1、I 目 录 摘 要 1 第 1 章 绪 论 .2 第 2 章 方案设计 .4 第 3 章 单元电路的设计 .5 3.1 电源电路设计.5 3.1.1 变压器 .5 3.1.2 整流电路 .6 3.1.3 电容滤波电路 .7 3.2 检测电路的设计.9 3.2.1 燃气传感器的介绍 .9 3.2.2 半导体气体传感器工作原理 .9 3.2.3 半导体气敏元件的特性参数及主要技术指标 10 3.3 报警电路的设计10 3.3.1 报警集成电路 555 的介绍 10 3.3.2 555 时基电路的组成及管脚用途 .11 3.3.3 555 时基电路的工作原理 .11 3.3.4 555 时基电路的无
2、稳态工作模式 .12 第 4 章 整机电路设计方案 13 4.1 整机电路的工作原理13 4.2 整机电路的主要技术指标13 第 5 章 仿真与调试 15 总 结 .18 参考文献 .19 附录 1 整机电路图.20 附录 2 元器件明细表.21 第 1 页 摘 要 为了提高对传感器的认识和了解， 尤其是对燃气传感器的深入研究以及其用法与 用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本电路。本设计利用模拟电子技术结合 传感器技术而设计了这一燃气泄露监控系统。 本设计以电阻式燃气传感器和模拟电子技术为核心并与其他电子技术相结合， 设 计出一种技术水平较好的燃气泄露报警器。其中选用 HQ-2 型气敏燃
3、气传感器实现燃 气浓度的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用 寿命长。 以模拟电子技术和HQ-2型半导体电阻式燃气浓度传感器为核心设计的燃气泄露 报警器可实现声光报警等功能，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉的 燃气泄露报警器且具有一定的实用价值。 关键词 燃气泄露报警器；555 时基电路；传感器 第 2 页 第 1 章 绪 论 1.1 燃气泄露报警器的发展及现状 1.1.1 火灾探测技术 火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社 会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比皆是，所以人类一直也未停 止过对它的研究。 火灾
4、的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化 以外还会受到许多外界的千扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式能 量流)的形式向外释放能量。 接触式形式包括可燃气体、 燃烧气体和烟雾、 气溶胶等。 非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化 学特征转换为另外一种易于处理的物理量。 1.1.2 火灾探测器的发展趋势 探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域，为一些传统探 测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅立叶近红外光谱技 术弱信号处理技术、低功耗 MCU 技术进一步促进了传统探测技术的改进，使得传 统探测
5、器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复合探测 和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。 1.2 论文研究的目的及意义 目的：随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家 庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生 迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火 灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的 30%左右。家庭起火的原因林林种种， 可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。 在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸 福家庭眼间毁于一
6、旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报 第 3 页 警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起 因，还有预防火灾的发生。这就是我们研究燃气泄露报警器的目的。 意义：随着科技的发展，越来越多的巨大的隐患由于工业生产和人们的日常生 活而产生。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。 防止火灾引起燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。为了 减少这类事故的发生，就必须对燃气进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测 仪表，严密监测环境中燃气的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故 发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。因此，研究燃气泄露的检测方法与研制 燃气泄露报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。 第 4 页 第 2 章 方案设计 基于日常安全，结构简单，性能稳定，使用方便，设计了一款报警器，它可以准 确的检测到燃气，并且立刻报警，以免发生事故。根据电路所需要完成的功能和达到 的效果，为此得到以下框图： 1结构框图 图 2-1 结构框图 2各结构框图的功能 电
