太陽能1kw照明系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　通信系2015屆畢業(yè)設(shè)計論文</p><p>　　題 目：天燃?xì)庑孤秷缶髟O(shè)計 </p><p>　　專 業(yè)：電子信息工程技術(shù) </p><p>　　班 級: 電子信息工程技術(shù)1232 </p><p>　　學(xué)生姓名：王 暑 </p><p>

2、;　　導(dǎo)師姓名：馮 偉 </p><p>　　起止時間： 2014年12月01日</p><p>　　至 2015年04年25日</p><p><b>　　通</b></p><p><b>　　2</b></p><p>　　通信系2014

3、級畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　陜郵職院通信系2013屆畢業(yè)設(shè)計論文成績評定表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1 前言2</b></p><p&g

4、t;<b>　　1.1 引言2</b></p><p>　　1.2 什么是有害氣體2</p><p>　　1.2.1 有害氣體的特性3</p><p>　　1.3 方案擬定4</p><p>　　1.3.1 危險氣體檢測系統(tǒng)的方案比較4</p><p>　　1.3.2 方案一

5、催化燃燒式傳感器4</p><p>　　1.3.3 方案二MQ-5氣體傳感器4</p><p>　　1.4 設(shè)計思路和方案5</p><p>　　2 硬件電路設(shè)計6</p><p>　　2.1 氣體傳感器MQ-56</p><p>　　2.2 氣體傳感器MQ-5的參數(shù)6</p>&l

6、t;p>　　2.2.1 MQ-5的結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.2.2 MQ-5的主要規(guī)格8</p><p>　　2.3 四集成運(yùn)放LM338</p><p>　　2.4 電路原理框圖及工作原理10</p><p>　　2.4.1 電路中用到的元器件10</p><p>　　2.4.2 氣

7、體傳感器的主要性能指標(biāo)11</p><p>　　2.4.3 危險氣體傳感器使用的注意事項11</p><p>　　3 產(chǎn)品的制作與調(diào)試13</p><p>　　3.1 產(chǎn)品制作過程，遇到的問題以及解決方法13</p><p>　　3.2 產(chǎn)品調(diào)試13</p><p>　　3.3 產(chǎn)品實物圖13&l

8、t;/p><p>　　3.4 此電路的擴(kuò)展14</p><p><b>　　4 總結(jié)15</b></p><p>　　4.1 實驗結(jié)果15</p><p>　　4.2 心得體會15</p><p><b>　　致 謝16</b></p><p

9、><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　附錄一 電路原理圖18</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計主要檢測的有毒氣體成分是液化氣、天然氣、城市煤氣，這些氣體是日常生活中經(jīng)常接觸到，而且是必不可少的東西。在家庭火災(zāi)或者中毒事件中，往往是由于煤氣的使用不當(dāng)，導(dǎo)致

10、的煤氣泄漏，而引起的煤氣中毒和爆炸。本設(shè)計中，氣體傳感器采用的是MQ-5，它適用于家庭或工業(yè)上對液化氣，天然氣（甲烷），煤氣的監(jiān)測裝置。它具有優(yōu)良的抗乙醇、抗煙霧干擾能力，具有對液化氣、天然氣、城市煤氣有較好的靈敏度、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性、長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性、簡單的測試電路等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵字：MQ-5，LM339,有毒氣體。</p><p><b>　　

11、1 前言</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　科技進(jìn)步，共享文明。很明顯，科技發(fā)展到今天，不管是從我們的生活，還是學(xué)習(xí)，以至方方面面，我們都在享受著科技帶給我們的快樂！</p><p>　　在這一篇畢業(yè)論文中，我將在有害氣體報警方面和大家作討論。進(jìn)入陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院以來，我一直致興趣

