磁控门窗防盗报警器,Burglar Alarm

关键字：磁控，防盗报警电路

作者：余建波 刘耀海 冷见阳 杨振兴

    本文介绍了一种成本低廉、设计简约、性能稳定、制作容易、调试简单、安装简便、体积小巧的磁控门窗防盗报警器。

    该防盗报警器是日常工作和生活中(尤其是居室、仓库、密室等)非常适用的“门窗电子狗”。当关闭的门窗被意外打开时，该防盗报警器立即会发出连续的，尖锐的和响亮的“嘟…·”声予以告警．直到门窗再次被关闭为止。

一、工作原理

    该磁控门窗防盗报警器的电路原理如图1所示。s1为常开型干簧管，需与磁铁配合工作。Q1为NPN型三极管，Q2为PNP型三极管。Q2的发射结是Q1的负载，而Q1又为Q2提供基极工作电流。Bu为高响度有源蜂鸣器(内含振荡电路)，是整个电路的报警发声器件。R1是偏置电阻，为Q1的正常工作提供偏置电流。c1为交流旁路电容器．主要用来减小电池BT的交流内阻，使蜂鸣器发声更响亮,并具有一定的延长电池使用寿命的作用。S2为小型普通单刀单掷拨动开关，控制着整个电路工作。BT为9V电池，为整个电路提供工作电源。

    当磁铁离开常开型干簧管s1一定距离时。s1断开。NPN型三极管Q1的基极电位上升，当Q1处于正偏置时，Q1进人导通状态。这时，PNP型三极管Q2因得到Q1提供的基极工作电流也处于导通状态。最后，导致高响度有源蜂鸣器Bu得电而开始呜叫报警。

    当磁铁靠近常开型干簧管s1时，s1闭合。NPN型三极管Q1的基极电位下降，vbe几乎近似为零，Q1处于截止状态。这时，PNP型三极管Q2因失去Q1提供的基极工作电流而处于截止状态。最后导致高响度有源蜂鸣器Bu失电而停止呜叫。

    该磁控门窗防盗报警器的磁铁一般装在门窗的室内一侧，靠近锁或栓一边的顶部的边上；而将其电路板也装在门窗的室内一侧，对应的靠近锁或栓一边的顶部的框上。

    启用时，只需将开关s2拨到打开位置。当门窗正常关闭时．干簧管s1闭合．三极管Q1、Q2处于截止状态，蜂呜器Bu不发声，整机静态电流约为100μA(当增大R1的阻值时，整机静态电流还会变得更小)；当门窗被意外打开(如被撬开、被撞开、被钥匙打开等)时．于簧管s1断开．三极管Q1、Q2均处于导通状态，蜂鸣器Bu立即发出响亮的“嘟……”声。

另外，如果要增大该磁控门窗防盗报警器的报警声音和提高其报警可靠性，还可以再增加一个PNP型三极管和一个高响度的有源蜂鸣器：如果要增加其工作状态指示，还可以将一个限流电阻与一个发光二极管串联后接入到电路中。相关改进后的磁控门窗防盗报警器电路原理如图2所示。

二、元器件选择

    本磁控门窗防盗报警器所用的元器件均为普通

元器件，它们的外形如图3所示（略）。

    图3磁控门窗防盗报警器所用元器件

    开关S1选用常开型干簧管。它由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，被密封于玻璃管中。舌簧端面互叠并留有一条间隙，触点上镀有一层贵金属．玻璃管中还灌充有惰性气体。这就使得干簧管既有稳定的性能，又有很长的使用寿命。当有恒磁铁或线圈产生的磁场靠近开关时，一旦生成的磁场吸引力大于舌簧的弹性所产生的阻力，两片舌簧接触到一起，致使开关闭合；当恒磁铁或线圈产生的磁场远离开关时，一旦生成的磁场吸引力小于舌簧的弹性所产生的阻力，两片舌簧重新分开，致使开关断开。开关S2选用小型普通单刀单掷拨动开关即可。

    Q1可用正品的S9014(集电极最大允许电流IcM=0.15A，最大允许功耗PCM=450mw)或S9013、3DGG8等NPN型硅小功率三极管(电流放大系数β值为50～200)；Q2或Q3可用正品的S9012(ICM=O. 5A，PCM=625mw)或3CX200、3CG23等PNP型硅中功率三极管，β值可在30～100间选择。

