简易危险气体泄露报警器设计方案
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基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计厨房是家庭里使用燃气设备最频繁的地方,然而燃气设备也存在泄漏的风险,一旦发生泄漏可能会导致火灾、爆炸甚至生命安全受到威胁。
为了提高厨房安全性,设计一款厨房气体泄漏报警器十分必要。
厨房气体泄漏报警器能够及时监测厨房内的燃气浓度,一旦探测到燃气泄漏,就会及时发出警报,提醒用户进行相关处理。
本文将基于STC89C52RC单片机,设计一款简单易用的厨房气体泄漏报警器,从而提升厨房安全系数。
一、硬件设计1. 传感器模块为了检测厨房内的燃气浓度,我们需要使用MQ-2燃气传感器模块,该模块能够检测燃气浓度,并将检测结果转换成电信号输出。
MQ-2燃气传感器模块具有高灵敏度、高响应速度等特点,非常适合用于燃气泄漏检测。
为了及时提醒用户,我们选择使用蜂鸣器作为报警器模块。
当燃气泄漏时,蜂鸣器将会发出尖锐的警报声音,提醒用户立即采取相应措施。
3. 控制模块我们选择STC89C52RC单片机作为控制模块,该单片机具有良好的稳定性和可靠性,同时也具有较强的扩展性,非常适合用于此类嵌入式系统。
4. 电源模块为了保证系统正常运行,需要一个稳定的电源模块,我们选择使用稳压电源模块,将市电转换成5V直流电源,以供整个系统运行。
我们需要编写程序,通过单片机的模拟输入引脚,采集MQ-2燃气传感器模块输出的模拟信号,并将其转换成数字信号进行处理。
2. 系统逻辑控制接着,我们需要设计系统的逻辑控制部分,当检测到燃气浓度超过一定阈值时,系统将会触发蜂鸣器发出警报声,并且通过LED指示灯提示用户当前情况。
3. 报警处理当系统触发报警时,需要编写相应的处理程序,例如停止蜂鸣器报警声、记录报警时间等,同时可以通过串口通信将报警信息发送给用户手机或者家庭智能控制系统。
三、系统功能1. 检测功能该系统能够及时检测厨房内的燃气浓度,并将检测结果转换成数字信号进行处理。
2. 报警功能3. 灵活性基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计方案,将大大提高厨房安全性,保障用户的生命财产安全。
煤气报警器简易设计报告
有条理
摘要
本文介绍了一种简单的煤气报警器设计,它可以快速发现和报告家庭煤气泄漏事故。
本文的目的是使用智能传感技术,设计出一个可靠耐用的煤气报警器。
准确识别煤气,在发现煤气泄漏时及时报警,同时实现耐用性和稳定性,可以帮助用户在更安全的环境中生活。
1.介绍
煤气泄漏是一个严重的安全问题,可能会对人们的生活产生严重的危害。
为了更好地保护家庭的安全,煤气报警器的设计引起了人们的关注。
抗干扰能力强,操作简单,可靠性高,维护性低的煤气报警器被认为是一个完美的解决方案。
2.结构
该煤气报警器由三个部分组成,分别是一个气体传感器、一个监控电路和一个报警器。
气体传感器是该煤气报警器的核心组成部分,用于检测潜在的煤气泄漏。
该传感器通过内部的物理原理,可以精确检测空气中煤气浓度。
该传感器有一个非常高的灵敏度,可以快速检测到潜在的煤气泄漏。
监控电路是检测传感器输出电压变化的电子电路。
它使用芯片,比较计算出蜂鸣器的状态及煤气泄漏的情况,并通过报警器实现实时监控和报警。
煤气报警器简易设计报告煤气是我们日常生活中经常使用的一种能源,但同时也存在着一定的安全风险。
煤气泄漏是一种常见的危险情况,一旦泄漏且未及时发现和处理,可能会导致火灾、爆炸等严重后果。
因此,为了及时发现煤气泄漏情况,设计一款简易的煤气报警器具有实际意义。
该煤气报警器的设计原理基于煤气的特性。
