运流电流的检测方法及其装置的制作方法

文档序号:5114878阅读:281来源:国知局
专利名称:运流电流的检测方法及其装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种运流电流的检测方法及其装置,特别是检测微量运流电流变化的一种方法和装置。
现在人们检测电荷流动的方法,一般都是用各种电流计测传导电流,而对运流电流的检测,还没有见到有什么方法,且也不知检测这一参数有什么用。
本发明的目的就是为了解决上述所问题,提出一种运流电流的检测方法及其装置,它能可靠地检测出本发明装置在空气中的运流电流变化,利用这个检测结果,加上其它装置,可应用于1、把各类振动、晃动、抖动等物理位移、形变变化量转换成电信号。这可应用于对地震、地陷、滑坡、坍塌、塌方、医疗及其它方面作监视、测量或报警等用处。2、探测移动的人信号。这可对固定场合,规定范围内作安全保护、防范警戒、防盗报警等用处,3、探测部分飞、跑、走、爬类的有害动物及害虫的信息,这为消灭老鼠、蟑螂、苍蝇、蚊子等有害动物、害虫提供了一种新的办法。
本发明的方法为以若干根金属感应线(器)直接裸放在空气中,检测其与空气发生运流电流变化所产生信号电压,同时将若干根外绝缘的金属感应线(器)依次平行放在裸放感应线(器)旁,感应空中干扰信号,在每一感应线(器)一端都接一前置放大器,并把这部分放在屏蔽罩中。前置放大器受湿度调整电路的控制,前置放大器的输出送信号合成,共模抑制、差模放大、输出电路处理、以消除部分干扰,得到需检测运流电流信号,上述每一部分都是可径电源外加上电场电压的。该信号经耦合后送跟随、陷波、放大(或增加绝对值)电路的处理,取出低频信号电压。对更小的信号还要经补偿微分放大(或用其它滤波电路),放大和绝对值电路处理,得到小信号电压。这两种信号电压经A/D转换以及触发,延时、抗干扰、受控振荡、音频输出等电路的处理,去控制所配接的机电、电声等控制装置或其它装置。
本发明的检测装置如附图所示。下面结合


本发明的技术方案及主要工作原理。
图1为本发明装置中的电路组成方框原理图,图中以8组前置放大电路为例。
图2为本发明装置中前置放大、信号合成、放大、输出、湿度调整电路的电原理图。
图3为本发明装置中信号综合处理、低频信号A/D转换及处理控制电路的电原理图。
图4为本发明装置中抗干扰、受控振荡及音频输出电路的电原理图。
图5为本发明装置中小信号A/D转换及处理控制电路的电原理图。
图6为本发明装置中电源电路电原理图。
如图1,本发明装置中,每一裸露感应线(器)A1-An与一侧平行放置的外绝缘感应线(器)B1-Bn分别接互为反相的前置放大器,并把这部分放在屏蔽罩中,每一裸露与另一外绝缘的两感应线,以及各自接的互为反相的前置放大器为一组前置放大电路,将任一组前置放大电路的输出接湿度调整电路的输入端,湿度调整电路的输出接各路前置放大器的电位控制端。各组前置放大电路的输出分别送各信号合成电路,合成后输出给共模抑制、差模放大路,并由输出电路输出信号,其输出经耦合后送信号综合处理电路,信号综合处理电路的输出,一路接低频信号A/D转换及处理控制电路,另一路接小信号A/D转换及处理控制电路。低频信号A/D转换及处理控制电路的一路输出到受控振荡器及音频输出电路,另一路输出到控制各种机械动作的电磁铁或其它机电装置,也可控制电路装置。小信号A/D转换及处理控制电路的输出,接电机或其它机电装置。受控振荡器和小信号A/D转换及处理控制电路的控制端,分别接抗干扰电路的输出端。抗干扰电路的输入端接供电电源。电源部分除向全机供电外,还提供外加电场的电场电压。
下面结合附图进一步描述。