    蜂鸣器Bu1或Bu2选用耐压值大干9V的，高响度的有源蜂呜器(内含振荡电路)。

    电阻R1或R2可选用RTXE，1／8W型碳膜电阻器。其中R1为100KΩ，R2为10KΩ。另外。适当增大R1的阻值可以减小整个电路的静态功耗，但也会减小有源蜂鸣器的响声。另外，发光二极管D1会增大整个电路的功耗，调试好最好不用。

    电容c1选用cD11-16v型，1000 u F电解电容器。

    发光二极管D1选用φ3mm的普通发光二极管(红、绿、黄、蓝等发光颜色均可)。

    电池BT选用6F22型9V层叠电池。连接这种类型的电池，通常需要专用的电池扣，以方便更换。

三、制作与使用

    由于该磁控门窗防盗报警器的设计十分简约，所以可选用万能电路板来制作。图4（略）即是采用万能电路板制作的改进后的磁控门窗防盗报警器实物图。

    图4磁控门窗防盗报警器实物图

    下面以改进后的这款磁控门窗防盗报警器为例，介绍相关的制作与使用技巧。

  1.元器件的焊接

  由于选用的元器件的引脚均较小，用功率为25W左右的电烙铁焊接即可。焊接元器件时，有如下注意事项：

    (1)弯折干簧管管脚时要特别注意：玻璃管体与金属管脚结合部会受到外力作用，易导致玻璃管破裂，使里面灌充的惰性气体泄露出来，影响到干簧管的正常性能和使用寿命。因此，弯折时，宜先用左手拿着尖嘴钳夹紧靠近玻璃管体一边的金属管脚，然后根据安装位置，再用右手拿着镊子轻轻弯折该金属管脚相应的位置。另外，为发挥出干簧管在使用时的最大灵敏度，其金属管脚弯折的方向应与舌簧片在同一平面内。这样，当干簧管的金属管脚垂直焊接到电路板上以后．垂直于电路板放置的磁铁才会对舌簧片有最大的吸引力作用效果，从而确保干簧管在使用时发挥出最大的灵敏度。

    (2)将有源蜂鸣器接入电路时，需要注意其正、负极。有源蜂鸣器的引脚中，通常长的为正极(在其顶部或外壁所对应大概位置，一般也印制有“O+”符号)，短的为负极。另外，在焊接完有源蜂鸣器后．还要将出厂前在其顶部粘贴的圆形封条撕下，以便于其高响度发声。

    (3)固定6F22型9v层叠电池到电路板上时，可剪两段约60mm长的，细的带皮铜芯电缆线，弯成“n”形，取适当距离焊接在电路板上，再将9v层叠电池插到这两个“n”形捆扎条中。

    2.测试

    该磁控门窗防盗报警器只要元器件质量保证、焊接无误，均可正常工作。测试时，正常工作的该磁控门窗防盗报警器的特点为：闭合电源开关S2时，发光二极管D1应发光指示，蜂鸣器Bu1和Bu2也应立即发出“嘟·…”声．整机工作电流约为190mA；当用磁铁靠近干簧管s1时，发光二极管D1应仍然发光指示，但报警声应马上停止，整机静态电流约为1. 9mA。

  3．安装

  安装时，根据防盗的需要，一般将磁铁装在门窗的室内一侧，靠近锁或栓一边的顶部的边上，而将其电路板装在门窗的室内，对应的靠近锁或栓一边的顶部的框上。然后，根据磁铁的磁场吸引力的大小．采用磁铁缓慢靠近干簧管的调试方法，即可测出最大感应距离，再取最大感应距离的1／2至2／3作为实际的安装距离(这样既可以保证干簧管的灵敏度和使用寿命，又可以方便电路板和磁铁的安装).最后，再以门或窗的缝隙作为中间位置，将该磁控门窗防盗报警器的电路板和磁铁分别固定到合适位置。

    需要设防时，只须将相应的门窗关好，将电源开关s2拨到闭合位置。当有意关闭的门窗被意外打开时，该防盗报警器立即会发出连续的，尖锐的和响亮的“嘟…”声予以告警，直到门窗再次被关闭。

    由于该防盗器安装简便和体积小巧，因而还可作为柜子、抽屉的防盗卫士。安装和使用方法与以上也是类似的。