煤气通常是无色、无味的,无法通过直接的感官观察判断是否存在泄漏。
因此,煤气报警器的设计需要借助其中一种感测方式来检测煤气的存在。
该简易设计的煤气报警器采用气敏电阻传感器作为煤气的感测元件。
气敏电阻是一种基于敏感材料对煤气进行检测的电阻变化的传感器。
当煤气泄漏,敏感材料与煤气发生化学反应,导致电阻值发生变化。
通过对电阻变化的检测,我们可以判断是否存在煤气泄漏。
整个煤气报警器的设计分为传感器部分和报警部分。
传感器部分包括气敏电阻传感器、调节电路和信号放大电路。
气敏电阻传感器选用灵敏度较高的敏感材料,并通过调节电路将其电阻范围调整到适合的数值,以便于后续的信号处理。
信号放大电路用于放大传感器输出的微弱信号,以提高信号的可靠性和稳定性。
报警部分包括报警电路和音响报警器。
报警电路接收来自信号放大电路的信号,并对信号进行处理,通过控制音响报警器发出声音警报。
报警电路可以通过根据不同的报警信号强度,调整音响报警器发出的声音大小和频率,以区分不同的危险程度。
此外,为了进一步提高煤气报警器的可用性,设计还应加入一些其他的功能。
例如,可以增加一个报警复位按钮,用户在排除煤气泄漏后,可以通过按下该按钮来关闭警报器。
此外,还可以设计一个低电压报警功能,当电池电量过低时,警报器发出电池低电量的报警声音,提醒用户更换电池。
在实际应用中,煤气报警器的位置选择也很重要。
一般而言,应将报警器安装在离燃气设备比较近的地方,例如厨房、浴室等。
这样可以更快地发现煤气泄漏情况,并及时采取措施进行处理。
总的来说,煤气报警器是一种非常实用的安全设备。
通过利用气敏电阻传感器的感测原理,可以及时地发现和报警煤气泄漏情况,为我们的生活带来更多的安全保障。
煤气泄漏报警器系统设计1.传感器选择与布置:传感器是煤气泄漏报警器系统的核心部件,一般使用气敏传感器进行煤气泄漏检测。
可选用的气敏传感器包括甲烷传感器、丙烷传感器、天然气传感器等,根据使用环境的不同选择相应的传感器。
传感器的布置应考虑最佳检测范围,并保证传感器位置能及时检测到煤气泄漏。
2.集中控制器设计:集中控制器是煤气泄漏报警器系统的主控制设备,负责接收传感器数据、进行数据处理并决策是否报警。
集中控制器应能够实时监测煤气泄漏状态,提供声光报警和实时通知等功能。
此外,集中控制器还可设计多种参数设置,如报警阈值的设定、报警延时时间的设定等。
3.报警信号输出:煤气泄漏报警器系统在检测到煤气泄漏后需及时发出报警信号,提醒人们尽快采取安全措施。
报警信号输出方式可选用声音报警、光闪报警、手机短信通知等多种形式,以确保报警信息能够迅速传达。
4.数据记录与查询:煤气泄漏报警器系统可以设计数据记录功能,将报警事件的发生时间、位置、报警级别等信息记录下来,以便后期分析和查询。
数据记录可以通过内置存储器、云端存储等方式实现。
5.系统可靠性与自检功能:为了确保煤气泄漏报警器系统的可靠性,需要考虑系统的自检功能。
系统可以定时进行自检,检测传感器是否正常工作、报警信号是否正常输出等。
同时,系统还应具备电池电量低提醒功能,确保设备长时间稳定运行。
6.监测与控制网络:对于大型建筑物或者多个点位的需求,煤气泄漏报警器系统可以设计监测与控制网络,通过主从设备之间的通信协议,实现数据传输、信号控制等功能。
监测与控制网络还可以实现远程监控和管理,提高系统的智能化程度。
总的来说,煤气泄漏报警器系统设计中需考虑传感器的选择与布置、集中控制器的设计、报警信号输出、数据记录与查询、系统可靠性与自检功能以及监测与控制网络的建立。
通过合理的设计和配置,能够提高煤气泄漏报警器系统的可靠性和安全性,降低煤气泄漏带来的安全风险。
