煤氣泄露報(bào)警控制器

1、.班級(jí)：電氣1063 姓名：郭樂(lè) 學(xué)號(hào)：11 課題：煤氣泄露報(bào)警控制器PAGE ：.；PAGE 9課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題： 煤氣泄露報(bào)警控制器 班級(jí) 電氣1063 學(xué)號(hào) 1061202111學(xué)生姓名 郭 樂(lè) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 系別 電子信息工程系 指點(diǎn)教師 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指點(diǎn)小組 淮陰工學(xué)院電子信息工程系2021年12月設(shè)計(jì)目的 培育實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用曾經(jīng)學(xué)過(guò)的實(shí)際和消費(fèi)實(shí)踐知識(shí)去分析和處理工程實(shí)踐問(wèn)題的才干。學(xué)習(xí)較復(fù)雜的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的普通方法，了解和掌握模擬、數(shù)字電路等知識(shí)處理電子信息方面常見(jiàn)實(shí)踐問(wèn)題的才干，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)、自行制造和自行調(diào)試。進(jìn)展根本技術(shù)技藝訓(xùn)練，

2、如根本儀器儀表的運(yùn)用，常用元器件的識(shí)別、丈量、熟練運(yùn)用的才干，掌握設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、規(guī)范和規(guī)范以及運(yùn)用仿真軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)展調(diào)試和數(shù)據(jù)處置等。培育學(xué)生的創(chuàng)新才干。 二、設(shè)計(jì)要求1、查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)一煤氣走漏報(bào)警控制器電路，并完成實(shí)物制造。2、設(shè)計(jì)相應(yīng)的氣體檢測(cè)電路、電子開(kāi)關(guān)電路。3、要求可以實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。4、需設(shè)計(jì)相關(guān)電路來(lái)抑制環(huán)境溫度變化呵斥的丈量誤差；5、提交格式上符合要求，內(nèi)容完好的設(shè)計(jì)報(bào)告；三、總體設(shè)計(jì)1技術(shù)目的1、直流12V電源供電，氣敏傳感器控制電壓為4.5-5V；2、設(shè)計(jì)相應(yīng)的氣體檢測(cè)電路、電子開(kāi)關(guān)電路、報(bào)警電路，畫(huà)出總體電路圖；3、要求可以實(shí)現(xiàn)聲光同時(shí)報(bào)警；4、需設(shè)計(jì)相關(guān)電路來(lái)

3、抑制環(huán)境溫度變化呵斥的丈量誤差；5、焊接調(diào)試電路；6、電路性能目的測(cè)試；2設(shè)計(jì)思想聲光報(bào)警電路延遲電路繼電器構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路氣敏傳感器把物理量轉(zhuǎn)換為電壓量電路圖1 煤氣泄露報(bào)警控制原理框架圖3實(shí)驗(yàn)原理及電路圖用12V直流電源提供本實(shí)驗(yàn)的電壓，運(yùn)放控制三極管的導(dǎo)通與截止，10u的電容起到延遲的目的，lx-9561不同的接法對(duì)應(yīng)不同的警報(bào)聲，繼電器控制聲光報(bào)警電路的通斷。接通電源以后，無(wú)煤氣的情況下，A、B間阻值很大， uA741第3引腳的電壓低于第2引腳的電壓，VT1截止；假設(shè)有煤氣泄露，且到達(dá)一定濃度時(shí)，氣敏傳感器A、B間的阻值變的很小，uA741第3引腳的電壓上升并超越第2引腳的基準(zhǔn)電壓3.08

4、V，VT1導(dǎo)通，繼電器K接通閉合，那么報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管發(fā)光，直至氣敏器檢測(cè)到的煤氣濃度低于特定值時(shí)，繼電器失電斷開(kāi)，報(bào)警停頓。圖2 煤氣泄露報(bào)警電路圖四、單元電路設(shè)計(jì)1QM-4氣敏傳感器特點(diǎn)* 對(duì)甲烷，天然氣有很高的靈敏度* 對(duì)乙醇，煙霧的靈敏度很低 * 快速的呼應(yīng)恢復(fù)特性. * 長(zhǎng)期的運(yùn)用壽命和可靠的穩(wěn)定性 * 簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路 運(yùn)用 用于家庭，工業(yè)的甲烷，天然氣的探測(cè)安裝規(guī)格A. 規(guī)范任務(wù)條件符號(hào)參數(shù)稱號(hào)技術(shù)條件備注 Vc 回路電壓15VAC or DC VH加熱電壓5.0V0.2VAC or DC RL負(fù)載電阻可調(diào) RH加熱電阻313室溫 PH加熱功耗900mWB. 環(huán)境條件

5、符號(hào)參數(shù)稱號(hào)技術(shù)條件備注 Tao運(yùn)用溫度-10-50 Tas儲(chǔ)存溫度-20-70 Rh相對(duì)濕度小于95%Rh O2氧氣濃度21%(規(guī)范條件)氧氣濃度會(huì)影響靈敏度特性最小值大于C. 靈敏度特性 符號(hào)參數(shù)稱號(hào) 技術(shù)參數(shù) 備注 Rs敏感體外表電阻 10K- 60K (5000ppm CH4 )適用范圍：300-10000ppm甲烷，天然氣。 (1000ppm/5000ppm CH4)濃度斜率 0.6規(guī)范任務(wù)條件 溫度： 202 Vc:5.0V0.1V 相對(duì)濕度： 65%5% Vh: 5.0V0.1V預(yù)熱時(shí)間 不少于24小時(shí) 部件資料1氣體敏感層二氧化錫2電極金Au3鉑Pt4加熱器鎳鉻合金Ni-Cr5

