《家用瓦斯报警器》word版

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1、家用瓦斯报警器设计论文QM－N10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，

2、不用整流、滤波直接作为气敏半导体传感器QM－N10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.QM－N10气敏半导体传感器在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ，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QM－N10气敏传感器未敏感到有害气体时，由于电导率极小，IC1A②脚处于低电位，IC1A的①脚处于高电位，故IC1A的③脚为高电位，经

3、IC1B反相后其④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QM－N10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②脚处于高电位，此时IC1A的③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、

4、R2电阻510Ω  （需调整）2R3电阻1K  （需调整）1R4电阻2M（可调整延迟时间）1R5电阻3.6M1R6电阻470Ω1R7电阻2.2K1R8电阻10K1R9电阻150K1R10电阻270Ω1R11电阻330Ω1C1、C2电解电容470u/16V2C3涤纶电容0.1u1C4涤纶电容0.047u1LED1.LED2发光二极管红、绿各1个2U整流全桥1A/50V1VD开关涤纶电容二极管IN41481DW稳压二极管5.1V1VT1.VT2晶体三极管90132IC1与非门CD40111QM气敏传感器QM－N

5、101T1电源变压器5.5V1T2脉冲变压器自制12.QM－N10的性能参数介绍QM－N10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50Ω±2Ω)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3－5W、5.5V电源变压器。T2采用8∶1的半导体收音机输出变压器，倒过来用即可。HTD采用Φ＝27mm的压电陶瓷片，要求

6、加装共振助声腔。3.QM－N10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 )。 

7、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-Vig Rdg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-15~35℃；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、 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QM－N10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10分钟左右即可。电阻R2、R3的阻值决定了电路的报警起控点。将气敏传感器置于浓度为0.3%的丁烷气样中，调整R3的阻值，使电路处于报警临界点即可。最后可