如图2感应线(器)A1的一端悬空,另一端分别与稳压管1BG2的负极、电阻1R2的一端、集成块1A1的第2输入端连接,1BG2的正极接电源输出的VE端,1R2的另一端接湿度调整电压输出V△端,1A1的第1输入端接稳压管1BG1的负极,1BG1的正极接1A1的输出端和电阻1R1的一端,这部分组成正极性放大器。感应线(器)B1的一端悬空,另一端分别与电阻1R3的一端、稳压管1BG3、1BG4的负极,集成块1A2的第1输入端连接,1R3的另一端接V△,1BG3的正极分别接1A2的输出端,电位器1W1的滑动触点及另一触点。1BG4的正极接VE端,1A2的2端接电源输出VR端,这部分组成负极性放大器。电路中1BG2、1BG4起保护作用,1R2、1R3用于提供偏置和外加电场通路,1A1用于放大各种干扰信号和运流信号,1A2用于放大各种干扰信号。1BG1、1BG3为反馈元件,用于提供反馈回路。以下七组前置放大电路的接法全部相同。
1R1的另一端与1W1的另一触点和2R1的一端相接。这部分为第一组信号合成,其作用为将1A1、1A2输出的共模信号减少。整个一组前置放大电路及第一组信号合成电路安装在屏蔽罩C和屏蔽盒中,并接入外加电场电压,以下7组前置放大电路(简称组)的输出接法一样。从第二组到第八组前置放大电路输出依次串联接1R4、1W2,1R7、1W3,1R10、1W4,1R13、1W5,1R16、1W6,1R19、1W7,1R22、1W8,其联接中点为该组的输出端,将第一组与第五组,第二组与第六组,第三组与第七组,第四组与第八组的输出端分别串接电阻2R1和2R2,2R3和2R4,2R5和2R6,2R7和2R8。其串接电阻的4中点分别为四输出端,依次设为S1、S2、S3、S4,并在该4端点后均接RC耦合电路到两组运放电路的四输入端。2R1-2R8起信号合成作用。由集成块2A1、2A2、电阻2R10、2R11、2R12,电位器2W1为一路;集成块2A3、2A4,电阻2R15、2R16、2R17,电位器2W2、为另一路,组成两组同相串联差动运算放大器,输出端接下一级差分放大器输入端。集成块2A5,电阻2R19、2R20、2R21,电位器2W3组成差动放大器,其输出端接开关2K1的一固定端,另一固定端接自检信号输入,2K1的可动触点接电解2C5的正极,其负极接电阻2R22的一端,三极管2BG1的基极,2R22的另一端,2BG1的集电集、稳压管2BG2的负极,接电源输出VR端,2BG1的发射极、2BG2的正极接变压器TV1的(1)端,TV1的(2)端接电源输出VE端,以上电路作用为将4路输入信号合成为一路信号输出,并抑制共模成分,放大差模信号,经2BG1作电压跟随,送TV1耦合后输出(这里也可用光耦耦合)。2BG2为保护稳压管(2K1可不用)。湿度调整电路由以下方法组成电位器2W4一端接VE,另一端接VC,滑动触点接集成块2A6的同相输入端,电阻2R23一端任接S1-S4的一端,2R23的另一端、2R24与2A6接成反相放大器电路,2A6的输出接电阻2R25一端,2R25的另一端接电解2C6的正极,该点即为电压输出V△端,2C6的负极接电源VE端。2R25、2C6组成RC滤波器。
如图3信号经变压器TV1的(3)端输入到电压跟随器集成块3A1的输入端、稳压管3BG1的负极,TV1的(4)端接地,3BG1的正极接电源输出V-端。这部分电路的作用为阻抗转换,提高输出功率,3BG1起保护作用。3A1的输出端接由集成块3A2、3A3,电位器3W1、3W2,电阻3R1、3R2、3R3、3R4、3R5、3R6、3R7,电容3C1、3C2、组成50HZ陷波电路,其作用为把信号中的50HZ成份衰减掉。被陷波后信号的输出端接由集成块3A4,电阻3R8、3R9、3R10,电解3C3组成的放大器。其作用为放大信号电压(这一部分也可接成绝对值电路,以提高信号的有效成份),输出端接低频信号A/D转换及处理控制电路和由集成块3A5、3A6,电容3C4、3C5、3C6、3C7,电阻3R11、3R12、3R13,电位器3W3、3W4组成的两级串联补偿微分放大电路的输入端。