【正文】 入一路傳感器信號采集電路，利用雙通道數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集的優(yōu)化，主要是利用輔助的一路進行修正主傳感器，以提高精度和可靠性。控制器與探測器結(jié)合使用，可在防爆現(xiàn)場長期監(jiān)測煙霧的濃度。 檢漏儀的體積較小， 可隨身攜帶或手持，主要應用于燃氣管理的查漏與巡檢。 (2)工業(yè)用煙霧報警器及有毒有害煙霧報警器 ： 工業(yè)用煙霧報警器及有毒有害煙霧報警器只是檢測探頭有差異，而在原理和應用中都很相近。 燃氣報警器可分為民用火災煙霧報警器、工業(yè)用煙霧報警器、 有毒有害煙霧報警器三大系列產(chǎn)品。但主要是在引進國外先進的傳感器技 術(shù)和先進的生產(chǎn)工藝基礎上，進 行研究與開發(fā)形成自己的特色。 國外從 20 世紀 30 年代開始研究及開發(fā)煙霧傳感器，且發(fā)展迅速，一方面是因為人們安全意識增強，對環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是因為傳感器市場增長受到政府安全法規(guī)的推動。到 2021 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。隨著全社會對防火防爆及人身安全的重視程度的提高，這個數(shù)字會繼續(xù)增長。 目前我國已有許多城市鋪設了煤氣管道，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。 煙霧檢測報警裝置是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度并具有報警功能的儀器。為了減少這類事故的發(fā)生，就必須對煙霧進行現(xiàn)場實時檢測，采用先進可靠的安全檢測儀表，嚴密監(jiān)測環(huán)境中煙霧的濃度，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取有效措施，避免事故發(fā)生，才能確保工業(yè)安全和家庭生活安全。 1 緒論 、目的和意義 隨著科技的發(fā)展，越來越多的巨大的隱患由于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活而產(chǎn)生。 為了早期發(fā)現(xiàn)和通報火災，防止和減少火災危害，保護人身和財產(chǎn)安全 ，保衛(wèi)社會主義現(xiàn)代 化 建設 ，防止火災引起燃燒、爆炸等事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失，甚至危及生命安全。因此，研究煙霧的檢測方法與研制煙霧報警 器就成為傳感器技 術(shù)發(fā)展領域的一個重要課題。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。如果這些家用燃氣和煤氣基地及中轉(zhuǎn)站的報警率按 10% 計算，煙霧檢測報警器的需求量就達 2021 萬臺以上。近十年來，農(nóng)村的沼氣使用也得到了極大的發(fā)展?？梢?，煙霧報警器具有十分廣闊的市場前景。我國在 70 年代初期開始研制煙霧報警器，生產(chǎn)型號多樣、品種較齊全，應用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)擴展到幾乎所有危險作業(yè)環(huán)境的各種類型報警器，產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加。近年來， 在煙霧選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有很大進步。 (1)民用火災煙霧報警器 ： 民用火災煙霧報警器為居民家庭用的火災報警器 ,一般安裝在廚房，遇到火災產(chǎn)生的煙霧時 ，報警器可發(fā)出聲光報警，或同時伴有數(shù)字顯示，同時聯(lián)動外部設備 ， 有的報警器可自動開啟排風扇，把煙霧排出室外 。工 業(yè)用燃氣報 2 警器及有毒煙霧報警器根據(jù)檢測環(huán)境的不同，也可分為檢漏儀、控制器和探測器。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。 本篇論文是煙霧報警器的研制，主要基本部分和擴展部分： (1)基本部分 ：對系統(tǒng)進行整體規(guī)劃和結(jié)構(gòu)設計； 以 STC12C5410AD 單片機為中央處理器，對硬件電路進行設計和 改進，使其功能更加完善 ， 系統(tǒng)硬件電路主要分為前置放大電路、鍵盤電路、串口通信電路、聲音報警電路、狀態(tài)指示燈電路、液晶顯示電路六個 部分； 系統(tǒng)的軟件編制 ， 按照軟件實現(xiàn)的功能，主要分為主程序、初始化子程序、鍵盤處理子程序、濾波子程序、線性化處理子程序、濃度顯示子程序、報警子程序、報警限值設置子程序、串口通信子程序 ； 硬件電路和軟件的綜合調(diào)試。 煙霧檢測報警器的方案設計 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。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從煙霧檢測電路送出的模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的數(shù)字信號后送入單片機。為方便檢測與監(jiān)控，使儀器測試人員及用戶能夠直 觀地觀察到環(huán)境中的可燃煙霧濃度值，可將濃度值送到顯示屏中。為使報警裝置更加完善，可以在聲音報警基礎上，加入光閃報警，變化的光信號可以引起用戶注意，彌補嘈雜環(huán)境中聲音報警的局限。 煙霧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 3 含量轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號，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，進 而由單片機完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報警控制等工作。由此可見，傳感器的選型是非常重要的。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。半導體煙霧傳感器包括用氧化物半導體陶瓷材料作為敏感體制作的煙霧傳感器以及用單晶半導體器件制作的煙霧傳感器，它具有靈敏度高 、 響應快、體積小、結(jié)構(gòu)簡單 、 使用方便、價格便宜等優(yōu)點，因而得到廣泛應用。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。而在眾多半導體氣體傳感器中， 本設計選用 MQ2 型煙霧傳感器，這種型號的傳感器不但具備一般半導體煙霧傳感器靈敏度 高、響應快、抗干擾能力強、壽命長等優(yōu)點。首先，傳感器送來的煙霧濃度對應的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入 STC12C5410AD 單片機；然后，在 STC12C5410AD 單片機內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、濃度比較，對數(shù)據(jù)進行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉(zhuǎn)化成為對應的十進制濃 度值；最后，將實際可燃性氣 體濃度送入液晶，并判斷濃度值是否超出報警限，當濃度處于正常狀態(tài)綠燈長亮，當煙霧濃度超出設定