低成本可燃性氣體泄漏報警器
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R1、R2和RW的取值不宜過小，以降低電源供電電流。其值可由式(1)估算，在估算時，RW可暫不考慮。
令V-=VR1，取R3=2 kΩ，已知Vcc=9 V，即可求出R2。本裝置R2=10 kΩ，RW=lO kΩ。
3．2 初始報警電路
圖1所示的基本報警電路的不足：一開始加電時，傳感器尚未達到穩(wěn)態(tài)，其電阻值較小，VR1較大，導致蜂鳴器HA誤報警。為了解決這一問題，采用一個數(shù)字信號控制的模擬開關，其控制信號采用簡單的電容充電延時電路，原理圖如圖2所示。圖1中比較器B的輸出V0加到模擬開關4066的輸入端，開關的輸出端接蜂鳴器HA。初始加電時，電容C上的電壓VC為0，4066不導通，無論V0值為多高，HA都不會報警。隨著電容充電，VC不斷升高，當達到4066的控制門限閾值時，4066才導通，即能進入報警狀態(tài)。電容充電使其電壓達到4066的控制門限閾值時間即為延時時間。電容C和電阻R的取值可根據延時要求確定。為可靠起見，取RC=1／2T，T為傳感器初始穩(wěn)定時間。本裝置取R=l MΩ，C=100μF，即能實現(xiàn)可靠的延時。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166626.htm
3．3 整機硬件電路設計及調試
將上述兩個電路合起來即構成了整機電路，如圖3所示。為了使V-穩(wěn)定不變，R1、R2應采用精密金屬膜電阻。裝置開機預熱3 min后，用萬用表測R1上的電壓VR1，測得為1．7 V。若要想讓裝置的報警濃度為x％，有條件時，可將傳感器置于濃度為x％的可燃氣體中(可用氣體成分分析儀監(jiān)測)，lO s后再測R1上的電壓得到VR1。調整RW，將V-調到略小于VR1。正常使用時，當可燃氣體泄漏濃度達到標定濃度x％時，裝置就會報警，若增加了控制裝置，可控制開啟風扇或關閉閥門等。在沒有條件時，調整RW，將V-調到略大于VE1，保證在正?？諝猸h(huán)境不報警。再將裝置于可燃氣灶具旁，打開灶具開關，吹熄火焰，有少量可燃氣體泄漏，裝置應報警。若要提高報警濃度，可調RW加大V-，反之應減小V-。
3．4 電源設計
本裝置的電源供電總電流小于20 mA，因此可使用9 V的電池供電。樣機選用交流220 V供電，使用一個7809三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。
4 試用實驗及結果
4．1 試用結果
將該裝置置于廚房，開機預熱3 min，裝置無初始報警。關閉廚房門，放出適量煤氣，幾秒鐘后裝置開始報警，再將裝置移離現(xiàn)場到，約30 s后報警停止。在正常空氣的廚房中，將裝置開機預熱3min后置于可燃氣灶邊，打開灶具開關，吹熄火焰，幾秒鐘后裝置開始報警，當廚房中仍散有煤氣時，它將持續(xù)報警，將它置于窗外，它才能較快恢復并停止報警。
4．2 應用與安裝
本裝置不僅可用于工礦企業(yè)的可燃氣泄漏報警，由于其成本特低，因此，也可推廣到普通家庭，作為燃氣洗澡裝置和廚房可燃氣的泄漏報警器。只要將其安裝在燃氣裝置附近(相距1 m以內效果最好)即可實現(xiàn)自動泄漏報警。安裝時，應注意不要將裝置安放在通風口處。
5 結束語
本裝置采用一塊數(shù)字控制的集成模擬開關和阻容充電電路解決了可燃性氣體報警裝置的初始誤報警問題，用一個單電源供電的雙集成運放實現(xiàn)信號取出、比較和報警驅動，并使裝置報警靈敏度在傳感器性能范圍內任意可調。實現(xiàn)如下性能：功耗小于0．3W；靈敏度V1／V0>2；響應時間小于lO s：恢復時間小于30 s。該可燃性氣體報警裝置采用數(shù)字和模擬集成電路相結合的技術，大大減少了元器件數(shù)量，從而提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性，且使得主電路的元件成本不到3元。使其具有較高的性價比，還可以根據用戶需要和具體情況進一步改進該報警裝置。加一級控制電路，只要在比較器B的輸出加一級繼電器驅動即可實現(xiàn)。
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