燃?xì)庑孤﹫?bào)警器的設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 感器以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器，它具有靈敏度高，響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類的物質(zhì)時(shí)，則傳感器將使催化元件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的中毒，以致靈敏度很快就喪失。 簡(jiǎn)要列舉出已經(jīng)研究、開發(fā)的各類氣體傳感器及其可檢測(cè)的氣體種類 表 傳感器種類 CO CO2 H2S NH3 HCN HCl CO CI2 NOX SO2 O2 CH4 C3H2 H2 H2O Cl2 半導(dǎo)體氣體傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 固體電解質(zhì)傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ 接觸燃燒式傳感器 ◎ ○ ○ ○ 電化學(xué)式傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 高分子電解質(zhì)氣體傳感器 ◎ ○ ○ ○ ○ 注： ○ 好 ◎ 不太好 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 氣體傳感器的選定 燃?xì)庑孤﹫?bào)警器主要應(yīng)用在石油、化工、冶金、油庫(kù)、液化氣站、噴漆作業(yè)等易發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏的場(chǎng)所，根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)氣體種類的要求，一般選用接觸燃燒式氣敏傳感器和半導(dǎo)體氣敏傳感器。由于非碳?xì)浠衔镆兹細(xì)怏w (如氫 )不吸收電磁譜中IR 部分的能量，所以這種傳感器可以精確地測(cè)量碳?xì)浠衔铮⒕哂凶钚〉慕徊骒`敏度，而且不受其它氣體的腐蝕以及高濃度目標(biāo)煙霧的影響。在測(cè)量和比較元件中，紅外射線被氣體有選擇地吸收了。 （ 6）熱傳導(dǎo) 傳感器 熱傳導(dǎo)傳感器與接觸燃燒式傳感器具有類似的結(jié)構(gòu)形式，但是測(cè)量原理不同。氣體濃度信號(hào)將電解液分解成陰陽(yáng)帶電離子，通過電極將信號(hào)傳出。高分子氣敏材料在遇到特定氣體時(shí)，其電阻、介電常數(shù)、材料表面聲波傳播速度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測(cè)元件一般為鉑金屬絲(也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層 )，使用時(shí)將鉑絲通電，保持 300176。 （ 2）固體電解質(zhì)氣體傳感器 固體電解質(zhì)氣體傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏元件，其原理是利用氣敏材料在通過氣體時(shí)產(chǎn)生電阻，測(cè)量其形成電動(dòng)勢(shì)從而測(cè)量氣體濃度。 常見氣體傳感器簡(jiǎn)介 （ 1）半導(dǎo)體氣體傳感器 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 半導(dǎo)體氣體傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的氣體傳感器，以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器。 (2)利用物理性質(zhì)的氣體傳感器：如熱導(dǎo)氣體傳感器、光干涉氣體傳感器、紅外傳感器等。 氣體傳感器的選型 氣體傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量 (即濃度 )轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。以上是根據(jù)報(bào)警器應(yīng)具備的功能，提出的整體設(shè)計(jì)思路。 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 氣體信號(hào)采集電路一般由氣敏傳感器和模擬放大電路組成，將氣體信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬的電信號(hào)。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本文設(shè)計(jì)了一種靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜的煤氣檢測(cè)系統(tǒng)，采用氣敏傳感器，氣敏傳感器是能夠感知環(huán)境中某種氣體及其濃度的一種敏感器件，它將氣體成分、濃度等有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而可以進(jìn)行檢測(cè)。 單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，燃?xì)庑孤﹦t是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｐ枰獪y(cè)量和控制的一個(gè)問題。燃?xì)鈱＜抑赋?，燃?xì)庑孤┗驈U氣排放而大量產(chǎn)生的一氧化碳是燃?xì)庵卸臼录母矗绮捎萌細(xì)庑孤﹫?bào)警器就能得到及時(shí)的警示。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)外還剛剛啟動(dòng)。 在安防報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)含量上，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品差距不是很大，許多指標(biāo)已經(jīng)超越，存在的問題是：類似于國(guó)外安防報(bào)警產(chǎn)品的大批量規(guī)?；纳a(chǎn)才剛起步，有待于積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，也因此在產(chǎn)品一致性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性上有 一些差距；國(guó)內(nèi)正在形成權(quán)重的大型企業(yè)和集團(tuán)，這樣可以帶領(lǐng)國(guó)內(nèi)的各家企業(yè)去沖擊海外市場(chǎng)，并最終占領(lǐng)海外的安防報(bào)警市場(chǎng)。這些傳感器都是通過對(duì)周圍環(huán)境中的可燃?xì)怏w的吸附，在傳感器表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，造成傳感器的電物理特性的改變，經(jīng)單片機(jī)處理后報(bào)警。 關(guān)鍵詞： 燃?xì)? MQ7 報(bào)警器 燃?xì)忾y 單片機(jī) 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第一章 緒論 燃?xì)庑孤﹫?bào)警的概述 燃?xì)庑孤﹫?bào)警器是非常重要的燃?xì)獍踩O(shè)備，由氣敏傳感器、單片機(jī)和報(bào)警器組成。怎樣防止煤氣泄露，設(shè)計(jì)出合理有效的燃?xì)鈭?bào)警控制系統(tǒng)，保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全已成為人們迫切關(guān)心的問題。更有嚴(yán)重者，因室內(nèi)煤氣濃度過高，又沒有采取及時(shí)的急救措施而引起中毒的事故也不少 見。氣體信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，經(jīng) AT89C51 單片機(jī)處理送往數(shù)碼管顯示，并對(duì)處理后的 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否大于某個(gè)預(yù)設(shè)值，如果大于則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲音，再者大于最高預(yù)設(shè)值，燃?xì)忾y將會(huì)進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，反之則為正常狀態(tài)。氣體報(bào)警器的探測(cè)氣敏傳感器主要半導(dǎo)體型、接觸燃燒式、電化學(xué)氣敏傳感器，還有少量的其他類型。在目前中國(guó)許多冠名以高新技術(shù)的行業(yè)中，中國(guó)企業(yè)大多做的是下游的制造和服務(wù)，分取極少一部分的利潤(rùn)，像安防報(bào)警產(chǎn)品那樣又擁有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又擁有大量市場(chǎng)的行業(yè)其實(shí)是很少的。由于中國(guó)的建設(shè)正在面臨飛速發(fā)展，我們應(yīng)該抓住廣闊的市場(chǎng)空間，慶幸的是中國(guó)企業(yè)抓住了這次機(jī)遇，頂住了挑戰(zhàn)，先是一批國(guó)家的科研院所，后是一批國(guó)營(yíng)企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)，業(yè)內(nèi)也吸引和凝聚一大批國(guó)內(nèi)的技術(shù)和管理周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 精英，花了多年時(shí) 間，通過幾次產(chǎn)品更新?lián)Q代，就使自己的產(chǎn)品緊緊跟上了國(guó)際水平，并且奪回了大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使得現(xiàn)在大多國(guó)外產(chǎn)品只有招架之勢(shì)，這是典型的自力更生，走自己的路。使用燃?xì)鈭?bào)警器是對(duì)付燃?xì)鉄o(wú)形殺手的重要手段之一。人們對(duì)居住環(huán)境要求的日見增高，體現(xiàn)在希望住宅不僅更便利、舒適而且更安全。 所以怎樣防止燃?xì)庵卸九c爆炸已成為人們的迫切需要 [1]。 第二章 燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
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