我该如何设计在切断电线时会接通的电路?


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我正在尝试构建自己的电缆锁定警报器(用于科学!),并且在寻找一种方法来检测电线是否被切断时遇到了麻烦。

电路必须

  1. 闲置时不使用任何电源(或至少很少使用,以免每小时更换一次电池)
  2. 切断特定电线时使扬声器发声

我对电子学的知识很少。我知道电容器,二极管,电阻器和其他基本材料是做什么的,但是除了单个回路之外,我对电流如何流动没有很好的了解。

我似乎记得曾经做过类似这样的电路。(哦,天哪,我什至不知道如何绘制正确的图表,以免原谅我)

/----------[battery]-------\
|                          |
|--------[light bulb]------|
|                          |
\-----[wire to be cut]-----/

而且,只有切断下面的电线,灯泡才会点亮,因为电总是沿着电阻最小的路径进行。

无论如何,这将是电池供电的电路,我很确定上面的图很短。我认为其中涉及一个电阻,但我不记得它去了哪里。

如果有人可以给我一些建议,那就太好了!


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我了解您渴望入门,但是我建议您稍等一下再接受答案。其他人可能有一个很好的解决方案,并且如果已经有一个可接受的答案,则可能不想发布。等待一天左右不会有伤害。
stevenvh 2012年

足够公平-我将等几天再选择答案
2012年

Answers:


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一个简单的电路可以使用一个晶体管,一个电阻和一个蜂鸣器。串联两个1.5伏电池以得到3伏。将10千瓦电阻器的一端连接到电池的正极,另一端连接到通用NPN晶体管(2N2222、2N3904等)的基极。将电池的负极连接到晶体管的发射极。将蜂鸣器的一根线连接到电池的正极,另一根线连接到晶体管的集电极。如果蜂鸣器具有极性标记,请遵循它们:电池正极至正极,负极至晶体管集电极。将传感线从基极连接到晶体管的发射极。只要连接了导线,就会使基极与发射极短路并阻止晶体管导通。剪下来的时候 电池将通过电阻将电流发送到晶体管的基极。这将导通晶体管,这意味着集电极至发射极的电压将非常小,并且电池的大部分电压将穿过蜂鸣器,然后蜂鸣器将导通。连接感测线后,电池仅需提供通过电阻的电流即可,该电流约为3伏特,除以10千瓦或0.3毫安。两节AA电池可提供数百小时的大量电流。如有必要,您可以使用C或D电池以延长使用寿命。该电路简单易用,如果需要,可以轻松修改以处理其他声源。这将导通晶体管,这意味着集电极至发射极的电压将非常小,并且电池的大部分电压将穿过蜂鸣器,然后蜂鸣器将导通。连接感测线后,电池仅需提供通过电阻的电流即可,该电流约为3伏特,除以10千瓦或0.3毫安。两节AA电池可提供数百小时的大量电流。如有必要,您可以使用C或D电池以延长使用寿命。该电路简单易用,如果需要,可以轻松修改以处理其他声源。这将导通晶体管,这意味着集电极至发射极的电压将非常小,并且电池的大部分电压将穿过蜂鸣器,然后蜂鸣器将导通。连接感测线后,电池仅需提供通过电阻的电流即可,该电流约为3伏特,除以10千瓦或0.3毫安。两节AA电池可提供数百小时的大量电流。如有必要,您可以使用C或D电池以延长使用寿命。该电路简单易用,如果需要,可以轻松修改以处理其他声源。如有必要,您可以使用C或D电池以延长使用寿命。该电路简单易用,如果需要,可以轻松修改以处理其他声源。如有必要,您可以使用C或D电池以延长使用寿命。该电路简单易用,如果需要,可以轻松修改以处理其他声源。


