word版可編輯-可燃氣體報警器電路設計精心整理doc-資料下載頁
2025-07-15 12:03本頁面
【正文】 極性端與負載電阻的下端相連，使負載上始終可以得到一個單方向的脈動電壓。整流電路采用單相橋式整流電路,單相橋式整流電路由四只二極管組成，其構成原則就是保證在變壓器副邊的電壓在整個周期內，負載上的電壓和電流方向始終保持不變。在5V的部分電路中工作原理與之相同。濾波電路的作用是濾除脈動電壓中的諧波分量，使其輸出平滑的直流電壓，它最基本的濾波元件是濾波電容，其濾波原理是：利用這些電容在整流二極管導通期間儲存能量、在截止期間釋放能量的特性，使輸出電壓變得相對比較平滑，起到一定濾波作用。常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。其中無源濾波又主要包括電感濾波、電容濾波和復式濾波三種形式。有源濾波的主要形式是有源RC濾波。本次設計濾波電路采用電容濾波電路，在整流電路的輸出端和三端穩(wěn)壓器分別并連電容即構成電容濾波電路。另外電容CC6可有效抑制來自電網(wǎng)的高頻干擾，電容CC8作用也是抑制高頻干擾，主要是清除三端穩(wěn)壓器LM7805和LM7905的自激震蕩，從而保證電源電路輸出比較穩(wěn)定的177。5V穩(wěn)定直流電壓[11]。3 電路調試詳細電路圖見附錄。按設計電路圖搭建電路，然后進行電路調試，具體步驟如下：(1)接通電源，電壓表測量LM7805的輸入端應為+9V左右，輸出端應為+5V左右。測量LM7905的輸入端應為9V左右，輸出端應為5V左右。(2)測量LM324的8腳即延時電路中放大器的輸出端輸出應為低電平，延時結束后，LM324的8腳應為高電平，通過使用不同阻值的R10或不同電容量的C12，可調整延時時間的長短。(3)調節(jié)RP1大小來設定報警電路的參考值，可用可調電阻替換氣體傳感器GSA2來進行調節(jié)，開始將電阻值預調到最大，然后慢慢調小，當可調電阻調到一定值時，如果發(fā)光二極管正常發(fā)光，說明電路沒有問題。如果沒有發(fā)光，仔細檢查滯回比較環(huán)節(jié)和反相比例環(huán)節(jié)是否有問題。當R1電壓低于參考值時，檢查滯回比較環(huán)節(jié)輸出是否為高電平，反相比例環(huán)節(jié)輸出是否為低電平；當R1電壓高于參考值時，檢查滯回比較環(huán)節(jié)輸出是否為低電平，反向比例環(huán)節(jié)輸出是否為高電平。如果以上條件都滿足時說明比較環(huán)節(jié)和反相比例環(huán)節(jié)沒有問題。(4)檢查三極管8050控制的部分，將1K電阻一端接5V電源，另一端接三極管基極，如果有光報警則說明三極管控制的報警部分也沒有問題。(5)對555芯片的4腳和8腳加5V電源，如果揚聲器發(fā)出聲響則聲報警部分沒有問題。(6)報警氣樣標定方法：將電路調試完好的報警器通電預熱10分鐘，根據(jù)被測氣體按體積比配制成所需濃度的標定氣樣，在通電狀態(tài)下將預熱后的報警器置于上述氣樣中。10秒鐘后氣體傳感器充分感測到被測氣體，微調報警器上的RP1至報警器剛好鳴響報警，反復幾次即可完成報警氣樣標定[12]。至此，調試過程結束。4 結論本次設計基本上完成了可燃氣體報警電路的設計與硬件實現(xiàn)。根據(jù)設計要求，搜集大量的相關資料和反復試驗，最終設計并制作出了能對煤氣實現(xiàn)報警的電路。在基本功能上，設計出的電路可以實現(xiàn)預期效果。設計完成的可燃氣體報警器經(jīng)實驗驗證可以對可燃氣體實現(xiàn)報警功能，綜合考慮此次設計，完成后的電路主要有以下幾個方面的優(yōu)點：(1)傳感器探頭靈敏度和電路增益可調，使之可以后期設定對不同濃度的可燃氣體進行報警。(2)電路新增了延時的功能，可以有效減少初次接通電路時由于氣敏傳感器電阻較小而發(fā)生的誤報警操作。(3)報警電路采用多種不同報警方式，出了聲、光報警外，引入聯(lián)動報警電路可控制機外設備對火災或爆炸隱患及時采取有效動作。(4)本設計中選用的芯片合適且較為常用，大大簡化了電路結構，且在功能的穩(wěn)定性方面較為理想。在硬件電路設計和完成的過程中，在基本功能上，已經(jīng)實現(xiàn)了預定了效果。但相對于能夠用于現(xiàn)場的可燃氣體報警器來說，本次設計尚存在一些差距。 (1)在一些元器件的選型上，沒有考慮成本的問題，可能使產(chǎn)品價格偏高，所以一些元器件需要重新選擇。(2)由于實驗條件所限，此次設計沒有經(jīng)過高溫實驗，這對考驗電路的可靠性也是個缺憾。(3)由于設計出的產(chǎn)品完全是在實驗室環(huán)境中設計、組裝、試驗的，所以未對此報警器拿到將要被使用的工業(yè)環(huán)境進行測試，所以其穩(wěn)定性有待提高。通過此次設計，使我對氣體傳感器的種類和特性更加熟悉，對LM324芯片、三極管8050、三端穩(wěn)壓器LM780LM7905等電子器件的工作原理的了解更加深刻。同時使我對電子電路設計過程有了比較明確的認識，有助于我在以后的電路設計中，更加全面具體地考慮問題。參考文獻[1] 何希才，傳感器及其應用電路．北京：電子工業(yè)出版社，2001：1～6，119～130[2] 王家楨，王俊杰．傳感器與變送器．北京：清華大學出版社，2001：204～207[3] 朱蘊璞，孔德仁，王芳．傳感器原理及應用．北京：國防工業(yè)出版社，2005：184～196[4] 王化祥，張淑英．傳感器原理及應用．天津：天津大學出版社，2002：213～224 [5] 梁森，王侃夫，黃杭美．自動檢測技術．北京：電子工業(yè)出版社，2002：33～36[6] 華成英，童詩白．模擬電子技術基礎．北京：高等教育出版社，2006：424～432,513～519[7] 余孟嘗．數(shù)字電子技術基礎．北京：高等教育出版社，2005：371～390[8] 吳立新．實用電子技術手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2002：112～123[9] 王大為，金華京，姜日新．實用電子電路大全. 北京：1991：277～301[10] 陳永甫．555集成電路應用800例．北京：電子工業(yè)出版社，1994：16～24[11] 張國峰，張維．實用穩(wěn)壓電源150例．北京：人民郵電出版社，1993：270～310[12] Anton F P Van Putten．Electronic Measurement System theory practice．Iop Publishing Ltd，1996：121～142附 錄16
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