专利名称：气敏式烟雾传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于电子元器件技术领域，具体涉及ー种气敏式烟雾传感器。
背景技术：
烟雾传感器主要用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险及火灾危险的场所，能对橡胶、塑料、煤等燃烧产生的烟雾进行检测、遥测和集中监视。具有抗腐蚀能力强、高灵敏度、结构简单、功耗小、成本低和维护简便等特点。现在市场上存在的烟雾传感器主要有利用物理化学性质的烟雾传感器、利用物理性质的烟雾传感器和利用电化学性质的烟雾传感器三种，其中以电化学性质的烟雾传感器最为广泛，例如电流型烟雾传感器和电势型气体传感器等。所述的电化学性质的烟雾传感器一般都设有电源�？榈缏罚车厥抢萌宋妊� 块稳压后为其他电路供电，如中国实用新型专利授权公告号为CN201837576U公开的“矿用烟雾传感器”，三端稳压块的发热量大、功率损耗高、稳定性较差，容易损坏，増加了使用成本。此外，作为气敏式烟雾传感器，烟雾传感�？榈缏肥且桓黾渲匾牟糠郑绻惺榷ǹ煽浚敲椿嵊跋煜煊λ俣�。因此，有必要对现有的气敏式烟雾传感器进行改进，降低电源模块电路的发热量，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种电路设计简单、发热量小、工作性能稳定并且烟雾传感�？榈缏方峁购侠淼钠羰窖涛泶衅�。本发明的目的是这样来达到的，ー种气敏式烟雾传感器，包括电源�？榈缏�、用于输出报警电压Vout的加热延时与报警输出电路和用于输出信号电压Voutl的烟雾传感器�？榈缏罚尤妊邮庇氡ň涑龅缏酚胙涛泶衅髂？榈缏妨樱缭茨？榈缏酚爰尤妊邮庇氡ň涑龅缏芬约把涛泶衅髂？榈缏妨樱⑶叶约尤妊邮庇氡ň涑龅缏芬约把涛泶衅髂？榈缏方泄┑纾龅难涛泶衅髂？榈缏钒ǖ缱鑂14、R15、轻触开关SI和烟雾探头B，电阻R14的一端连接轻触开关SI的一端和烟雾探头B的4、6脚并输出所述信号电压Voutl，烟雾探头B的5脚接电阻R15的一端，烟雾探头B的1、2、3脚、轻触开关SI的另一端共同接直流电源VCC，电阻R14的另一端和电阻R15的另一端共同接地。本发明由于采用了上述结构，具有的优点是电源�？榈缏分胁捎昧丝匦徒笛刮妊蛊鳎喽杂诖车娜宋妊辜傻缏肪哂兴鸷墓β市�、发热量低等特点，从而增加了烟雾传感器的使用稳定性；由于烟雾传感�？榈缏方峁购侠恚虼司哂邢煊煽啃院玫某ご�。
图I为本发明的原理框图。图2为图I所示的电源�？榈缏返牡缭硗�。图3为图I所示的加热延时与报警输出电路的电原理图。
图4为图I所示的烟雾传感器�？榈缏返牡缭硗�。
具体实施例方式为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式
详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。请參阅图1，ー种气敏式烟雾传感器，包括电源�？榈缏稩、加热延时与报警输出电路2、烟雾传感器�？榈缏�3，加热延时与报警输出电路2与烟雾传感器�？榈缏�3连接。所述的烟雾传感器�？榈缏�3用于采集当前环境下的烟雾情況，发送信号给加热延时与报警输出电路2。所述的加热延时与报警输出电路2对烟雾传感器模块电路3送达的信号进行比较判断处理，并输出报警信号给下ー级控制装置。电源�？榈缏稩将主电路提供的直流电源通过变换分别供给加热延时与报警输出电路2和烟雾传感器�？榈缏�3。
请參阅图2，所述的电源�？榈缏稩包括ニ极管D7、D8、电容Cl、C2、电感LI和降压稳压器U8，所述的降压稳压器U8为开关型降压稳压器，具体为LM2576。主电路提供的直流电源通过ニ极管D7接入降压稳压器U8后变换为直流电源VCC，电容Cl为输入端滤波电容，ニ极管D8为反向续流ニ极管，电容C2和电感LI组成LC滤波电路。请參阅图3，所述的加热延时与报警输出电路2包括电阻R3 R13、R16 R18、变阻器R19、电容C3 C5、ニ极管Dl D6、运算放大器U1A、U1B、U2A、U2B、U3A、U3B、三极管Ql和双色发光二极管LED1，此处双色发光二极管LEDl采用红绿双色。主电路通电后，直流电源VCC接入电路，通过电阻R5给运算放大器U1A、U1B、U2A、U2B提供反相比较电压，同时给电容C4充电。当电容C4刚开始充电时，运算放大器U2A的正相电压小于反相电压，输出低电平，从而通过ニ极管D4下拉电阻R7、R8之间的电压；当电容C4充电一段时间后，运算放大器U2A的正相电压大于反相电压，输出高电平，从而使电阻R7、R8之间的电压不能通过ニ极管D4下拉。运算放大器U3A的正相电压由电阻R13与变阻器R19提供，且随变阻器R19阻值的变化而变化。运算放大器U3A的反相电压由烟雾传感器�？榈缏�3输出的信号电压Voutl经过电阻Rll提供。