哇。好吧,我知道所有这些部分,我只需要坐下来把它画出来,这样我就可以理解它了。将重新批准!
2012年

4
注意,10k基本电阻将消耗约0.25 mA的电流。AA碱性电池可以提供大约一年的时间。但是,如果晶体管具有较高的电流增益(例如BC337-40),则可以使用100 k电阻器来提供10年的电池寿命(即保质期)并切换大约10 mA。驱动第二个晶体管级以获得更大的负载电流。或使用达林顿晶体管获得更大的负载电流。或者使用带有1兆欧电阻和所需负载电流的合适规格的MOSFET。
拉塞尔·麦克马洪

看起来不错的巴里!我将从小做起,用2个1.5v AA制作一个测试电路,但最终目标是将其连接到95 Wh,10.95 V的电池上。我认为这意味着我需要升高电阻器(达到什么?这取决于我使用的晶体管,对吗?),这很棒,多年来我对电子产品并不感到兴奋。
2012年

@Ben:听起来像是可充电电池。值得注意的是,电池的自放电将比该电路消耗更多的电量。MOSFET实际上是一个绝妙的窍门,并且可以在纽扣电池上运行多年。
Bryan Boettcher

1
原理图会更舒适。
安东尼奥

9

我会使用标准的nMOSFET(例如SI2316BDS-T1-GE3),在栅极和电池的+之间连接一个10M电阻。蜂鸣器应将-连接至晶体管的漏极,将+连接至电池的+。将感测线的一端与电池的-端连接到栅极,另一端与晶体管的源极连接,就完成了!确保电池是您连接的最后一个组件,因为如果在通电的情况下将它们插入电路,则可能会损坏它们。如果您需要更多信息,我可以通过电子邮件向您发送图表。格雷戈里

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图


请在您的答案中张贴图表:)它将帮助其他有类似问题的人。我也喜欢这种解决方案,一个10M的电阻器可以使电池长时间存活。
Bryan Boettcher

我不明白它是如何连接的,特别是这一部分:“将传感线的一端连接到栅极,另一端与电池的-一起连接到晶体管源”图表将非常有用!
2012年

“ E-MOS”?您可能是说增强功能,但是“ P-MOS”或“ N-MOS”应该放在第一位,对此您什么也没说。除非另有说明,否则MOSFET 增强型FET。
stevenvh 2012年

对不起大家。我指的是N沟道MOSFET。一个实际的例子是SI2316BDS-T1-GE3。您可以在Digi-Key.com上购买
Gregory Ion

我添加了一个图表,希望对您有所帮助。请检查(它在现实世界和模拟中都对我有用,但我可能记错了)。
stib 2014年

8

如果您可以使用几天而不是几周的电池寿命,也可以使用SPDT继电器或常闭(NC)簧片继电器来做到这一点。它的功效不如Barry提出的解决方案高(他的使用寿命将延长约50倍),但是如果您对分立的电子组件不满意,则可能更容易构建和理解。

使用像这样的低功率继电器,您可以从两节AA电池中获得大约5天的电量,而从一对C电池中获得19天的电量。

将电池连接到继电器线圈端子,连接的一脚代表您的“感测线”(电池负极在线圈的一侧,电池正极在感应线的一端,另一端在感应线的另一端)继电器线圈的另一端,极性对于大多数继电器都无关紧要(除非有一个集成的缓冲二极管)

您将有一个感兴趣的公共触点(C)和一个常闭触点(NC)。将电池正极连接到公共端子,NC触点连接到蜂鸣器的正极,负极蜂鸣器连接到电池负极。确保切断“传感线”只会切断继电器线圈的电源,而不会切断流向蜂鸣器的电源。

传感线完好无损后,继电器将通电,同时保持常闭触点断开(未连接)。断电时,触点将闭合,为蜂鸣器供电。


1
因为我学到了一些新东西,所以颇具争议!对于电池寿命,我可能会选择Barry的解决方案。我对分立的电子元件以及所有后续焊接感到满意。我是一个跟风的家伙,他终于下定决心要学习理论并开始创造东西。
2012年
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