图2
驱蚊器原理框图
图3驱蚊器的稳压电源电路原理图
1问题的提出
在炎热的夏季,尤其是晚上,在狭小的汽车空间内如果有一只
或几只蚊子在车里面飞来飞去,会大大影响车主们开车的心情,严重的还会因此而造成交通事故。车主们采用各种方法与之斗争,
但其危害有增无减。早期采用化学药品灭蚊虫,各种化学灭蚊剂和驱
蚊剂应运而生。但在使用过程中发现,
这类制剂不仅危害植物和动物,而且对人类本身也有极大危害,
而且不安全。随着蚊虫进化,此类化学制剂的效果也在逐渐减弱。那么能不能到一种既对人体无害又能有效的驱除蚊虫的产品呢?在二十世纪四十年代国外曾有人
采用“求偶诱蚊”,而后又出现了用灯光诱杀蚊虫的
“电杀虫灯”,后来又开始研究超声波、微波驱蚊。国内经过多年的努力,研究出多功
能变频式电子驱蚊器,并以驱除蚊虫效果显著、
环保安全、使用方便等特点推向市场。
2驱蚊机理
目前市场上的电子驱蚊产品种类繁多,
究其驱蚊机理无外乎如下几种。一是模拟雄蚊发出的超声波(21-23kHz),这种超声波是产
卵期的叮人雌蚊非常讨厌的,进而达到有效驱除叮人雌蚊的目的;
另外一种是模拟蚊虫天敌蝙蝠以及蜻蜓发出的声波,
也能达到驱蚊的效果。超声波电子驱蚊器所发出的超声波,
对蚊子主要有两种刺激作用。一是刺激蚊虫的神经系统。超声波在空气中产生的振荡通过蚊虫头部的触须使听觉神经感到不适,是蚊虫力求避开声波区
域;二是刺激蚊虫的肌肉系统。蚊虫依靠翅膀颤动飞行,
翅膀颤动引起空气颤动,而超声波在空气中所引发的超声振荡会加剧空气的颤
动,从而使得蚊虫飞行时空气阻力加大,
肌肉负担增大,难于忍受,只得逃逸。经过众多研究数据表明夏天蚊虫叮人最狠的是怀孕期间
的雌蚊,此时雌蚊会躲避雄蚊子,我们利用蚊虫的这一特性,
可以设计出以电子变频线路,是超声波电子驱蚊器能够产生一种类似雄蚊子翅膀振动所产生的超声波,达到驱赶雌蚊子的目的。同时这种驱蚊器采用高科技电路,模拟发出雄蚊子以及蚊虫天敌蜻蜓等
发出的
声音,把这另种声音融入到一种特殊的超声波中,
使得蚊虫“闻声而逃”。另外,为了防止蚊虫对该声波产生
“适应性”和“免疫力”,我们在设计时要考虑声波频率能在较大范围变化的需求。还有最重要的一点,该产品主要面向广大车主,也就是说主要在汽车内使用。汽车
有区别于室内和野外的两大优势:
一是汽车里面空间较小,驱蚊产品在车内使用可以达到较好的效果,这是在室内和野外环境所无法
比拟的;二是汽车本身是一个移动的环境,
汽车在移动颠簸的过程中使得车内空气振荡,同时配合超声波驱蚊器,
可以达到较好的驱蚊效果。
3电路设计与驱蚊效果分析
本品蚊虫驱赶电路就是利用超声波驱赶蚊虫的原理,
同时结合变频技术,发出扫频方波进行驱蚊,
扫频频率范围可以进行调节。考虑到远离人耳听觉频率范围
(20Hz~20kHz),我们把超声波发出范围的频率设定在24kHz 以上。汽车上的电源一般为DC12/24V ,在电路设计时要充分考虑到电压的要求。
3.1直流12V 变交流220V 的逆变电路
由于本驱蚊器主要在汽车上应用,而汽车内的电源接口为
DC12V 接口,要获得频率可调的输出,
必须先要进行直交变换。逆变器(如图1所示)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS
场效应管和电源变压器的功率。
图112V 逆变器
经过12V 逆变器后,即可将汽车内点烟器接口中的直流12V 变为交流220V 输出。
3.2电子驱蚊器的工作电路
本驱蚊器采用555芯片产生RC 高频谐振电路,通过调节充电
时间常数来改变超声波的信号频率,使之在驱赶蚊虫的范围内,
并且能实现一定范围内的连续可调,达到驱除不同类型蚊虫的目的。
本驱蚊器的工作原理框图如图2所示。主要由稳压电源、
时钟脉冲产生器、多频振荡器、充电电阻以及功放电路等组成。
浅谈超声波电子驱蚊器在汽车上的应用
黄伟
黄冈师范学院
湖北黄冈
438000
摘要:本论文主要针对车主的困扰,提出采用超声波驱蚊这一课题进行探索,
利用电子驱蚊器中多谐振荡器的超声波频率在一个较大的范围里不断地变化来刺激并驱除蚊虫,而且安全环保无毒,且能达到较理想的驱蚊效果,
是一种比较适合在汽车使用的驱蚊产品。关键词:超声波;驱蚊;
汽车·242·
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图3为驱蚊器的稳压电源电路原理图。主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压驱动电路构成。变压器将前面逆变电路所产生的220V交流电降压到15V左右,单相桥式整流电路能将交流电变成相对比较平滑的直流电,滤波电路主要是滤去电流中的杂波,使输出的波形更为平滑;稳压驱动电路主要是实现频率可调的输出。
采用上述原理制成的超声波电子驱蚊器可以实现频率在一个较大的范围内连续可调,可以驱除各种蚊虫。同时,频率的不断变化,不会使蚊虫产生“适应性”和“免疫力”。
4结语
在汽车上采用超声波电子驱蚊器主要是基于其超声波频率在一个较大的范围里能够不断地变化来刺激并驱除蚊虫,而且安全环保无毒,且能达到较理想的驱蚊效果,是一种比较适合在汽车使用的驱蚊产品。该产品通过产生超声波振荡模拟雄蚊和蜻蜓翅膀振动的声音来达到驱蚊的目的,通过前期的实验效果表明,该产品驱蚊还是具有一定的效果,可大大降低夏季蚊虫对车主们的困扰。最后,由于本品只是在前人研究基础上的一些改进,或有错漏的地方,请大家批评指正。
参考文献:
[1]杨风纪.关于新型电子驱蚊器———微波驱蚊器的探讨,1979(05).
