【正文】 812倍。 可燃性氣體檢測報警器結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)本設(shè)計要求及使用環(huán)境、成本等因素選用的MQ2型半導體電阻式煙霧敏感器件。一般連續(xù)使用兩個月后應對傳感器進行量程校準，這種經(jīng)常性對傳感器的維護，無形中加大了工作人員的工作量，同時增加了報警器的維護成本?？刂破髋c探測器結(jié)合使用，可在防爆現(xiàn)場長期監(jiān)測煙霧的濃度。目前我國已有許多城市鋪設(shè)了煤氣管道，使用人口約達二億人，煤氣發(fā)生基地及中轉(zhuǎn)站也達幾千家。近十年來，農(nóng)村的沼氣使用也得到了極大的發(fā)展。煙霧檢測報警器的方案設(shè)計煙霧檢測報警器是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應包括：煙霧信號采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路。經(jīng)過對比上述兩種煙霧傳感器的應用特性，發(fā)現(xiàn)半導體煙霧傳感器的優(yōu)點更加突出：靈敏度高、響應快、抗干擾性好、使用方便、價格便宜，且不會發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護成本較低等。煙霧檢測報警器的硬件設(shè)計在報警器的設(shè)計中，單片機是其核心部件。Flash存儲器的掉電保護功能可用于程序數(shù)據(jù)保存，可以按字或字節(jié)讀寫，最小擦除單位為1段，經(jīng)過擦除的位為“1”，寫入位為“0”。同相比例運算電路中反饋的組態(tài)為電壓串聯(lián)負反饋，同樣可以利用理想運放工作在線性區(qū)時的兩個特點來分析其電壓放大倍數(shù)。單片機STC12C5410AD的18腳、12腳、13腳，控制輸出的狀態(tài)指示燈。用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機對話界面，在程序中設(shè)置斷點，在STC12C5410AD中，可以同時設(shè)置3個硬件斷點，它是經(jīng)過串口的傳輸，由芯片中的幾組斷點條件寄存器實現(xiàn)的。 在煙霧傳感器對煙霧濃度采樣時，可能會遇到尖脈沖干擾的現(xiàn)象。本報警器設(shè)計附加一個按鍵，功能為：確定(消音)。 (2) 數(shù)字濾波過程中的有限字長效應在中位值平均濾波法數(shù)字濾波過程中，用到了乘法和除法運算，因此在運算過程中，由于字長有限而不能保留原有數(shù)據(jù)的有效位數(shù)會出現(xiàn)舍入誤差，由于累計計算會造成計算誤差。本論文設(shè)計的煙霧報警器由煙霧信號采集電路與單片機控制電路兩大部分構(gòu)成。另外，系統(tǒng)還受到各種外部電磁噪聲的干擾，設(shè)計上，把探測器與控制器之間的信號線用屏蔽電纜連接。本設(shè)計中設(shè)定甲烷的爆炸下限為10%體積比，對應的報警限設(shè)在20%LEL，也就是甲烷含量為2%體積比時報警器報警。可以看出，電壓值與煙霧濃度之間是非線性的關(guān)系，為了實時顯示煙霧濃度，需要對其進行線性化處理。首先設(shè)定定時初值50ms，利用IAP寫入EEPROM，作為取值間隔。 STC12系列單片機下載程序使用的是STC單片機ISP下載編程軟件。顯示濃度級別，其主要技術(shù)參數(shù)如下：模塊工作電壓： ；工作電流：80ma,每段10ma；字高：；環(huán)境相對濕度：85％ ；視角：6:00 ；工作溫度：10+50176。本系統(tǒng)采用的半導體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個參考電阻，再經(jīng)過一個放大電路即可發(fā)送給ADC采集。為適用于本論文設(shè)計的煙霧檢測報警器，應選擇一種比8051系列速度快，功耗低，抗干擾性好，而又避免C語言編程溢出問題的單片機。系統(tǒng)應采用高性能的單片機，要求工作穩(wěn)定、測量精度高、通用性強、功耗低，保證報警器的精確性及可靠性，而且最好體積小，成本低，有利于減少報警器的體積，降低報警器的成本。因此，經(jīng)常對傳感器進行標定，是保證其準確性的必要的途徑。若有燃氣泄漏，檢漏儀便會發(fā)出聲光報警，同時數(shù)字顯示煙霧濃度，以便及時采取安全措施，防止爆炸等惡性事故的發(fā)生。該報警裝置是石油化學工業(yè)、有毒氣體泄漏可能的生產(chǎn)工廠及家庭防火防爆必備的儀器。到2006年底，全國沼氣池數(shù)量已達近1300萬座，這就為檢測沼氣濃度的儀器提供了市場。煙霧信號采集電路一般由煙霧傳感器和模擬放大電路組成，將煙霧信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號。因此，本設(shè)計采用半導體煙霧傳感器作為報警器煙霧信息采集部分的核心。它一方面要接收來自傳感器送來的煙霧濃度對應的模擬信號和故障檢測信號，另一方面要對兩種信號分別進行處理，控制后續(xù)電路進行相應動作；與此同時查詢是否有鍵按下的請求。脈寬調(diào)節(jié)模式，所有PCA模塊都可用作PMW輸出，輸出頻率取決于PCA定時器的時鐘源。同相比例運算電路有以下幾個特點：(1)同相比例運算放大電路是一個深度的電壓串聯(lián)負反饋電路。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。 用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機對話界面，檢查或修改Flash芯片 內(nèi)的各種存儲器、寄存器的數(shù)據(jù)。干擾通常只影響個別采樣點的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)與其他采樣點的數(shù)據(jù)相差比較大。 報警子程序流程圖 鍵盤處理子程序?qū)嶒灆z定及誤差分析 本論文設(shè)計的煙霧檢測報警器選用“LEL”作為煙霧的測量單位及衡量標準，下面介紹關(guān)于LEL的相關(guān)概念。 硬件誤差主要來自以下四個方面：(1)傳感器非線性誤差，本系統(tǒng)選用MQ2型半導體陶瓷式煙霧傳感器，煙霧濃度與輸出電壓存在一定的非線性，使用折線插值方法進行線性化處理。根據(jù)設(shè)計要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用MQ2型半導體電阻式煙霧傳感器，該傳感器是對以烷類煙霧為主的多種煙霧有良好敏感特性的廣譜型半導體敏感器件，它的靈敏度適中，具有響應與恢復特性好，長期工作穩(wěn)