀，并反方向稍退回一点，使蜂鸣器HA处于预警待机状态；用螺丝刀或手指触及天线TX —下，则蜂鸣器HA应发声2 3秒；如果蜂鸣器HA 连续发声或根本不发声，则说明预警装置的灵敏度过高或太低，应重新微调电位器RP的阻值；用电子打火机在距离预警装置的天线TX约3m远的地方打火；用液化气灶上的压电打火开关打火，以检验能否让预警装置可靠发声2 3秒；如果不符合要求，应重新细调电位器RP。使用方法雷暴雨临近电子预警装置可进行24小时全天候的雷暴雨预警，要求将预警装置放在容易观察到的地方，一旦预警装置反复发声，并且发声的频率越来越高，在排除其他静电放电等干扰的情况下，便说明雷暴雨即将来临。试验表明该预警装置可监测到半径 IOkm范围内云中发生的放电现象。该预警器不仅能够探测静电放电，而且还能探测附近各种电器产生的“电火花”。 每当附近有电灯或其他用电器在接通电源的瞬间，预警装置均会发声2 3秒；在空气比较干燥时，人体容易带上较高的静电，当用干燥的手接触金属物体时，就会产生静电放电，也会触发放置在2m之内的预警装置发声2 3秒，使用中应注意识别。雷暴雨临近电子预警装置的使用要通过一段时间的摸索，不断积累雷暴雨来临的预警规律和应用方面的经验。
权利要求
1.一种雷暴雨临近电子预警装置，由9V直流电源、直流耦合式自激振荡电路、检波及信号放大电路、声光提醒电路组成，其特征在于直流耦合式自激振荡电路由NPN型晶体管BG2、NPN型晶体管BG3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、微调电位器RP、电容C3、电容C4、电容C5和天线TX组成，NPN型晶体管BG3的集电极串接电阻R4后接电路正极VCC，NPN型晶体管BG3的基极与电容C5的一端、微调电位器 RP的一端相连，电容C5的另一端接天线TX，NPN型晶体管BG3的发射极接电路地GND，微调电位器RP的活动臂串接电容C4后接电路地GND，NPN型晶体管BG2的发射极与微调电位器 RP的另一端、电阻R3的一端、电容C4的一端相连，电阻R3的另一端与电容C4的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG2的基极接NPN型晶体管BG3的集电极，NPN型晶体管BG2的集电极串接电阻R2后接电路正极VCC ；检波及信号放大电路由耦合电容C2、检波二极管D1、NPN型晶体管BG1、组成，NPN型晶体管BG2的集电极接耦合电容C2的一端，耦合电容C2的另一端与NPN型晶体管BGl的基极、检波二极管Dl的负极相连，NPN型晶体管BGl的集电极接电路正极VCC，NPN型晶体管 BGl的发射极接声光提醒电路；声光提醒电路由压电陶瓷蜂鸣器HA、延时电容Cl、发光二极管LED和电阻Rl组成，发光二极管LED的正极串接电阻Rl后接电路正极VCC，NPN型晶体管BGl的发射极与发光二极管LED的负极、压电陶瓷蜂鸣器HA的正极、延时电容Cl的正极相连，压电陶瓷蜂鸣器HA 的负极和延时电容Cl的负极接电路地GND。
2.根据权利要求I所述的雷暴雨临近电子预警装置，其特征是9V直流电源的正极与电路正极VCC相连，9V直流电源的负极与电路地GND相连。
全文摘要
本发明属于电子技术和天气预报领域，涉及一种雷暴雨临近电子预警装置。该雷暴雨临近电子预警装置由9V直流电源、直流耦合式自激振荡电路、检波及信号放大电路、声光提醒电路组成。本发明所述的雷暴雨临近电子预警装置是根据雷暴雨来临云层之间会发生放电现象而设计，本发明是一种能够预报雷电发生的电子报警装置，它能够有效地对雷暴雨、雷电临近时进行声光提醒。这样我们可以提前一定时间采取相关防雷击措施，如提前切断贵重敏感仪器的电源、减少不必要的手机通讯，加强对大型储油库、储气罐、棉麻仓库、烟草仓库、危险品仓库等场所的巡逻和监控，有针对性的做到防患于未然。
文档编号G01R29/08GK102590895SQ20121002022
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月29日 优先权日2012年1月29日
发明者丁希庆, 黄勇 申请人:丁希庆