12、在傳感器方面，不過由于水平有限，在傳感器與單片機(jī)搭配方面還不能有所領(lǐng)悟。我的題目是《天燃?xì)庑孤﹫缶髟O(shè)計》，但我在這個題目的前提下，作了少許的改進(jìn)，也算是做了一點(diǎn)點(diǎn)的創(chuàng)新吧。</p><p>　　現(xiàn)代家居生活中，對天然氣、液化氣的使用非常普遍，而這些氣體都是易燃易爆的，由于使用不當(dāng)或氣體泄漏而引起的中毒和爆炸成為現(xiàn)在家居安全最大的隱患。保護(hù)家居安全的主要措施，就是對些有害氣體進(jìn)行有效的監(jiān)控。本設(shè)計采用氣體傳感器對

13、氣體的含量進(jìn)行檢測，適用于各種可燃?xì)怏w（液化氣、天然氣、城市煤氣）的泄漏探測報警。而本設(shè)計采用的無線發(fā)射與接收方式，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，另外，電路板上已預(yù)留繼電器控制電路，用戶可方便加裝，報警時可由繼電器控制排風(fēng)扇即時排出可燃?xì)怏w，也可同時控制氣源電磁閥即時關(guān)閉氣源，避免危險事件的發(fā)生。</p><p>　　1.2 什么是有害氣體</p><p>　　a.有害氣體這一概念在我們?nèi)粘Ｉ?/p>

14、中是經(jīng)常用提起，我們也并不陌生，但我們對它又了解多少呢？在我國，有害氣體主要分為以下幾種。</p><p>　　有害氣體是指存在于大氣中的危害性較大的氣體狀污染物質(zhì)，主要包括酸性有害氣體和氧化性有害氣體。有害氣體主要有硫氧化物(如SO2)、硫化物（如H2S）、氮氧化物（如NO2)、光化學(xué)煙霧、氯氣(CL2)等。 b.有害氣體主要來自城市。主要是城市工業(yè)用燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程中的排氣，以及民用燃料燃

15、燒。由于工業(yè)發(fā)展水平較低，尤其“三廢”得不到及時有效處理，造成空氣污染，特別是化工、水泥、造紙等行業(yè)，其生產(chǎn)過程中的排氣排塵是造成大氣污染的重要原因。另外，隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，以汽車為代表的交通工具急劇增加，其排放物也成為有害氣體的主要來源之一。</p><p>　　1.2.1 有害氣體的特性</p><p><b>　　a.甲醛</b></p>&

16、lt;p>　　特性：無色，具有刺激性氣味</p><p>　　主要危害：甲醛是污染室內(nèi)環(huán)境的主要污染物，被稱為室內(nèi)污染“第一殺手”， 釋放期長達(dá)3～15年，可經(jīng)呼吸道吸收，對人體的危害具長期性、潛伏性、隱蔽性的特點(diǎn)，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。</p><p>　　主要來源：人造板材、人造板材家具、涂料、膠水類及壁紙、地毯等大量使用粘合劑的環(huán)節(jié)。</p>

17、<p>　　b.苯系物（苯、甲苯、二甲苯）</p><p>　　特性：無色，具有特殊芳香味</p><p>　　主要危害：俗稱 “芳香殺手”，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用；可抑制人體造血功能，使紅血球、白血球、血小板減少，導(dǎo)致再生障礙性貧血和白血病的事實已被醫(yī)學(xué)界普遍公認(rèn)，于1993年被世界衛(wèi)生組織確定其為強(qiáng)致癌物質(zhì)。</p><p>　　主要來源：合成纖維、油

18、漆、各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑、各種溶劑型膠粘劑、防水材料。</p><p><b>　　c.氨</b></p><p>　　特性:無色，具有強(qiáng)烈刺激性氣體</p><p>　　主要危害：對眼、喉、上呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用，可通過皮膚及呼吸道引起中毒，破壞運(yùn)氧功能，減弱人體對疾病的抵抗力。引發(fā)充血、分泌物增多、肺水腫、支氣管炎、皮炎，可伴有頭

19、暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重可發(fā)生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥。</p><p>　　主要來源：建筑施工中使用的混凝土抗凍添加劑，防火板中的阻燃劑等。</p><p><b>　　d.TVOC</b></p><p>　　特性:無色、具有刺激性揮發(fā)有機(jī)物</p><p>　　主要危害：學(xué)名“總揮發(fā)性有機(jī)化合物”，具有

