【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及 C4組成電源電路， 220V 交流電壓經(jīng) VD4整流， C4濾波電容，即利用電容通交阻直作用為下一電路提供直流電壓，使整個(gè)電路開始工作。 2．氣敏傳感器 氣敏傳 感器 QM 組成煙霧傳感器，當(dāng)室內(nèi)煙霧濃度超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，它的 A、 B極間阻值降低，流過(guò)的電流增大，通過(guò) VD2使 VT1導(dǎo)通。 3．溫度傳感器 熱敏電阻 RT 組成溫度傳感器，當(dāng)室內(nèi)溫度升高超過(guò)一定溫度后， RT 阻值變小，流過(guò) RT 的電流增大，通過(guò) VD1使 VT1導(dǎo)通。 4．控制電路 NE555 組成的施密特電路作為控制電路，用來(lái)控制雙向晶閘管的開通與關(guān)閉，接通和斷開換氣扇的工作電源，是換氣扇開始或停止工作。 5．雙向晶閘管開關(guān)控制 當(dāng) VT1 導(dǎo)通后，它的集電極電壓降低，這一低電壓通過(guò) NE555 的②腳使其輸出高電平。這一高電平通 過(guò) R4及 VD3加至 VS 的控制極，使 VS 導(dǎo)通。換氣扇的工作電源被接通，換氣扇工作。 當(dāng)室內(nèi)溫度降低、空氣清新后， VT1截止，集電極變?yōu)楦唠娖?。這一高電平通過(guò) 氣氣 敏敏 傳傳 感感器器 控控 制制 電電 路路 電電 源源 雙雙 向向 晶晶 閘閘管管 開開 關(guān)關(guān) 控控制制 溫溫 度度 傳傳 感感器器 圖 21 設(shè)計(jì)框圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 5 頁(yè) NE555 的⑥腳使其輸出端為低電平。于是 VS 關(guān)斷，切斷換氣扇電源，換氣扇停轉(zhuǎn)。 RP1用來(lái)調(diào)整 QM 元件加熱電極的工作電壓，通常 5V 左右。 RP2用來(lái)調(diào)節(jié)溫度起控點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，使其在某一溫度下氣控。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 6 頁(yè) 第 3 章 電源電路 電路原理圖 圖 31 電源電路原理 圖 工作原理分析 簡(jiǎn)單介紹一下電源電路中各元器件的功能和作用： VD4是一個(gè)整流二極管，對(duì) 220V 交流電壓進(jìn)行整流。 C4是一個(gè)濾波電容，其大小 ，進(jìn)行通交阻直作用，濾除交流成分，使直流成分為下幾個(gè)電路部分提供工作電壓。 R5 是一個(gè)限流電阻，其阻值 R5=270K,相當(dāng)?shù)拇?，可以看出是一個(gè)限流電阻，使其降壓，防止大電流通過(guò)損壞元器件，使電路不能正常工作。 C5是一個(gè)保護(hù)電容，其大小 ，它的作用是保護(hù)前面的二極管 VD4。同時(shí)與電阻 R5并聯(lián)組成 RC 諧振電路。C5 220V R5 VD4 C4 DW 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 7 頁(yè) 第 4章 溫度傳感器和煙霧傳感器的工作原理 溫度傳感器 溫度傳感器熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的 。 溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱 電 阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 半導(dǎo)體熱敏電阻 半導(dǎo)體熱敏電阻簡(jiǎn)稱熱敏電阻， 是一種新型的半導(dǎo)體測(cè)溫元件熱敏電阻式利用某些金屬氧化物或單晶鍺、硅等材料，按特定工藝制成的感溫元件。熱敏電阻可分為 3種類型，即正溫度系數(shù) (PTC)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)（ NTC）熱敏電阻，以及在某一特定溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻器（ CTR），熱敏電阻在電路中的符號(hào)如下： 熱敏電阻的特性 如圖 41 列出了不同種類熱敏電阻的（ Rt— t）特性曲線。曲線 1 和曲線 2 為負(fù)溫度系數(shù)（ NTC 型）曲線，曲線 3 和 4 為正溫度系數(shù)（ PTC 型）曲線。由圖中可以看出 3 特性曲線的熱敏電阻，更適用于溫 度的測(cè)量，而符合 4 特性曲線的熱敏電阻因特性曲線變化陡峭則更適用于組成控制開關(guān)電路。與金屬熱電阻相比熱敏電阻的特點(diǎn)是： 1． 電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，約為金屬電阻的 10 倍。 2． 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，可測(cè)點(diǎn)溫。 Rt 圖 41 熱敏電阻的符號(hào) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 8 頁(yè) 3． 電阻率高，熱慣性小，適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。 