1、1项目三 用气敏传感器和电压比较器制作烟雾报警器【学习目标】学会应用气敏传感器和电压比较器制作烟雾报警器。【项目情景】烟雾是上升运动的，到达天花板底下。烟雾报警器通过烟发现火灾，在您没有看到火苗或闻到烟味的时候，烟感器已经知道了。它不停地工作，一年 365 天，每天 24 小时，从不间断。在报警时，它发出尖啸刺耳的声音，直到烟雾散去。在真实的火灾中它一直工作到被烧毁。烟雾报警器实物图如下：图 3-1【项目准备】1元器件配置表 3-1 元器件配置序号 名称 数量 序号 名称 数量1 VT1,VT2,VT3,VT4 各 4 个 9 电阻 100K 22 7812 1 10 电阻 22K 13 78
2、05 1 11 电阻 1K 14 IC1，IC2 各一个 12 电阻 560 15 RP 1 13 电容 100uf 16 VT,VT2 各 1 个 14 电容 220uf 17 电阻 47K 1 15 蜂鸣器 18 电阻 68K 1 16二元器件简介1.7812 引脚图及参数,7812 稳压电路图W7812 为三端固定正 12V 输入的集成稳压器,7812 引脚图如下图所示.7812主要参数有：输出直流电压 U012V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R00.15，输入电压 UI的范围1517V 。因为一般 UI要比 U0大235V ，才能保证集成稳
3、压器工作在线性区。图1 三端稳压器7812引脚图及外形图2.7805 三端稳压集成电路电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出，78 系列和负电压输出的79系列。顾名思义，三端 IC 是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有9013样子的 TO-92封装。用78/79系列三端稳压 IC 来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压 IC 型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电
4、压为正6V，7909表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。7805三端稳压集成电路3实训注意事项1、由于 LM358 竹脚较多，接线时请注意不要接错。2、烟雾源为点燃的盘形蚊香，请小心明火，不要点燃其他物品。3、气敏元件也可以采用 QM-J3 型测定乙醇(酒精) 浓度的元件，工作原理相同。【项目实施】一项目分析1.电路原理图3图 3-22.工作原理简介1.MQ-2 型气敏竹 A-B 之间的电阻，在无烟环境中，为几千欧，而在有烟雾环境中，阻值可下降到几千欧。工作时，一旦气敏管检测到周围环境中有烟雾存在，A-B 间电阻便迅速减小，(12V 电压通过 A-B
5、间的电阻)，IC1 正相输入端的输入电压(通过电位器 RP1所取得的分压)则随之增加，比较器 IC1 便迅速翻转，( 输出由低到高 )使 VT2 导通。在 IC1翻转之前，IC1 输出低电平，使 IC2 输出高电平，使以处于待导通状态。只要 IC1 一翻转，VT1、VT2 便同时导通，输出端便可输出报警信号。输出端可接蜂鸣器或发光器件。2.当 IC1 翻转后，由 Rp2、C1,组成的定时器开始工作。当电容 C1 被充电达到阀值电位时，IC2 翻转，输出低电平使 VT1 关断，停止输出报警信号。3.烟雾消失后，比较器复位，C1 通过 RP2 飞向 IC1 放电。综上所述，改变 RP2 阻值可改变
6、报警信号的长短。通过调节电位器 RPl ,可改变比较器IC 的阀值电压，亦即调节需要报警时的烟雾浓度。图中由 IC1 电路与 IC2 组成的电路均为电压比较器。IC1 的参考电压 ;IC2 的参考电压 ;2电路安装与调试1.在己有的各单元的基础上，完成如图 3-2 所示的接线。其中 15V 交流电由装置中低压交流电源上获得。2.检验烟雾报警器动作是否正常，以点燃的蚊香烟雾来代替火灾中产生的烟雾来进行检测。将气敏元件侧向放置，以蚊香离它远近来控制烟雾浓度。并检验如何来调节烟雾检测的敏度。要求蚊香离 0.5 米即报警，报警 2 分钟后自动停止。【项目评价】4表 3-2 评分标准项目 配分 评分标准
7、（每项累计扣分不超过配分） 扣分 得分元件识别检测10 1.元件识别错一个，扣 1 分2.元件检测错一个，扣 2 分装接工艺 25 1.连线错误，每个扣 2 分2.导线安排不整齐，每根扣 2 分3.导线插接有松动，每个扣 2 分4.损坏元器件，每件扣 2 分5.整体排列不整齐，总体扣 2 分简单测量与调试50 1.万用表测量不准确，扣 5-10 分2.电路调试不成功，每次扣 5-10 分职业素养 15 1.工作台上工具排放不整齐扣 5 分2.未按要求统一着装，仪容仪表不规范扣 5分3.破坏公物，视损坏程度扣 5-10 分4.未能严格遵守安全操作规程，造成仪器设备损坏，扣 5-10 分【知识拓展】1、说明图 3-2 所示电路中，采用两个运放器和两个二极管的原因。若省去一个，将会产生怎样的后果。2、说明电位器 RP2 与 RP2 各调节什么物理量。3、设计一个能切断供电电路的线路的补充环节。(利用 AX11 单元中的元件)。
