模擬量點型可燃氣體探測器的設計

摘要：本文簡要介紹了點型可燃氣體探測器的技術現狀，詳細分析了模擬量點型可燃氣體探測器的電路設計原理，并對探測器的報警動作值自動校準原理、工作時序進行了說明。

關鍵詞： 點型可燃氣體探測器；總線；溫度補償；報警動作值；校準

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.8.015

感器（MQ-4）在不同溫度下響應見表1。因圖1中的溫度補償電路是非線性的，對溫度無法精確測量，本設計中設置溫度檢測電路對報警動作值進行補償，實現效果見表1。

NTC熱敏電阻R26、電阻R27－R28、C20構成溫度檢測電路。R26與R27并聯后再與R28串聯，實現溫度傳感器探測的溫度—輸出電壓線性對應[4]，輸出信號送單片機的AN7進行A/ D轉換。

當溫度傳感器發生短路、斷路時，A/D轉換值出現異常，單片機發送相應的故障信息。單片機先對溫度進行采樣，并根據溫度對報警門限進行相應的調整，以20℃為基準溫度，查表后乘相應的系數。隔1個巡檢周期后進行采樣，將轉換后的模擬量通過總線發送給控制器。單片機根據設定的報警動作值查找對應采樣值報警門限，如采樣值超過門限則以3秒間隔再連續采樣兩次，

均超過門限時確認報警并發送報警信息。當傳感器出現短路、斷路故障時，A/D轉換值出現異常，發送相應的故障信息同時斷開加熱絲電壓。

模擬量點型可燃氣體探測器的電源電壓調整控制、加熱絲通斷控制設計實現了探測器功耗降低40%、上電沖擊電流小；報警動作值的自動校準技術實現了探測器報警動作值連續可調、標定精確簡便，一次可標定64只探測器；單片機對氣體傳感器輸出的A/D采樣、溫度線性化檢測電路結合補償算法實現了探測器以模擬量方式傳送氣體濃度、對傳感器進行精確溫度補償。

本設計已獲得實用新型專利，并通過國家消防電子產品質檢中心的型式認可檢驗，從2010年7月開始批量投放市場，在東營盛世龍城小區、青島愛丁堡國際公寓等上百個工程中成功應用，運行穩定可靠，達到了預期設計效果。