一种高精度可燃气体检测报警器设计.pdf

2013年第32卷第7期
传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies
种高精度可燃气体检測报警器设计
刘竹琴,白泽生
(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000)
摘要:利用半导体可燃气体传感器MQ2设计了一种可燃性气体体积分数检测报警器,由可燃性气体
传感器、模/数转换电路、单片机、显示电路、声光报警电路等组成。传感器MQ2将气体体积分数转换为
电压信号,送A/D转换电路,转换后的信号送STC89C52单片机,单片机经过处理后控制显示单元显示气
体体积分数,同时控制驱动报警电路实现声光报警。实验表明:该檢測报警器对异丁烷、甲烷、天然气等可
燃性气体检测精度达到了0.01%,具有检测性能稳定、线性度好、电路简单、成本低、小型化、便于调试等
特点。
关键词:可燃气体;MQ2传感器;检测报警;设计
中图分类号;TP212文献标识码:A文章编号:10009787(2013)07-0071-083
Design of a high precision instrument for combustible gas
detection and alarm
LIU Zhu-qin, BAI Ze-shen
(College of Physics and Electronic Information, Yan an University, Yan an 716000, China
Abstract Using semiconductor gas sensor MQ-2, design an instrument for Flammable gas volume fraction
detection and alar, which is composed of combustible gas sensor, analog/digital conversion circuit
microcontroller, display circuit, acousto-optic alarm circuit. MQ-2 sensor converts gas volume fraction to voltage
signal, transmit to A/D conversion circuit, signal after conversion is transmitted to STC89C52 MCU for processing
then gas volume fraction is displayed by control display unit, at the same time control and driving alarm circuit to
achieve sound and light alarm. Experiments show that gas detection precision of the detection and alarm instrument
on isobutane, methane, natural gas and other combustible gas reaches 0. 01 % it has characteristics of stable
detection performance, good linearity, simple circuit, low cost, miniaturization, and convenient debugging
Key worde: combustible gas MQ-2 sensor; detection and alarm; design
0引言
仪器侧重不同,各有优缺点。设计一种集探测、检漏、报警
随着石油化学工业和科学技术的发展,各种气体越来为一体的高精度显示报警器,且具有性能稳定、灵敏度高、
越多地应用于工农业生产和人们的日常生活,易燃、易爆、检测范围广、价格低廉、多功能等特点,具有十分重婁的意
有毒气体的种类和应用范围在不断增加,及时可靠地检测
义和价值。
可燃性气体,对于保障安全生产和人民生命健康意义十分1总体设计方案
重大。20世纪30年代,国外开始研究开发气体传感器,
设计方案如图1所示。以传感器和单片机为核心,将
且发展迅速23。20世纪60年代,日本研制成了第一台接气体传感器检测到的信息进行转换,把气体体积分数转换
触燃烧式家用燃气泄漏报警器。我国在70年代初期开始成电信号,根据气体体积分数和电压信号之间的对应关系,
研制可燃性气体报警器,但主要是在引进国外先进的传感再对该模拟信号进行分析处理,并通过AD转换后将数字
器技术和先进的生产工艺基础上,进行研究与开发形成自信号送入单片机,由单片机完成数据处理,驱动LED数码
己的特色“?。目前,国内外检可燃性气体有可燃气体管显示,同时与编程设定的安全值进行比较,当检测到的气
探测器、可燃气体检漏仪、可燃气体报瞥控制器,这些检测体体积分数超过安全值时,由单片机驱动信号灯点亮或蜂
收稿日期;2013-04-22
*基金项目:陕西省高水平大学建设专项资金资助项目(2012SXTS05);延安市科学技术研究发展计划资助项目(2010KN-19);陕西省教育
厅2011年科学研究计划资助项目(11JK0915);榆林市2011年校企产学研合作项目