20、毒性、刺激性，引起機(jī)體免疫水平失調(diào)，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，出現(xiàn)頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等癥狀，還可能影響消化系統(tǒng)，出現(xiàn)食欲不振、惡心等，嚴(yán)重時可損傷肝臟和造血系統(tǒng)，甚至引起死亡。</p><p><b>　　e.一氧化碳</b></p><p>　　特性:在通常狀況下,一氧化碳是無色、無臭、無味、有毒的氣體,熔點(diǎn)—199℃,沸點(diǎn)—191.5℃。標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度為

21、l.25g/L,和空氣密度(標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.293g/L相差很小,這也是容易發(fā)生煤氣中毒的因素之</p><p><b>　　1.3 方案擬定</b></p><p>　　1.3.1 危險氣體檢測系統(tǒng)的方案比較</p><p>　　氣體傳感器的主要性能要滿足穩(wěn)定性、靈敏度、選擇性的要求，不同類型的氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的作用

22、，因此，在選擇氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。本設(shè)計主要針對家庭或工業(yè)上對液化氣，天然氣，煤氣的監(jiān)測裝置，因此根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)來選擇器件和設(shè)計電路。</p><p>　　1.3.2 方案一催化燃燒式傳感器</p><p>　　催化燃燒式傳感器--GQB-X March Sensor：屬于高溫傳感器，其工作原理是氣敏材料(如Pt電熱絲等)在通電狀態(tài)下，可燃性氣體氧化燃燒或者在催化劑作用下氧

23、化燃燒，電熱絲由于燃燒而升溫，從而使其電阻值發(fā)生變化。催化燃燒式GQB-X March Sensor檢測的可實現(xiàn)是有條件的，必須保證檢測環(huán)境中包含足夠的氧氣，在無氧的環(huán)境下這種檢測方式可能無法檢測任何可燃性氣體。某些含鉛化合物（尤其是四乙基鉛）、硫化合物、硅類、磷化合物、硫化氫和 鹵代烴可能會使傳感器中毒或抑制。 另外，它還有成本高、不容易擴(kuò)展、安裝調(diào)試復(fù)雜的缺點(diǎn)，因此不采用此方案。</p><p>　　1.3.

24、3 方案二MQ-5氣體傳感器</p><p>　　MQ-5氣敏元件是由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層，測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。</p><p>　　它的主要優(yōu)點(diǎn)是：對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度，優(yōu)良的抗乙醇，煙霧干擾

25、能力、響應(yīng)恢復(fù)快速、使用壽命長、穩(wěn)定性好、測試電路簡單，適用于家庭或工業(yè)的監(jiān)測。利用集成運(yùn)放和少量外圍元件便可完成對氣體傳感器采集到的信號，進(jìn)行放大處理。而且容易進(jìn)行電路擴(kuò)展，可以單獨(dú)使用，也可以在小區(qū)內(nèi)組網(wǎng)使用。本設(shè)計選用此方案。</p><p>　　1.4 設(shè)計思路和方案 用MQ-5型傳感器檢測天燃?xì)?，然后用兩個可調(diào)電阻調(diào)節(jié)電壓當(dāng)LM339

26、的兩個輸入端，R1與傳感器的輸出電阻構(gòu)成分壓電路，目的是讓傳感器有輸出電壓，且電壓值隨傳感器的阻值而變化。R2的作用是給電壓比較器提供比較電壓，從而改變傳感器檢測危險氣體的報警濃度值。調(diào)節(jié)R1和R2均可改變電路的靈敏度，電壓比較器兩個輸入端的電壓差越大，電路的靈敏度越小。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，LM339就能輸出電壓，然后LM339產(chǎn)生一個高電壓輸出給到三極管驅(qū)動三極管工作，此時現(xiàn)場的報警指示燈D1點(diǎn)亮，然后蜂鳴器發(fā)出聲音，這時報警器報警。當(dāng)室內(nèi)

