可燃?xì)怏w警報(bào)器電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-30 08:52本頁面
【正文】 不發(fā)光，繼電器無動(dòng)作，當(dāng)輸入高電平，三極管飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管發(fā)光，繼電器動(dòng)作。圖29 光報(bào)警及聯(lián)動(dòng)電路光報(bào)警及聯(lián)動(dòng)電路是由三極管8050 驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光二極管和繼電器HKF11來實(shí)現(xiàn)的。此電路的開關(guān)功能由8050三極管實(shí)現(xiàn)，控制信號(hào)通過控制三極管的導(dǎo)通和截止來控制LED亮滅和電磁繼電器的吸合和斷開。調(diào)節(jié)RP2大小，可以調(diào)節(jié)振蕩器震蕩頻率，即可改變揚(yáng)聲器聲音大小[10]。圖28 555芯片輸出端脈沖波5腳是控制電壓端，加上控制電壓可以改變參考電壓，此次設(shè)計(jì)中將這一引腳連接濾波電容后接地，增強(qiáng)電路的抗干擾能力。在暫穩(wěn)態(tài)Ⅰ，電容C5又充電、Uc再上升，接通電源之后電路就在這兩個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)，于是由555芯片構(gòu)成的多諧振蕩器的輸出端就產(chǎn)生了矩形脈沖信號(hào)。當(dāng)Uc放電下降到Vcc/3時(shí)，比較器A2輸出跳變?yōu)?，基本RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到1狀態(tài)。放電時(shí)間常數(shù)是R2* C。(2)暫穩(wěn)態(tài)Ⅱ：3腳輸出低電平是電路的另一種暫穩(wěn)態(tài)，此時(shí)D飽和導(dǎo)通。當(dāng)Uc電壓升高到2Vcc/3時(shí),比較器A1輸出跳變?yōu)?,基本RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到零狀態(tài)，3腳輸出低電平。表22 555電路的邏輯功能RDTHTROUTVT0XX0導(dǎo)通12/3Vcc1/3Vcc0導(dǎo)通12/3Vcc1/3Vcc不變不變1X1/3Vcc1截止多諧振蕩電路接通電源前電容C上無電荷，所以在接通電源瞬間，電容還來不及充電，故Uc＝0V，比較器A1輸出為A2輸出為0，基本RS觸發(fā)Q=1，3腳輸出為高電平。其引腳功能為：1地線，2觸發(fā)，3輸出電平，4復(fù)位，5控制電壓，6閥值電壓，7放電，8電源(Vcc)。NE555集成電路的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖27所示。NE555集成電路是一種模擬和數(shù)字電路相混合的集成電路。NE555芯片正常工作時(shí)，4腳接收到控制信號(hào)后3腳輸出矩形脈沖，經(jīng)過隔直電容C11驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。如圖26所示。下文中將對(duì)報(bào)警電路的聲報(bào)警電路和光報(bào)警及聯(lián)動(dòng)電路分別作詳細(xì)介紹[9]。本設(shè)計(jì)報(bào)警功能主要由多諧振蕩電路驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，三極管8050驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。 報(bào)警電路設(shè)計(jì)根據(jù)不同的用途，可以選擇不同的報(bào)警方式，較常用的是聲光報(bào)警方式，有時(shí)采用聯(lián)動(dòng)報(bào)警方式，不但可以起到報(bào)警作用，還可以配合外部設(shè)備對(duì)檢測(cè)到的危險(xiǎn)采取果斷措施。根據(jù)具體情況針對(duì)電容的容值與電阻的阻值不同可設(shè)定不同的延遲時(shí)間，一般選用的延時(shí)都不要太大，否則影響檢測(cè)電路的正常工作。通過改變電阻R10阻值或電容C12容量，可調(diào)整延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間。由電阻R10和電容C12輸入運(yùn)算放大器A3的同相輸入端，R11和R12輸入運(yùn)算放大器A3的反相輸入端，因?yàn)橥姾箅娙菪枰欢ǖ臅r(shí)間充電，此時(shí)運(yùn)放的同相輸入端低于反相輸入端，輸出與反相端相同，運(yùn)算放大器A3輸出端為低電平，使A點(diǎn)的電壓被鉗制，所以R1上的負(fù)載電壓不會(huì)立即變化。