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欧、美型报警器

发布时间:2008-09-03电子产品
[北京创业网-www.09010.com]消息: 欧、美型报警器 报警器的声响是否醒目、别具一格,尤为人们注意。人们在欧、美的影片和电视剧中可看到欧洲的双音报警音响和美国的尖啸型报警音响不仅节奏明快,给人既紧张又舒适的感觉,而且还能使人辩别出与消防救火、救护等报警声响
[北京创业网-www.09010.com]消息:欧、美型报警器

报警器的声响是否醒目、别具一格,尤为人们注意。人们在欧、美的影片和电视剧中可看到欧洲的双音报警音响和美国的尖啸型报警音响不仅节奏明快,给人既紧张又舒适的感觉,而且还能使人辩别出与消防救火、救护等报警声响是有明显区别的。

现将欧洲与美国的两种报警声响电路介绍如下,供爱好者仿效。

1.电路工作原理

欧、美型报警器的电路原理方框图,如图20-1所示。

图20-1

图中,AMV为非稳态多谐振荡器,当开关S1置于A位置时,为美国型报警器从该非稳态多谐振荡器输出的方波,直接送至压控振荡器VCO的控制输入端,其输出信号使VCO在两种频率(即欧洲报警器频率f1和美国报警频率f2)之间往返转换。

当开关S1置于E位置时,为欧洲报警器。非稳态多谐振荡器AMV的输出信号,首先通过积分低通滤波器,从该低通滤波器输出的信号,近乎介于正弦波和三角形波之间。当压控振荡器VCO被这一信号驱动时,所发出的声响类似美国警察追捕罪犯喧闹的噪声。当这一输出信号使VCO在两种频率之间往返转换时,便发出尖啸的报警声响。

欧、美型报警器的电路图,如图20-2所示。

图20-2

在图中,三极管BG1、BG2组成非多谐振荡器AMV。当开关S1置于“E”(欧洲型)位置时,由可调电阻P1、固定电阻R2和R3、电容器C2组成定时控制电路。其中,P1的作用是调整“转换频率”。

当开关S1置于“A”(美国型)位置时,可调电阻P2、固定电阻R3和电容C2,组成定时控制电路。其中,P2的作用是调整“尖啸速度”。如果需要得到更好的报警音响效果,可以增加任意数量的预调电位器,改变定时时间,即得到不同的报警效果。

可调电阻P3、固定电阻R10、电容器C5和三极管BG3组成积分式低通滤波器。其中,P3的作用是调整这一级输出信号的幅值,再用该输出信号来调整美国型报警器的最高频率与最低频率之差。

三极管BG4~BG7组成压控振荡器VCO。压控振荡器的输入端,是三极管BG6的基极,基极的电压决定了输出频率。对于美国型报警器,这一控制电压就是积分低通滤波器的输出电压。该电压是随着非多谐振荡器AMV的节奏而进行升与降的,因此压控振荡器VCO的输出电压,也是以非多谐振荡器AMV的节奏而升与降的。其中,P6的作用是用来调整

美国型报警器尖啸中心频率的。

对于欧洲型报警器,非多谐振荡器AMV的方波输出是直接加给压控振荡器VCO,所以使压控振荡器VCO交替地产生两种频率,而可调电阻P4正是调整这两种频率之差,可调电阻P5则是调整这两种频率中的较低频率,故可用此频率之差调整较高的频率。

2.元件选择与调试

在图中,各元件按下列选其有关数值:

R1、R16、R17 2.2kΩ

R2、R3、R5、R20 100kΩ

R4、R8、R9、R11~R14 1kΩ

R153.3kΩ R1822kΩ

R1912KΩ P1、P2为470KΩ电位器

P3 为100KΩ电位器

P4 为22kΩ电位器

P5、P6 为4.7kΩ电位器

C122μF15V C21μF15V

C3、C647μF15V C4470μF15V

C5、C85μF15V C7680pF

BG2为PNP型三极管,可用3AX31或9015代。

BG1、BG3、BG8为NPN型三极管,可用3DK4代用。

BG4~BG7为NPN型三极管,可用3DG6或9014代用。

D1~D4为半导体二极管,可选用2CP型或1N4004。

Z为4.7V/250mW齐纳二极管。

Y为扬声器,应选报警专用扬声器。

S1~Ss为三极双向开关,可用任意型双向开关代用。

欧、美型报警器的印刷电路如图20-3所示。

图20-3

按电路图组装无误后,即可进行调试。对于欧洲型报警器,首先用P1调整所需要的转换频率,其次再用P5调整较低的频率,最后用P4调整较高的频率。

美国型报警器的调试稍较困难。调试时,先用P2调整“尖啸速度”,尔后再用P5和P6调整所需的音响效果。当P2的调整值有变动时,需对P3进行幅值调整。如果需要调整一个以上的美国型报警器,可在电容C3与P3之间装上一个外接开关,使P3以多种不同的预调值进行转换,便可得到多个不同的报警声响。