27、的氣體濃度下降到報警值以下的時候，氣體傳感器的阻值將發(fā)生變化，然后LM339不輸出電壓，電路將恢復(fù)報警前的工作狀態(tài)。</p><p>　　2 硬件電路設(shè)計 </p><p>　　2.1 氣體傳感器MQ-5</p><p>　　MQ系列氣體傳感器屬于半導(dǎo)體氣體傳感器，它的敏感材料是活性很高的金屬氧化物半導(dǎo)體,最常用的如SnO2。金屬氧化物半導(dǎo)體在空氣中被加熱到一

28、定溫度時，氧原子被吸附在帶負(fù)電荷的半導(dǎo)體表面，半導(dǎo)體表面的電子會被轉(zhuǎn)移到吸附氧上，氧原子就變成了氧負(fù)離子，同時在半導(dǎo)體表面形成一個正的空間電荷層，導(dǎo)致表面勢壘升高，從而阻礙電子流動。</p><p>　　在敏感材料內(nèi)部，自由電子必須穿過金屬氧化物與半導(dǎo)體微晶粒的結(jié)合部位（晶界）才能形成電流。由氧吸附產(chǎn)生的勢壘同樣存在于晶界而阻礙電子的自由流動，傳感器的電阻即緣于這種勢壘。在工作條件下當(dāng)傳感器遇到還原性氣體時，氧負(fù)

29、離子因與還原性氣體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而導(dǎo)致其表面濃度降低，勢壘隨之降低。導(dǎo)致傳感器的阻值減小。</p><p>　　MQ-5是MQ系列傳感器的一種，它的特點(diǎn)是對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度、對乙醇，煙霧幾乎不響應(yīng)、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性、長期的使用壽命、可靠的穩(wěn)定性和簡單的測試電路等。適用于家庭或工業(yè)上對液化氣，天然氣，煤氣的監(jiān)測裝置。</p><p>　　2.2 氣體傳感器MQ-5

30、的參數(shù)</p><p>　　2.2.1 MQ-5的結(jié)構(gòu) </p><p>　　MQ-5 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖2-2所示,由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。</p><p>　　圖

31、2-1 MQ-5的結(jié)構(gòu)和外形</p><p>　　注釋：(1)氣體敏感層二氧化錫(2)電極金（Aug）(3)測量電極引線鉑（Pt）(4)加熱器鎳鉻合金（Ni-Cr）(5)陶瓷管三氧化二鋁(6) 防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）(7) 卡環(huán)鍍鎳銅材（Ni-Cu）(8)基座膠木(9) 針狀管腳鍍鎳銅材（Ni-Cu）</p><p>　　設(shè)計中MQ-5的接線如圖2-3所示，在實際的測量

32、中，可以按照其等效電路來計算相應(yīng)的校正數(shù)值，其中Mon表示的是測量氣體在腔體內(nèi)的等效電阻，RL是外接負(fù)載電阻，用來調(diào)整輸出的模擬量電壓范圍，通過負(fù)載電阻可獲得輸出信號，并可調(diào)節(jié)傳感器兩端的電壓，負(fù)載電阻可充當(dāng)傳感器的保護(hù)器。為傳感器選擇一個合適的負(fù)載電阻可補(bǔ)償傳感器的離散性，并發(fā)揮傳感器的最佳特性。</p><p>　　在同樣的電路，傳感器配用不同的負(fù)載電阻RL（4.7KΩ，2.0KΩ，1KΩ）時，在氣體濃度與輸

33、出電壓的斜率最大的條件下，傳感器對報警濃度可獲得最佳信號分辨率。使用時使用可變電阻器RL，以便于獲得最佳結(jié)果。</p><p>　　在給定的工作條件下和適當(dāng)?shù)臍怏w濃度范圍內(nèi)，傳感器的電阻值和還原性氣體濃度之間的關(guān)系可近似由下面方程表示：(2-1)</p><p>　　其中：'s：傳感器電阻A：常數(shù)[C]:氣體濃度α:Rs曲線的斜率</p><p>　　圖2-

