实验报告-可燃气体报警器

1、实验报告可燃气体报警器的制作姓名李志伟学号、实验目的了解可燃气体传感器的工作原理。了解使用运算放大器作电压比较器。掌握可燃气体报警器时基电路的设计制作，并进行性能测试。二、实验原理气敏传感器是一种对一定种类气体敏感的半导体传感器，实际上它是一种气敏电阻器,其电阻阻值随检测气体的浓度和成分而变化，因而能将被测气体的浓度或成分信息转变为相应的电信号。气敏传感器由金属氧化物半导体材料制成，根据取材和掺杂的不同可分为N型和P型两种类型。根据制作工艺的不同，气敏传感器可以制成具有气体选择性的传感器。对于可燃气体传感器，在一定的温度条件下，当遇到可燃气体时，金属氧化物半导体的电阻值将会变得很小。反之，当无

2、可燃气体时，传感器电阻值将变大。常见的气敏器件如QM-N5型，常用于检测天然气、煤气、液化石油气、氢气、一氧化碳、烷类、烯类。可燃气体报警器的原理：器皿装置根据可燃气体产生相应电压，电压经比较器比较，然后接入负载电路。气敏装置用QM-N5。电压比较器用LM393芯片。负载装置用三极管、蜂鸣器和LED灯。实验原理图如图：由原理图我们可知，电源电压为5V,LM393的2脚为反相输入端，该处电压值恒为2.5V,调节电位器W1的阻值，使LM393的3脚(同相输入端)的电压刚好小于2.5V。此时，LM393的1脚（输出脚）输出电压值较低，无法使三极管T1、T2（均为NPN管）导通，负载电路未工作。当可燃

3、气体到来时，QM-N5的4脚的电压升高，同时LM393的3脚的电压也升高。当它大于2.5V时，电压比较器输出端输出较高电压值，使T1、T2两个三极管导通，驱动LED灯亮，驱动蜂鸣器工作。其中蜂鸣器为长声有源蜂鸣器。电路中C1的作用是延时。当报警器刚加电源时，由于QM-N5一开始电阻较小，需要一段时间电阻才会变大。这个时间段内会使负载电路工作而产生误报。为此加上电容C1，在刚通电的时候，把LM393的3脚电压拉低。随着电容的充电过程，3脚的电压才会慢慢升高并稳定在稍低于2.5V的某个事先调定好的值。LM393采用的是OC门，为了输出高电压，需要接上拉电阻，如图中R2。三、实验器材TOC o 1-

4、5 h zQM-N51LM3931电阻10kQ32kQ21kQ227Q1电容100yF10.1|iF1电位器100kQ1NPN三极管2LED1有源蜂鸣器1排针四、实验数据试验时，当无可燃气体时，LM393各脚电压值为2脚为2.50V3脚电压稳定时为2.48V当可燃气体到来时，LM3933脚电压升为2.55V,经过半分钟左右的时间，电压降至初值五、实验心得:这次实验做得真是坎坷崎岖，其中出了很多错误，暴露了很多问题，但问题解决的越多，我们的收获也越多。做实验一定要踏实，不能急于出结果，因为一个小疏漏也会使我们前功尽弃。当我们的pcb图画好以后我们马上将器件焊了上去，但是并没有得到理想的效果，经过多次排查以后，我们发现原来是电压比较器的问题，UA741的电压输出值有两个，1.3v和4.3v，也就是说只要把三极管接到UA741的输出端三极管一直导通，LED灯长亮，蜂鸣器长响。所以我们决定换用LM393,因为引脚的问题，我们不得不又重新做了一次板子。这提醒我们，事必躬亲，