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此触摸报警器,具有电路简单、制作容易,性能稳定、可靠等特点。 电路原理
触摸报警器的电路见图所示,主要由电源电路、触摸延迟电路、可控硅开关电路及负阻振荡器等四大部分组成。电源电路由VD1、VD2、C1、C2等组成,为触摸延迟电路提供约12V直流工作电压。触摸延迟电路主要由VT1等元件组成,平时VT1处于截止状态,可控硅VS因无触发电压而处于关断状态,后续电路无电不工作。
N为触摸电极片,当人手触碰时,人体泄漏电流经电阻R1、R2注入VT1的发射结,使VT1导通,C2上的12V直流电压经VT1、VD3向可控硅VS门极提供正向门极电流,使VS迅速开通,电容C4两端可获得300V左右的直流高压。VT2、R4、R5、RP及B组成的负阻振荡器立刻起振,压电陶瓷片B就发出响亮的报警声。调节可变电阻器RP可改变报警声响的音调。人手离开电极片N后,三极管VT1迅速恢复截止态,但此时C3储存的电能可通过VD3继续为VS提供正向门极电流,故VS不会立即关断,电路依然报警。C3的电荷放完后,VS失去正向触发电流,当交流电过零时即关断。由于电路的发声器件是压电陶瓷片,电路功耗很小,C4储存的电荷仍能维持负阻振荡器工作一段时间,直至C4电荷放完,电路才停止报警。如果再次触碰电极片N,则电路又能立刻报警。由上面分析可知,电路存在两级延迟,所以不必使用大容量电容器就能获得较长的延迟时间,本电路每触碰一次N,报警时间约可维持3分钟左右。负阻振荡器由于工作在高压状态,输出波形峰峰值较高,所以报警音量比较大。
 元器件选择与制作
VD1使用12V左右的稳压二极管,VT1可用普通9013型等硅NPN三极管,VT2最好用3DK4型等硅开关三极管。VS要采用触发电流较小的单向可控硅,如2N6565、CR106型等。C1要求采用耐压400V以上的CBB型聚苯电容器,C4要求使用耐压450V的电解电容器。触摸电极片N与电路相连采用两只高值电阻器R1与R2,其目的是增加电路的安全可靠性。B采用∮35mm的压电陶瓷片,为增加其发声音量应配置合适的共鸣腔,如能采用高响度的压电陶瓷报警喇叭,效果更佳。
如要改变电路报警的延迟时间,可以更改电容C3、C4的容量,容量大延迟时间长。增减电阻R3的阻值对延迟时间也有较大的影响,R3阻值大延迟时间就长,但阻值不能取得过大,否则VS将一直处于开通态,电路就不能正常工作了。此外可控硅的触发灵敏度对延迟时间的长短也有影响。这些因素都可通过实验进行调整。
本电路安装时,220V交流电源的相、零线必须按图所示连接,如接错了,电路则不能正常工作。若可控硅VS开通后,负阻振荡器不能工作,只要适当调整电位器RP的阻值,电路即能起振,并将报警声响调至音量最大、音调最满意为止。
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