二十四、民用联防防盗报警器

为了配合社会治安,各种家用防盗报警器应运而生,但由于其功能单一,防盗的保险系数小,若是双职工白天家中无人,安了防盗报警器也无防范作用,所以,人们对家庭用的防盗报警器已失去了兴趣。有的地方推行整院联防装置,即大院的门时刻上锁,外来人如想进院去某栋某层某户走亲访友,必须先与门上的装置接触,同其被访之户通话,被访户主认可后发出一信号,门方被打开,但偷窃犯很少走门,多是从墙而过。况且这种联防设施通话装置的费用较高,且该装置也给该院住户出入带来了极大的不便。现在人们不得不大搞防盗铁门和阳台防盗网,防盗铁门与防盗网,只能挡君子,而不能挡“小人”,且金属材料浪费较大,不宜提倡。

为此,笔者设计了“民用联防防盗报警器”经试装效果良好,现介绍如下,供厂家仿效与爱好者自装。

1.功能特点

此联防防盗报警器具有下述功能:

(1)无论盗贼从门或窗进入联防体中的哪一户,只要撬开门或窗户少许(即不是全开),报警器立即报警;

(2)联防的各户不仅能听到宏亮的报警声响,还能通过户内显示装置,知道盗贼欲进哪一户行窃;

(3)盗贼进屋发现室内报警显示装置,既便切断该装置电源乃至将其砸烂,也于事无补,报警器照常报警;

(4)白天或夜晚,室内只有老人、小孩或妇女,歹徒闯进屋内强抢或欲行不轨,可向联防各户发出呼救报警;

(5)当住户遇到意外事情时,可向联防各户发出求助报警。

本联防防盗报警器的特点:

(1)成本低,以一单元12户(6楼,每层2户)计算,每套成本不超300元,每户平均是25元;

(2)安装简单、不影响室内美观;

(3)使用直流电源,不受停电影响,在待报警状态时几乎不耗电;

(4)无任何开关外露,防破坏性强,且使用简便、老幼皆宜;

(5)既适用于同一单元多户联防,又适合独家多室联防。

2.电路工作原理

民用联防防盗报警器的电路原理如图24-1所示;它是由分户报警动作、显示器和主报警器组成的。

单向可控硅SCR1、SCR2、三极管BG1、BG2、继电器J1、J2及发光二极管LED组成分户报警动作与显示电路。其中,单向可控硅SCR1与继电器J1为密码开关电路;三极管BG1、BG2、SCR2、继电器J2与发光二极管LED为报警动作及显示电路。报警动作为闭合、断开联合方式,只要两开关K3、K4中的任一个断开(K3)或闭合(K4),报警动作器立即动作,触发主报警器工作。

工作过程是:待报警状态,单向可控硅SCR1因密码开关K2未接通,无触发电流而关断,继电器J1不动作,常闭触点接通分户报警动作器电路电源。

分户报警动作电路,又因K3未断开使复合管BG1、BG2的基极与发射极短接,处截止状态,单向可控硅SCR2不能导通,继电器J2线圈中无电流通过,其常开触点断开主报警电路中可控硅SCR3的触发电压,报警电路因无电源而不能工作。

当在待报警期间,有人撬开门或窗(即断开K3),或者误触了密码孔使K4接通,则可控硅SCR2因加上了触发电压导通,继电器J2动作,常开触点闭合,向主报警中开关电路SCR3控制极送去触发电压,SCR3导通,继电器J3动作,常开触点闭合,接通主报警器电路电源,发出报警声响。与此同时,该户置于各户中的显示发光二极管LED1~LED12点亮,告知该户有情况发生。

