基于TGS813的家用可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)

摘要：提出基于氣敏傳感器TGS813的家用可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警通風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)的系統(tǒng)利用TGS813對(duì)可燃性氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)氣體濃度超標(biāo)時(shí)，傳感器輸出的電壓信號(hào)將大于設(shè)定電壓，比較器比較之后正向輸出，經(jīng)過(guò)功率放大，最后驅(qū)動(dòng)音響報(bào)警電路及排氣裝置。該設(shè)計(jì)具有線路簡(jiǎn)單、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：氣敏傳感器；電源電路；檢測(cè)電路；報(bào)警音響電路

0 引 言
燃?xì)?人工煤氣、天然氣、液化石油氣)的普及，提高了生產(chǎn)效率、市民的生活質(zhì)量，但在使用燃?xì)獾倪^(guò)程中，因燃?xì)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/泄漏">泄漏、廢氣等原因造成的燃?xì)獗?、中毒等意外事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅，因此安全使用燃?xì)庖恢笔侨細(xì)庵鞴懿块T工作的重中之重。燃?xì)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/泄漏">泄漏報(bào)警器能有效監(jiān)測(cè)環(huán)境中可燃?xì)怏w或毒性氣體(如CO)的濃度，一旦其濃度超出報(bào)警限定值，就能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并且能自動(dòng)開(kāi)啟排風(fēng)扇把燃?xì)馀懦鍪彝?，甚至能通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置自動(dòng)切斷燃?xì)夤?yīng)防止燃?xì)饫^續(xù)泄漏，起到安全防范的作用。但報(bào)警器選用得是否合理，直接關(guān)系到其功能的充分發(fā)揮。該設(shè)計(jì)所研究的可燃性氣體報(bào)警器正是應(yīng)這種要求而開(kāi)發(fā)的。
該設(shè)計(jì)所研究的可燃性氣體報(bào)警系統(tǒng)是利用傳感器對(duì)可燃?xì)怏w濃度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并且轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，然后與設(shè)定的電壓信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)氣體濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)實(shí)現(xiàn)智能報(bào)警并能打開(kāi)風(fēng)扇進(jìn)行換氣。目前市場(chǎng)上家用可燃性氣體報(bào)警器的價(jià)格一直居高不下，并且需要定期更換傳感器，更讓人們進(jìn)一步加大了投資，使得普通用戶難以承受。該設(shè)計(jì)的燃?xì)鈭?bào)警裝置的線路簡(jiǎn)單，各種器件的價(jià)格相對(duì)低廉，這使得整體成本大大降低。相信在科技飛速發(fā)展的今天，燃?xì)鈭?bào)警裝置的價(jià)格逐步降低是必然趨勢(shì)，燃?xì)鈭?bào)警裝置將廣泛地被人們認(rèn)可并普及使用，為人們的人身財(cái)產(chǎn)安全樹(shù)立一道可靠的屏障。該設(shè)計(jì)采用氣敏傳感器TGS813對(duì)可燃性氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，正常工作時(shí)氣敏傳感器輸出電壓信號(hào)與設(shè)定的電壓值通過(guò)比較器進(jìn)行比較。當(dāng)氣體濃度超標(biāo)時(shí)，氣敏傳感器輸出的電壓值超過(guò)正常時(shí)的電壓值，從而使比較器正向輸出；然后通過(guò)三極管放大后，輸出驅(qū)動(dòng)音響裝置發(fā)出聲音并且驅(qū)動(dòng)繼電器線圈使風(fēng)扇自動(dòng)打開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)音響報(bào)警及自動(dòng)換氣功能。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)的可燃性氣體報(bào)警通風(fēng)裝置，采取單獨(dú)利用硬件的開(kāi)發(fā)方式，充分利用了氣敏傳感器及其他元件的特性，使其相輔相成。它的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用元件相對(duì)較少，使其制作成本大大降低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適應(yīng)了燃?xì)鈭?bào)警器價(jià)格逐步降低的趨勢(shì)，具有較高的性價(jià)比。圖1即為可燃性氣體報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案框圖，其主要組成電路為：電源電路、穩(wěn)壓電路、傳感器及設(shè)定電壓、比較電路、放大電路、風(fēng)扇控制及報(bào)警電路。