吳思岑

摘 要：目前市場(chǎng)上的煙霧報(bào)警器大都有信息傳遞不及時(shí)、精度不夠、不夠簡(jiǎn)潔靈活的缺點(diǎn)，不利于工業(yè)控制者根據(jù)煙霧濃度變化及時(shí)做出決定。在這樣的形勢(shì)下，開(kāi)發(fā)一種能夠同時(shí)測(cè)量多點(diǎn)，并且實(shí)時(shí)性高、精度高的測(cè)量系統(tǒng)就很有必要。

關(guān)鍵詞：煙霧報(bào)警器；氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置；電路設(shè)計(jì)；比較值

中圖分類(lèi)號(hào)：TP21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求

設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置，適宜于丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測(cè)。

2.設(shè)計(jì)方案

電路采用LM393雙路電壓比較器芯片作為主芯片，電位器設(shè)定電壓比較值，與MQ-2傳感器輸入電壓信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)MQ-2電壓信號(hào)輸入超過(guò)3腳電壓設(shè)定值，1腳輸出低電平，低電平使得PNP三極管S8550導(dǎo)通，蜂鳴器響，LED點(diǎn)亮。同理，MQ-2輸入信號(hào)低于設(shè)定值，LM393第一腳輸出高電平，三極管截止，蜂鳴器不響，LED滅。

3.測(cè)試步驟

（1）接上4節(jié)5號(hào)電池（1.5V），按下白藍(lán)色自鎖開(kāi)關(guān)，接通電源，先預(yù)熱下MQ-2傳感器5～10秒，如果蜂鳴器一直響，LED亮，去調(diào)節(jié)下電位器，使得蜂鳴器不響。

（2）將酒精、打火機(jī)氣體、香煙點(diǎn)燃等靠近MQ-2傳感器底部，檢測(cè)到濃度上升會(huì)自動(dòng)報(bào)警，蜂鳴器響，LED亮，將測(cè)試環(huán)境移除，濃度下降后會(huì)自動(dòng)停止報(bào)警，蜂鳴器不響，LED滅。

4.煙霧傳感元件

MQ-2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖1所示，由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層，測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個(gè)用于信號(hào)取出，2個(gè)用于提供加熱電流（如圖2所示）。

5.靈敏度特性曲線及調(diào)整

MQ-2型氣敏元件的靈敏度特性，其中溫度為20℃，相對(duì)濕度為65%，氧氣濃度為21%，RL=5kΩ，Rs為元件在不同氣體、不同濃度下的電阻，R0為元件在潔凈空氣中的電阻值。

MQ-2型氣敏元件對(duì)不同種類(lèi)、不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類(lèi)型氣敏元件時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。建議用1000ppm氫氣或1000ppm丁烷校準(zhǔn)傳感器。當(dāng)精確測(cè)量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫、濕度的影響。

經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到自己還有很多的不足，只有在學(xué)習(xí)課本上的理論知識(shí)的同時(shí)，結(jié)合實(shí)踐不斷練習(xí)，不斷總結(jié)提煉，反復(fù)思考實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，才能更好地將課本知識(shí)化為自己的知識(shí) 。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫巨勇.基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器的設(shè)計(jì)研究[J].電子測(cè)試，2013（15）.

[2]葛學(xué)義.煙霧報(bào)警器[J].家用電器，1997（4）.endprint