目录摘要 (2)1 前言 (3)1.1引言 (3)1.2什么是有害气体 (3)1.2.1 有害气体的特性 (4)1.3方案拟定 (5)1.3.1 危险气体检测系统的方案比较 (5)1.3.2 方案一催化燃烧式传感器 (5)1.3.3 方案二MQ-5气体传感器 (5)1.4设计思路和方案 (6)2 硬件电路设计 (7)2.1气体传感器MQ-5 (7)2.2气体传感器MQ-5的参数 (7)2.2.1 MQ-5的结构 (7)2.2.2 MQ-5的主要规格 (9)2.3四集成运放LM33 (9)2.4电路原理框图及工作原理 (11)2.4.1 电路中用到的元器件 (11)2.4.2 气体传感器的主要性能指标 (12)2.4.3 危险气体传感器使用的注意事项 (12)3 产品的制作与调试 (14)3.1产品制作过程,遇到的问题以及解决方法 (14)3.2产品调试 (14)3.3产品实物图 (14)3.4此电路的扩展 (15)4 总结 (16)4.1实验结果 (16)4.2 心得体会 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录一电路原理图 (19)摘要本设计主要检测的有毒气体成分是液化气、天然气、城市煤气,这些气体是日常生活中经常接触到,而且是必不可少的东西。
在家庭火灾或者中毒事件中,往往是由于煤气的使用不当,导致的煤气泄漏,而引起的煤气中毒和爆炸。
本设计中,气体传感器采用的是MQ-5,它适用于家庭或工业上对液化气,天然气(甲烷),煤气的监测装置。
它具有优良的抗乙醇、抗烟雾干扰能力,具有对液化气、天然气、城市煤气有较好的灵敏度、快速的响应恢复特性、长期的使用寿命和可靠的稳定性、简单的测试电路等优点。
关键字:MQ-5,LM339,有毒气体。
1 前言1.1 引言科技进步,共享文明。
很明显,科技发展到今天,不管是从我们的生活,还是学习,以至方方面面,我们都在享受着科技带给我们的快乐!在这一篇毕业论文中,我将在有害气体报警方面和大家作讨论。
*课程设计(论文)题目名称气体泄漏报警装置设计]课程名称现代测控技术学生姓名学号系、专业 10 指导教师、2013年7月1日邵阳学院课程设计(论文)任务书2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):·邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名学号系电气工程系专业班级10题目名称气体泄漏报警装置设计课程名称现代测控技术《二、指导教师评定2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要随着电子科学技术的发展,电子技术成为安全方面的有力手段,许许多多安全方面的电子产品,是人们的生活的得力助手。
本设计利用单片机技术结合A/D转换芯片构建了一个可燃气体检测报警器。
当环境中可燃性气体(CH4、C4H10))泄露时,当气体检测模块检测到可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时,可燃气体报警器就会发出报警信号,同时开通抽油烟机排放可燃性气体。
本次设计采用MQ-2气体传感器作为可燃气体的信号采集工具,采集到的模拟电压量经过ADC0808转换为数字信号。
单片机采集到ADC0808的数字信号后经过计算,如果可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时单片机将驱动蜂鸣器发出报警信号,同时驱动抽油烟机排气,直可燃性气体浓度降到报警下限。
关键词:MQ-2传感器;AT89C51单片机;ADC0808芯片;摘要 (I)1系统硬件芯片的介绍 (1)单片机(A T89C51) (1)M Q-2传感器 (2)A D C0808模/数转换芯片 (3)2设计要求及电路框图 (6)设计要求 (6)设计框图 (6)3电路单元模块 (7)气体浓度检测模块 (7)A/D模数转换模块 (7)报警电路模块 (8)排气模块 (8)4 电路仿真 (9)结束语 (10)参考文献 (11)附录I (12)附录II (13)1 系统硬件芯片的介绍单片机(AT89C51)单片机采用MCS-51系列单片机。
