一种气敏传感器的制作方法

文档序号:14040629阅读:556来源:国知局

本实用新型涉及气体检测领域,具体的说是一种气敏传感器。



背景技术:

随着工业、农业化的发展和人们生活水平的提高,及时、准确地对易燃、易爆、有毒有害气体进行监测预报和自动控制已成为当前天然气、煤炭、石油、化工、电力等部门急待解决的问题。

当工业环境、日常生活环境(如使用天然气的厨房)中可燃性气体发生泄露时,气体报警器检测到的可燃性气体浓度达到报警器设置的报警值时,可燃气体报警器就会发出声、光报警信号,以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施。且气体报警器可联动相关的联动设备如在工厂生产、储运中发生泄露,可以驱动排风、切断电源、喷淋等系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障安全生产。

然而,目前的传感器主要针对特定的气体进行检测,缺乏通用性,对其它气体的检测并不灵敏,导致成本较高,推广效果较差。



技术实现要素:

为了解决上述问题,提供了一种气敏传感器,可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。

本实用新型实施例提供了一种气敏传感器,包括QM-N2传感器、信号输出电路、单稳态电路、电位器W1、蜂鸣器,所述电位器W1的一端接12V供电电压正极,电位器W1的另一端为QM-N2传感器提供4.5V电压,QM-N2传感器的输出端接信号输出电路的输入端,信号输出端电路的输出端接单稳态电路的输入端,单稳态电路的输出端接蜂鸣器。

进一步的,所述的传感器还包括电位器W2,所述电位器W2的一端接信号输出电路的输出端,电位器W2的另一端接单稳态电路的输入端,用来调节信号输出端输出的信号强度,从而实现调整报警灵敏度的作用。

进一步的,所述的信号输出电路包括三极管BG,三极管BG的基极接QM-N2传感器输出端,三极管BG的集电极为信号输出电路的输出端,并通过电阻R2接12V供电电压正极,三极管BG的发射极接12V供电电压负极,并通过相互并联的电阻R1和稳压二极管ZD连接QM-N2传感器的加热器。

进一步的,所述的单稳态电路包括555定时器,555定时器的第二引脚为单稳态电路输入端,555定时器的第三引脚分别接继电器J一端和二极管D负极,继电器J另一端和二极管D正极均接12V供电电压负极,555定时器的第一引脚接12V供电电压负极,555定时器的第五引脚通过电容C1接12V供电电压负极,555定时器的第四引脚和第八引脚均接12V供电电压正极,555定时器的第六引脚通过电阻R3接12V供电电压正极,555定时器的第七引脚接555定时器的第六引脚,并通过电容C2接12V供电电压负极,继电器J的触电J-1为单稳态电路输出端。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是实用新型所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:

1、本方案MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N型半导体,可以通过烟雾浓度的变换来输出信号,实现烟雾检测,因而可以适用于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。

2、通过电位器W2调节信号强度,可以调节传感器的灵敏度,适合更大的检测范围,大大增加了传感器的适应性和通用性,降低了生产和应用成本。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示一种气敏传感器,包括包括QM-N2传感器、信号输出电路、单稳态电路、电位器W1、电位器W2、蜂鸣器,所述电位器W1的一端接12V供电电压正极,电位器W1的另一端为QM-N2传感器提供4.5V电压,QM-N2传感器的输出端接信号输出电路的输入端,信号输出端电路的输出端接电位器W2的一端,电位器W2的另一端接单稳态电路的输入端,单稳态电路的输出端接蜂鸣器。

所述的信号输出电路包括三极管BG,三极管BG的基极接QM-N2传感器输出端,三极管BG的集电极为信号输出电路的输出端,并通过电阻R2接12V供电电压正极,三极管BG的发射极接12V供电电压负极,并通过相互并联的电阻R1和稳压二极管ZD连接QM-N2传感器的加热器。

所述的单稳态电路包括555定时器,555定时器的第二引脚为单稳态电路输入端,555定时器的第三引脚分别接继电器J一端和二极管D负极,继电器J另一端和二极管D正极均接12V供电电压负极,555定时器的第一引脚接12V供电电压负极,555定时器的第五引脚通过电容C1接12V供电电压负极,555定时器的第四引脚和第八引脚均接12V供电电压正极,555定时器的第六引脚通过电阻R3接12V供电电压正极,555定时器的第七引脚接555定时器的第六引脚,并通过电容C2接12V供电电压负极,继电器J的触点J-1为单稳态电路输出端,连接蜂鸣器。

气体传感器的设计原理为:

MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N型半导体。处于200~300摄氏度时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化,就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息,烟雾的浓度越大,导电率越大,输出电阻越低,则输出的模拟信号就越大。

气体传感器的特性为:

MQ-2型传感器对天然气、液化石油气等烟雾有很高的灵敏度,尤其对烷类烟雾更为敏感,具有良好的抗干扰性,可准确排除有刺激性非可燃性烟雾的干扰信息。

MQ-2型传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。初始稳定,响应时间短,长时间工作性能好。需要注意的是:在使用之前必须加热一段时间,否则其输出的电阻和电压不准确。

气敏传感器的工作过程为:

当可燃性气体达到一定浓度时,气敏传感器QM-N2的B-B'端输出高电平,触发时基电路555,使由555等组成的单稳态电路翻转至暂稳态,其3管脚输出高电平,继电器J吸合,触点J-1闭合,使蜂鸣器得到工作电压发出报警信号,与此同时,555内部的三极管截止,电源电压通过R3给C2充电,使555的第6脚电位不断升高,当达到Vcc的2/3时,555从暂稳态回到稳态,第3脚又输出低电平,继电器J释放,J-1断开,蜂鸣器不发声。但此时由于可燃性气体或烟雾还未消除到低浓度,B-B'端电压仍很高,三极管仍处于导通状态,555的第2脚仍为低电平,所以第3脚又立即回到高电平,继电器J无法释放,仍会响起报警声。一旦故障全部排除,B-B'端处于低电平,三极管截止,555第2脚回到高电平。再经约10s左右的充电时间,第6脚电位上升到Vcc的2/3时,第3脚变为低电平输出,555回到稳态,继电器J释放J-1断开,蜂鸣器停止叫声。其中电位器W1的作用是用来保障QM-N2气敏传感器的加热器f-f'两端电压为4.5V,电位器W2用来调节报警灵敏度,蜂鸣器的工作电压为12V。

尽管说明书及附图和实施例对本实用新型创造已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型创造进行修改或者等同替换;而一切不脱离本实用新型创造的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本实用新型创造专利的保护范围当中。

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