专利名称：振动探测器的制作方法
技术领域：
本发明属于弱信号检测，信息处理技术领域，用于安全防范，与报警控制器配套使用，防止作案者打洞入室，盗窃金库。
所查询的国外相关资料与本发明不同，它们的原理多是振动引起电容电感的变化即引起电磁场的变化，并以无线方式发射传输，用于周界保护。
所查询的国内相关资料亦与本发明不同，其原理本质上是机械接触式的，并且不规范，与报警控制器连为一体，而不是作为一种标准的探测器使用。其用途是装在门窗锁上。
本发明的目的，在于设计生产出一种精炼、实用、可靠、标准、通用、抗干扰能力强、保护功能完备、断线、短路、被破坏均能报警。性能价格比高的用于金库安全防范的振动探测器。其工作原理是把振动力变为交流正弦电信号，经过放大后，变换为一定功率的脉冲信号，最后是把脉冲信号变换为阻抗信号，输出阻抗极值(“0”或“∝”)信号到报警控制器输入端，进行声光报警。
本发明的技术要点如
图1所示。振动加速度计的输出端S1与交流放大电路的输入端连接，交流放大电路的输出端S2与脉冲电路的输入端连接；脉冲电路的输出端P与脉冲/阻抗变换器的输入端连接，并与振动显示电路的输入端连接；报警控制器的输出端E1与稳压电源的输入端、振动显示电路、脉冲/阻抗变换器相连接；稳压电源的输出端E3与交流放大电路、脉冲电路、脉冲/阻抗变换器、振动显示电路相连接。
本发明技术要点还在于交流放大电路按图2所示连接。电容C5的正端，电阻R3、R4与稳压电源的输出端E3相连接；C5的负端接“0”；R3的另一端与电阻R2、三极管TR1的基极相连接；R4的另一端与TR1的集电极连接；R2的另一端与振动加速度计的信号输出端S1相连接；TR1的发射极与电阻R5、R6相连接；R5的另一端接“0”；R6的另一端与电容C6、放大器IC2的3脚相连接；C6的另一端接“0”；IC2的2脚与电阻R7、R8、电容C7、C9相连接；R7的另一端接电容C8的正端；C8的负端、C7的另一端接“0”；C9、R8的另一端接IC2的1脚。
脉冲电路如图3所示连接。电容C10连接交流放大电路的输出端S2；C10的另一端连接二极菅D2的正极，D2的负极连接与门IC3的5脚、电阻R9、电容C12、C13；C12、R9另一端接“0”；C13另一端连接电阻R10；R10的另一端连接IC3的4脚；IC3的6脚连接电容C11、电阻R11；C11另一端接“0”；R11另一端连接电源的输出端E3。
脉冲/阻抗变换电路，如图4所示连接。与非门IC4的1、2脚连接脉冲电路输出端P；IC4的3脚连接电阻R12；R12另一端连接三极管TR2的基极；TR2的发射极接“0”；TR2的集电极连接继电器J、二极管D3的正极；J的另一端连接D3的负极和报警控制器电源输出端E1；J的输出触点Z至报警控制器输入端。为了防拆破坏，设置防拆开关K，其连接方式J与K的触点串联。
振动显示电路如图5所示连接。与门IC3的8、9脚连接脉冲电路输出端P；10脚连接电阻R13；R13的另一端连接三极管TR3的基极；TR3的发射极接“0”；TR3的集电极连接发光二极管KD的负端；KD的正端连接电阻R14；R14的另一端连接报警控制器电源输出端E1。
电源电路如图6所示连接。二极管D1的正极连接报警控制器电源输出端E1；D1的负端连接电阻R1；R1的另一端连接电容C1的正端、电容C2、三端电源块IC1的1脚；C1的负端、C2的另一端接“0”；IC1的3脚接“0”；IC1的2脚接电容C3的正端及电容C4；C3的负端、C4的另一端接“0”。
如图1所示。振动探测器是把振动力变为交流正弦电信号，经过放大后，变换为一定功率的脉冲信号，最后是把脉冲信号变换为阻抗信号，输出阻抗极值(“0”或“∝”)信号到报警控制器输入端，进行声光报警。
本发明的优点在于线路精炼、标准、通用、抗干扰能力强、功能全、断线、短线、破坏均能报警。实用、可靠、造价低。
图1为振动探测器原理图。
图2为交流放大电路图。
图3为脉冲电路图。
图4为脉冲/阻抗变换电路图。
图5为振动显示电路图。
图6为稳压电源电路图。
实施例现以某银行分理处金库防范为例。把此振动探测器，安装于金库的内墙上，一旦作案者企图从金库墙外打洞入库盗窃，只要用打击工具，一锤就能触发振动探测器，发出报警阻抗信号给报警控制器所在防区的输入端，使之发出声、光报警，就可准确无误的抓获作案人员。
振动探测器技术指标1.通频带20-2000Hz2.振动加速度范围0.2-10g3.灵敏度可调。振动加速度级别保护范围可随用户环境要求而任意调节。
4.探测面积S＝152πm25.有振动光指示，恢复时间＜10秒。
6.警戒电流＜30mA；报警时电流＜5mA。
7.外形尺寸110×60×50mm38.温度范围-10℃-40℃9.剪线、短线、破坏装置均能报警。
交流放大电路如图2所示。它分为两级放大，第一级为电流放大，第二极为电压放大，它是把mV级正弦电信号，放大到V级信号。