由ATMEL公司生产的AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有4K在系统可编程Flash存储器。
气体泄漏自动报警系统设计方案1. 简介本文档旨在提供气体泄漏自动报警系统的设计方案。
该系统旨在监测和检测气体泄漏,并能够准确、迅速地发出警报,以确保人员的安全和防止潜在的事故发生。
2. 系统组成气体泄漏自动报警系统主要包括以下组成部分:2.1. 传感器系统中的传感器用于监测和检测气体泄漏。
传感器应选择合适的类型和参数,以确保对各种气体的泄漏进行准确监测。
常见的气体传感器类型包括电化学传感器、红外线传感器和半导体传感器等。
2.2. 控制器系统的控制器负责接收传感器的信号,并进行数据处理和判断。
控制器应具备高精度和快速响应能力,能够准确地判断是否发生气体泄漏,并触发警报系统。
2.3. 报警装置系统的报警装置用于发出警报信号以提醒人员注意气体泄漏事件。
常见的报警装置包括声光报警器、呼叫系统和短信通知等。
2.4. 数据记录与管理系统应具备数据记录和管理功能,能够记录气体泄漏事件的发生时间、地点和气体浓度等关键信息。
同时,系统还应提供数据查询和报表生成功能,以便后续的数据分析和事故追溯。
3. 系统工作流程气体泄漏自动报警系统的工作流程如下:1. 传感器不断监测气体泄漏情况,并将检测结果传输给控制器。
2. 控制器接收传感器信号,并进行数据处理和判断。
3. 如果控制器判断出发生气体泄漏,它将触发报警装置发出警报信号。
4. 同时,系统将记录气体泄漏事件的相关信息,并进行数据管理和存储。
5. 人员在接收到警报信号后,应按照相应的应急预案进行处置和逃生。
4. 系统优点气体泄漏自动报警系统设计方案的优点包括:- 实时监测和检测能力,能够及时发现和报警气体泄漏事件。
- 高度自动化和智能化,减少人工干预和误判的可能性。
- 数据记录和管理功能,有助于后续的数据分析和事故追溯。
- 多样化的报警装置,能够适应不同环境和人员需求。
- 系统可靠性高,能够提高人员的安全保障。
5. 结论本文档提供了一个气体泄漏自动报警系统设计方案的概述。
建设方案:可燃气体警报设备1. 项目背景随着我国经济的快速发展,气体能源在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。
然而,可燃气体泄漏事故也时有发生,造成了严重的人员伤亡和财产损失。
为了提高安全管理水平,降低事故风险,我们计划建设一套可燃气体警报设备。
2. 建设目标1. 实时监测可燃气体浓度,及时发现泄漏事故。
2. 快速启动警报系统,通知相关人员采取应急措施。
3. 降低事故风险,保障人员安全和财产损失。
4. 提高安全管理水平,符合国家和行业标准。
3. 系统架构可燃气体警报设备主要包括以下几个部分:1. 气体传感器:用于实时监测环境中的可燃气体浓度。
2. 数据采集模块:将传感器采集到的数据进行处理和分析。
3. 报警控制器:根据设定的阈值判断是否触发警报。
4. 警报装置:包括声光报警器和短信报警器等,用于通知相关人员。
5. 数据传输模块:将报警数据上传至云端或监控中心。
6. 监控中心:对报警数据进行分析和处理,采取相应措施。
4. 技术路线2. 数据采集模块:使用微控制器对传感器数据进行采集和处理。
3. 报警控制器:采用逻辑判断模块,根据预设阈值触发警报。
4. 警报装置:采用高亮度的LED灯和高分贝的蜂鸣器。
5. 数据传输模块:利用无线通信技术将数据上传至监控中心。
