通常可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器由電壓比較器或運(yùn)算放大器作為控制器件,有的還帶有氣敏探頭清洗電路等.其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。這里介紹一種簡(jiǎn)單的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器,它使用可調(diào)式精密基準(zhǔn)穩(wěn)壓器TL431作為電壓比較器,其特點(diǎn)是反應(yīng)靈敏。工作可靠,非常適合初學(xué)者制作。
TL431器件是德州儀器公司(TI)生產(chǎn)的一種有良好熱穩(wěn)定性的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源,廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓電路。該器件的主要技術(shù)指標(biāo)為:基準(zhǔn)電壓溫漂=<+50ppm/℃;基準(zhǔn)電壓精度2.5V±1%。3個(gè)引腳分別為:陰極(K)、陽(yáng)極(A)和參考端(R)。
可燃?xì)怏w傳感器介紹:氣體傳感器又稱為氣敏電阻,常用的氣體傳感器是一種半導(dǎo)體敏感器件,它是利用氣體的吸附而使半導(dǎo)體本身的電導(dǎo)率發(fā)生變化這一機(jī)理來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。本文電路中使用的是MQ-2型通用可燃?xì)怏w傳感器,這種氣敏元件以陶瓷管為基底,管內(nèi)有加熱絲,管外側(cè)有兩個(gè)測(cè)量極,測(cè)量極之間為金屬氧化物氣敏材料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成,對(duì)煤氣,液化氣和天然氣等都具有較好的靈敏度。傳感器內(nèi)部帶有電加熱裝置,以保證氣敏元件所需要的工作溫度。在未接觸可燃?xì)怏w時(shí),氣敏元件電阻值很大,隨著可燃?xì)怏w濃度的提高,其電阻逐漸減小,此時(shí)可將該電阻的變化轉(zhuǎn)換為一個(gè)變化的電壓加在TL43l的R端上,來(lái)控制其K極端的報(bào)警元件。
附圖是報(bào)警器的電路原理圖,在電路中傳感器內(nèi)部的電加熱元件通過(guò)15Ω限流電阻R2接于5V電源,正常待機(jī)狀態(tài)下,可燃?xì)怏w濃度低于控制濃度時(shí),氣敏元件電阻值較大,經(jīng)與電位器W分壓后送到TL431,此時(shí)R端的電壓低于2.5V,K極電流很小,約為1mA,繼電器與蜂鳴器都不工作。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度高于控制濃度時(shí),R極電壓高于2.5V,K極電壓降為約2V,電流增至幾十mA,繼電器和蜂鳴器工作,發(fā)出報(bào)警聲。繼電器可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)排風(fēng)扇工作或電磁閥關(guān)斷氣源。
調(diào)試:接通電源前先將電位器W的阻值調(diào)至最大,由于本電路簡(jiǎn)單,沒(méi)有開(kāi)機(jī)延時(shí)工作電路,開(kāi)機(jī)后氣敏元件先處于低阻狀態(tài),報(bào)警元件工作,此時(shí)還不能進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié),待接通電源約2min后。緩慢調(diào)節(jié)電位器W減小阻值,直至報(bào)警元件停止工作,由于在業(yè)余條件下無(wú)法得到精確濃度的可燃?xì)怏w,因此只能對(duì)可燃?xì)怏w的泄露作定性測(cè)量,在使用過(guò)程中需隨時(shí)調(diào)節(jié),逐漸確定W的阻值。
本電路的通用性較好,如果用于其他氣體泄漏測(cè)量,只要更換相應(yīng)的氣敏元件即可,如MQ-3型(對(duì)酒精敏感),MQ-4型(對(duì)天然氣敏感),MQ-6型(對(duì)液化氣敏感),MQ-7型(對(duì)一氧化碳敏感),MQ-8型(對(duì)氫氣敏感)等。
需要注意的是,氣敏元件有一定的保存期限和使用壽命。積壓產(chǎn)品的性能不能保障其質(zhì)量,在電路中正常使用的氣敏元件也應(yīng)定期更換。

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