34、1 MQ-5的等效電路</p><p>　　2.2.2 MQ-5的主要規(guī)格</p><p>　　MQ-5型氣敏元件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。應(yīng)該用1000ppm異丁烷或氫氣校準(zhǔn)傳感器。當(dāng)精確測量時，報警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響。</p><p>　　表2-1 MQ-5的主要特性</p

35、><p>　　2.3 四集成運(yùn)放LM33</p><p>　　LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：</p><p>　　（1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；</p><p>　?。?）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；</p><p>　

36、?。?）對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；</p><p>　　（4）共模范圍很大，為0—（Ucc-1.5V）Vo；</p><p>　?。?）差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；</p><p>　　（6）輸出端電位可靈活方便地選用。 </p><p>　　LM339集成塊采用C-14型封裝，圖1為外型及管腳排列圖。由于LM339使用靈活

37、，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大IC生產(chǎn)廠、公司竟相推出自己的四比較器，如IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用</p><p>　　圖2-4 LM339封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　LM339類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓

38、時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點(diǎn)），另一端加一個待比較的信號電壓。當(dāng)“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。當(dāng)“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的。</p><p>　　LM3

39、39的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選2-15K）。選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電位的值。因為當(dāng)輸出晶體三極管截止時，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。</p><p>　　LM339主要應(yīng)用于：單限比較器電路、遲滯比較器、雙限比較器（窗口比較器）、振蕩器。在本設(shè)計應(yīng)用的是電壓比較器電路

40、</p><p>　　2.4 電路原理框圖及工作原理</p><p>　　圖3-1 有毒氣體氣體檢測報警電路的原理圖</p><p>　　該電路的主要功能是完成氣體濃度的檢測，電路中只用到一個電壓比較器，即可完成對危險氣體的檢測。MQ-5是一個半導(dǎo)體氣體傳感器，傳感器的阻值大小受外部還原氣體的影響。MQ-5的B端為傳感器的輸出端，R1與傳感器的輸出電

41、阻構(gòu)成分壓電路，目的是讓傳感器有輸出電壓，且電壓值隨傳感器的阻值而變化。R2的作用是給電壓比較器提供比較電壓，從而改變傳感器檢測危險氣體的報警濃度值。調(diào)節(jié)R1和R2均可改變電路的靈敏度，電壓比較器兩個輸入端的電壓差越大，電路的靈敏度越小。</p><p>　　工作原理是：在待機(jī)狀態(tài)下，傳感器始終在檢測室內(nèi)可燃性氣體的濃度，當(dāng)室內(nèi)可燃性氣體的濃度超過設(shè)定值時，傳感器產(chǎn)生的電壓將超過門限電壓，然后通過LM339產(chǎn)生一

42、個高電壓輸出給到三極管驅(qū)動三極管工作，此時現(xiàn)場的報警指示燈D1點(diǎn)亮，然后蜂鳴器發(fā)出聲音，這時報警器報警。</p><p>　　當(dāng)室內(nèi)的氣體濃度下降到報警值以下的時候，氣體傳感器的阻值將發(fā)生變化，然后LM339不輸出電壓，電路將恢復(fù)報警前的工作狀態(tài)。</p><p>　　2.4.1 電路中用到的元器件 MQ-5,10K可調(diào)電阻，LM339，LED,805

43、0三極管，蜂鳴器，USB線，面包板，4.7K ，200歐電阻。</p><p>　　2.4.2 氣體傳感器的主要性能指標(biāo)</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性</b></p><p>　　穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性，取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移。零點(diǎn)漂移是指在沒有目標(biāo)氣體時，整個工作時間內(nèi)傳感器

44、輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化，表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降低。理想情況下，一個傳感器在連續(xù)工作條件下，每年零點(diǎn)漂移小于10%。</p><p><b>　?。?）靈敏度</b></p><p>　　靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比，主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)和所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計都利用了生物化學(xué)、

