煙霧報警器設計和簡易制作

吳思岑

摘 要：目前市場上的煙霧報警器大都有信息傳遞不及時、精度不夠、不夠簡潔靈活的缺點，不利于工業控制者根據煙霧濃度變化及時做出決定。在這樣的形勢下，開發一種能夠同時測量多點，并且實時性高、精度高的測量系統就很有必要。

關鍵詞：煙霧報警器；氣體泄漏監測裝置；電路設計；比較值

中圖分類號：TP21 文獻標識碼：A

1.項目設計需求

設計的煙霧報警器可用于家庭和工廠的氣體泄漏監測裝置，適宜于丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。

2.設計方案

電路采用LM393雙路電壓比較器芯片作為主芯片，電位器設定電壓比較值，與MQ-2傳感器輸入電壓信號進行比較，當MQ-2電壓信號輸入超過3腳電壓設定值，1腳輸出低電平，低電平使得PNP三極管S8550導通，蜂鳴器響，LED點亮。同理，MQ-2輸入信號低于設定值，LM393第一腳輸出高電平，三極管截止，蜂鳴器不響，LED滅。

3.測試步驟

（1）接上4節5號電池（1.5V），按下白藍色自鎖開關，接通電源，先預熱下MQ-2傳感器5～10秒，如果蜂鳴器一直響，LED亮，去調節下電位器，使得蜂鳴器不響。

（2）將酒精、打火機氣體、香煙點燃等靠近MQ-2傳感器底部，檢測到濃度上升會自動報警，蜂鳴器響，LED亮，將測試環境移除，濃度下降后會自動停止報警，蜂鳴器不響，LED滅。

4.煙霧傳感元件

MQ-2 氣敏元件的結構和外形如圖1所示，由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層，測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流（如圖2所示）。

5.靈敏度特性曲線及調整

MQ-2型氣敏元件的靈敏度特性，其中溫度為20℃，相對濕度為65%，氧氣濃度為21%，RL=5kΩ，Rs為元件在不同氣體、不同濃度下的電阻，R0為元件在潔凈空氣中的電阻值。

MQ-2型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調整是很重要的。建議用1000ppm氫氣或1000ppm丁烷校準傳感器。當精確測量時，報警點的設定應考慮溫、濕度的影響。

經過這次設計，我認識到自己還有很多的不足，只有在學習課本上的理論知識的同時，結合實踐不斷練習，不斷總結提煉，反復思考實踐中的經驗教訓，才能更好地將課本知識化為自己的知識 。

參考文獻：

[1]孫巨勇.基于單片機的煙霧報警器的設計研究[J].電子測試，2013（15）.

[2]葛學義.煙霧報警器[J].家用電器，1997（4）.endprint