圖25上電延時(shí)電路延時(shí)電路是通過LM324同相輸入端與反相輸入端電壓進(jìn)行比較輸出控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。為了防止這一現(xiàn)象，就需要在電路中加一個(gè)延時(shí)電路來延遲初次報(bào)警時(shí)間。反響比例運(yùn)算電路可以通過更換電阻來提高對(duì)報(bào)警電路的驅(qū)動(dòng)能力[7]。反相比例運(yùn)算電路由圖23中ARR7組成。如果uI是從小于UT1的值逐漸增大到UT1uIUT2，那么u0應(yīng)為+UZ；如果uI是從大于UT2的值逐漸減小到UT1uI UT2，那么u0應(yīng)為UZ；曲線具有方向性。圖24 電壓傳輸特性從上面電壓傳輸特性曲線上可以看出，當(dāng)UT1uI UT2，輸出電壓可能是177。因?yàn)閮蓚€(gè)閾值電壓UTUT2大小不同，就出現(xiàn)了一個(gè)滯回窗口，當(dāng)輸入電壓值uI減小到UT1時(shí)，只要再減小一個(gè)無窮小量，輸出電壓u0就會(huì)從UZ躍變?yōu)?UZ，可見，由于u0從+UZ躍變?yōu)閁Z和u0從UZ躍變?yōu)?UZ的閾值電壓是不同的，所以就出現(xiàn)了電壓跳變和返回時(shí)的窗口滯回區(qū)間。UTUT2分別是兩次越變時(shí)的閾值電壓，且知 （21） （22） 式中是參考電壓，可以調(diào)節(jié)RP1大小來設(shè)定此參考電壓值的大小當(dāng)輸入電壓。當(dāng)輸入電壓uI增大到UT2時(shí)，只要再增大一個(gè)無窮小量，輸出電壓u0就會(huì)從+UZ躍變?yōu)閁Z。UZ（其中UZ是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓）。圖23中由RRRPRR5以及兩個(gè)穩(wěn)壓二極管組成的滯回比較器。如果我們?cè)O(shè)定某濃度時(shí)報(bào)警，那么我們就設(shè)定滯回比較器的正相輸入電壓與該濃度時(shí)R1時(shí)的負(fù)載電壓相同。 滯回比較器所檢測(cè)的信號(hào)就是R1上的負(fù)載電壓，負(fù)載電壓與設(shè)定電壓經(jīng)滯回比較器比較后輸出。所以將比較器A1連接一些元器件組成滯回比較電路?？紤]到實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，報(bào)警器周圍的可燃?xì)怏w濃度是不斷變化的，氣體濃度的變化會(huì)引起傳感器電阻率發(fā)生相應(yīng)變化，通過影響在電路中的分壓來控制檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)可燃?xì)怏w濃度在設(shè)置的氣體臨界報(bào)警濃度附近徘徊時(shí)，就會(huì)使報(bào)警器報(bào)警部分也處于臨界報(bào)警狀態(tài)而不停地開關(guān)，即整個(gè)報(bào)警電路的穩(wěn)定性不能得到保證，這不僅不能起到預(yù)防報(bào)警作用，而且非常容易造成排風(fēng)機(jī)等外部設(shè)備的損壞，因此需要加入防抖動(dòng)電路。當(dāng)氣體傳感器GSA2檢測(cè)到可燃?xì)怏w后，自身電阻值變小，使與之串聯(lián)的R1上所加載的電壓上升，當(dāng)R1電壓大于比較器A1設(shè)定的基準(zhǔn)電壓時(shí)，A1輸出信號(hào)，再經(jīng)過反相比例電路輸出檢測(cè)信號(hào)[5]。 可燃?xì)怏w檢測(cè)及信號(hào)處理（1）可燃?xì)怏w檢測(cè)可燃?xì)怏w檢測(cè)電路主要完成對(duì)可燃?xì)怏w濃度信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，此電路主要由圖23中傳感器GSA2和分壓電阻R1構(gòu)成氣體信號(hào)檢測(cè)部分， RP1與R2構(gòu)成比較電壓部分，通過調(diào)節(jié)RP1的阻值，可以設(shè)定報(bào)警電壓，而報(bào)警電壓對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的氣體濃度。②Ro在50KΩ～1000KΩ間，可按用戶要求分檔供應(yīng)。圖22 傳感器測(cè)量電路 路煤氣（H2）氣敏傳感器GSA2技術(shù)指標(biāo)如表21所示。由于GSA2在主電路中作為阻值隨氣體濃度變化的變值電阻使用，它可以將周圍可燃?xì)怏w濃度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)配合后面的滯回電路和反向運(yùn)算放大電路控制報(bào)警電路，從而發(fā)揮對(duì)可燃?xì)怏w的報(bào)警功能。氣敏傳感器GSA2在正常情況下具有一定阻值R，隨著周圍可燃?xì)怏w濃度增大而阻值逐漸變小。對(duì)于如TiO2 、SnO2等N
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1