专利名称：一种有害气体警报器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于提醒防止有害气体泄漏的警报器，具体涉及一种有害气体警报器。
背景技术：
目前，在生活中会需要使用各种气体，其缺点在于，其中包含许多有害气体，如当 室内的二氧化碳气体浓度增高并达到一定浓度时，就会对人体造成极大的伤害；情节严重 的还会使人窒息并且伴有生命的危险。由于忘关煤气而引起的煤气泄露事件在日常生活中 也时有发生；尤其是老年群体由于忘关煤气而引起煤气中毒的悲剧性事故在新闻等电视报 章媒体中也时比比皆是。
实用新型内容本实用新型涉及一种有害气体警报器，当室内的有害气体浓度达到一定量的标准 时指示灯发光，同时实现自动报警功能。为实现上述目的，本实用新型提供一种有害气体警报器，其特征是，该警报器包含 第一直流电源电路，与该第一直流电源电路连接的气体检测电路，分别与该气体检测电路 连接的第一报警执行电路、第二报警执行电路和指示灯电路；该气体检测电路还与第二直 流电源电路连接。上述第一直流电源电路包含变压电路，与该变压电路连接的整流电路，以及与该 整流电路连接的稳压电路。上述气体检测电路包含气敏传感器。上述第一报警执行电路包含音频振荡电路，与该音频振荡电路连接的放大电路， 以及与该放大电路连接的蜂鸣器。电源依次通入第一直流电源电路和第二直流电源电路，经变压、整流和稳压后输 出给气体检测电路、第一报警执行电路、第二报警执行电路和指示灯电路工作。在电路正常工作情况下，由于没有检测到任何有害气体，因此气体检测电路输出 信号控制指示灯电路发出正常灯光信号。当气体检测电路检测到有害气体时，气体检测电路控制指示灯电路发出报警灯光 信号，且使第一报警执行电路和第二报警执行电路发生报警。本实用新型与现有技术相比，其优势在于，本实用新型采用气体检测电路可检测 室内有害气体的浓度；本实用新型采用第一报警执行电路、第二报警执行电路和指示灯电路，可当本实 用新型检测到室内有害气体的浓度超过可接受的标准时，实现自动报警功能，减少有害气 体伤害事故，提高生活安全性。
图1为本实用新型一种有害气体警报器的总体电路框图；图2为本实用新型一种有害气体警报器的第一直流电源电路的电路图；图3为本实用新型一种有害气体警报器的第二直流电源电路的电路图；图4为本实用新型一种有害气体警报器的气体检测电路的电路图；图5为本实用新型一种有害气体警报器的第一报警执行电路的电路图；图6为本实用新型一种有害气体警报器的第二报警执行电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型提供的一种有害气体警报器，该警报器包含第一直流电 源电路1，与第一直流电源电路1连接的气体检测电路2，分别与气体检测电路2连接的第 一报警执行电路3、第二报警执行电路4和指示灯电路5 ；该气体检测电路2还与第二直流 电源电路6连接。如图2所示，第一直流电源电路1包含变压电路，与该变压电路连接的整流电路， 以及与该整流电路连接的稳压电路。变压电路采用电源变压器Transform，该电源变压器是利用电感器的电磁感应原 理制成的部件。由于各种电子设备所需要的电压幅值是不同的，因此要先利用变压器的次 级输出较小的副边电压。变压就是利用变压器一次(初级)、二次(次级)绕组之间圈数 (匝数)比的不同来改变电压比或电流比，实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交 流电压、提升交流电压、信号耦合、变换阻抗、隔离等作用。整流电路采用整流桥堆BR，该整流桥堆是一个整流装置，将交流转化为直流的装 置。整流的作用是利用具有单向导电性能的整流元件(整流桥堆或四个整流二极管连接)， 将正负交替的正弦交流电压整流成单方向的脉动电压。稳压电路包含并联连接的极性电容Cl和C2、瓷片电容C3，以及连接在电容Cl和 C2之间的三端集成稳压器LM7809。在这个电路中，Cl起到的是储能的作用。C2起到的是低频滤波的作用。低频滤波 一般选用数值较大的电容，它的作用是为了尽可能地将单向脉动成分滤掉，使输出电压成 为比较平滑的直流电压。