该电路的作用为抑制部分高,低频率、提升一段频率,且尽可能的减少相移量。对更小的信号处理还可用其它形式的滤波电路。两级补偿微分放大电路的输出经3C8接集成块3A7,电阻3R14、3R15,电位器3W6组成的电压放大器输入端,这部分电路作用为把前一级送来的信号放大后经电容3C9到绝对值电路,3C9的另一端分别接集成块3A8的同相端,电阻3R17、3R18的一端。电阻3R16,电位器3W7与3A8组成同相放大器,3R18的另一端接集成块3A9的反相输入端,电位器3W8的一端,3A9的同相端与地之间串接电阻3R19,3A9的输出端分别接3W8的另外两端,二极管3BG3的正极。3BG2、3BG3的负极接电阻3R20的一端和三极管3BG4的基极,3BG4的集电极接电源V+,发射极接电阻3R21的一端和开关6K1的一固定触点,3R21的另一端接电源输出V-端,这部分电路的作用为把绝对值输出的信号经射极跟随后输出。以上电路中3W3、3W4、3W5、3W6、3W7、3W8可用固定电阻,图二、图三中集成块2A1-2A6,3A1-3A9,以及图4中的5A1,图6中的10A1,均可用LM324、LM358,3A1-3A9、5A1的直流供电是经3L1、3C10LC滤波后提供的。
3A4输出的低频信号,经开关4K1、6K2的两固定触点连接到电解4C1的正极,4C1的负极分别接电阻4R1的一端,集成块4A1、4A2的同相输入端,4R1的另一端接地,4A1、4A2的反相输入端分别接电位器4W1、4W2的可动触点,4W1、4W2的一固定触点接电源输出V+端,另一端接地,4A1的输出端接电阻4R2和4R3的一端,4R3的另一端接开关7K1一固定触点和二极管5BG5的正极,4R2的另一端接V+端,4A2的输出端分别接电阻4R4的一端、集成块4D1的CP端、集成块4D2的输入端、二极管4BG1的正极、电容4C2的一端,4C2的另一端接电源输出V-端,4R4的另一端接V+端。各元件的作用为4C14R1组成RC耦合电路,4R1同时为4A1、4A2的偏置电阻,4W1、4W2用于电压比较器参考电压的设定,4R2,4R4为4A1、4A2的负载电阻。这部分电路的作用为把一定幅度的电压作A/D转换,4R3用于传输信号,4C2用于滤除杂波干扰。触发控制主要由4D1及外围电路组成,(a)D端控制电路由电容4C2、4C3、4C4,二极管4BG1,电位器4W3,电阻4R5、4R6,三极管4BG2组成。这部分电路只在4D1作保护控制器时才用,如4D1做电磁铁的延时器,这部分电路可不用,只把4D1的D端接到4BG6的负极,4BG6的正极接集成电路5D2的Q端,在4D1不做电磁铁延时器时,应不接5D2,当4D1用作保护控制器时,二极管4BG1的负极接电位器4W3的一固定触点,另二个触点分别接电解4C3的正极、电阻4R5的一端、三极管4BG2的集电极、4D1的D端。4C3的负极、4R5的另一端,4BG2的发射极、电阻4R6的一端接电源输出V一端。4BG2的基极接4R6的另一端和电容4C4的一端,4C4的另一端接4D1的Q端和集成块6D7的一输入端。这部分电路的作用为当有连续脉冲从4BG1输出后,经t1时间的充电,使D端的电平为1,同时D端的电平又能受控的快速放掉,以利再次触发,这部分电路如不用,则D端的电平应受5D2的Q端控制,作用是能抗干扰,不易被误触发。(b)R端控制电路由电阻4R7、4R8,电容4C5、4C6,集成块4D2,三极管4BG4,二极管4BG3组成。集成块4D1的R端接4R7的一端、4C5的正极、4BG4的发射极、4BG3的正极,4C5的负极、4BG4的集电极、4D1的S端接V-端,4BG4的基极接4C6、4R8的一端,4C6的另一端接4D2的输出端,4R8的另一端接V+端。这部分电路的作用为由4R7、4C5确定4D1延时复位时间t2。4D2、4C6、4BG4用于快速放电,以利4D1再次触发。(C)Q端接4R7的另一端、4BG3的负极、电阻4R9的一端,4R9的另一端接三极管4BG5的基极,4BG5的发射极接V-端,4BG5的集电极接继电器J或电磁铁的一端,继电器或电磁铁的另一端接电源输出VA或V+端。这部分电路的作用为驱动4BG5吸合继电器或电磁铁;为4BG3提供一条快速放电途径,同时也为4C5充电提供电压。4D1为CD4013,4A1、4A2为LM339,4D2为CD4069。
