气敏传感器是一种将气体信号转换为电信号的器件,可检测出环境中某种气体及浓度,并将其转换成不同的电信号。该传感器主要用于可燃或有毒气体泄漏的报警电路中。
图3-19所示为气敏传感器的连接关系。从图中可以看出,该气体传感器采用的是气敏电阻器作为气体检测器件。气敏电阻器是利用电阻值随气体浓度变化而变化这一特性来进行气体测量的。
图3-20所示为纯净空气中气敏传感器的控制关系。电路开始工作时,9V直流电源经滤波电容器C1滤波后,由三端稳压器稳压输出6V直流电源,再经滤波电容器C2滤波后,为气体检测控制电路提供工作条件。
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图3-19 气敏传感器的连接关系
在空气中,气敏传感器MQ的阻值较大,其B端为低电平,误差检测电路IC3的输入极R电压较低,IC3不能导通,发光二极管不能点亮,报警器HA无报警声。
图3-21所示为有害气体泄漏时气敏传感器的控制关系。当有害气体泄漏时,气敏传感器MQ的阻值逐渐变小,其B端电压逐渐升高,当B端电压升高到预设的电压值时(可通过电位器RP进行调节),误差检测电路IC3导通,接通音响集成电路IC2的接地端,IC2工作,发光二极管点亮,报警器HA发出报警声。
图3-20 纯净空气中气敏传感器的控制关系
图3-21 有害气体泄漏时气敏传感器的控制关系
图3-22所示为由气敏电阻器等元器件构成的家用瓦斯报警器电路,此电路中QM-N10是一个气敏电阻器。220V市电经电源变压器T1降至5.5V左右,作为气敏电阻器QM-N10的加热电压。气敏电阻器QM-N10在洁净空气中的阻值为几十千欧,当接触到有害气体时,电阻值急剧下降,使其输出端电压升高,该电压加到与非门上。由与非门IC1A、IC1B构成一个门控电路,IC1C、IC1D组成一个多谐振荡器。当QM-N10气敏传感器未接触到有害气体时,其电阻值较高,输出电压较低,使IC1A②脚处于低电位,IC1A的①脚处于高电位,故IC1A的③脚为高电位,经IC1B反相后其④脚为低电位,多谐振荡器不起振,晶体管VT2处于截止状态,故报警电路不发声。一旦QM-N10敏感到有害气体时,阻值急剧下降,在电阻器R2、R3上的电压降使IC1A的②脚处于高电位,此时IC1A的③脚变为低电平,经IC1B反相后变为高电平,多谐振荡器起振工作,晶体管VT2周期性地导通与截止,于是由VT1、T2、C4、HTD等构成的正反馈振荡器间歇工作,发出报警声。与此同时,LED1闪烁,从而达到有害气体泄漏告警的目的。
图3-22 气敏传感器及接口电路