之所以在电路中选用了3只单向可控硅,是为使电路一经触发,即便门或窗重新关上或切断分户报警动作电路电源乃至砸烂,主报警电路仍能照常报警。

主报警电路是由开关电路和报警发声电路组成的。其中可控硅SCR3与继电器J3为开关电路,在待报警状态时,SCR3的控制极因无触发电压而关断,J3不动作,常开触点断开报警电路电源。当SCR3的控制极加上分户报警动作器送来的触发电压时,SCR3立即导通,J3动作,常开触点闭合,接通报警电路电源,发出宏亮的报警声响。

二极管D1的作用,是阻断其它分户输出的显示电压加在本户的显示发光二极管上。

报警发声电路,是由超低频振荡器和音频放大器所组成,其工作原理是:BG3、R4~R6、C1等组成超低频振荡电路,调整R6,使BG3发射极每秒钟产生1~5锯齿波信号;BG4、R8~R10、C2等,组成音频振荡电路,调节R8使其振荡频率在800~1500Hz左右。两个振荡信号经电阻R7交连调制后,通过电容C3耦合给低频功率放大器BG5、BG6,经输出变压器,喇叭便发出“波鸣、波鸣”的宏亮报警声响。

3.元件选择与调试

每户报警动作器的元件如下:

J1、J2为3V直流继电器,可选用JRC-5M超小型小功率密封继电器,工作电压为3V,吸合电压≥2.2V。

SCR1、SCR2为单向可控硅,选用塑封型,规格0.5~1A/100~400V。

BG1、BG2为PNP型三极管,选用3AX31或9014。

LED为任意型发光二极管,最好选用(5mm高亮度红色或绿色发光二极管,其数量与联防体的户数相等。

K1为自锁式复位开关(按下接通自锁,再按一下复位断开)。

K3为按下接通,复位断开。

K2、K4为密码孔板,其结构详见《家用多功能逆变器》中图8-2。将单面敷铜板(除去密码孔部分)的其余面积接SCR2的控制极,即为K3。

R1 100kΩ R2 1kΩ

R3 1kΩ D 二极管1N4001

主报警电路所需元件:

J3为6V继电器,可选JRC-5M超小型功率密封继电器或其它型6V小型继电器。经验证明,本报警电源为12V时,采用6V继电器工作更可靠,且不受电池电压降低过多的影响而无法工作。由于报警时间短、次数又少,对继电器寿命无影响。

SCR3为单向可控硅,选塑封型,规格1A/300V。

B为半导体收音机输出变压器。

Y为8Ω/2W高音喇叭或口径为100mm的动圈纸盒扬

声器,以使发声宏亮。

R4 570Ω R5 68Ω

R6 47KΩ半可调电阻 R7 150kΩ

R8 4.7KΩ半可调电阻 R9 860Ω

R10 75Ω R11 22kΩ

R12 6.8kΩ C1 10μF16V

C2 0.01μF C3 0.47μF

BG3、BG4为单结晶体管,选用BT33。

BG5为小功率NPN型三极管,3DG12或9014。

BG6为中功率NPN型三极管,如DD01等。

民用联防防盗报警器的印刷电路如图24-2所示,其中(a)为分户报警动作器印刷电路,(b)为主报警器印刷电路。

分户报警动作器组装无误、接通电源后,不需调试即可正常工作。但需做如下检查:

(1)断开K3,本户发光二极管应点亮,若不亮,接通K4,发光二极管点亮,表明三极管BG1或BG2损坏;如果断开K3或接通K4,发光二极管均不亮,说明可控硅SCR2损坏或继电器J2有问题;

(2)当本户发光二极管点亮时,接通K2,发光二极管应立即熄灭,若接通K2后,发光二极管不能熄灭,说明可控硅SCR1损坏。继电器J1或J2线圈断路情况是极少见的,若SCR1良好,就是继电器J1的毛病了。

主报警电路,只要元件良好,组装正确无误,接通电源即能正常工作。需要调整的是报警声响频率与音调,可根据实际需要,调整电阻R,与R7的阻值即可。

当报警电路工作正常后,将可控硅SCR3的控制极与电源正极短接一下,报警声响应停止,若报警声响不停,表明可控硅SCR3损坏或继电器J3的线圈断路。

当分户报警动作器与主报警器电路,经检查调试正常工作后,应将分户报警动作器的输出端(即二极管D1的负端)用一导线与主报警电路中可控硅SCR3的控制极相接,尔后接通K5和K1,则应无报警声响发出;当断开K3或接通K4时,报警器立即发出报警声响,而接通K2时,则报警声响立即停止。