如图4,电容5C1的一端接电源输出的V+端,5C1的另一端接电阻5R1的一端和集成块5A1的同相输入端,5A1的反相输入端接电阻5R2的一端和电位器5W1的一固定和可动触点5R1和5R2的另一端接地,5W1的另一端接5A1的输出端和电容5C2的一端。这部分电路的作用为放大电源中的交流干扰信号。5C2的另一端分别接电阻5R3的一端、集成块5A2、5A3的反相端和同相端,电位器5W2、5W3的一端接地,5W2的另一端接电源输出V+端,可动触点接5A2的同相输入端,5W3的另一端接电源输入V-端,可动触点接5A3的反相输入端。电阻5R4、5R5的一端接V+端,5R4的另一端接5A2的输出端和5BG1的负极,5R5的另一端接5A3的输出端和5BG2的负极,二极管5BG1、5BG2的正极接电阻5R6和5R7的一端,5R6的另一端接V+端,5R7的另一端接集成块5D1的输入端和二极管5BG3的负极,这部分电路作用为将5A1放大的信号作正负极性的A/D转换,并将其合并为一路输出。5W2,5W3作参考电压值确定用,5R4、5R5为5A2、5A3的负载电阻,5BG1、5BG2用于隔开5A1、5A2输出的直流电位,并合成一路输出,5R6为其负载电阻。5BG3的正极分别接电阻5R8、5R11的一端,电解5C3的正极,5R8的另一端接集成块6D3的Q端,5R11的另一端接集成块7D3的输出端,5C3的负极接电源输出V-端。这部分电路的作用为5R8、5R11、5C3形成t3和t4的充电时间,经5BG3单向导通,则5D1输入受三方面的控制。集成块5D2的D端接V+端,CP端接5D1输出端,S端接V-端。Q端分别接电阻5R9的一端、集成块7D4的一输入端、二极管6BG3的正极。R端分别接电解5C4的正极,5R9的另一端,三极管5BG4的集电极。5C4的负极、5BG4的发射极,电阻5R10的一端接V-端。Q端分别接二极管5BG5的负极、电容5C5的一端、电阻6R5的一端。在低频信号处理及控制电路做电磁铁的控制电路时,5D2的Q端接二极管4BG6的正极,其它输出控制部分如不用可不接。电容5C5的另一端接电阻5R10的另一端和5BG4的基极。5BG5的正极接电阻4R3的另一端和开关7K1的一固定端,这部分电路的作用为将抗干扰电路的输出分别控制受控振荡器、小信号A/D转换及处理控制电路、低频信号A/D转换及处理控制电路,5D2、R端控制电路起延时复位和快速放电作用。以上电路中,5A2、5A3为LM393,5D1为CD4069,5D2为CD4013。
开关7K1的可动触点分别接电阻7R1、7R2的一端,电容7C1的一端,7R1与7C1的另一端、按钮7AN1的一端、7K1的另一触点接V-端,7R2的另一端分别接7AN1的另一端、二极管7BG4的正极、集成块7D4的另一输入端、集成块7D1、7D2的一输入端、二极管7BG1的负极。这部分电路的作用为判断并控制怎样的脉冲才能使振荡器工作以及如何停止振荡。4R3、7C1为充电时间电路,7R2用于分压,7R1为放电电阻。7D1的另一输入端接电阻7R4的一端,7D1的输出端分别接电阻7R5的一端、二极管7BG2的负极、7D2的另一输入端。7D2的输出端接电容7C3的一端和电阻7R7的一端,7R4、7R5、7C3的另一端并接,7BG2的正极分别接电阻7R6的一端、电解7C2的正极、集成块7D3的输入端。