家用瓦斯报警器电路

杨鑫浩

家庭使用液化气、煤气作燃料的越来越多，但是这些气体有害、易爆炸，隐患事故多，如气体泄漏时不能及时发现和处理，会给家庭及邻居带来灾难性危害。本文介绍的这种瓦斯报警器适用于天然气、煤气、液化石油气等泄漏报警。



该装置电路工作原理见图1。它是由电源电路、传感器电路、压控振荡器电路及报警电路等组成。220V市电经电源变压器T1降压至5.5V左右，不用整流、滤波直接作为气敏半导体传感器QM－N10的加热电压。控制电路的供电则是由U全桥整流、C1滤波后供给的。QM－N10气敏半导体传感器在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ，接触到有害气体时，电导率增大，电阻值急剧下降，下降幅度与瓦斯浓度在0.5%以下成正比。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气敏传感器未敏感到有害气体时，由于电导率极小，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，三极管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，其电导率增大，阻值急剧下降，在电阻R2、R3上的压降使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，三极管VT2周期地导通与截止，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，发光二极管LED1闪烁。从而达到有害气体泄漏告警的目的。
QM－N10是一种高灵敏度、高稳定性的有害气体传感器，其主要技术参数如下：
响应时间：≤10s
恢复时间：≤60s
加热电压：5V ± 0.5V
加热功率：≤0.5W（加热丝冷态电阻为50Ω ± 2Ω）
抗干扰能力：丁烷报警浓度设在0.3%时在下述条件下不会误报警：温度为-10－+50℃；湿度为≤95%RH。
T1采用3－5W、5.5V电源变压器；T2采用8∶1的半导体收音机输出变压器，倒过来用即可。HTD采用Φ＝27mm的压电陶瓷片，要求加装共振助声腔。
由于QM－N10气敏半导体传感器在开机时，约有10分钟的预热期，在这个时间内易产生不稳定因素，导致误报，因此在电路的设计上有一个开机延时电路，它由R4、C2构成，调整R4，使延时时间在10分钟左右即可。电阻R2、R3的阻值决定了电路的报警起控点。将气敏传感器置于浓度为0.3%的丁烷气样中，调整R3的阻值，使电路处于报警临界点即可。最后可实地试验，调整R3至所要求的报警浓度点时报警。