1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告可燃?xì)怏w報(bào)警器的制作姓名李志偉學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饪扇細(xì)怏w傳感器的工作原理。了解使用運(yùn)算放大器作電壓比較器。掌握可燃?xì)怏w報(bào)警器時(shí)基電路的設(shè)計(jì)制作，并進(jìn)行性能測(cè)試。二、實(shí)驗(yàn)原理氣敏傳感器是一種對(duì)一定種類氣體敏感的半導(dǎo)體傳感器，實(shí)際上它是一種氣敏電阻器,其電阻阻值隨檢測(cè)氣體的濃度和成分而變化，因而能將被測(cè)氣體的濃度或成分信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。氣敏傳感器由金屬氧化物半導(dǎo)體材料制成，根據(jù)取材和摻雜的不同可分為N型和P型兩種類型。根據(jù)制作工藝的不同，氣敏傳感器可以制成具有氣體選擇性的傳感器。對(duì)于可燃?xì)怏w傳感器，在一定的溫度條件下，當(dāng)遇到可燃?xì)怏w時(shí)，金屬氧化物半導(dǎo)體的電阻值將會(huì)變得很小。反之，當(dāng)無

2、可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器電阻值將變大。常見的氣敏器件如QM-N5型，常用于檢測(cè)天然氣、煤氣、液化石油氣、氫氣、一氧化碳、烷類、烯類。可燃?xì)怏w報(bào)警器的原理：器皿裝置根據(jù)可燃?xì)怏w產(chǎn)生相應(yīng)電壓，電壓經(jīng)比較器比較，然后接入負(fù)載電路。氣敏裝置用QM-N5。電壓比較器用LM393芯片。負(fù)載裝置用三極管、蜂鳴器和LED燈。實(shí)驗(yàn)原理圖如圖：由原理圖我們可知，電源電壓為5V,LM393的2腳為反相輸入端，該處電壓值恒為2.5V,調(diào)節(jié)電位器W1的阻值，使LM393的3腳(同相輸入端)的電壓剛好小于2.5V。此時(shí)，LM393的1腳（輸出腳）輸出電壓值較低，無法使三極管T1、T2（均為NPN管）導(dǎo)通，負(fù)載電路未工作。當(dāng)可燃

3、氣體到來時(shí)，QM-N5的4腳的電壓升高，同時(shí)LM393的3腳的電壓也升高。當(dāng)它大于2.5V時(shí)，電壓比較器輸出端輸出較高電壓值，使T1、T2兩個(gè)三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)LED燈亮，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器工作。其中蜂鳴器為長(zhǎng)聲有源蜂鳴器。電路中C1的作用是延時(shí)。當(dāng)報(bào)警器剛加電源時(shí)，由于QM-N5一開始電阻較小，需要一段時(shí)間電阻才會(huì)變大。這個(gè)時(shí)間段內(nèi)會(huì)使負(fù)載電路工作而產(chǎn)生誤報(bào)。為此加上電容C1，在剛通電的時(shí)候，把LM393的3腳電壓拉低。隨著電容的充電過程，3腳的電壓才會(huì)慢慢升高并穩(wěn)定在稍低于2.5V的某個(gè)事先調(diào)定好的值。LM393采用的是OC門，為了輸出高電壓，需要接上拉電阻，如圖中R2。三、實(shí)驗(yàn)器材TOC o 1-

4、5 h zQM-N51LM3931電阻10kQ32kQ21kQ227Q1電容100yF10.1|iF1電位器100kQ1NPN三極管2LED1有源蜂鳴器1排針?biāo)?、?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)無可燃?xì)怏w時(shí)，LM393各腳電壓值為2腳為2.50V3腳電壓穩(wěn)定時(shí)為2.48V當(dāng)可燃?xì)怏w到來時(shí)，LM3933腳電壓升為2.55V,經(jīng)過半分鐘左右的時(shí)間，電壓降至初值五、實(shí)驗(yàn)心得:這次實(shí)驗(yàn)做得真是坎坷崎嶇，其中出了很多錯(cuò)誤，暴露了很多問題，但問題解決的越多，我們的收獲也越多。做實(shí)驗(yàn)一定要踏實(shí)，不能急于出結(jié)果，因?yàn)橐粋€(gè)小疏漏也會(huì)使我們前功盡棄。當(dāng)我們的pcb圖畫好以后我們馬上將器件焊了上去，但是并沒有得到理想的效果，經(jīng)過多次排查以后，我們發(fā)現(xiàn)原來是電壓比較器的問題，UA741的電壓輸出值有兩個(gè)，1.3v和4.3v，也就是說只要把三極管接到UA741的輸出端三極管一直導(dǎo)通，LED燈長(zhǎng)亮，蜂鳴器長(zhǎng)響。所以我們決定換用LM393,因?yàn)橐_的問題，我們不得不又重新做了一次板子。這提醒我們，事必躬親，