7D3的输出端接电阻7R3、7R11的一端,7R3的另一端接二极管7BG1的正极,7R6的另一端接V+端,7C2的负极接V-端。这部分电路的作用为在直流电平的控制下,由7D1、7D2、7R4、7R5、7C3完成脉冲振荡功能,并由7D3、7R6、7C2、7BG2完成维持直流控制电平的功能,以保证振荡器不停振。电阻7R7、7R8的另一端接三极管7BG3的基极,7R8的一端接温度控制的脉冲输出端(温度控制是接火灾报警等用处的部件,该部件已另有专利)。7BG3的发射极接电源输出V+端,7BG3的集电极接电阻7R9的一端和开关7K2的一固定触点,7K2的另一固定触点接V-端,7K2的可动触点接电阻7R10的一端,7R10的另一端接三极管7BG5的基极,7BG5的集电极接变压器TV2初级的一端,初级的另一端接电源输出VA端,或V+端。TV2次级接喇叭Y,7BG5的发射极接电源输出V-端。喇叭可改用压电陶瓷蜂鸣器,TV2可省去,改用一只电阻或用自耦变压器接压电陶瓷蜂鸣器。该电路中7D1、7D2、7D4为CD4011,7D3为CD4069。
如图5小信号接开关6K1的一固定触点输入,另一固定触点接地,可动触点接电容6C1的一端,6C1的另一端分别接电阻6R2的一端、集成块6A1、6A2的反相输入端,6R2的另一端接地。电阻6R1的一端接电源输出V+端,6R1的另一端接电解6C2的正极和电位器6W1的一固定端,6W1的可动触点接6A1的同相输入端,6W1的另一固定端接电位器6W2的一固定触点,6W2的可动触点接集成块6A2的同相输入端和电解6C3的正极,6W2的另一端和6C3的负极接地。6C1、6R2起RC耦合作用,6R1、6W1、6W2用于分压和做6A1、6A2的直流偏置,6C2,6C3用于滤波。电阻6R3、6R4的一端接在V+端,6R3的另一端接6A1的输出端、二极管6BG1的负极,6R4的另一端接6A2的输出端、集成块6D1的输入端、二极管6BG4、6BG5的负极。6A1,6A2为电压比较器LM393,用于做A/D转换,6R3,6R4为6A1、6A2的负载电阻。在由集成块6D3组成的第一级触发电路中,(a)二极管6BG1的正极接6D3的D端和电阻6R5的一端,6R5的另一端接集成块5D2的Q端。其作用为控制在第一个脉冲信号来时,6D3是否可触发。(b)6D1的输出端接6D3和集成块6D4、6D5、6D6的CP端,其作用为用6D1对6A2输出的脉冲进行整形、倒相。(c)R端控制电路由电阻6R6、6R7、6R8,电容6C4、6C5,二极管6BG3、6BG4,三极管6BG2,集成块6D2组成,6R6、6R7的一端接6D3的Q端,6R6的另一端分别接电容6C4的正极、6D3的R端、6BG3的负极、6BG2的集电极。6C4的负极、6BG2的发射极、6R8的一端接电源输出V-端。6BG3的正极接5D2的Q端。6R7的另一端接6D2的输入端、6BG4的正极,6D2的输出端接6C5的一端,6C5的另一端接6BG2的基极、6R8的另一端。这部分电路的作用为(1)由6R6、6C4和6BG3的正极电位确定6D3延时复位的时间t7。(2)由6R7、6R8、6D2、6C5、6BG2,作快速放电用。(d)6D3的Q端还接集成块6D4的D端,集成块6D7的一输入端、电阻5R8的另一端。其作用为提供一个输出控制电平。(e)Q端接集成块6D6的R端,其作用为使6D6只能在6D3Q端为O时,才有可能输出。在由集成块6D4组成的第二极触发电路中,6D4的R端分别接二极管6BG5的正极、电解6C6的正极、电阻6R9的一端。6R9的另一端接6D4的Q端和集成块6D5的D端。这部分电路的作用为识别第二个脉冲,并为下级提供t8时间延时的充电电平,6D4的Q端接二极管6BG6的负极。
