基于TGS813的家用可燃氣體泄漏報警裝置的設計

摘要：提出基于氣敏傳感器TGS813的家用可燃氣體泄漏報警通風(fēng)裝置的設計方案。該設計的系統利用TGS813對可燃性氣體進(jìn)行監測，當氣體濃度超標時(shí)，傳感器輸出的電壓信號將大于設定電壓，比較器比較之后正向輸出，經(jīng)過(guò)功率放大，最后驅動(dòng)音響報警電路及排氣裝置。該設計具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：氣敏傳感器；電源電路；檢測電路；報警音響電路

0 引 言
燃氣(人工煤氣、天然氣、液化石油氣)的普及，提高了生產(chǎn)效率、市民的生活質(zhì)量，但在使用燃氣的過(guò)程中，因燃氣泄漏、廢氣等原因造成的燃氣爆炸、中毒等意外事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴重的威脅，因此安全使用燃氣一直是燃氣主管部門(mén)工作的重中之重。燃氣泄漏報警器能有效監測環(huán)境中可燃氣體或毒性氣體(如CO)的濃度，一旦其濃度超出報警限定值，就能發(fā)出聲光報警信號，并且能自動(dòng)開(kāi)啟排風(fēng)扇把燃氣排出室外，甚至能通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置自動(dòng)切斷燃氣供應防止燃氣繼續泄漏，起到安全防范的作用。但報警器選用得是否合理，直接關(guān)系到其功能的充分發(fā)揮。該設計所研究的可燃性氣體報警器正是應這種要求而開(kāi)發(fā)的。
該設計所研究的可燃性氣體報警系統是利用傳感器對可燃氣體濃度信號進(jìn)行監測并且轉變成電壓信號，然后與設定的電壓信號進(jìn)行比較，當氣體濃度超過(guò)設定值時(shí)實(shí)現智能報警并能打開(kāi)風(fēng)扇進(jìn)行換氣。目前市場(chǎng)上家用可燃性氣體報警器的價(jià)格一直居高不下，并且需要定期更換傳感器，更讓人們進(jìn)一步加大了投資，使得普通用戶(hù)難以承受。該設計的燃氣報警裝置的線(xiàn)路簡(jiǎn)單，各種器件的價(jià)格相對低廉，這使得整體成本大大降低。相信在科技飛速發(fā)展的今天，燃氣報警裝置的價(jià)格逐步降低是必然趨勢，燃氣報警裝置將廣泛地被人們認可并普及使用，為人們的人身財產(chǎn)安全樹(shù)立一道可靠的屏障。該設計采用氣敏傳感器TGS813對可燃性氣體濃度進(jìn)行監測，正常工作時(shí)氣敏傳感器輸出電壓信號與設定的電壓值通過(guò)比較器進(jìn)行比較。當氣體濃度超標時(shí)，氣敏傳感器輸出的電壓值超過(guò)正常時(shí)的電壓值，從而使比較器正向輸出；然后通過(guò)三極管放大后，輸出驅動(dòng)音響裝置發(fā)出聲音并且驅動(dòng)繼電器線(xiàn)圈使風(fēng)扇自動(dòng)打開(kāi)，從而實(shí)現音響報警及自動(dòng)換氣功能。

1 系統的總體設計
該設計的可燃性氣體報警通風(fēng)裝置，采取單獨利用硬件的開(kāi)發(fā)方式，充分利用了氣敏傳感器及其他元件的特性，使其相輔相成。它的電路結構簡(jiǎn)單，使用元件相對較少，使其制作成本大大降低，經(jīng)濟實(shí)用，適應了燃氣報警器價(jià)格逐步降低的趨勢，具有較高的性?xún)r(jià)比。圖1即為可燃性氣體報警系統設計的方案框圖，其主要組成電路為：電源電路、穩壓電路、傳感器及設定電壓、比較電路、放大電路、風(fēng)扇控制及報警電路。