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路灯电缆防盗报警器系统设计

日期:2019-04-25 10:57
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摘要:
     城市路灯电缆常常被一些不法分子盗取,这不仅破坏了城市的公共设施还影响了照明,间接地造成交通事故,危害人身安全。本电缆 器 防盗报警 就能够有效地解决上述所出现的问题。
电缆防盗报警器是人为设定固定值与路灯电缆阻抗值进行对比,当有人剪断一段电缆时,电缆阻抗值将发生变化,其变化值比人为设定固定值大时,仪器将发出报警信号。 
电缆 防盗报警器 的设计

本报警器由信号源、量测电路、对比电路、显示电路、操控电路构成。直流电源U1是量测电路中电桥电路的恒压源,被测电缆接入电桥电路中,当电桥平衡时,量测电路输入电压U2=0;当被监测电缆阻抗值发生变化,使电桥不平衡,量测电路输入U2>0,此时,显示电路将显示电缆回路的阻抗值,同时,输入电压U2输入到对比放大电路,同对比器的参考电压U3,又称门限电压相对比,当U2-U3>0(一般取△U=3V)时,操控电路工作,将发出操控信号操控有线或无线报警。
信号源电路构成
它是一个三端集成稳压器,是一个直流信号源,采用W78××集成稳压块,本电路采用W7805三端集成稳压器,输入电压值可在5~24V之间连续可调。
量测电路构成
量测电路的核心是不平衡电桥。
不平衡电桥特性
根据电工基础知识可以列出流入电流表Ig的方程:
Ig=-R6R9+R7R8/R6R7(R8+R9)+R8R9(R6+R7)
若取R7=R9,R8=R6+△R(△R为量测回路阻抗),则上式可写成:
Ig=U1△R/2R6(R6+R9)+△R(2R6+R9)。
上式说明,当UI不变,改变量测回路阻抗△R时,电流表Ig随之改变。△R与Ig特性曲线如图4所示,呈线性变化。 

路灯电缆等效电路
设:UO间输入电压为直流恒压,电容C和灯泡D相当开路,r镇流器电阻,R触发器电阻。 

显然,UO间可用一纯电阻RD来等效表示,当U相间等效电阻RD发生变化时,电流Ig也发生变化,这样完全可以对UO间阻抗值进行监测。 
量测系统电路
量测系统电路如图8所示。R1、R2、R3、R4、Rw构成不平衡电桥电路,Rw为调零电位器:J11、J12,J21、J22为延时继电器J1常开触点,J2为延时继电器常闭触点。VD为隔离二极管。当UO间电阻发生变化时,电流Ig将发生变化。 

延时网络电路
延时网络电路如图9所示,当报警器送电后,量测端并不立即接入不平衡桥路,则经过延时网络电路对量测回路的残余电压5分钟放电后,量测端接入桥路,仪表开始对UO间网络阻抗进行量测。保证了量测的精度。J1、J2为延时继电器,G1、G2为74LS00与非门集成块。
对比电路构成
U2为桥路产生的输入电压,对比器的门限电压,由调节电位器Rw3产生,又称参考电压或设定调节电压。当U2>对比器的门限电压时,输入高电位,即△U=3V;当U2<对比器的门限电压时时,即△U≤-0.4V。输入电压△U分别操控操控电路的开关管工作状态。 

操控电路构成
操控电路主要由开关管VT3、继电器J3构成。当操控电压△U输入3V(高电位)时,VT3晶体管饱和导通,继电器J3动作,发出报警信号;当操控电压△U输入低电位时,VT3晶体管截止,继电器J3不动作,不发出报警信号。
显示电路构成
显示电路是由一个IC7107集成块构成的,其目的是把输入模拟量转换成数字量显示。 


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