4． 易于維護(hù)和進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。 5． 制造簡(jiǎn)單，適用壽命長(zhǎng)。 6． 互換性差，非線性嚴(yán)重。 氣敏傳感器 人類的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)與周圍的環(huán)境氣氛緊密相關(guān)，氣氛的變化對(duì)人類有極大的影響，因而我們需要使用大量的氣敏傳感器來(lái)檢測(cè)氣體的成分。 檢測(cè)環(huán)境 是否有煙霧和煙霧的濃度，例如檢測(cè)起火時(shí)的濃煙。煙霧探頭碰到煙霧或某些特定的氣體，煙霧探頭內(nèi)部阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)模擬值，從而對(duì)其進(jìn)行控制。 氣敏傳感器就是能感知環(huán)境中某種氣體及其濃度的一種器件，它將氣體的種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以獲得與待側(cè)氣體在環(huán)境中訊在情況有關(guān)的信息，從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。 氣敏傳感器是一種基于聲表面波器件波速和頻率隨外界環(huán)境的變化而發(fā)生漂移的原理制作而成的一種新型的傳感器。 氣敏傳感 器在電路中的符號(hào)如下： 1— 負(fù)指數(shù)型 NTC 2— 突變性 NTC 3— 線性型 PTC 4— 突變型 PTC 圖 42 各種熱敏電阻的特性曲線 200 100 710 2 4 3 1 A B C D 圖 43 氣敏傳感器的符號(hào) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 9 頁(yè) 電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器 電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用氣體在金屬氧化物半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)，導(dǎo)致敏感元器件阻值變化的原理來(lái)制作的。當(dāng)氧化型氣體吸附到 N 型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子減少，電阻率上升；當(dāng)氧化氣體吸附到 P 型半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的載流子增多，電阻率下降。當(dāng)還原型氣體吸附到 N 型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子增多，電阻率下降；當(dāng)還原型氣體吸附到 P 型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子減少，電阻率上升。 氣敏電阻的材料是金屬氧化物，合成時(shí)加敏感材料和催化劑燒結(jié)。金屬氧化物有N 型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體。通常器件工作在空氣中，由于氧化作用，空氣中的氧被半導(dǎo)體材料的電子吸附負(fù)電荷，結(jié)果半導(dǎo)體材料的傳導(dǎo)電子減少，電阻增加，使器件處于高阻狀態(tài)。當(dāng)氣敏元件與被測(cè)氣體接觸時(shí)，會(huì)與吸附的氧發(fā)生反應(yīng)，將束縛的電子釋放出來(lái)，敏感膜表面電導(dǎo)增加使元件電阻減小。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 10 頁(yè) 第 5 章 控制 電路原理及其中關(guān)鍵元器件的介紹 控制電路的原理圖 圖 51 控制電路的原理圖 工作原理分析 控制電路由 VT1和 R NE55 R VD C VS 組成，當(dāng) VT1導(dǎo)通后，它的集電極電壓降 低，這一低電壓通過(guò) NE555 的②腳使其輸出高電平。這一高電平通過(guò) R4及 VD3加至 VS 的控制極，使 VS 導(dǎo)通。換氣扇的工作電源被接通，換氣扇工作。 當(dāng)室內(nèi)溫度降低、空氣清新后， VT1 截止，集電極變?yōu)楦唠娖?。這一高電平通過(guò)NE555 的⑥腳使其輸出端為低電平。于是 VS 關(guān)斷，切斷換氣扇電源，換氣扇停轉(zhuǎn)。所以可以明顯看出此電路實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)控制功能，只有 IC 芯片②腳為高電平時(shí)電路才工作。IC NE555 VT1 9041 R3 3K R4 470 VD3 2CP18 C3 2 6 8 4 3 1 5 VS 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 第 11 頁(yè) 第 6 章 555 芯片的介紹 555 時(shí)基電路誕生于 20 世紀(jì) 70 年代初，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與實(shí)踐，而跟著更加廣泛的使用。 555 電路可以組成 RS 觸發(fā)器