在由集成块6D5组成的第三级触发电路中,6D5的Q端接电阻6R10、6R11的一端,6R11的另一端分别接6D5的R端、电容6C7的一端、6BG6的正极,6C7的另一端接V-端。这部分电路的作用为把第三个脉冲延时t9的时间,并在6D4的Q端为“O”时,将6C7的电荷放掉,在由集成块6D6组成的第四级触发电路中,6D6的D端分别接6R10的另一端、电容6C8的一端、二极管6BG7的负极,6D6的Q端接二极管6BG8的正极、6BG7的正极,这部分电路的作用为将一定时间内的第四个以上脉冲作干扰处理,向判断电路输出控制电平。6BG7用于提供维持6D6D端电平的直流电位。上述电路中6D3,6D4、6D5、6D6的S端全部接在电源输出V-端,且全部选用CD4013D触发器。
由集成块6D7、6D8,电阻6R12和6BG8组成输出判断电路,6D7的另一输入端接集成块4D1的Q输出端,6D7的输出端接6R12的一端,另一端接6BG8的负极和6D8的输入端,6D8的输出端接电阻6R13的一端。这部分电路作用为由三个输入电平,判断能否使6D8输出为“1”,从而使电机运转。6R13的另一端接6BG9、6BG10组成的复合管基极,6BG10的发射极接V-端,6BG9、6BG10的集电极接电机M一端,压敏电阻6R14的一端,电机M和6R14的另一端接电源输出VA端。这部分电路作用为将控制电平放大后驱动电机旋转,6R14为保护器件,以防浪涌电压击穿复合管。根据用途,也可将电机M改作其它器件。
如图6,在交流电火线中串联接开关9K1和保险丝9BX1到变压器TC1的(2)端,其TC1的(1)端,9C1的一端接交流电的零线,并在TC1的(1)、(2)两端并压敏电阻9R1。在变压器初级的(2)、(3)或(1)、(3)端之间留有几个抽头(如5个),其输出经波段开关9K3到开关9K2-2的常开一端,9K2-2另一端接电位器9W1一固定端,电位器其余两端接倍压整流电路输入端,倍压整流电路(如三倍压由9BG1、9BG2、9BG3、9C1、9C2、9C3组成)的输出接9R2、9C4组成的RC滤波电路,其输出接自动保护继电器J的常闭触点(1)、(2)端,在(1)或(2)的输出端接电阻9R3一端,保险丝9BX3的一端,9R3的另一端接开关9K2-1的常闭触点一端,9K2-1的另一端接地。
低压直流供电(u1组)采用普通的桥式整流,滤波,三端稳压电路形式,保险丝可接在整流前,也可接在整流后,其输出端分别是电源输出V+端和电源输出V-端。将V+和V-分别接运放集成块10A1的正负电源端,串联电阻10R1、10R2的两端,10A1接成电压跟随器的形式,其同相输入端接10R1、10R2串联的中点和电解10C5的正极,10C5的负极接V-端。10A1的输出接电解10C6的正极,变压器TC1的静电屏蔽端和大地,10C6的负极接V-端。
低压直流动力供电(u2)组,采用普通的桥式整流,滤波电路,保险丝可接在整流前,也可接在整流后,输出动力电源,其正电压为输出的VA端,负电压端接V-端。
可外加直流电场电压的直流供电(u3组),也采用桥式整流,滤波电路,9BX2可接在整流前,也可接在整流后,在整流输出的正电源端串接保护继电器常闭触点的(3)、(4)端,其输出接三端稳压器的输入端,三端稳压器的输出端接保险丝9BX4的一端,9BX4的另一端即为电源输出VC端,电压输出的负端即为电压输出VE端,将VC端接电阻9R4的一端,VE端接稳压管9BG4的正极、电解9C8的负极,9R4的另一端分别接9BG4的负极、9C8的正极、9BX3的另一端,这一点即为电源输出VR端。电路中9R1用于过压保护,9K3用于调整灵敏度,9W1用于限制脉冲充电电流和调压用,继电器的两组常闭触点为电路中设的保护措施,如该机不作为灭蚊、蝇等用时,继电器可不用,9K2-1为放电用开关,9K2-1与9K2-2连动,9R4、9BG4,9C8组成一般稳压电路,10R1、10R2、10C5、10A1、10C6组成直流电压跟随输出电路,它一方面提供固,定直流输出,同时其输出端也能接受一定电流的流入,而输出电压不变,以满足电路的需求。整个电源部分可用开关电源电路。
