压缩天然气、液化气等可天然气做为然料常因产生渗漏而导致中毒了和火灾事故等安全事故。现有的易燃气体泄露报警系统类型多种多样，关键适用于工业生产厂矿企业，容积大，价钱高，无法营销推广到家庭用。尽管也是有一些简单报警系统，但也是构造繁琐，价钱较高，营销推广到家庭用较为闲难。因此科学研究了用一个简易的数据和仿真模拟集成电路芯片紧密结合的技术性解决了设备成本增加的难题。研发出了精巧的易燃气体泄露报警系统，它构造简易，成本费便宜（主电源电路元器件费仅有3元上下，含机壳和开关电源的所有工费仅有十几元），且警报敏感度在感应器的功能范畴内随意可调式。使用结果显示，该设备方便使用，实际效果很好，且只需简易改善就可以提升操纵作用，可便捷完成自动控制系统打开风机等设备。该可燃性气体泄露报警系统不但适合家中，也适合厂矿企业等运用，且其警报敏感度、警报提示作用、稳定性等好于现阶段现有商品。

1 控制系统设计提升较为

现阶段可燃性气体泄露报警系统的建立技术性可分为两类，一类是以单片机设计为关键的全智能报警系统，包含脉冲调制、A／D取样和I/O电源电路等，相对性繁杂。另一类彻底用硬件设备完成，电源电路比较复杂。这两种技术性都选用较繁杂的电源电路处理可天然气感应器的原始警报难题。而原始警报的因素是因为感应器在逐渐通电时，其导电率并未达稳定值，进而造成误警报，约3 min后，感应器的导电率达稳定值，警报才终止。为了更好地处理原始警报难题，可使用下列俩种计划方案：1）选用二次警报计划方案，该方法是将控制器的原始导电率的剂量可天然气浓度值做为第一阶段警报浓度值，这一环节只让警报灯亮，音响喇叭不响。第二阶段警报是当可天然气泄漏浓度值做到一个临界值风险浓度值时再打开响声警报。这类计划方案必须较繁杂的两环节较为报警电路，提示力较弱且不靠谱，警报敏感度不能调；2）选用较为或意见反馈延迟的警报计划方案，但电源电路比较复杂，成本费较高。因而，选用硬件开发控制成本是重要。这儿明确提出一种选用数字化和仿真模拟集成电路芯片紧密结合的方案设计，处理警报和二次警报的难题，并得到非常好实际效果。

2 元器件挑选与原理

气敏感应器类型多种多样，特性各不相同。这儿采用MQ-KC型感应器，它是一种新式的电阻器型气敏型元器件，可用作燃气、液化气、石油气等测漏警报。具备精确度高，长期性稳定好，使用寿命长，价格便宜，功能损耗小，可使用方便充电电池等特性。MQ-KC型传感器原理：将该感应器引至要求负荷，在通电的起始环节，感应器的导电率展现一个较高的值，约3 min上下做到稳定值。若将其放置具备一定浓度值的易燃气体中，其导电率将上升，在一定范畴内，易燃气体浓度值越高，感应器导电率也越高，假如将感应器与负荷串连，负荷即造成工作电压转变，载入这一转变工作电压，经较为、变大就可以完成警报与把控等作用。

3 硬件配置电路原理

3．1 基本上报警电路

MQ-KC型感应器额定值电源电压为9 V，规定联接一只负载电阻。数据信号取下与较为电源电路假如用分立元件设计方案，元器件总数多，成本增加，且实际效果不太好。因此，采用一片单开关电源9 V供电系统，具备一定推动功能的集成化双运算放大器来完成。图1为该基本上报警电路。

图l中，R1是感应器规定的负载电阻，电阻值为120 Ω，Vcc为9 V电源电压；A、B为LM358双运算放大器，A为追随器，起缓存隔离作用，便于将R1上的工作电压VR1大部分所有增加到电压比较器B的同相输进端。RW为警报敏感度调节电阻器。稳定时，调节RW促使加到电压比较器正相反键入端工作电压V-稍高于稳定时R1上的工作电压VR1这一工作电压越高，警报敏感度就越低。通电并使感应器做到稳定后，MQ-KC为较平稳的固定不动电阻值，当Vcc不会改变时，VR1基本上为一数值，维持不会改变。当有可燃性气体泄漏时，感应器触碰到可天然气，使其导电率升高，电阻器降低，使VR1升高，当VR1高过V-时，电压比较器輸出一个超过7 V的工作电压，进而使无源蜂鸣器HA传出滴、滴的警报声。若用该工作电压操纵一个汽车继电器，就可以完成调节作用。为了更好地增强抗干扰性，可各自在R1和B的V-端串联一只过滤电容器。