但是当电网电压或负载电流发生变化时，滤波电容输出直流电压 的幅值也将随之而变化。C3起到的是高频滤波的作用，它使得电压中的高频部分也滤干净。三端集成稳压器能使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳 定。它具有体积小、可靠性高以及温度特性好等优点，而且使用灵活、价格低廉。LM7809的 工作温度是0°C 125°C。它的芯片有引出三个端，不需要外接元件，而且内部有限流保护、 过热保护和过压保护电路，工作电压是11. 5V 24V。如图3所示，第二直流电源电路6由极性电容C4、瓷片电容C5、三端集成稳压器 LM7805所组成。三端集成稳压器LM7805的工作温度是0°C 125°C，工作电压是7V 20V。电容C4起到的是低频滤波作用，C5起到的是高频滤波的作用。极性电容C4连接 在三端集成稳压器LM7805的管脚3和管脚2之间，三端集成稳压器LM7805的管脚1连接 9V电源，瓷片电容C5与极性电容C4并联连接。[0029]如图4所示，气体检测电路2包含QM-N5气敏传感器、电位器Rl和二极管Vl，该二 极管Vl采用的型号为1N4148。 QM-N5气敏传感器的特点是在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度，尤 其对丁烷、丙烷、甲烷等气体的灵敏度较高。它具体寿命长、成本低等特点，而且用简单的驱 动电路就能使它工作。该传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化 锡(Sn02)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度 的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信 号。封装完毕的QM-N5气敏传感器有6只针状的管脚，其中四只用于信号取出(两个A端 和两个B端)称为测试端，另外两只用于提供加热电压(h+和h_)称为加热端。测试端A 的电压为UA，加热端h+的电压为Uh+，两个电压值的关系为UA彡Uh+。一般情况下，测试端 的电压值UA大于加热端的电压Uh+。这样做的目的是因为测试端的电压值越高，气敏传感 器的灵敏度也就越高。在毕业设计中，供给测试端A的电压值为9V，而供给加热端h+的电 压值为VDD (5V)。电位器Rl是传感器的负载电阻。利用该电位器可以起到调节QM-N5气敏传感器 灵敏度的效果。二极管Vl为开关二极管1N4148。它的特性其实同普通二极管一样，只是它 的导通特性好于普通二极管。同时，此处的二极管还同时具有温度补偿的作用。指示灯电路5包含串联连接的1/4W碳膜电阻R2和R3，以及与非门U3C，该与非门 U3C采用数字集成电路与非门⑶4011 U3的第3个门，电阻R2和R3之间还并联连接有发光 二极管V2和V3，发光二极管V2为绿灯，发光二极管V3为红灯，且发光二极管V2和发光二 极管V3连接方向相反，发光二极管V2的负极连接电阻R2，发光二极管V3的负极连接电阻 R3，电阻R3和R2的阻值为430 Ω。如图5所示，第一报警执行电路3包含音频振荡电路，与该音频振荡电路连接的放 大电路，以及与该放大电路连接的蜂鸣器。音频振荡电路包含第一报警执行电路3包含与非门U4A，与与非门U4A的管脚3连 接的与非门U4B。与非门U4A采用型号为CD4011的数字集成电路与非门U4的第1个门，与 非门U4B采用型号为CD4011的数字集成电路与非门U4的第2个门。与非门U4A的管脚3 和管脚1之间串联有1/4W碳膜电阻R4，其阻值为100Κ。与非门U4B管脚5和管脚6连接， 且管脚4连接瓷片电容C7，并通过电阻R4反馈回管脚5。上述与非门U4A的管脚2连接跳 线Ρ1，该跳线Pl的作用与导线的作用是类似的，即起到断开或连接的效果。