45、電化學(xué)、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù)，它對目標(biāo)氣體的閥限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。</p><p><b>　　（3）選擇性</b></p><p>　　選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感

46、器響應(yīng)來確定。這個響應(yīng)等價于一定濃度的目標(biāo)氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的，因為交叉靈敏度會降低測量的重復(fù)性和可靠性，理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性。</p><p><b>　?。?）抗腐蝕性</b></p><p>　　抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力。在氣體大量泄漏時，探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~2

47、0倍。在返回正常工作條件下，傳感器漂移和零點(diǎn)校正值應(yīng)盡可能小。</p><p>　　2.4.3 危險氣體傳感器使用的注意事項</p><p>　?。?）不可施加電壓過高：如果給敏感元件或加熱器施加的電壓高于規(guī)定值，即使傳感器沒有受到物理損壞或破壞，也會造成引線和/或加熱器損壞，引起傳感器敏感特性下降。</p><p>　　（2）避免高腐蝕性的環(huán)境：傳感器暴露在高濃

48、度的腐蝕性氣體中，不僅會引起加熱材料及傳感器引線的腐蝕或破壞，并會引起敏感材料性能發(fā)生不可逆的改變。</p><p>　　（3）避免堿、堿金屬鹽、鹵素的污染：傳感器被堿金屬尤其是鹽水噴霧污染后，及暴露在鹵素如氟中也會引起性能劣變。</p><p>　?。?）禁止接觸到水：濺上水或浸到水中會造成敏感特性下降。</p><p>　?。?）避免結(jié)冰水在敏感元件表面結(jié)冰會導(dǎo)

49、致敏感材料碎裂而喪失敏感特性。</p><p>　?。?）必須避免暴露于有機(jī)硅蒸氣中：如果傳感器的表面吸附了有機(jī)硅蒸氣，傳感器的敏感材料會被包裹住，抑制傳感器的敏感性，并且不可恢復(fù)。傳感器要避免暴露其在硅粘接劑、發(fā)膠、硅橡膠、膩子或其它含硅塑料添加劑可能存在的地方。此外，不能經(jīng)常通斷電、MQ-5腔體內(nèi)不能經(jīng)常存放高濃度的氣體和油污。</p><p>　　3 產(chǎn)品的制作與調(diào)試

50、 </p><p>　　3.1 產(chǎn)品制作過程，遇到的問題以及解決方法</p><p>　　按原理圖焊接電路，先焊接蜂鳴器 ，然后焊接三極管，按照原理圖從右向左依次焊接元器件，MQ-5與LM339依照說明和電阻焊接 ，焊完之后焊上電源再接地，最后用膠固定好各個元器件，焊接完成后上電測試電路無法完成設(shè)計的預(yù)想，經(jīng)過一番查找最終找到自己對8050三極管的引腳

51、搞錯了導(dǎo)致控制部分未完成相應(yīng)功能，最后經(jīng)過查找資料了解三極管的引腳及封裝參數(shù)，重新焊接電路再次上電電路完成功能，但其靈敏度誤差好大，最終調(diào)解可調(diào)電阻完成靈敏度的校準(zhǔn)，還有電路元器件較多，焊接時容易焊錯，經(jīng)過長時間的對照原理圖一步步檢查，最終完成電路板的焊接。</p><p>　　3.2 產(chǎn)品調(diào)試 本設(shè)計的元器件較少，

52、所以采用面包板手工焊接。焊接完成后，檢查有無可能出現(xiàn)的虛焊、漏焊，檢查電源線和接地線。確定無問題后將電路板通電。在加熱一段時間后，用煙霧或打火機(jī)氣體對電路進(jìn)行測試，然后調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，用萬用表測可調(diào)電阻電壓，調(diào)節(jié)R1和R2均可改變電路的靈敏度，電壓比較器兩個輸入端的電壓差越大，電路的靈敏度越小，當(dāng)R1與R2電壓差調(diào)到一定程度時，報警器就會實現(xiàn)功能。</p><p>　　3.3 產(chǎn)品實物

