火灾烟雾报警器课程设计

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1、 1 火灾烟雾报警器火灾烟雾报警器 摘要：摘要： 家庭使用液化气、燃气等可燃气体作燃料的越来越多，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。本次设计内容包括可燃气体报警电路的结构及其工作原理。此报警 电路以气敏半导体传感器为主要组成部分， 气敏半导体传感器检测到可燃气体时 通过电导率的改变来控制多谐振荡器及正反馈振荡器间歇工作， 通过报警电路从 而达到报警的目的。 1.11.1、 QMQM- -N5N5 型气敏元件型气敏元件 QM-N5 型气敏元件是以金属氧化物 SnO2 为主体材料的 N 型半导体气敏元件，当 元件接触还原性气体时

2、，其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。 特点：用于可燃性气体的检测（CH4、C4H10、H2 等） 、灵敏度高、响应速度 快、输出信号大寿命长，工作稳定可靠。 技术指标： 加热电压（Vh） AC 或 DC 50.2V 响 应 时 间 (trec) 10S 回路电压（Vc） 最大 DC 24V 恢 复 时 间 (trec) 30S 负载电阻（Rl） 2K 元件功耗 0.7W 清 洁 空 气 中 电 阻 （Ra） 2000 K 检测范围 5010000ppm 灵敏度（S=Ra/Rdg） 4( 在1000ppmC4H10 中) 使用寿命 2 年 基本测试电路 使用方法及注意事项 元件开始通电工作时,

3、没有接触可燃性气体,其电导率也急剧增加 1 分钟 后达到稳定,这时方可正常使用,这段变化在设计电路时可采用延时处理 解决. 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. 2 元件在接触标定气体 1000ppm C4H10后 10 秒以内负载电阻两端的电压可 达到(Vdg- Va)差值的 80%(即响应时间);脱离标定气体 1000ppm C4 H1030 秒钟以内负载电阻两端的电压下降到(Vdg- Va)差值的 80%(即恢复时间). 符号说明 检测气体中电阻- Rdg 检测气体中电压- Vdg Rdg 与 Vdg的关系: Rdg=RL(VC/Vdg-1) 负载电阻可

4、根据需要适当改动,不影响元件灵敏度. 使用条件:温度-1535;相对湿度 4575%RH;大气压力 80106KPa 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,应进行温湿度补偿,最简便的方法是采用热敏电阻补偿之. 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. 元件六脚位置可与电子管七角管座匹配使用. 1.2、555 集成电路原理集成电路原理 在数字系统中，为了使各部分在时间上协调动作，需要有一个统一的时间基 准。用来产生时间基准信号的电路称为时基电路。时基集成电路 555 就是其中 的一种。它是一种由模拟电路与数字电路组合而成的多功能的中规模集成组件

5、， 只要配少量的外部器件，便可很方便的组成触发器、振荡器等多种功能电路。因 此其获得迅速发展和广泛应用。时基集成电路 555 工作原理如下：图 a 所示为 555 时基电路内部电路图。 管脚排列如图 b 所示。 整个电路包括分压器， 比较器， 基本 RS 触发器和放电开关四个部分。 （1）分压器 由三个 5kW 的电阻串联组成分压器，其上端接电源 VCC（8 端），下端接地（1 端），为两个比较器 A1、A2 提供基准电平。使比较器 A1 的“+”端接基准电平 2VCC3（5 端），比较器 A2 的“-”端接 VCC3。如果在 3 控制端（5 端）外加控制电压。可以改变两个比较器的基准电平。不

6、用外加控制 电压时，可用 0.01mF 的电容使 5 端交流接地，以旁路高频干扰。 （2）比较器 A1、A7 是两个比较器。其“+”端是同相输人端，“-”端是反相输 入端。由于比较器的灵敏度很高，当同相输入端电平略大于反相端时，其输出端 为高电平；反之，当同相输入端电平略小于反相输人端电平时，其输出端为低电 平。因此，当高电平触发端（6 端）的触发电平大于 2VCC3 时，比较器 A1 的输出为低电平；反之输出为高电平。当低电平触发端（2 端）的触发电平略小 于 VCC3 时，比较器 A2 的输出为低电平；反之，输出为高电平。 （3）基本 RS 触发器 比较器 A1 和 A2 的输出端就是基本 RS 触发器的输 入端 RD 和 SD。因此，基本 RS 触发器的状态（3 端的状态）受 6 端和 2 端的 输入电平控制。图中的 4 端是低电平复位端。在 4 端施加低电平时，可以强制 复位，使 Q=0。平时，将 4 端接电源 VCC 的正极。 （4）放电开关图中晶体管 VT 构成放电开关，使用时将其集电