报警控制器一旦接上电源(交流或可充电池)，E1端有12VDC输出，同时E3端有8VDC输出。此时振动探测器就处于警戒状态。一旦振动加速度传感器感受到外部振动，就输出正弦交流信号U1，交流放大器第一级为射极输出即U2对U1进行功率放大；放大器第二级输出U3，对U2进行电压放大。即把U1交流mV级信号放大到交流V级信号U3。警戒状态(正常状态)U1为“0”，U3交流信号为“0”。
脉冲电路如图3所示。它是把交流放大电路的输出的正弦模拟信号U3变为具有一定功率的脉冲信号U4。
警戒状态U3交流信号为“0”，U4为“0”。
报警状态U3输出V级正弦模拟信号，U4为一定宽度的脉冲信号。
脉冲阻抗变换电路如图4所示。它的输入端信号来自脉冲电路输出信号(1)正常状态U4为“0”，U5为“1”，三极管TR2导通，继电器J带电，输出阻抗Z为“0”；(2)报警状态U4为“1”，U5为“0”，TR2关电，J失电，输出阻抗Z为“∝”。因此断线、短路(电源信号连线)均能报警。
防拆开关(1)正常状态上盖合上，触点接通，使之输出阻抗为“0”；(2)报警状态当有人破坏，打开上盖，触点断开，使之输出阻抗为“∝”，报警控制器发出声光报警，起到防破坏作用。
振动显示电路如图5所示。(1)正常状态与门IC3输入信号U4为“0”，U6为“0”，三极管TR3关断，发光二极管KD关断；(2)报警状态U4为“1”，U6为“1”，TR3导通，KD导通发光。振动消失，10秒内发光二极管关断，恢复正常状态。
稳压电源电路如图6所示。当报警控制器通电，其输出端E1，输出12VDC，经分压，接三端稳压电源块IC1，前后经高、低频电容滤波，输出端E1，输出8VDC电源。
权利要求
1.一种由振动加速度计、交流放大电路、脉冲电路、脉冲/阻抗变换器电路、振动显示电路、电源构成的振动探测器，其特征在于振动加速度计的输出端S1与交流放大电路的输入端连接；交流放大电路的输出端S2与脉冲电路的输入端连接；脉冲电路的输出端P与振动显示电路、脉冲/阻抗变换器电路的输入端连接；振动显示电路、脉冲/阻抗变换器、电源均与报警控制器的输出端E1连接；交流放大电路、脉冲电路、脉冲/阻抗变换电路、振动显示电路均与稳压电源输出端E3相连接。
2.按照权利要求1所述振动探测器，其特征在于交流放大器电路是按以下方式连接电源的输出端E3连接电阻R3、R4、电容C5的正端；电阻R3的另一端连接电阻R2和三极管TR1的基极；R2的另一端连接振动加速度计的输出端S1；R4的另一端连接TR1的集电极；TR1的发射极连接电阻R5、R6；R5的另一端接“0”；R6的另一端连接电容C6和放大器IC2的3端，C6的另一端接“0”，放大器IC2的2端连接电容C7、C9、电阻R8，R7；C7另一端接“0”；R7的另一端接电容C8的正端，C8的负端接“0”；放大器IC2的1端接C9、R8的另一端；放大器IC2的4脚接电源的输出端E3，IC2的11脚接“0”。
3.按照权利要求1所述的振动探测器，其特征在于脉冲电路是按以下方式连接的S2点接电容C10，C10另一端接二极管D2的正端；D2的负端接与门IC3的5脚、电阻R9、电容C12、C13；C12、R9另一端接“0”；C13另一端接电阻R10，R10的另一端接IC3的4脚构成P点；IC3的6脚接电阻R11、电容C11；R11另一端接电源E3；C11另一端接“0”。
4.按照权利要求1所述的振动探测器，其特征在于脉冲/阻抗变换器是按以下方式连接的P点连接与非门IC4的1、2脚，3脚接电阻R12，R12的另一端接三极管TR2的基极，其发射极接“0”，其集电极接继电器J、二极管D3的正极；D3的负极接继电器J的另一端，连接报警控制器电源输出端E1。
5.按照权利要求1所述的振动探测器，其特征在于振动显示电路，按以下方式连接P点连接与门IC3的8、9脚，10脚连接电阻R13，R13另一端连接三极管TR3的基极，它的发射极接“0”，集电极接发光二极管KD的负极，KD的正极接电阻R14，R14另一端接报警控制器电源端E1。
6.按照权利要求1所述的振动控制器，其特征在于电源电路按下列方式连接，报警控制器电源输出端E1接二极管D1的正端，负端接电阻R1，R1的另一端接电容C1、C2、电源块IC1的1端，IC1的3端接“0”，2端接电容C3的正端和C4，为其电源输出端E3；C1、C3负端及C2、C4另一端接“0”。
全文摘要
振动探测器属于弱信号检测和处理装置。对振动信号进行检测,保护银行金库,安装在金库内墙上,防止作案者打洞入库盗窃。一旦作案者打击金库墙壁,振动探测器发出报警信号给报警控制器,报警控制器就发出声光报警。本发明的优点在于线路精炼、标准、通用、抗干扰能力强、功能全、断线、短线、破坏均能报警。实用、可靠、造价低。
文档编号G01H11/06GK1203360SQ9710449
公开日1998年12月30日 申请日期1997年6月20日 优先权日1997年6月20日
发明者朱大万 申请人:中国科学院自动化研究所