基于半導(dǎo)體氣敏傳感器的濃度檢測電路

汪晶晶

摘要：本文提出了一種基于氣敏傳感器的酒精濃度檢測及控制電路，實現(xiàn)酒精濃度的監(jiān)測，并在濃度超限時自動報警。

關(guān)鍵詞：氣敏傳感器;濃度;報警

氣體與人類的日常生活密切相關(guān)，檢測氣體可用于改善和保護(hù)人類的生活環(huán)境。半導(dǎo)體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好，使用簡單、市售成品更新周期快等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。本文設(shè)計一種基于半導(dǎo)體氣敏傳感器的檢測電路。

1、測量電路工作原理

將酒精濃度判斷轉(zhuǎn)換為電壓判斷，計算在選定酒精濃度下運(yùn)算放大器第3腳的電壓。調(diào)節(jié)電位器使第2腳的電壓也達(dá)到此值作為基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓便體現(xiàn)了酒精濃度閾值。酒精濃度高于濃度閾值，LED燈亮，風(fēng)扇轉(zhuǎn);酒精濃度低于濃度閾值，LED燈滅，風(fēng)扇停。

2、電路理論設(shè)計

本設(shè)計中采用5V電源供電，前端是MQ-3型酒精氣體濃度傳感器。利用電阻分壓電路，將酒精濃度由電阻量轉(zhuǎn)化為電壓量，再通過驅(qū)動芯片LM3914按照電壓大小，驅(qū)動輸出相應(yīng)的發(fā)光管，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定閾值時蜂鳴器被觸發(fā)，發(fā)出報警聲。調(diào)試時通過電位器RP調(diào)節(jié)測量的靈敏度。

圖1中M點(diǎn)（運(yùn)放μA741的第2腳）為電壓基準(zhǔn)點(diǎn)，在設(shè)計電路時，在選定的酒精濃度下電壓基準(zhǔn)值約為1.24V。當(dāng)熱穩(wěn)定后，N點(diǎn)（第3腳）的電位約為0.10V。此時輸出端第6腳的電壓為低電平。此時，三極管截止，LED處于熄滅狀態(tài)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動。

當(dāng)氣敏傳感器吸附酒精氣體后，MQ-3的阻值下降，從而運(yùn)放第3腳的電位上升，當(dāng)?shù)?腳的電位高于M點(diǎn)（第2腳）基準(zhǔn)電壓時，輸出端第6腳的電壓變?yōu)楦唠娖剑龢O管導(dǎo)通，LED發(fā)光報警，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。

3、結(jié)束語

經(jīng)過實驗驗證，本論文設(shè)計的基于氣敏傳感器的酒精濃度檢測及控制電路，酒精濃度高于濃度閾值，LED燈亮，風(fēng)扇轉(zhuǎn);酒精濃度低于濃度閾值，LED燈滅，風(fēng)扇停。實現(xiàn)酒精濃度的監(jiān)測，并在濃度超限時自動報警。

參考文獻(xiàn)

[1]周嚴(yán).現(xiàn)代測控電子技術(shù)[M].人民郵電出版社，2015.