传感技术在可燃性气体泄漏报警器设计中的应用

　　目前可燃性气体泄漏报警器的实现技术分为两大类，一类是以单片机为核心的智能型报警器，包括信号调理、A/D 采样和输入输出电路等，相对复杂。另一类完全用硬件实现，电路非常复杂。这两类技术都采用较复杂的电路解决可燃气传感器的初始报警问题。而初始报警的原因是由于传感器在开始加电时，其电导率尚未达稳态值，从而导致误报警，约 3 min 后，传感器的电导率达稳态值，报警才停止。

　　为了解决初始报警问题，可采用以下两种方案：

　　1）采用二次报警方案，该方案是将传感器的初始电导率的当量可燃气浓度作为第一阶段报警浓度，这一阶段只让报警灯亮，喇叭不响。第二阶段报警是当可燃气泄露浓度达到一个临界危险浓度时再开启声音报警。这类方案需要较复杂的两阶段比较报警电路，提醒力不强且不可靠，报警灵敏度不可调；

　　2）采用比较或反馈延时的报警方案，但电路非常复杂，成本较高。因此，采用硬件设计降低成本是关键。这里提出一种采用数字和模拟集成电路相结合的设计方案，解决报警和二次报警的问题，并取得很好效果。

　　图 l 中，R1 是传感器要求的负载电阻，阻值为 120 Ω ，Vcc 为 9 V 电源电压；A、B 为 LM358 双运放，A 为跟随器，起缓冲隔离作用，以便将 R1 上的电压VR1 基本上全部施加到比较器 B 的同相输入端。RW 为报警灵敏度调整电位器。稳态时，调整 RW 使得加到比较器反相输入端的电压 V-略高于稳态时 R1 上的电压VR1 这个电压越高，报警灵敏度就越低。加电并使传感器达到稳态后，MQ-KC 为较稳定的固定阻值，当 Vcc 不变时，VR1 基本为一固定值，保持不变。当有可燃性气体泄露时，传感器接触到可燃气，使其电导率上升，电阻下降，使 VR1 上升，当 VR1 高于 V-时，比较器输出一个大于 7 V 的电压，从而使蜂鸣器 HA 发出滴、滴的报警声。若用该电压控制一个继电器，即可实现控制功能。为了提高抗干扰能力，可分别在 R1 和 B 的 V-端并联一只滤波电容。