本发明的工作原理和过程为裸放的与外绝缘的金属感应线(器)平行排放,以感应共同的干扰信号,在外加电场的条件下,裸放的金属感应线(器)相当于一个电极,在空气中,当在外加电场的电极间有带电粒子群时,这些带电粒子与气体分子之间就反复地进行弹性碰撞和非弹性碰撞,通过激发,电离生成新的带电粒子。一方面,由于带电粒子相互间的作用而进行扩散、复合等,同时也伴随着带电粒子而消失。另一方面,由于电场的存在,带电粒子就具有定向流动,而形成电量的变化,将其取出即为运流电流变化的信号。
由于在一组前置放大电路中,两放大器的放大极性相反,且一路有运流电流信号,另一路没有,经合成后,即能取出运流电流信号,并抑制一部分干扰信号。
在电路中,由电源电压外加上电场电压是为了提高电子碰撞的动能,以提高电路的灵敏度。
本发明装置是一台多功能的整机,若将该整机仅做单一功能用时,与该功能无关的电路可省去;在被测运流信号足够大时,电场电压可降低直至不用,在外加电场电压不用时,电压VR端和地之间可直接连接,信号可以直接从共模抑制、差模放大电路的输出端用RC电路耦合输出;在干扰信号很小的地方,外绝缘感应线(器)B1-Bn以及后面放大电路可省去;信号综合处理电路输出需要时可接各种波形(信号)显示器或送其它电路处理;湿度调整电路的输出可作为大气湿度的参考值。
现以灭鼠为例,说明本发明的工作过程。将金属感应线A1-An根裸放在空气中,感应老鼠的信号,旁边平行放置B1-Bn根外绝缘金属感应线,感应干扰信号,经前置放大、合成、共模抑制、差模放大、输出、耦合电路后,输出被检测到的老鼠信号。经耦合输入的信号送电压跟随、50HZ陷波、放大后到A/D转换电路进行A/D转换,转换后的脉冲信号,即能触发触发控制电路。触发控制电路除控制一定的延时时间和快速放电外,还控制驱动电路,驱动电路的输出控制着电磁铁或其它机电(电路)装置,老鼠信号一但被检测到后,电磁铁即被吸合,完成一次机械动作。在一个铁网制的可动网罩上,安装上该电磁铁,电磁铁一吸合即可将网罩落下,将老鼠捕捉到,并可立即处死,完成一次自动灭杀老鼠过程。如需要,也可在灭鼠时同时发出报讯,也可在灭鼠完成后自动将网罩复位,如灭鼠范围大可将触发电路的输出控制高压电路,用高压电灭鼠。在上述电路工作过程中还有湿度调整、抗干扰电路在自动的调整、控制着部分电路,使整机能正常工作。
根据上述相同原理,本发明装置还可用于除“四害”、地震预报等方面。
本发明的优点是首次采用一种新方法和其电子电路,检测到运流电流信号,并利用这个信号来完成几种应用功能。用检测运流电流信号的方法,去解决技术问题,意味着一种新的检测信号办法,新的技术方案产生。这将使过去许多无法解决或用其它方法很难解决、以及一些过去已经解决的技术问题,又有了一个新的解决方法,新的技术措施。这无疑对许多应用技术部门将会提供解决技术问题的新途径和对旧技术方案进行革命性改革的重大变化。
本发明装置具有可靠性高、工作稳定、应用面广、线路简单、价格低、操作简便、可一机多用等特点。它的有些功能解决了过去长期未能解决的难题。如用作地震、房屋晃动报警器时,现在除极少数研究部门有专用地震测量装置外,一般单位和家庭还没有这样的装置,而且这些装置价格昂贵,操作复杂,一般很难为单位和家庭所接受。而本发明装置则可克服这些问题,并可与灭四害等功能装置共用一台主机,从而为一般单位和家庭防地震、地陷、坍塌提供了一种廉价的报警设备。
当用作灭鼠时,它能检测老鼠的踪迹,其检测信号距离长,灭鼠范围大,无时效性,可快速自动灭鼠。
在防盗报警、防范警戒,安全生产等方面,本发明很适合一个特定区域,且环境干扰较大的场合。这为展品、柜台、保险柜等处、人员来往多的场合,提供了一种抗干扰能力强,区域界线十分明显的报警器或控制器。在家用防盗、报警中,它可与灭蚊蝇的装置共用一套检测部分,从而降低了防盗设备的造价,且效果很好。
