温度相对湿度预热时间不少于小时敏感体功耗值传感器电阻值结构，外形气敏元件的结构和外形如图所示结构或,由微型陶瓷管敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，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只针状管脚，其中个用于信号取出，个用于提供加热电流。气体传感器对液化气丙烷氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是款适合多种应用的低成本传感器。此次的传感器因为在的元器件库中无法找到，然后只能利用进行设计。元器件选择电源采用输入，输出稳压的电源变压器烟雾传感器个的电位器个的电阻个三脚的开关晶体管采用型号继电器采用的型号通电指示灯采用.的淡绿发光二极管风扇为的单转向小型风扇。其原理图如下图图原理图电路如图.所示，为烟雾传感器，为电机。电路采用交流供电，交流市电从插头引入电路，经电源变压器降压后变为直流，直流电压直接供传感器的加热丝工作，加热丝给传感器预热定时间后，才能正常检测烟雾。稳压电压同时供控制电路工作，接在继电器通电指示灯和风扇上。当所处的环境烟雾在允许范围内时，其两端输出电极间导电率很低，则加在电极间两端电压很低，则输出电压升高，晶体管导通，此时加在继电器两端的电压达到它的启动电压，继电器跳转，通电指示灯熄灭风扇电路接通，风扇工作，开始吸收烟雾。风扇产生吸力将烟雾吸入装有活性炭过滤筛的壳体，先经过层活性炭过滤后，再经过负离子发生器，从而除掉有害物质。过滤筛可以拆下来清理或更换，活性炭也可以更换。当烟雾逐渐减少，传感器导电率升高，加在电极间两端的电压升高，输出电压变小，晶体管截止，则继电器两端电压为零，继电器跳转为常态，风扇停止转动，通电指示灯变亮。注为了使到在烟敏器件电路发生故障的时候烟灰缸还能工作，我们另外接了个手动的开关如电路图中的开关，这样，当电路发生故障的时候，我们可以手动的开启电机，样能达到抽烟过滤的功能。调试电路主要通过调试可变电阻，可以调节烟雾传感器的灵敏度，以获得满意的烟雾浓度风扇启动点。单片机的选择单天然气泄漏报警系统结构框图如下图图系统结构框图.本章小结声光报警功能当气体浓度取值处在报警限值之上，蜂鸣器开始报警，且声音越来越急促，并且伴随红灯闪烁。因为人对变化的信号更为敏感，所以变化的声音及灯光更容易引起用户的注意。第章天然气泄漏报警系统的硬件部分设计.主控电路的设计半导体气敏传感器半导体的基本介绍半导体传感器是种采用半导体气敏为主要使用材料的传感装置，它利用与其气体接触时使半导体的导电率等物理性质发生变化来检测待测气体的成分和浓度。并且，它具有灵敏度高响应时间和恢复时间快使用寿命长及价格低等优点，成为世界上产量最大使用最广的传感器之。半导体的分类半导体气敏传感器有多种分类方法，主要种是将其分为两类电导控制型气敏传感器和电压控制气敏传感器。其中电导控制型般以金属氧化物半导体材料如系为基体，加入合适的催化金属和添加剂，采用烧结厚膜或薄膜工艺制成。半导体气敏传感器包括硫化氢气敏传感器和氧化碳气敏传感器两个敏感器件。硫化氢气敏传感器是采用场效应晶体管结构,利用过渡金属作栅极的气敏元件,当空气中存在硫化氢时,场效应晶体管的开启电压发生变化,变化的幅度与硫化氢的浓度成比例。氧化碳气敏传感器是利用以二氧化锡为基体的铂锑二氧化锡敏感材料制成的表面电阻控制型敏感器件,当空气中有微量的氧化碳存在时,器件的电阻急剧下降。该两种敏感器件灵敏度均响应时间均秒感应时间均秒。半导体气敏传感器的原理当半导体器件被加热到稳定状态时，气体接触半导体表面而被吸附，吸附的分子首先在表面自由扩散，失去运动能量，部分分子被蒸发掉，另部分残留分子产生热分解而固定在吸附处。当半导体的功函数小于吸附分子的电子亲和力时，则吸附分子将从器件夺得电子而变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷层。具有负离子吸附倾向的气体，如和,等被称为氧化型气体或电子接收型气体。如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能，则吸附分子将向器件释放出电子，而形成正离子吸附。具有正离子吸附倾向的气体有,碳氢化合物和醇类等，被称为还原型气体或电子供给型气体半导体气敏传感器的参数工作电压静态功耗工作温度相对湿度初期稳定时间.检测浓度范围氧化碳的相关参数本次的设计采用的气体传感器，气敏传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡。当传感器所处环境中存在可燃性气体时，传感器的电导率随空气中可燃性气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。灵敏度特性图传感器典型的灵敏度特性曲线注图中纵坐标为传感器的电阻比，横坐标为气体浓度。表示传感器在不同浓度气体中的电阻值表示传感器在不同气体中的电阻值温湿度的影响图传感器典型的温度湿度特性曲线图中纵坐标是传感器的电阻比。表示在含甲测量原理不同。它的测量原理是将加热后的铂电阻线圈置于目标烟雾中，由于向目标气体传送热量造成温度降低，引起电阻值变化，传感器即测量电阻值的变化情况。温度的变化情况是目标气体热传导率的函数，而对于种给定的气体，热传导率是它固有的物理特性。红外传感器利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射折射散射干涉吸收等性质。任何物质，只要它本身具有定的温度高于绝对零度，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器包括光学系统检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅硒化铅砷化铟砷化锑碲镉汞三元合金锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学军事空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗见热像仪利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。