基于NAP-55A的井蓋燃?xì)鈾z測(cè)報(bào)警器的制作

馬薪顯

摘? ?要：燃?xì)鈭?bào)警器實(shí)際上是一種檢測(cè)氣體泄漏的報(bào)警儀器，當(dāng)氣體質(zhì)量濃度值達(dá)到報(bào)警設(shè)置的臨界點(diǎn)時(shí)，燃?xì)鈭?bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒人們采取措施。文章基于NAP-55A制作了一款燃?xì)鈭?bào)警器，電路簡(jiǎn)單，制作容易，調(diào)試后效果良好。

關(guān)鍵詞：NAP-55A;臨界點(diǎn);燃?xì)鈭?bào)警器

隨著科技智能化的發(fā)展，地下井的安全問(wèn)題在現(xiàn)代城市及高校校園中越來(lái)越重要，因而對(duì)地下井蓋的安全監(jiān)控有著非同尋常的重要意義，尤其是在溫度過(guò)高的地區(qū)。燃?xì)赓|(zhì)量濃度的增加提高了爆炸事件的發(fā)生概率，為了避免重大事故的發(fā)生，市政工作人員要經(jīng)常檢查地下井的安全，排除隱患。為了減輕人們的工作量，加快邁向智能化辦公的步伐，文章制作的報(bào)警器采用NAP-55A傳感器及其外圍元件，與市場(chǎng)上普通的報(bào)警器相比，具有卓越的靈敏度及良好的穩(wěn)定性。

1? ? NAP-55A傳感器介紹

NAP-55A是日本NEMOTO小型低功耗氣傳感器，與其他同類產(chǎn)品相比，這款傳感器體積小、節(jié)能、靈敏度高、應(yīng)答速度快，但價(jià)格略貴，下面是其主要的特點(diǎn)。

（1）良好的穩(wěn)定性能。

（2）高靈敏度。

（3）燃?xì)鉂舛鹊妮敵龀示€性。

（4）放置方式的多樣性。

由于燃?xì)赓|(zhì)量濃度不同，NAP-55A燃?xì)鈧鞲衅鞅O(jiān)測(cè)到的電壓值也不同，單片機(jī)采集的輸出電壓也不一樣。由單片機(jī)中的自帶A/D模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而對(duì)地下井的可燃?xì)怏w質(zhì)量濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因?yàn)镹AP-55A燃?xì)鈧鞲衅鞯妮敵鲭妷狠^小，為了增加測(cè)量質(zhì)量電壓值的準(zhǔn)確性，特此在電路中增加了放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。

2? ? 電路原理圖

電路原理如圖1所示。

由圖1可知，燃?xì)鈧鞲衅魍鈬娐贩譃?個(gè)部分，分別為燃?xì)鉁y(cè)量部分、電壓放大部分、電壓轉(zhuǎn)化部分。

2.1? 燃?xì)鉁y(cè)量部分

圖1所示的RQ_KZ與單片機(jī)的IO口連接，輸出的高電平給NAP-55A傳感器供電，NAP-55A傳感器探測(cè)周邊的燃?xì)赓|(zhì)量濃度進(jìn)行催化燃燒，把燃?xì)獾馁|(zhì)量濃度值轉(zhuǎn)化為電壓值，增加由R1、R2、滑動(dòng)變阻器RP組成的電橋，進(jìn)而提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，通過(guò)調(diào)整RP滑動(dòng)變阻器的值來(lái)使電橋達(dá)到平衡，保證電壓值為0。

2.2? 電壓放大部分

由于NAP-55A采集的電壓范圍是0～30 mV，不能對(duì)電壓進(jìn)行直接采集，所以在電路中加入AD623B低噪聲放大器進(jìn)行信號(hào)放大。這是一款單電源放大器，可以把輸入信號(hào)加在PNP晶體管上，引腳1和8之間電阻阻值選擇5.23 kΩ，AD623B的輸出端與單片機(jī)ADC1連接，通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)化得到輸出的電壓值。

2.3? 電壓轉(zhuǎn)化部分

因?yàn)橛布K端的電壓為3.6 V，NAP-55A傳感器最合適的工作電壓是2.5 V，所以通過(guò)降壓芯片TPS62205DBV將3.3 V電壓轉(zhuǎn)化為2.5 V，為NAP-55A傳感器和AD623B供電。

3? ? 組裝與調(diào)試

（1）學(xué)習(xí)原理。根據(jù)電路的工作原理，統(tǒng)計(jì)元件的種類、規(guī)格、數(shù)量，列出清單以便采購(gòu)。

（2）元件的識(shí)別與檢測(cè)。通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)各類原件的好壞與極性，如有損壞，及時(shí)更換。

（3）元件的組裝。將檢測(cè)完的元器件按照原理圖進(jìn)行布局，安插在相應(yīng)的位置上，按照“從小到大、從低到高”的原則進(jìn)行安裝。極性元件要注意方向，不能插反，安裝完后對(duì)元器件進(jìn)行焊接，焊接的時(shí)候烙鐵的溫度不要過(guò)高，焊接時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，以免焊盤脫落和在焊接的時(shí)候把器件燒壞。

（4）電路板的調(diào)試。焊接完成之后進(jìn)行外觀檢測(cè)，看是否有斷路和短路，是否有虛焊、漏焊。然后進(jìn)行不帶電測(cè)量，看輸入電路是否有短路現(xiàn)象，如果沒(méi)有則進(jìn)行通電，此時(shí)電源指示LED燈點(diǎn)亮，開(kāi)始對(duì)NAP-55A傳感器釋放燃?xì)猓^察一段時(shí)間，報(bào)警指示燈點(diǎn)亮，如果不出現(xiàn)上面的現(xiàn)象，調(diào)節(jié)電位器RP，若還沒(méi)有反應(yīng)，需要檢查電路連接是否正確。檢查完畢之后再次進(jìn)行通電。

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