在消灭、阻挡各类飞行害虫方面,以灭蚊蝇为例本发明可自动消灭、阻挡飞向室内的蚊蝇,且日夜处理效果都一样,它可基本上不影响原来室内的通风与透光,且无烟,无气味、无需喷药,一般不怕风、可长期工作等特点,同时这也是现有其它各种灭蚊蝇等飞行害虫方法中,所不具备的显著优点。
权利要求
1.一种运流电流的检测方法,其特征是以若干根金属感应线(器)直接裸放在空气中,检测其与空气发生运流电流变化所产生的信号电压,同时将若干根外绝缘的金属感应线(器)依次平行放在裸放感应线(器)旁,感应空中干扰信号,在每一感应线(器)一端都接一前置放大器器,并把这部分放在屏蔽罩中,前置放大器受湿等调整电路的控制。前置放大器的输出送信号合成,共模抑制、差模放大、输出电路处理,以消除部分干扰,得到需检测运流电流信号。上述每一部分都是可经电源外加上电场电压的。该信号经耦合后送跟随、陷波、放大(或增加绝对值)电路的处理,取出低频信号电压。对更小的信号还要经补偿微分放大(或用其它滤波电路),放大和绝对值电路处理,得到小信号电压。这两种信号电压经A/D转换以及触发、延时、抗干扰、受控振荡、音频输出等电路的处理,去控制所配接的机电,电声等控制装置或其它装置。
2.一种运流电流的检测装置,其特征是在每一裸露感应线(器)A1-An与一侧平行放置的外绝缘感应线(器)B1-Bn分别接互为反相的前置放大器,并把这部分放在屏蔽罩中。每一裸露与另一外绝缘的两感应线以及各自接的互为反相的前置放大器为一组前置放大电路。将任一组前置放大电路的输出接湿度调整电路的输入端,湿度调整电路的输出接各路前置放大器的电位控制端。各组前置放大电路的输出分别送各信号合成电路,合成后输出给共模抑制、差模放大电路,并由输出电路输出信号,其输出经耦合后送信号综合处理电路,信号综合处理电路的输出,一路接低频信号A/D转换及处理控制电路,另一路接小信号A/D转换及处理控制电路。低频信号A/D转换及处理控制电路的一路输出到受控振荡器及音频输出电路,另一路输出到控制各种机械动作的电磁铁或其它机电装置,也可控制电路装置。小信号A/D转换及处理控制电路的输出接电机或其它机电装置,受控振荡器和小信号A/D转换及处理控制电路的控制端,分别接抗干扰电路的输出端。抗干扰电路的输入端接供电电源。电源部分除向全机供电外,还提供外加电场的电场电压。
3.按权利要求2所述的运流电流的检测装置,其特征是在整机仅做单一功能时,与该功能无关的电路可省去;在被测运流信号足够大时,电场电压可降低直至不用,在外加电场电压不用时,电压VR端和地之间可直接连接,信号可以直接以共模抑制、差模放大电路的输出端用RC电路耦合输出;在干扰信号很小的地方,外绝缘感应线(器)B1-Bn以及后面放大电路可省去;信号综合处理电路输出需要时可接各种波形(信号)显示器或送其它电路处理;湿度调整电路的输出可作为大气湿度的参考值。
4.按权利要求2所述的运流的检测装置,其特征是对更小的信号处理还可用其它形式的滤波电路。
全文摘要
本发明属于运流电流的检测领域。本发明用感应方法检测运流信号,并经信号合成、放大、驱动、耦合、信号综合处理、低频信号以及小信号A/D转换及处理控制电路去控制电机,电磁铁或继电器;受控振荡和音频输出电路。同时,电路中还有一些辅助电路控制着部分电路。本发明可用于消灭有害动物和害虫;作地震、地陷、滑坡、坍塌、塌方、医疗等振动、晃动信号的检测、监视、报警;作防盗、防范、安全生产等方面的自动报警或报讯。
文档编号G08B13/22GK1069343SQ9110813
公开日1993年2月24日 申请日期1991年8月8日 优先权日1991年8月8日
发明者陈飞, 朱宗信, 陈小平, 柴桢, 朱惠民, 陈宁宁, 周俊, 徐浏风, 柴宗濂 申请人:陈飞
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