5. 设备选型2. 微控制器:选用性能稳定、功耗低的ARM或单片机。
3. 无线通信模块:根据实际需求选择2G/3G/4G或Wi-Fi通信模块。
4. 警报装置:选择声音响亮、光线亮度适中的报警器。
6. 系统部署1. 在关键区域安装气体传感器,确保覆盖整个监测区域。
2. 安装数据采集模块、报警控制器和警报装置,实现实时监测和报警功能。
3. 将数据传输模块与监控中心连接,实现数据上传和远程控制。
4. 对监控中心人员进行培训,确保他们能够熟练操作和处理报警数据。
7. 系统测试与验收1. 完成设备安装后,进行系统功能测试,确保各项功能正常运行。
2. 对传感器进行校准,确保监测数据的准确性。
天然气泄漏预警装置的制作方法天然气是一种常见的工业燃料和家用燃气,但是如果泄漏将会给人们带来很大的危害。
为了保证安全,制作一个天然气泄漏预警装置是非常必要的。
下面将介绍一种简单易制作的天然气泄漏预警装置制作方法。
关于主要器件的选择在制作天然气泄漏预警装置的时候,需要准备一些主要器件。
首先选择气体探测器,由于天然气探测器比较贵,我们可以选用液化气探测器,这种气体探测器对天然气也能做出良好的响应。
另外需要选择一个蜂鸣器和一些电子零件,用于判断和发出声音预警。
制作具体步骤1. 首先将液化气探测器与电源和蜂鸣器连接,电源和蜂鸣器可以采用9V直流电源和一个驱动蜂鸣器的三极管。
将三极管的基底接到气体探测器所在的电路板上的探测端口上,将蜂鸣器的正负极分别连接到驱动三极管的调制器和9V电源的负极上。
2. 安装好电子零件之后,将电路板安装在外壳内部,然后将外壳上的盖子安装到电路板上,进行测试。
3. 测试时,可将天然气瓶放在距离探测器30~50cm的位置上,并且打开天然气瓶,然后听蜂鸣器是否发出声音。
如果蜂鸣器发出声音,则说明探测器已经成功捕捉到天然气泄漏的信号。
注意事项1. 在预警设备的安装位置,应选择一个离家庭燃气管道近的位置,方便针对问题进行排查。
2. 贴在天然气泄漏预警装置上的指示灯,最好选择一种高亮度的LED,这样方便在日间环境下更容易注意到该指示灯的闪烁。
3. 由于该预警装置需要不断监测,在使用过程中需要经常检查设备是否正常,确保设备运行稳定而不出现任何故障。
如果出现故障,则需要及时修理或者更换损坏的零件。
总之,天然气泄漏预警装置制作并不难,制作了这个预警装置之后,可有效保护你和你的家人,避免因为天然气泄漏而产生的危险和损失。
简易危险气体泄漏报器的设计系别:电气工程与自动化专业:自动化姓名:学号:简易危险气体泄漏报警器的设计摘要在日常生活和工业生产中,安全是一个至关重要的环节,因为它关系到我们的人身和财产安全危险气体泄漏预警系统可以在发生危险之前,积极采取措施,从而降低或是甚至完全排除危险。
以半导体气体传感器为核心,结合7805和LM324,设计了一种简易廉价并且能够准确检测泄漏气体的危险气体泄漏报警器。
当危险气体泄漏时,系统可以用蜂鸣器报警警示人们,并可连接后续器件,当危险气体的浓度达到一定数值时,将会启动排风装置,恢复正常的安全气体环境。
1引言目前,在工业和生活中均大量用到用于储存和输送压缩气体的压力容器,如气缸、气罐、煤气管道等等。
由于各种人为或是其他各种各样的原因,容器会产生漏孔,从而发生气体泄漏。
这是一种对资源的严重浪费,不仅会对空气造成严重的污染,而且会造成人员伤亡,国内外就有过类似的事情发生。
危险气体泄露预警系统的出现可以准确的判断和定位产生气体的位置,并进行及时的报警提示,对于提高企业的生产效率和节约能源具有重要的意义,同时也避免了一些不必要的人员伤亡和财产损失。
本论文从实际应用角度出发,设计出一种价廉物美的危险气体泄漏报警器。
2气体泄漏报警器的定义顾名思义,气体泄漏报警器就是气体泄露检测报警仪器。