[2]叶海光.关于电子驱蚊器.1978(04).
[3],张福,李金伴.电子驱蚊器的应用研究.
[4]张庆双.实用电子线路200例[M].北京:机械工业出版社,2003.
近年来随着高新科学技术的不断发展和进步,电气自动化设备的应用范围也越来越广泛,其控制设备的发展也日趋智能化、系统化和模块化。信息技术的运用使自动化的发展取得了一定的进步,在其发
展速度加快的同时,其控制设备的可靠性也成为广受关注的焦点。只有在控制设备可靠性得到充分保障的时候,才能使其效能充分发挥,同时,相应的生产过程和运营过程才能稳步、安全进行,进而控制产品质量,保障其经济效益。
1电气自动化控制设备可靠性的研究意义
1.1改善产品质量、降低生产成本
电气自动化控制设备的可靠性提升了,其产品质量相对来说就有了保障。电气自动化控制设备越可靠,其产品之间在生产过程中出现的问题就越少,误差就越小,而实际运行过程中出现故障的概率也就相应地得以降低,从而减少企业对电气自动化控制设备维护方面的资金投入力度,降低了生产的成本。
1.2保障生产安全
电气自动化控制设备的可靠性是保障生产线安全运行的重要环节,可靠性越高,离安全生产的目标越近。因此,研究电气自动化控制设备的可靠性,对保障企业的安全稳定生产具有重要意义。
1.3提高综合竞争力
电气自动化控制设备可靠性的增强,在保证其销售量和市场份额的同时,也有利于电气自动化的更广泛应用。这无论是对企业还是对行业来说,都是提高自身综合竞争力的有效途径。
2电气自动化控制设备可靠性的影响因素
2.1生产过程中的影响因素
主要是生产设备的元件质量低下,现阶段,电气自动化控制设备的生产厂家越来越多,但是,其质量要求和水平却参差不齐。尤其是以低价格进行不良竞争的恶性循环,导致元件质量不达标。从而影响到设备的安全和使用寿命,进而对电气自动化控制设备的可靠性产生影响。
2.2运行过程中的影响因素
2.2.1器械故障
以西门子PLC系统为例,主要包括两方面,一方面是信号故障,如传输信号线短路、机械触点抖动或者接触不良,机械开关自身出现问题等,均有可能使信号出错,从而导致控制系统的正常运转受到不良影响。另一方面则是执行系统的故障,如变频器所带电机出现故障,各种电动阀、电磁阀的开关出现紊乱等均能直接影响控制设备的可靠性。
2.2.2电磁因素
电气自动化控制设备的周围通常充斥着来自各个方面的电磁波,从而对其产生影响,如误控、失控等,从而影响到设备整体的可靠性。
2.2.3人为因素
操作人员对控制设备的性能掌握不熟练,或者未进行训练就盲目操作,最终导致疏忽。或者在运行中出现的故障不能得到及时发现和排除,也是影响自动化控制设备可靠性的因素之一。
2.3其他因素
主要是指自然环境和气候等。自然环境具有多变性,而恶劣的气候环境对电气自动化控制设备的可靠性具有更加不可控的影响。如湿度增加时,控制系统的触摸屏就容易产生雾气,进而影响操作指令的准确输入,从而导致其控制系统的可靠性下降,危害生产安全。
3电气自动化控制设备可靠性的提高措施
3.1提高设备元器件的质量
在电气自动化控制设备的生产过程中,相关技术工作人员应当按照技术标准,对元器件的选用严格把关。在选择生产厂家时,不能只看低价,应该结合产品的设计参数、使用环境、运行标准等条件,在
保证控制设备的良好性能和使用条件的前提下,选取最经济实用的元器件生产厂家。另外,在厂家生产过程中,也应该给予一定的关注,确保元器件的质量和稳定性能符合电气自动化控制设备的需求。另外,在生产过程中,针对元器件的相关数据,也应该做好记录并妥善保存,一方面可以方便对控制设备性能的监督,便于提高以后的生产力,另一方面可以方便运行过程中控制设备的维护和故障的排除。
3.2提高控制设备的气候防护能力
针对不同使用地点的气候特征,在电气自动化控制设备的设计汽车点烟器
电气自动化控制设备的可靠性研究
谢海洋
辽宁机电职业技术学院辽宁丹东118009
摘要:随着电气自动化在生产过程中的应用越来越普遍,针对其控制设备的研究也日渐深入。本文主要论述了电气自动化控制设备可靠性的研究意义,如改善产品质量、降低生产成本、保障生产安全、提升企业竞争力等,并且总结了实际运行过程中对其可靠性的主要影响因素,进而以此提出了相应的提高措施。
关键词:电气自动化;可靠性;控制设备
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