6、陶瓷管 三氧化二鋁6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼SUB3167卡環(huán)鍍鎳銅Ni-Cu8基座膠木9針狀管腳鍍鎳銅Ni-Cu圖2圖1 MQ-4氣敏元件的構(gòu)造和外形如圖2所示(構(gòu)造 A 或 B), 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,丈量電極和加熱器構(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任務(wù)條件。封裝好的氣敏元件有只針狀管腳，其中個(gè)用于信號(hào)取出，個(gè)用于提供加熱電流。丈量電路如圖1 所示 靈敏度特性曲線圖 MQ-4型氣敏元件的靈敏度特性圖4 MQ-4型元件溫濕度特性靈敏度調(diào)整： MQ-4型氣敏元件對(duì)不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。 因此，在運(yùn)用此類型氣敏元件

7、時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。 我們建議您用5000ppm甲烷校準(zhǔn)傳感器。 當(dāng)準(zhǔn)確丈量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)思索溫濕度的影響。2LM741運(yùn)算放大器 圖5 LM741引腳圖3LX9561(四聲報(bào)警線路板型號(hào):LX9561 規(guī)格: 34mm10.5mm 功能: 四聲報(bào)警(警車聲、火警聲、救護(hù)車聲、機(jī)槍聲 圖6 四聲報(bào)警器 F1 F2 聲效不接 不接 警車聲接正極 不接 火警聲接負(fù)極 不接 救護(hù)車聲無(wú)關(guān) 接正極 機(jī)槍聲五、調(diào)試過(guò)程a) 在本人覺(jué)得接線正確時(shí)，通入12V電壓和5V電壓，此時(shí)氣敏傳感器并沒(méi)接入電路中，通電沒(méi)多久，四個(gè)200的電阻就發(fā)熱燒掉了，我立刻封鎖電源，用萬(wàn)用表檢查電路，發(fā)現(xiàn)電阻被短接了

8、。b) 經(jīng)過(guò)和同窗商量決議用8個(gè)100電阻替代4個(gè)200的，又領(lǐng)了一份元件，決議重焊。c) 排除了上面的缺點(diǎn)后，兩個(gè)發(fā)光二極管亮，但是喇叭并不響，封鎖電源。經(jīng)過(guò)檢修，排除電路前半部分正確，斷定后面部分有問(wèn)題，用萬(wàn)用表檢查，發(fā)現(xiàn)報(bào)警器接地線沒(méi)有接入電路，同時(shí)喇叭兩端的電壓并不是5V 左右，經(jīng)過(guò)檢查后，排除缺點(diǎn)，喇叭響。d) 把接5V電源的線撤掉，同時(shí)把氣敏傳感器接入電路中，接入12V電源，同時(shí)用打火機(jī)測(cè)試，結(jié)果在氣體到達(dá)一定濃度時(shí)報(bào)警器響兩個(gè)發(fā)光二極管都亮，出現(xiàn)正確結(jié)果，調(diào)試正常。六、設(shè)計(jì)總結(jié)在設(shè)計(jì)電路之前我們首先仔細(xì)閱讀和了解了電路的功能和要求，必需求思索到什么元件、多大的元件才干到達(dá)要求以及

9、如何保證電路的平安性和穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)查閱資料和與同窗討論，把電路圖設(shè)計(jì)好了。讓指點(diǎn)教師看過(guò)電路后，確定無(wú)誤，開(kāi)場(chǎng)領(lǐng)取元件，沒(méi)有氣敏傳感器，我們就先按照電路圖把其他元件焊接好，在焊接的時(shí)候我思索到如何節(jié)約導(dǎo)線而且使實(shí)物圖線路看起來(lái)一目了然。焊好后，把電路分塊，按單元調(diào)試，第一次調(diào)試時(shí)很不幸失敗了，由于調(diào)試時(shí)沒(méi)控制好，把電阻燒了。決議重新焊一次，再一次領(lǐng)了元件，這一次焊的非常小心，而且對(duì)元件規(guī)劃也做了調(diào)整，焊好后，在沒(méi)有氣敏傳感器的情況下對(duì)各個(gè)單元調(diào)試，都很勝利，向同窗借了氣敏傳感器，接好線路后，調(diào)試，勝利了。本次數(shù)電課程設(shè)計(jì)讓我懂了很多，也收獲了很多。讓我學(xué)會(huì)了實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用曾經(jīng)學(xué)過(guò)的實(shí)際和消費(fèi)實(shí)踐知識(shí)去分析和處理工程實(shí)踐問(wèn)題的才干。也學(xué)會(huì)了較復(fù)雜的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的普通方法，了解和掌握模擬、數(shù)字電路等知識(shí)處理電子信息方面常見(jiàn)實(shí)踐問(wèn)題的才干。實(shí)驗(yàn)由我們本人設(shè)計(jì)、本人制造和本人調(diào)試，培育了我們的創(chuàng)新才干。對(duì)以后的學(xué)習(xí)有了很大的協(xié)助 。七、參考文獻(xiàn)1 張憲 ,何宇斌：電子電路制造指點(diǎn).北京：化學(xué)工業(yè)，20052 趙廣林：常用電子元器件識(shí)別/檢測(cè)/選用一讀通.北京：電子工業(yè)， 20073 劉修文：適用電子電路設(shè)計(jì)制造300例.北京：中國(guó)電力，2005 4、 康華光：電子技術(shù)根底，高等教育，20065、 網(wǎng)絡(luò)資源等附元器件清單：序號(hào)稱號(hào)