当工业或日常生活环境中可燃或有毒气体泄露时,气体报警器检测到气体的浓度已经达到爆炸或中毒的临界点时,报警器就会发出报警信号,以提醒人们采取安全措施,并同时驱动排风、切断、喷淋等系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障生产、人身和财产安全。
3电路设计方案气体泄漏报警器可由五个部分组成:传感器、二极管、三极管、运算放大器、电源模块、比较电路。
传感器选择半导体气体传感器,它能感知环境中某种气体并将与气体浓度有关的信息转换成电信号。
图1基于比较电路设计的系统框图比较电路主要以运算放大器为核心,它能够对传感器的输出电压和最初的设定值(即气体泄漏的门限值> 进行比较,当输出电压超过设定值时,进行声音报警,当输出电压超出设定值1. 5V 时,系统在进行声音报警的同时,绿色指示灯亮,启动外部驱动电路,进行自动排除危险功能。
系统框图如图1所示。
报警器应具有以下特点:1>当环境中危险气体的泄漏超过预定的门限值时,能够做到准确报警。
2>系统正常工作,绿色指示灯亮。
3>气体浓度达到一定浓度时,红色指示灯亮,并驱动蜂鸣器报警。
4>拥有外部驱动开关,能够驱动排气扇等通风设备工作。
5>电源电路可实现220V到5V的电压转换。
6>采用声光报警。
7>体积小。
8>价格低廉,简单易用。
电路的整体设计原理图如图2所示。
图2系统设计原理图4系统电路设计组成部分介绍4. 1半导体气体传感器气体传感器的种类很多,其中包括半导体气体传感器、接触燃烧式气体传感器、电化学式气体传感器及固体电解质气体传感器等等,但目前应用最广泛的是半导体气体传感器。
4. 1. 1半导体气体传感器氧化物半导体表面一旦吸附某些气体时,其电导率将会发生改变,利用半导体的这种性质检测气体特定成分(主要是还原性气体>的传感器称为半导体气敏传感器[1]。
如图3所示。
图3传感器元件符号4. 1. 2气敏传感器输出电压获取方式半导体气敏传感器采用加热器对气敏元件进行加热。
这时,加热器的加热温度对气敏传感器的特性有很大影响。
为此,加热器的电压恒定是非常重要的。
气敏传感器的输出电压如图所示,其中与气敏传感器串联电阻Rs,该电阻的电压降就是传感器的输出电压,若检测到有害气体,传感器的气敏元件的阻值就会降低,这时,Rs两端电压就会升高,从而,输出电压发生变化[1]。
考虑所确定浓度气体中气敏元件的阻值来决定Rs阻值,对于一般的应用,传感器的输出电压为2V~ 3V时,则后续电路处理就非常方便。
将传感器的输出接到比较器A1的同相输入端,当检测气体的浓度超过设定值时,A1输出高电平,控制后续电路工作,这样就构成了简单的气体检测电路[2],如图4所示。
图4气敏传感器电压输出获取方式4. 2电源电路设计思路:危险气体泄漏预警系统广泛应用于工业生产和日常生活中,考虑到平常的使用电压是220V,所以电源电路的时段首先设计一个220V/9V的变压器,从而使该气体泄漏报警系统在实际应用中更加的方便。
连接在后面是两个并联的二极管,它起到的是整流作用,把交流变为直流的电路。
借随其后串联的电阻和电解电容,是一个小型的滤波器,当整流后的电压通过滤波器后,输出的电压降更加平稳,有利于系统的稳定性。
芯片7805是一个提供5V 的三端稳压集成电路。
将电源电路的末端连接在7805后,就保证整个电路在系统的工作期间一直连续不断的提供5V电源[3~1]。
其电路图如5所示。
图5电源电路4. 3比较电路设计思路:气体传感器的输出电压连接在放大器LM324的同相输入端,放大器的反相输入端连接在滑动变阻器上,在系统工作之前,调节滑动变阻器,设定最初值,此值标志系统工作环境的正常范围,当气体浓度高于设定值时,放大器输出高电平,此时的输出电压连接在另一个放大器上,进行再次放大,输出电压使得三极管导通。
连接在三极管上的蜂鸣器便发出声响起到警示作用。