53、圖</p><p>　　3.4 此電路的擴(kuò)展 在此電路中還可以加一個電容對電路進(jìn)行優(yōu)化防止MQ-5檢測氣體時發(fā)生抖動。在此電路中再加上電源轉(zhuǎn)換模塊和在控制LED燈和蜂鳴器處可加入直流控制交流的固態(tài)繼電器來控制生活用電220V對排氣系統(tǒng)控制。擴(kuò)

54、展后的電路就真正達(dá)到人們生活所用的有毒氣體檢測及報警處理系統(tǒng)。 </p><p><b>　　4 總結(jié)</b></p><p><b>　　4.1 實驗結(jié)果</b></p><p>　　通過電路焊接以及調(diào)試，電路可以正常工作，在MQ-5電路加熱一段時間后，使用煙霧或者打火機(jī)氣體對MQ-5進(jìn)行測

55、試，電路可以正常報警。R1與傳感器的輸出電阻構(gòu)成分壓電路，目的是讓傳感器有輸出電壓，且電壓值隨傳感器的阻值而變化。R2的作用是給電壓比較器提供比較電壓，從而改變傳感器檢測危險氣體的報警濃度值。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計實驗，使我對理論和實踐之間的相互關(guān)系有了更清楚的認(rèn)識，理論是實踐的基礎(chǔ)，扎實的理論知識是做好工

56、作的前提條件。</p><p>　　完成這個綜合性設(shè)計，不僅使我鞏固了幾學(xué)期所學(xué)的專業(yè)知識，特別是對數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)這兩門課程有了更加深入的學(xué)習(xí)，并且還學(xué)到了不少新的知識，比如MQ-5，LM339等，特別是強(qiáng)化了自己充分利用圖書館資源，獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。同時加強(qiáng)了同學(xué)之間的合作，達(dá)到了共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步的目的。</p><p>　　通過這次設(shè)計，我深深地體會到搞技術(shù)是

57、一件非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑?。從中我得到了不少寶貴的經(jīng)驗和教訓(xùn)，我相信這些會讓我在今后的工作中取得更好的成績打下堅實的基礎(chǔ)。在這一過程中，同時也發(fā)現(xiàn)了自己知識的匱乏，自己需要學(xué)習(xí)的東西還很多，也激發(fā)了我對知識的渴望。也會激勵我在以后的學(xué)習(xí)中更加努力。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的大學(xué)生涯漸入尾聲，我的畢業(yè)設(shè)計也順利的完成了。這里首先向

58、指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計的陳碧云老師表示最誠摯的感謝，同時也感謝那些幫助過我的同學(xué)。</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計中程碧云老師給我了極大的幫助，首先他給我提供了一些參考資料。為我在畢業(yè)設(shè)計中省去了大量尋找資料的時間。在設(shè)計之初，關(guān)于如何合理選擇傳感器也給我提供了寶貴的意見，并在繪制原理圖中給出許多建議。在后期制板過程中，提供學(xué)校實驗室，讓我有很好的條件來完成我的畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　

59、　再次向所有在我做畢業(yè)設(shè)計過程中關(guān)心幫助過我的老師和同學(xué)表示最誠摯的謝意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】王守剛.電路原理圖與電路板設(shè)計教程.北京：北京希望電子出版社，2000</p>

60、<p>　　【2】姚四改.Protel99SE電子線路設(shè)計教程.上海：上海交通大學(xué)出版社，2000，</p><p>　　【3】余家春.Protel99SE電路設(shè)計實用教程.北京：中國鐵道出版社，2004</p><p>　　【4】張凌云.模擬電子技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008</p><p>　　【5】劉振廷.傳感器原理及應(yīng)用. 西安：西安

61、電子科技大學(xué)出版社,2011</p><p>　　【6】王新賢.通用集成電路速查手冊.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005. </p><p>　　【7】李云鋼,鄒逢興.傳感器原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.中國水利水電出版社，2008.</p><p>　　【8】電子制作[J] .北京：電子制作雜志社. 2004合訂本上冊.</p><p>　　【9】電