烟雾报警器设计和简易制作

吴思岑

摘 要：目前市场上的烟雾报警器大都有信息传递不及时、精度不够、不够简洁灵活的缺点，不利于工业控制者根据烟雾浓度变化及时做出决定。在这样的形势下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高的测量系统就很有必要。

关键词：烟雾报警器；气体泄漏监测装置；电路设计；比较值

中图分类号：TP21 文献标识码：A

1.项目设计需求

设计的烟雾报警器可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。

2.设计方案

电路采用LM393双路电压比较器芯片作为主芯片，电位器设定电压比较值，与MQ-2传感器输入电压信号进行比较，当MQ-2电压信号输入超过3脚电压设定值，1脚输出低电平，低电平使得PNP三极管S8550导通，蜂鸣器响，LED点亮。同理，MQ-2输入信号低于设定值，LM393第一脚输出高电平，三极管截止，蜂鸣器不响，LED灭。

3.测试步骤

（1）接上4节5号电池（1.5V），按下白蓝色自锁开关，接通电源，先预热下MQ-2传感器5～10秒，如果蜂鸣器一直响，LED亮，去调节下电位器，使得蜂鸣器不响。

（2）将酒精、打火机气体、香烟点燃等靠近MQ-2传感器底部，检测到浓度上升会自动报警，蜂鸣器响，LED亮，将测试环境移除，浓度下降后会自动停止报警，蜂鸣器不响，LED灭。

4.烟雾传感元件

MQ-2 气敏元件的结构和外形如图1所示，由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感层，测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不銹钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个用于信号取出，2个用于提供加热电流（如图2所示）。

5.灵敏度特性曲线及调整

MQ-2型气敏元件的灵敏度特性，其中温度为20℃，相对湿度为65%，氧气浓度为21%，RL=5kΩ，Rs为元件在不同气体、不同浓度下的电阻，R0为元件在洁净空气中的电阻值。

MQ-2型气敏元件对不同种类、不同浓度的气体有不同的电阻值。因此，在使用此类型气敏元件时，灵敏度的调整是很重要的。建议用1000ppm氢气或1000ppm丁烷校准传感器。当精确测量时，报警点的设定应考虑温、湿度的影响。

经过这次设计，我认识到自己还有很多的不足，只有在学习课本上的理论知识的同时，结合实践不断练习，不断总结提炼，反复思考实践中的经验教训，才能更好地将课本知识化为自己的知识 。

参考文献：

[1]孙巨勇.基于单片机的烟雾报警器的设计研究[J].电子测试，2013（15）.

[2]葛学义.烟雾报警器[J].家用电器，1997（4）.endprint