放大电路包含运算放大器U5A，该运算放大器U5A采用型号为LM324的运算放大 器的第1个门，运算放大器U5A的管脚3通过电阻R7连接与非门U4B的管脚4，电阻R7阻 值为9. IK ；其管脚2通过电阻R5接地，电阻R5阻值为IOK ；其管脚4连接9V电源；管脚11 接地；其管脚1连接蜂鸣器LS1，同时通过阻值为100Κ的电阻R6反馈回管脚2。如图6所示，第二报警执行电路4包含与非门U3A，与该与非门U3A连接的跳线Ρ2， 与跳线Ρ2连接的与非门U3D，与该与非门U3D连接的放大电路，以及连接与非门U3D的蜂鸣 器LS2，该放大电路的连接关系同理于第一报警执行电路3。与非门U3A和与非门U3D采用 型号为⑶4011的数字集成电路与非门U3的第1个、第4个门。该与非门U3A和与非门U3D 之间还串联连接跳线Ρ2。与非门U3A的管脚1和2连接电容C6，容值为lyF。电路中，与 非门U3A和与非门U3D起到高、低电平反向的作用；电容C6起到了高频滤波的作用；跳线P2的作用是为了起到导线的作用，即断开或连接的效果。以下结合图说明本实用新型的工作 流程由220V交流电输入第一直流电源电路1，通过变压电路变压后变成9V交流电，通 过整流电路全波整流后变成13V(12. 73V)直流脉动电压，经过稳压电路中的电容Cl滤波后 变成13V的直流电，且经过三端集成稳压器LM7809后输出9V直流电，供给第一报警执行电 路3、第二报警执行电路4和气体检测电路2工作；又经第二直流电源电路6降压后输出5V 直流电，供给第一报警执行电路3和第二报警执行电路4的与非门CD4011，以及气体检测电 路2的QM-N5气敏传感器加热端工作。在电路正常工作情况下，由于没有检测到任何有害气体，因此传感器QM-N5的A、B 测试端之间的电极导通率十分低，因此呈现高阻抗。与非门U3A的1、2脚为低电平与非门， U3A的3脚为高电平、与非门U3B的6脚为低电平、与非门U3C的10脚为高电平。由于与非 门U3B的6脚为低电平、与非门U3C的10脚为高电平，所以发光二极管V2点亮。当传感器QM-N5检测到有害气体(煤气)时，传感器QM-N5的A、B测试端之间的 电极导通率十分高，因此呈现低阻抗。与非门U3A的1、2脚为高电平，与非门U3A的3脚为 低电平、与非门U3B的6脚为高电平、与非门U3C的10脚为低电平。由于与非门U3B的6 脚为高电平、与非门U3C的10脚为低电平，所以发光二极管V3点亮。在报警系统处，由于 与非门U3A的3脚为低电平、与非门U3D的11脚为高电平。经过放大电路放大后，使得蜂 鸣器发生响声。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求一种有害气体警报器，其特征在于，该警报器包含第一直流电源电路(1)，与所述第一直流电源电路(1)连接的气体检测电路(2)，分别与所述气体检测电路(2)连接的第一报警执行电路(3)、第二报警执行电路(4)和指示灯电路(5)；所述气体检测电路(2)还与第二直流电源电路(6)连接。
2.如权利要求1所述有害气体警报器，其特征在于， 所述第一直流电源电路(1)包含变 压电路，与所述变压电路连接的整流电路，以及与所述整流电路连接的稳压电路。
3.如权利要求1所述有害气体警报器，其特征在于，所述气体检测电路(2)包含气敏传 感器。
4.如权利要求1所述有害气体警报器，其特征在于，所述第一报警执行电路(3)包含音 频振荡电路，与所述音频振荡电路连接的放大电路，以及与所述放大电路连接的蜂鸣器。
专利摘要本实用新型涉及一种有害气体警报器，其特征是，该警报器包含第一直流电源电路，与该第一直流电源电路连接的气体检测电路，分别与该气体检测电路连接的第一报警执行电路、第二报警执行电路和指示灯电路；该气体检测电路还与第二直流电源电路连接。本实用新型采用气体检测电路可检测室内有害气体的浓度；采用第一报警执行电路、第二报警执行电路和指示灯电路，可当本实用新型检测到室内有害气体的浓度超过可接受的标准时，实现自动报警功能，减少有害气体伤害事故，提高生活安全性。
文档编号G01N27/04GK201653959SQ20102017363
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者魏淑桃 申请人:上海第二工业大学