R1、R2和RW的选值不适合过小，以减少开关电源供电系统电流量。其值可由式（1）估计，在估计时，RW可暂时不考虑到。

令V-=VR1，取R3=2 kΩ，已经知道Vcc=9 V，就可以算出R2。本设备R2=10 kΩ，RW=lO kΩ。

3．2 原始报警电路

图1所显示的基本上报警电路的不够：一开始通电时，感应器并未做到稳定，其阻值较小，VR1很大，造成无源蜂鸣器HA误警报。为了更好地处理这一难题，选用一个模拟信号操纵的仿真模拟电源开关，其操纵数据信号选用简洁的电容器电池充电延时电路，电路原理图如图2所显示。图1中电压比较器B的輸出V0加进模拟开关4066的键入端，电源开关的輸出线接无源蜂鸣器HA。原始通电时，电容器C上的工作电压VC为0，4066不通断，不管V0数值多大，HA都不容易警报。伴随着电容器电池充电，VC持续上升，当做到4066的操纵幅值阀值时，4066才通断，即能进到警报情况。电容器电池充电使其工作电压做到4066的操纵幅值阀值時间即是延迟時间。电容器C和电阻器R的赋值可依据延迟规定明确。为稳定考虑，取RC=1／2T，T为感应器原始平稳時间。本设备取R=l MΩ，C=100μF，即能保持安全可靠的延迟。

3．3 整机硬件配置电路原理及调节

将以上2个电源电路合起來即产生了整机电源电路，如图所示3所显示。为了更好地使V-平稳不会改变，R1、R2应选用高精密金属膜电阻。设备启动加热3 min后，用数字万用表测R1上的工作电压VR1，测出为1．7 V。若要想让设备的告警浓度值为x％，有前提时，可将感应器放置浓度值为x％的易燃气体中（可以用汽体成分分析仪检测），lO s后再测R1上的工作电压获得VR1。调节RW，将V-调至略低于VR1。一切正常运用时，当易燃气体泄露浓度值做到校准浓度值x％时，设备便会警报，若提升了操纵设备，可操纵打开风机或关掉闸阀等。在沒有标准时，调节RW，将V-调到略大VE1，确保在一切正常气体自然环境不警报。再将设备于可天然气灶具旁，开启炉灶电源开关，吹灭火苗，有小量易燃气体泄露，设备应警报。若要提升警报浓度值，可调式RW增加V-，相反应减小v脸-。

3．4 电源设计

本设备的开关电源供电系统总电流量低于20 mA，因而可应用9 V的蓄电池供电系统。样品采用沟通交流220 V供电系统，应用一个7809三端稳压器稳压管。

4 使用试验及結果

4．1 使用結果

将该设备放置餐厅厨房，启动加热3 min，设备无原始警报。关掉厨房推拉门，释放适当液化气，几秒后设备逐渐警报，再将设备移离当场到，约30 s后警报终止。在一切正常气体的家庭厨房中，将设备启动加热3min后放置可煤气灶边，开启炉灶电源开关，吹灭火苗，几秒后设备逐渐警报，当餐厅厨房中仍散有液化气时，它将不断警报，将它放置窗前，它才可以较快修复并终止警报。

4．2 运用与安裝

本设备不但可用作工业企业的可天然气泄露警报，因为其成本费特低，因而，也可营销推广到普通人家，做为天然气冼澡设备和餐厅厨房可天然气的泄露报警系统。只需将其安裝在天然气设备周边（距离1 m之内实际效果最好是）就可以完成全自动泄露警报。安裝时，应特别注意不能将设备放置在排气口处。

5 结语

本设备选用一块计算机控制的集成化模拟开关和阻容电池充电电源电路解决了可燃性气体警报系统的原始误警报难题，用一个单开关电源供电系统的双集成化运算放大器完成数据信号取下、较为和警报推动，并使设备警报敏感度在感应器特性范畴内随意可调式。完成以下特性：功能损耗低于0．3W；敏感度V1／V0》2；响应速度低于lO s：修复時间低于30 s。该可燃性气体警报系统选用数字化和仿真模拟集成电路芯片紧密结合的技术性，大大减少了电子器件总数，进而增强了设备的稳定度和稳定性，且促使主线路的元器件成本费不上3元。使其具备较高的性价比高，还能够依据客户必须和详细情况进一步改善该警报系统。加一级控制回路，只需在电压比较器B的輸出加一级汽车继电器推动就可以完成。

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