如图6所示。
4. 4声光报警及外部驱动电路设计思路:当系统的周围环境气体泄漏的浓度到达一定程度时 ,为了安全,声光报警的同时,再设计一个外部驱动电路,这样就可以在气体浓度过高时,由外部驱动电路驱动外部电路 ,譬如驱动排风扇等装置,这样气体达到一定浓度,排风扇自动工作,将危险气体排出,更加保障 了安全。
因此,将气体传感器的输出电压连接在另一个运算放大器上,放大器的另一端仍然接在滑动变阻器上,在将二极管和三极管顺次连接上,这样当气体浓度很高时,放大器的输出 电压高于1.5V 时,这样二极管、三极管导通,绿色指示灯亮并且启动连接在三极管上 开关,这样外部设置开始工作,自动排除气体[5]。
如图7所示。
图7声光报警及外部驱动电路5系统的实现过程和改善方案5. 1系统的实现过程当电源接通时,7805提供稳定的5V 电压,保证系统运行的稳定性。
首先通过滑动变阻器设 置一个确定值,当系统的周围环境中,不存在被测气体时,气敏传感器的输出电压小于设定的 最初值,此时电压经过比较器,输出低电压,二极管和三极管不导通,此时蜂鸣器不响,红灯也 不亮,表示没有危险气体泄漏。
当系统的周围环境存在被测气体时,传感器的气敏元件的阻值会降低,这时,连接在传感器的输出端和地之间的电阻 R11两端电压就会升高,从而输出电压发生改变。
输出电压将会高于最初的设定值,接口 2、3进行比较后,通过接口 1输出一个电压差值,接口 12、13电压再次进行比较,接口十四输出正电压[3],此时三极管导通,蜂鸣 器将会发出声音。
而当周围环境的北侧气体到达一定浓度时,接口 5、6的电压进行比较后输出的电压大于等于 1. 5V 时,此时红灯亮,并且连接在红灯和开关 J 之间的三极管导通,从 而启动开关J 链接的后续元件开始工作,即排风机将危险气体排出,从而保证了安全问题。
图6比较电路是传感器慢慢趋于稳定,而不是受到一个很大的冲击 ,从而避免了上述状况的发生。
电路如 图8所示。
图8避免传感器误报警电路5. 2. 2温度补偿电路5. 2系统的改善方案5. 2. 1避免传感器初期响应引起误报警的电路 设计思路:为了标志气体传感器的工作状态 时,红色指示灯亮,然而在接通电源的瞬间 色指示灯亮,此时,红灯亮是一种错误信息 况的发生,在传感器的两端并联一个电解电容,选用一个二极管预期串联,当气体传感器工作,产生的瞬间电压可能会是二极管导通,从而使红,误报了气体传感器的工作状态 ,为了避免这种状,当电源接通时,电解电容可以逐渐存储电荷图9温度补偿电路半导体气敏传感器在气体中的电阻值与温度及湿度有关。
一般来说,温度和湿度低,阻值较大。
温度和湿度高,阻值较小[2]。
为此气体浓度即使相同阻值也不同,需要进行补偿。
这里介绍简单的温度补偿电路,如图9所示,它是在比较器A1的反相输入端(基准电压端>接入的负温度系数的热敏电阻RT在温度降低时,RT阻值增大,则反相输入端的基准电压降低。
而温度升高时基准电压增大,从而跟踪温度的变化达到补偿的目的。
但采用热敏电阻时,不能再高低温时都达到理想的的补偿效果,这是需要灵敏地检测到气体时,优先考虑低温补偿。
5. 2. 3防止误动作电路半导体气敏传感器的阻值在加电后不能马上稳定下来,从低阻到高阻逐渐趋于稳定[2]。
为防止接通电源后控制电路无动作,可采用如下图所示的电路[5]。
它是在接通电源后延迟一段时间V1才导通,因此,在接通电源的一定时间内继电器K不动作。
如图10所示。
图10防止误动作电路这个危险气体泄漏报警器的设计比较简单,能够检测到气体泄漏并报警提示,且在气体泄漏达到一定浓度的时候启动外部设备自动排除危险,但是也存在着一些不足之处,因此从简单的气体报警器开始逐步向着复杂而多功能的大型气体报警器迈进,从而争取最大程度的降低意外人员伤亡及经济损失,这是我们最终的目标。