当运算放大器U3A的正相电压小于反相电压时，输出低电平，从而通过ニ极管D5下拉电阻R7、R8之间的电压；当运算放大器U3A的正相电压大于反相电压时，输出高电平，从而使电阻R7、R8之间的电压不能通过ニ极管D5下拉。只有当运算放大器U2A、U3A的输出均为高电平时，才能使加在运算放大器U2B的正相电压高于反相电压，通过比较输出高电平，再进ー步与运算放大器UlB比较输出高电平，使双色发光二极管LEDl的1、2脚导通，发出绿光，表示电路电源接通可正常工作，ニ极管D3起单向反馈作用。运算放大器U3B的反相电压由电阻R12、R13提供，且可通过变阻器R19进行调节，正相电压由烟雾传感器�？榈缏�3输出的信号电压Voutl经过电阻Rll提供。当运算放大器U3B的正相电压大于反相电压时，输出高电平，触发ニ极管D2导通并将电压加到运算放大器UlA的正相，经过比较输出高电平，使双色发光二极管LEDl的1、3脚导通，发出红光，同时触发三极管Ql，使报警输出电压Vout由高电平变为低电平，下一级控制装置工作，控制喷雾装置等启动。在此过程中，电容C4充电完成后，只要电源供电正常，运算放大器U2A的正相电压一直大于反相电压，根据上述分析可知，运算放大器UlB就会输出高电平。如果运算放大器UlB输出低电平，会通过ニ极管Dl进行单向下拉，使运算放大器UlA的输出无变化。请參阅图4并结合图3，所述的烟雾传感器�？榈缏�3包括电阻R14、R15、轻触开关SI和烟雾探头B，在本实施例中，烟雾探头B采用MQ2气敏式烟雾探头。主电路通电后，直流电源VCC接入电路供烟雾探头B的加热丝H-H工作，加热丝H-H预热一定时间后，烟雾探头B才能正常检测烟雾。当检测到有烟时，烟雾探头B的4、6脚电压随烟雾浓度的升高而増大，输出的信号电压Voutl升高。此时，调节加热延时与报警输出电路2中的变阻器R19的阻值，使运算放大器U3B的正相电压大于反相电压，输出高电平，触发ニ极管D2导通并将电压加到运算放大器UlA的正相端，运算放大器UlA输出高电平，使双色发光二极管LEDl的1、3脚导通，发出红光。同时使报警输出电压Vout由高电平变为低电平，启动下一级控制电路作出相应指示，例如启动喷雾装置等。当烟雾逐渐减少，输出的信号电压Voutl变�。痹怂惴糯笃鱑3B的正相电压小于反相电压时，运算放大器U3B输出低电平，ニ极管D2截止，运算放大器UlA的正相电压小于反相电压，输出低电平，使双色发光二极管LEDl的1、3脚截止，红光熄灭只亮绿光。同时使报警输出电压Vout由低电平变为高电平，启动下ー级控制电路作出相应指示，例如使喷雾装置停止工作。另外，轻触开关SI为试验按钮，按下轻 触开关SI，烟雾探头B的4、6脚电压升高，输出的信号电压Voutl升高，从而可以试验加热延时与报警输出电路2是否能够正常工作。本发明的电源�？榈缏稩中采用了开关型降压稳压器，相对于传统的三端稳压集成电路具有损耗功率小、发热量低等特点；另外，加热延时与报警输出电路2采用了全比较电路，简单实用、性能可靠、故障易于排除；烟雾传感器�？榈缏�3能针对不同的环境特性、不同的探測要求采用不同的烟雾探头，从而使得本电路工作稳定性好、抗干扰能力强以及采集数据准确，达到了发明目的。
权利要求
1. 一种气敏式烟雾传感器，其特征在于包括电源�？榈缏�(I)、用于输出报警电压Vout的加热延时与报警输出电路(2)和用于输出信号电压Voutl的烟雾传感器�？榈缏�(3)，加热延时与报警输出电路(2)与烟雾传感器�？榈缏�(3)连接，电源�？榈缏�(I)与加热延时与报警输出电路(2)以及烟雾传感器�？榈缏�(3)连接，并且对加热延时与报警输出电路(2)以及烟雾传感器�？榈缏�(3)进行供电，所述的烟雾传感器�？榈缏�(3)包括电阻R14、R15、轻触开关SI和烟雾探头B，电阻R14的一端连接轻触开关SI的一端和烟雾探头B的4、6脚并输出所述信号电压Voutl，烟雾探头B的5脚接电阻R15的一端，烟雾探头B的1、2、3脚、轻触开关SI的另一端共同接直流电源VCC，电阻R14的另一端和电阻Rl5的另一端共同接地。
全文摘要
一种气敏式烟雾传感器，属于电子元器件技术领域。包括电源模块电路、用于输出报警电压Vout的加热延时与报警输出电路和用于输出信号电压Vout1的烟雾传感器�？榈缏罚尤妊邮庇氡ň涑龅缏酚胙涛泶衅髂？榈缏妨樱缭茨？榈缏酚爰尤妊邮庇氡ň涑龅缏芬约把涛泶衅髂？榈缏妨樱⑶叶约尤妊邮庇氡ň涑龅缏芬约把涛泶衅髂？榈缏方泄┑纾龅难涛泶衅髂？榈缏钒ǖ缱鑂14、R15、轻触开关S1和烟雾探头B。优点损耗功率小、发热量低，增加了使用稳定性；响应可靠性好。
文档编号G01N27/00GK102854218SQ201210316829
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者王雪华, 陈小峰, 陈新锋 申请人:常熟市德虞矿山机电有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