气体传感器的选定天燃气泄漏报警器主要应用在石油化工冶金油库液化气站喷漆作业等易发生可燃气体泄漏的场所，根据报警器检测气体种类的要求，般选用接触燃烧式气敏传感器和半导体气敏传感器。天燃气泄漏报警器主要应用在石油化工冶金油库液化气站喷漆作业等易发生可燃气体泄漏的场所，根据报警器检测气体种类的要求，般选用接触燃烧式气敏传感器和半导体气敏传感器。使用接触燃烧式气敏传感器，其探头的阻缓及中毒,是不可避免的问题。阻缓是当在气体与空气的混合物中含有硫化氢等含硫物质的情况下，则有可能在无焰燃烧的同时，有些固态物质附着在催化元件表面，阻塞载体的微孔，从而引起响应缓慢反应滞缓，灵敏度降低。虽然将阻缓的传感器再放回新鲜空气环境中有得到种程度的恢复的可能，但是如果长期暴露在这样的环境中，其灵敏度会不断下降，导致该传感器最终丧失检测烟雾的能力。中毒是如果环境空气中含有硅烷之类的物质时，则传感器将使催化元件产生不可逆转的中毒，以致灵敏度很快就丧失。当怀疑检测环境中存在这些物质时，经常对探头进行标定，是必须且有效的办法。因此，经常对传感器进行标定，是保证其准确性的必要的途径。般连续使用两个月后应对传感器进行量程校准，这种经常性对传感器的维护，无形中加大了工作人员的工作量，同室内,煤气,以及,天然气,泄漏,泄露,透露,报警器,设计,毕业设计,全套,图纸哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计论文哈工大华德学院摘要随着天然气的大量使用,每座居民大楼都被天然气所“笼罩”。天然气的普及给公共生活带来了方便,减少了城市的污染,提高了生活质量和效率,但是同时,天然气也是潜在的“危险品”,旦发生大面积泄漏,处置不及时就可能引发大爆炸,给居民的生命财产安全带来巨大的威胁。面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁，我们需要个解决办法。使用天然气报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之。本论文以半导体气敏传感器和单片机技术为核心设计的气体报警器可实现声光报警功能，是种结构简单性能稳定使用方便价格低廉智能化的气体报警器，具有定的实用价值。其中选用传感器实现对气体的检测，具有灵敏度高响应快抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。经单片机处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于个预设值也就是报警限，如果大于则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，而且在此设计中我们通过温度传感器和单片机进行连接，将温度信号转换成单片机可识别的数字信号，经过单片机处理并对其进行分析，最终将温度还有气体的浓度显示在的显示管中。关键词气敏传感器报警器单片机温度传感器摘要第章绪论.课题研究的背景.课题研究的意义.国内外研究情况及其发展可燃性气体泄漏报警器种类与结构.本章小结第章天然气泄漏报警系统的方案设计.方案的选择.对于该警报器设计的要求.气体传感器的选型气体传感器介绍气体传感器的选定.天燃气泄露报警系统的整体设计方案天然气泄露报警器工作原理天然气泄露报警器的结构.本章小结第章天然气泄漏报警系统的硬件部分设计.主控电路的设计半导体气敏传感器单片机的选择单片机的介绍单片机的时钟电路单片机的复位电路.外围接口电路的设计驱动模块的选择温度传感器的介绍声音报警电路气体检测模块和光报警电路.本章小结第章燃气泄漏报警系统的软件部分设计.主程序设计流程.程序调试程序调试的步骤.本章小结结论致谢参考文献附录译文附录英文参考资料附录主要程序分析附录整机原理图第章绪论.课题研究的背景人的生存离不开空气，人的生大约有的时间是在室内度过的，室内环境质量的好坏影响着人们的身心健康。室内的有害气体来源有来自装修不当造成的甲醛氨气氡气苯放射性物质的释放，而这些气体在装修时加以注意，完全可以减少其排放量，从而不至于影响人的健康状况。室内存在的有害气体的另主要来源为可燃性气体的泄漏，主要可分为天然气泄漏液化气泄漏和煤气泄漏。煤气泄漏的主要成分是氧化碳与氢气，氧化碳中毒原因是氧化碳进入人体后会和血液中的血红蛋白结合，从而出现缺氧。常见于家庭居室内通风差得情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道泄漏气中的氧化碳吸入会导致氧化碳中毒。液化气泄漏危害也不易小视，液化石油气是石油产品之。是由炼厂气或天然气包括油田伴生气加压降温液化得到的种无色挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷丙烯丁烷丁烯，同时含有少量戊烷戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业民用内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯烃含量。液化石油气是种易燃物质，空气中含量达到定浓度范围时，遇明火即爆炸。天然气主要成分是烷烃，其中甲烷含量在以上。人所赖以生存的空气中有大约的氧气，如果人的生活空间是封闭空间，氧气稀薄，人会因氧气不足，导致窒息昏迷，有心脑血管疾病的人将会危及生命。室内天然气泄漏会使室内空气中的氧气相对稀薄，由于天然气是无色无味，人很难察觉到，尤其当人处于睡眠状态时，天然气的泄漏就更加危险，甚至会使人窒息。天然气的另危险是当空气中的天然气含量达到定含量时，遇到明火就会产生爆炸，危及人的生命。.课题研究的意义人们面对可燃性气体泄漏而危及生命健康情况，有没有个彻底的解决办法据有关专家介绍，可燃气体泄漏报警器是对付燃气