基于传感器的可燃性气体泄漏报警器设计

导读:目前可燃性气体泄漏报警器的实现技术分为两大类,一类是以单片机为核心的智能型报警器,包括信号调理、A/D采样和输入输出电路等,相对复杂。另一类完全用硬件实现,电路非常复杂。气敏传感器种类繁多,性能各异。这里选用MQ-KC型传感器,它是一种新型的电阻型气敏型元件,可用于天然气、煤气、石油气等检漏报警。具有灵敏度高,长期稳定性好,寿命长,价格低,功耗小,可方便使用电池等特点。

液化石油气、煤气等可燃气作为燃料常因产生泄漏而造成中毒和火灾等事故。已有的可燃气体泄漏报警器种类繁多,重要用于工业厂矿,体积大,价格高,难以推广到家用。虽然也有一些简易报警器,但也是结构复杂,价格偏高,推广到家用比较闲难。为此研究了用一个简略的数字和模仿集成电路相联合的技巧解决了装置成本高的问题。研制出了小巧的可燃气体泄漏报警器,它结构简略,成本低廉(主电路元件费只有3元左右,含外壳和电源的全部材料费只有十几元),且报警敏锐度在传感器的性能领域内任意可调。试用成果表明,该装置应用方便,效果非常好,且只需简略改良即可增长把持功效,可方便实现主动把持开启风扇等装置。该可燃性气体泄漏报警器不仅适于家庭,也适于工矿企业等利用,且其报警敏锐度、报警提示功效、可靠性等优于目前已有产品。


1、系统设计优化比较


目前可燃性气体泄漏报警器的实现技术分为两大类,一类是以单片机为核心的智能型报警器,包括信号调理、A/D采样和输入输出电路等,相对复杂。另一类完全用硬件实现,电路非常复杂。这两类技术都采用较复杂的电路解决可燃气传感器的初始报警问题。而初始报警的原因是由于传感器在开始加电时,其电导率尚未达稳态值,从而导致误报警,约3min后,传感器的电导率达稳态值,报警才停止。


为了解决初始报警问题,可采用以下两种方案:


1)采用二次报警方案,该方案是将传感器的初始电导率的当量可燃气浓度作为第一阶段报警浓度,这一阶段只让报警灯亮,喇叭不响。第二阶段报警是当可燃气泄露浓度达到一个临界危险浓度时再开启声音报警。这类方案需要较复杂的两阶段比较报警电路,提醒力不强且不可靠,报警灵敏度不可调;


2)采用比较或反馈延时的报警方案,但电路非常复杂,成本较高。因此,采用硬件设计降低成本是关键。这里提出一种采用数字和模拟集成电路相结合的设计方案,解决报警和二次报警的问题,并取得很好效果。


2、器件选择与工作原理


气敏传感器种类繁多,性能各异。这里选用MQ-KC型传感器,它是一种新型的电阻型气敏型元件,可用于天然气、煤气、石油气等检漏报警。具有灵敏度高,长期稳定性好,寿命长,价格低,功耗小,可方便使用电池等特点。MQ-KC型传感器原理:将该传感器接至规定负载,在加电的初始阶段,传感器的电导率呈现一个较高的值,约3min左右达到稳态值。若将其置于具有一定浓度的可燃气体中,其电导率将升高,在一定范围内,可燃气体浓度越高,传感器电导率也越高,如果将传感器与负载串联,负载即引起电压变化,读取这一变化电压,经比较、放大即可实现报警与控制等功能。


3、硬件电路设计


3.1基本报警电路


MQ-KC型传感器额定电源电压为9V,要求连接一只负载电阻。信号取出与比较电路如果用分立元件设计,元件数量多,成本高,且效果不好。为此,选用一片单电源9V供电,具有一定驱动能力的集成双运放来实现。图1为该基本报警电路。

基于传感器的可燃性气体泄漏报警器设计

该文观点仅代表作者,本站仅提供信息存储空间服务,转载请注明出处。若需了解详细的安防行业方案,或有其它建议反馈,欢迎联系我们

(0)

相关推荐

  • 串口服务器在指纹考勤系统中的应用

    导读:指纹考勤系统实现人、地、时三者合一,去除人情管理和考勤虚假,为公司省去不必要的员工加班费,对公司职员的人事出勤进行公正合理并有效、科学地管理。人体指纹有两大生物特征:人人不同和终生不变,并具有随身携带的便利性和不可仿冒的安全性,指纹生物识别技术正是利用这两大特点进行身份识别的,它具有快捷方便、准确可靠和安全保密的优点。

    2026年3月22日
  • 门禁系统在办公大楼的应用及案例分析

    导读:电子门禁系统给这一系列工作带来了方便简洁的手段,电子门禁系统采用个人识别卡方式工作。给每个有权进入的人或来访者发一个个人识别卡,相当于一把钥匙。系统根据该卡的卡号,卡的可用的次数和当前的时间信息等,判断该持卡人是否可以进入,如果可以,则自动开门,否则不开门。对于需要考勤的场所,门禁系统还可以记录每个职工是否按时上下班。

    2026年3月22日
  • 基于流媒体转发技术的IP视频监控系统分析

    导读:目前大部分厂家推出的IP视频监控系统都是采用这种模式。这种模式的核心在于利用系统中独立的流媒体服务器或者某个设备中的流媒体功能模块来实现视频流的复制分发,从而实现视频客户端解码播放,视频解码上墙,而系统中的存储服务器或者存储功能模块则获取流媒体服务器转发来的视频,实现视频存储。这种模式本身也经过了一系列的演化和发展。

    2026年3月22日 知识
  • 关于单身公寓智能安防应用的案例介绍

    导读:智能家居解决方案针对单身公寓或单一房间、客厅的智能控制功能需求,主要实现对室内灯光、空调、电视等设备的智能化和移动控制。利用最先进的ZigBee技术,搭配无线网关、无线智能控制对家居设备进行智能控制,无需布线施工,造价成本极低,让您的住家立刻升级为完美智能家居。

    2026年3月22日
  • “守望者”系统在医疗领域的应用

    导读:随着这两年我国科技水平的发展和行业管理水平的不断提高,医疗卫生行业对数字化、网络化、智能化技术的运用要求也不断提高。在一个人流复杂医院内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强管理。对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要特殊的保护。因此,对现代化的医院,需要设置多层次、立体化的保安系统。

    2026年3月22日 知识
  • 云终端在酒店业的应用

    导读:酒店因其人员流动大、入住多为商务人士等特性,电脑房作为酒店服务水平提高的指标,客房电脑布置同样具有一定的专业性质,首先需要是低维护的,还要能提供食、玩、行等专业服务信息。酒店客房往往不具备专业电脑人士作为维护,所以终端固化、零故障是酒店最关心的问题。

    2026年3月22日