4.安装与使用

分户报警动作显示器的所有元件和电池,应装在塑制的盒体内,电源开关K置于盒面上,K1、K2、K3、K4的引线及引至各户的灯光显示线、触发线和电源负极线,应通过盒体上的圆孔引到盒体外,各开关引线长在1米左右,其余引线在8.5m左右。

分户报警动作显示器的壳体形状如图24-3所示。

主报警器除扬声器外,其余元件和电池应装在同一盒体里,电源开关K5置于盒面上,由盒内引出喇叭线、触发线和电源负极线长度在0.5m左右。

扬声器应装在单一盒体里,通过相应长度的导线与主报警器相接。

分户报警动作显示器,应安装在室内门后侧的墙壁上,距墙脚不超过0.5m处。

分户报警动作显示器的电源开关之所以采用K和K1率联,一是电源开关不外露,防破坏性强,另是保证关门时电源不接通、不产生误报警,而撬门破锁时电源自动接通,使报警器报警。其中K置于报警动作显示器盒面上,而K1与K3固装在一起,然后固定在装有折页的门框内,借助关开门的压力,使K1断开、K3接通,又将K1和K3掩埋在门框与门边的缝隙中,使其无法破坏。

K1与K3的固装方法如图24-4所示。

K2与K,为密码孔板,它同密码键相比有着制作简易、成本极低、保密性好、防破坏破译性能强、操作简单的优点。密码孔板的本身还具有装饰与显示住户所在层次、房间之功能,密码孔板的外形结构,如图24-5所示。

分户报警动作显示器与有关开关的连接,如图24-6所示。

整套联防报警器安装线路图,加图24-7所示,全部连线走室内线,户与户间由墙、地板及天棚而过,并由靠近门后的墙脚上下走线。

公共线的条数为户数加二,如联防户数为12户,则公共线总数为14条。其中12条线是与各户显示灯的对应连线,另两条线中一条是触发主报警器的公共触发线,另一条是电源负极线。

为防止盗贼破窗而入,需用一条细的漆包线拦在窗户打开的一侧,无论盗贼开窗时碰断或剪断该线,都将导致报警,此线是与K3串接的,使用时较为麻烦。在红外技术迅速发展的今天,可不采用细导线拦于窗户开侧的方法,可改用红外光控制,即将红外线发射管与光电接收管分别装在欲保护的窗户两侧的窗框上,在待报警状态时,因红外光照在光电管上,亮阻极低(相当于通路),三极管BG1、BG2截止,SCR2关断,J2不动作;当盗贼破窗进屋或企图破坏红外线发射管或光电接收管时,都将遮挡住红外线光,光电管暗阻增大,BG1、BG2导通,触发SCR2,J2动作,实现报警。

用红外线控制盗贼破窗而入的电路如图24-8所示,它相当于在K3上串联一只开关,工作原理与断线式相同。

在北方因关窗户的时间多,扬声器应置放在联防单元中间楼层的楼梯顶棚上,引线从棚内引出;而在南方则由于经常开窗,可将扬声器置于靠近厨房侧墙壁的外面居中位置,也可安放在楼梯中部的棚顶上。

主报警器要安放在家中经常有人在的户内。

如果户内需考虑呼救报警,可在室内任意处设置一只按下接通、松手断开的复位式开关,此开关用隐蔽线与K4并联即可。

使用方法:

(1)主报警器的电源开关K5,应始终置于通的位置,时刻为报警器报警作好准备;

(2)分户主人离开屋前,应将K1置于“断”的位置,K置于“通”的位置;

(3)户主人离屋,关门落锁,报警器即进入值班待报警状态。这时是K3先接通,K1后接通,故不能报警;

(4)在待报警期间,若有人撬锁破门,只要门被打开一点点,便立即报警。因K1自锁电源接通,K3复位断开之缘故;

(5)主人欲返屋开门时,先在密码孔上用金属捅针捅一下密码孔,开门就不报警。因用捅针捅一下密码孔,就等于K2闭合;

(6)主人进屋后,把K置于断的位置,即切断报警动作显示器的电源,便解除待报警状态。

应指出的是,若盗贼用金属捅针捅入非密码孔(相当于K4接通),报警器立即报警。这样就迫使盗贼不敢去破译密码孔。