實驗報告-可燃氣體報警器

1、實驗報告可燃氣體報警器的制作姓名李志偉學號、實驗目的了解可燃氣體傳感器的工作原理。了解使用運算放大器作電壓比較器。掌握可燃氣體報警器時基電路的設計制作，并進行性能測試。二、實驗原理氣敏傳感器是一種對一定種類氣體敏感的半導體傳感器，實際上它是一種氣敏電阻器,其電阻阻值隨檢測氣體的濃度和成分而變化，因而能將被測氣體的濃度或成分信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳碾娦盘?。氣敏傳感器由金屬氧化物半導體材料制成，根據(jù)取材和摻雜的不同可分為N型和P型兩種類型。根據(jù)制作工藝的不同，氣敏傳感器可以制成具有氣體選擇性的傳感器。對于可燃氣體傳感器，在一定的溫度條件下，當遇到可燃氣體時，金屬氧化物半導體的電阻值將會變得很小。反之，當無

2、可燃氣體時，傳感器電阻值將變大。常見的氣敏器件如QM-N5型，常用于檢測天然氣、煤氣、液化石油氣、氫氣、一氧化碳、烷類、烯類。可燃氣體報警器的原理：器皿裝置根據(jù)可燃氣體產(chǎn)生相應電壓，電壓經(jīng)比較器比較，然后接入負載電路。氣敏裝置用QM-N5。電壓比較器用LM393芯片。負載裝置用三極管、蜂鳴器和LED燈。實驗原理圖如圖：由原理圖我們可知，電源電壓為5V,LM393的2腳為反相輸入端，該處電壓值恒為2.5V,調(diào)節(jié)電位器W1的阻值，使LM393的3腳(同相輸入端)的電壓剛好小于2.5V。此時，LM393的1腳（輸出腳）輸出電壓值較低，無法使三極管T1、T2（均為NPN管）導通，負載電路未工作。當可燃

3、氣體到來時，QM-N5的4腳的電壓升高，同時LM393的3腳的電壓也升高。當它大于2.5V時，電壓比較器輸出端輸出較高電壓值，使T1、T2兩個三極管導通，驅(qū)動LED燈亮，驅(qū)動蜂鳴器工作。其中蜂鳴器為長聲有源蜂鳴器。電路中C1的作用是延時。當報警器剛加電源時，由于QM-N5一開始電阻較小，需要一段時間電阻才會變大。這個時間段內(nèi)會使負載電路工作而產(chǎn)生誤報。為此加上電容C1，在剛通電的時候，把LM393的3腳電壓拉低。隨著電容的充電過程，3腳的電壓才會慢慢升高并穩(wěn)定在稍低于2.5V的某個事先調(diào)定好的值。LM393采用的是OC門，為了輸出高電壓，需要接上拉電阻，如圖中R2。三、實驗器材TOC o 1-

4、5 h zQM-N51LM3931電阻10kQ32kQ21kQ227Q1電容100yF10.1|iF1電位器100kQ1NPN三極管2LED1有源蜂鳴器1排針四、實驗數(shù)據(jù)試驗時，當無可燃氣體時，LM393各腳電壓值為2腳為2.50V3腳電壓穩(wěn)定時為2.48V當可燃氣體到來時，LM3933腳電壓升為2.55V,經(jīng)過半分鐘左右的時間，電壓降至初值五、實驗心得:這次實驗做得真是坎坷崎嶇，其中出了很多錯誤，暴露了很多問題，但問題解決的越多，我們的收獲也越多。做實驗一定要踏實，不能急于出結(jié)果，因為一個小疏漏也會使我們前功盡棄。當我們的pcb圖畫好以后我們馬上將器件焊了上去，但是并沒有得到理想的效果，經(jīng)過多次排查以后，我們發(fā)現(xiàn)原來是電壓比較器的問題，UA741的電壓輸出值有兩個，1.3v和4.3v，也就是說只要把三極管接到UA741的輸出端三極管一直導通，LED燈長亮，蜂鳴器長響。所以我們決定換用LM393,因為引腳的問題，我們不得不又重新做了一次板子。這提醒我們，事必躬親，