《家用瓦斯报警器》word版.doc

家用瓦斯报警器设计论文 QMN10气敏半导体传感器 院 系：电信系班 级：09电气4班姓 名：卢庆才学 号：04030904003家用瓦斯报警器的应用背景家庭使用液化气、煤气作燃料的越来越多，但是这些气体有害、易爆炸，隐患事故多，如气体泄漏时不能及时发现和处理，会给家庭及邻居带来灾难性危害。本文介绍的这种瓦斯报警器适用于天然气、煤气、液化石油气等泄漏报警。 家用瓦斯报警器的工作原理工作原理图电路分析及说明组成 ：电源电路、传感器电路、压控振荡器电路及报警电路等 1.加热电压：220V市电经电源变压器T1降压至5.5V左右，不用整流、滤波直接作为气敏半导体传感器QMN10的加热电压。 2.控制电路的电压供应：控制电路的供电则是由U全桥整流、C1滤波后供给的。 3.由与非门IC1A、IC1B构成一个门控电路，IC1C、IC1D组成一个多谐振荡器。 4.QMN10气敏半导体传感器在洁净空气中的阻值大约有几十k，接触到有害气体时，电导率增大，电阻值急剧下降，下降幅度与瓦斯浓度在0.5%以下成正比。当QMN10气敏传感器未敏感到有害气体时，由于电导率极小，IC1A脚处于低电位，IC1A的脚处于高电位，故IC1A的脚为高电位，经IC1B反相后其脚为低电位，多谐振荡器不起振，三极管VT2处于截止状态，故报警电路不发声。5.一旦QMN10敏感到有害气体时，其电导率增大，阻值急剧下降，在电阻R2、R3上的压降使IC1A的脚处于高电位，此时IC1A的脚变为低电平，经IC1B反相后变为高电平，多谐振荡器起振工作，三极管VT2周期地导通与截止，于是由VT1、T2、C4、HTD等构成的正反馈振荡器间歇工作，发出报警声。与此同时，发光二极管LED1闪烁。从而达到有害气体泄漏告警的目的。元器件选择与制作 1.元件表编号 名称 型号 数量R1、R2 电阻 510 （需调整） 2R3电阻 1K（需调整） 1R4电阻 2M（可调整延迟时间） 1R5电阻 3.6M 1R6电阻 470 1R7电阻 2.2K 1R8电阻 10K 1R9电阻 150K 1R10电阻 2701R11电阻 330 1C1、C2 电解电容 470u/16V2C3涤纶电容 0.1u 1C4涤纶电容 0.047u 1LED1.LED2 发光二极管 红、绿各1个 2U 整流全桥1A/50V 1VD 开关涤纶电容二极管IN4148 1DW 稳压二极管5.1V 1VT1.VT2 晶体三极管 9013 2IC1 与非门 CD40111QM气敏传感器 QMN10 1T1 电源变压器 5.5V 1T2脉冲变压器 自制 12.QMN10 的性能参数介绍QMN10是一种高灵敏度、高稳定性的有害气体传感器，其主要技术参数如下：响应时间：10s恢复时间：60s加热电压：5V 0.5V加热功率：0.5W（加热丝冷态电阻为50 2)抗干扰能力：丁烷报警浓度设在0.3%时在下述条件下不会误报警工作环境：温度为-10+50；湿度为95%RH。T1采用35W、5.5V电源变压器。T2采用81的半导体收音机输出变压器，倒过来用即可。HTD采用27mm的压电陶瓷片，要求加装共振助声腔。 3.QMN10使用方法及注意事项 1.元件开始通电工作时，其电导率也急剧增加，约一分钟后达到稳定， 这时方可正常使用，这段变化在设防计电路时可采用延时处理解决。2.加热电压的改变会直接影响元件的性能，所以在规定的电压范围内使 用为佳。3. 元件在接触标定气体100ppmCO后10秒钟以内负载电阻两端的电压 可 达到(Vdg-Va)差值的70%(即响应时间)；脱离标定气体100ppmCO30秒钟以内负载电阻两端的电压下降到(Vdg-Va)差值的70%(即恢复时间)。4.符号说明检测气体中电阻-Rdg检测气体中电压-Vdg干扰气体中电阻-Rig干扰气体中电压-VigRdg与Vdg的关系：Rdg=RL(VC/Vdg-1)Rig与Vig的关系：Rig=RL(VC/Vig-1)5.负载电阻可根据需要适当改动，以满足设计要求。6.使用条件：温度-1535；相对湿度20%RH； 大气压力80 106KPa。7.环境温湿度的变化会给元件电阻带来小的影响，当元件在精密仪器上使用时，应进行湿湿度补偿，最简便的方法是采用热敏电阻补偿之。8.避免腐蚀性气体及油污染，长期使用需防止灰尘堵塞防爆不锈钢网。 电路的调整由于QMN10气敏半导体传感器在开机时，约有10分钟的预热期，在这个时间内易产生不稳定因素，导致误报，因此在电路的设计上有一个开机延时电路，它由R4、C2构成，调整R4，使延时时间在