有害气体检测仪。方案、说明

有害气体报警器

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自从 Radio 杂志 [1] 首次发表这种设备的描述以来，已经过去了大约 10 年。在此期间，已经描述了几种类似的设备：从最简单的设备到组装在微控制器上的设备 [2]。所有这些都有一定的优点和缺点，都是基于制造商推荐的典型气体传感器连接方案 [3]。

在过去的几年中，出现了新的、更先进和对各种气态物质的存在敏感的传感器，以及其他非常便于构建信号装置的元件——带有内置发生器的声音信号装置、电磁继电器在微电路的情况下。

所提议的用于检测可燃气体和爆炸性气体泄漏的装置是建立在 [1] 中经过充分验证的方案的基础上，考虑到 [3] 的建议，并基于现代元素基础。该信号装置可用于检测日常生活中的气体泄漏、装有气气球设备的汽车和天然气管道上的泄漏。

所提议的设备与之前发布的设备的不同之处在于改进了传感器的温度补偿以及连接外部执行器的可能性。如果有合适的传感器可用（现在它们的范围很广），该设备可以变得敏感，例如，酒精蒸汽和其他气体，空气中存在这些气体是不希望的或危险的。

Техническиехарактеристики

传感器类型 ....................TGS813
检测到的气体类型............甲烷，丙烷，石油气
空气中的灵敏度，ppt ...................... 500
消耗电流，毫安，不超过 .................................. 200
工作温度范围，°С ................-10...+40

有害气体报警器
图。 1

信号装置示意图如图 1 所示。 2. 将 5 V 电压施加到气体传感器 B1 的引脚 5 和 1，以将其传感元件加热到工作温度。在存在气体的情况下，传感元件（连接在端子 3、4 和端子 6、1 之间）的电导率增加。与空气中的气体浓度成正比，传感器负载电阻上的电压 - 电阻器 R3 增加。它进入 DA1 电压比较器的同相输入（引脚 4），将其与施加到反相输入（引脚 1）的参考电压进行比较。示例性电压由热敏电阻RK2和电阻R3、R1形成分压器。它大约等于传感器电源电压的一半。热敏电阻 RKXNUMX 使参考电压依赖于温度，从而补偿传感器灵敏度的温度依赖性。

虽然没有气体，但比较器反相输入端的电压大于非反相输入端的电压，因此其输出 9 被设置为低逻辑电平。当空气中出现一定浓度的气体并达到一定浓度时，同相输入端的电压超过示例电压和比较器输出端的电压电平，以及元件的输入端 3 和 12 DD1微电路的，变高。

这些元件的第二个输入连接到 R5C4VD1 电路，该电路在信号装置的启动中提供了大约 2 分钟的延迟。这个时间对于传感器的敏感元件预热并进入工作状态是必要的。电容C4充电后，该电路不影响器件工作。当电源电压关断时，电容C4会通过二极管VD1快速放电，下次导通时会重复延时。

如果信号装置开启后经过了足够长的时间，则 DD1 微电路逻辑元件的所有输入端出现高电平将导致内置于这些元件中的输出场效应晶体管打开。结果，HL2 LED 将点亮，HA1 发射器（带有内置发生器）提供的信号将发出声音，K1 继电器将工作。如果需要，该继电器的闭合触点 K1.1 可以启动外部执行器，例如警报器。

信号装置的电源单元由一个插座 X1 和一个用于 5 V DA2 的集成稳压器和电容器 C1-C3、C5 组成。 LED HL1 指示存在电源。插座 X1 的电压来自松下无绳电话的网络适配器（8 V，500 mA）。

有害气体报警器
图。 2

信号装置安装在图 2 所示的装置上。 1,5 单面印刷电路板，由 4 毫米厚的箔玻璃纤维制成。电路板放置在尺寸为 90x60x32 毫米的现成 KR-5 外壳中，在 LED 的对面钻有直径为 1 毫米的孔。在传感器 B1,5 附近钻了许多直径为 XNUMX 毫米的孔，以便在盖壁上自由进入空气。

热敏电阻 RK1 - MMT-1，标称电阻为 2,2 ... 3,3 kOhm。您可以通过并联一个传统的 4,7 kΩ 电阻器来使用相同的 11 kΩ 热敏电阻。电容器 C4 - 必须是 K53-14。 AL307 系列 LED 可以替换为任何其他红色 (HL1) 和绿色 (HL2) 发光颜色。继电器K1-TRR-1A-05D-00 通过改变印刷电路板导体的配置，可以替换为国产RES55A（版本RS4.569.600-03）或RES64（版本RS4.569.724）。

为方便更换，可将传感器安装在PLC-7灯板中进行印刷布线。设置信号装置时，必须选择电阻器 R2，以便在 +20°C 的温度下，DA4 比较器的端子 1 上的电压为 2,5 V。

您可以使用 MQ-813、HS6 和 TGS133 代替 TGS 2610 传感器，而无需更改电路（后者具有引脚 1 和 4 - 加热元件，引脚 3 (+) 和 2 (-) - 敏感元件） . 如果信号装置将用作酒精测试仪，则应在其中安装 TGS2620 传感器（引脚排列与 TGS2610 相同），并且应将固定电阻 R1 替换为可变电阻，以便能够调整响应阈值。

所有这些传感器都设计用于 5 V 的电源电压。还有其他传感器需要由大电压供电。为了在所描述的信号装置中使用这种传感器，必须将稳压器 KR142EN5A 更换为另一个具有所需输出电压的稳压器。蜂鸣器和继电器也必须更换。其余节点在由 5 ... 18 V 电压供电时仍可运行。

文学:

1. Vinogradov Yu。爆炸性气体的控制。 - 广播，2000 年，第 10 期，第 37 页XNUMX
2. Surov V. 空气污染报警。 - 广播，2009 年，第 9 期，第 37 页XNUMX
3.来自FIGARO的气体传感器。 -chipdip.ru/library/DOC000052164。 pdf

只有在获得授权机构的认证并接受定期验证后，才允许将所述信号装置用作气体污染控制的唯一或主要手段。

出版：radioradar.net

查看其他文章 部分安全设备和对象信号.

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