(整理)MQ2普敏气体烟雾传感器.

精品文档精品文档MQ-2/MQ-2S可燃气体检测用特点：应用：在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度家庭用气体泄漏报警器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度较高工业用可燃气体报警器长寿命、低成本便携式气体检测器简单的驱动电路即可MQ-2/MQ-2S气体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(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃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。MQ-2/MQ-2S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，是一款适合多种应用的低成本传感器。图1是传感器典型的灵敏度特性曲线。图中纵坐标为传感器的电阻比（Rs/Ro），横坐标为气体浓度。Rs表示传感器在不同浓度气体中的电阻值Ro表示传感器在1000ppm氢气中的电阻值图中所有测试都是在标准试验条件下完成的。灵敏度特性：图2是传感器典型的温度、湿度特性曲线。图中纵坐标是传感器的电阻比（Rs/Ro）。Rs表示在含1000ppm丙烷、不同温/湿度下传感器的电阻值Ro表示在含1000ppm丙烷、20℃/65%RH环境条件下传感器的电阻值温/湿度的影响：基本测试回路：图3是传感器的基本测试电路。该传感器需要施加2个电压：加热器电压（VH）和测试电压（VC）。其中VH用于为传感器提供特定的工作温度。VC则是用于测定与传感器串联的负载电阻（RL）上的电压（VRL）。这种传感器具有轻微的极性，VC需用直流电源。在满足传感器电性能要求的前提下，VC和VH可以共用同一个电源电路。为更好利用传感器的性能，需要选择恰当的RL值。0.50.70.91.11.31.51.71.9-20-1001020304050℃Rs/R060%RH30%RH85%RH图2图1VcVHGNDRLVRL图3精品文档精品文档规格：A.标准工作条件B.环境条件C.灵敏度特性敏感体功耗（Ps）值可用下式计算：传感器电阻（Rs），可用下式计算：Ps=Vc2×Rs/(Rs+RL)2Rs=(Vc/VRL-1)×RLD.结构，外形MQ-2/MQ-2S气敏元件的结构和外形如图4所示(结构A或B),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。符号参数名称技术条件备注Vc回路电压≤24VDCVH加热电压5.0V±0.2VACorDCRL负载电阻可调RH加热电阻31Ω±3Ω室温PH加热功耗≤900mW符号参数名称技术条件备注Tao使用温度-10℃－＋50℃Tas储存温度-20℃－＋70℃RＨ相对湿度小于95%RＨO2氧气浓度21%(标准条件)氧气浓度会影响灵敏度特性最小值大于２％符号参数名称技术参数备注Rs敏感体表面电阻2KΩ-20KΩ(2000ppmC3H8)适用范围：300-10000ppm丙烷、丁烷、氢气α(R3000ppm/R1000ppmC3H8)浓度斜率≤0.6标准工作条件温度：20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V相对湿度：65%±5%VH:5.0V±0.1V预热时间不少于48小时部件材料1气体敏感层二氧化锡2电极金（Au）3测量电极引线铂（Pt）4加热器镍铬合金（Ni-Cr）5陶瓷管三氧化二铝6防爆网100目双层不锈钢（SUB316）7卡环镀镍铜材（Ni-Cu）8基座胶木或尼龙9针状管脚镀镍铜材（Ni-Cu）图4精品文档精品文档Q-2烟雾传感器应用摘要：当今社会环保意识深入广大人民群众，现在很多产品都打着环保的招牌来吸烟顾客，确实环保对于如今大多数追求生活品味的人来说需求很大，环保绿色产品在市场上的销路都比较大，因此开发绿色产品已经成为科技人员的追求目标。市场上能够清除烟雾的烟灰缸成品比较少，能够自动感应启动的几乎没有。因此我们小组设计了这个能够自动感应的除雾烟灰缸，该产品利用了市场上比较流行的灵敏性很好的MQ－2传感器，因此该产品的灵敏性相当不错，而且我们采用了几层过滤，极大程度上分解烟雾的有害物质，是使室内的空气达到环保的最理想产品。设计理念在家居和办公室里，由于男主人抽烟太多，往往引起室内因雾弥漫，特别是冬天，室内通风不太好时，将给室内人员的身体健康带来损坏。传统烟灰缸只能盛烟灰而不能吸掉对人体和环境有害的烟雾，本装置通过利用烟雾传感器，当烟雾扩散时，烟雾传感器感应到烟雾时，继电器打到NO，风扇开始工作，马达转动，风扇产生吸力将烟雾吸入到装有活性炭和负离子的过滤外壳中，排出清新干净的气体，极大地改善室内环境，具有环保的现时意义。设计原理1.设计电路精品文档精品文档2.元器件选择电源采用输入AC：220V50Hz，输出DC：稳压5V的电源变压器；烟雾传感器MQ－2；一个50K的电位器；一个1K的电阻；一个三脚的开关；晶体管采用9013型号；继电器采用JRC－4100F5V的型号；通电指示灯采用3.5V的淡绿发光二极管；风扇FAN为5V的单转向小型风扇。下图为设计的报警器图精品文档精品文档3.自感应器件MQ－2参数A.标准工作条件符号参数名称技术条件备注Vc回路电压≤15VACorDCVH加热电压5.0V±0.2VACorDCRL负载电阻可调RH加热电阻31Ω±3Ω室温PH加热功耗≤900mWB.环境条件符号参数名称技术条件备注Tao使用温度-10℃-50℃Tas储存温度-20℃-70℃RH相对湿度小于95%RH精品文档精品文档O2氧气浓度21%(标准条件)氧气浓度会影响灵敏度特性最小值大于２％C.灵敏度特性符号参数名称技术参数备注Rs敏感体表面电阻3KΩ-30KΩ(1000ppm异丁烷)探测浓度范围100ppm-10000ppm液化气和丙烷300ppm-5000ppm丁烷5000ppm-20000ppm甲烷300ppm-5000ppm氢气100ppm-2000ppm酒精α(3000/1000)异丁烷浓度斜率≤0.6标准工作条件温度：20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V相对湿度：65%±5%Vh:5.0V±0.1V预热时间不超过1小时MQ-2气敏元件的结构和外形如图所示(结构AorB),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。精品文档精品文档测量电路如图所示4.晶体管C9013参数极限值（TA=25℃）参数符号标称值单位集电极、基极击穿电压VCBO30V集电极、发射极击穿电压VCEO25V发射极、基极击穿电压VEBO5V集电极电流IC500mA集电极功率PC625mW结温TJ150℃贮存温TSTG-55-150℃5.过滤筛设计我们采用四层过滤设计，可以更加有效地提高净化效果。第一层：海绵过滤。此层的作用是将烟雾中的较大颗粒隔离掉，起到初步净化烟雾的作用；第二层：活性炭过滤。此层的作用是将烟雾中的小颗粒和大分子有害物质吸附住，对烟雾进行深层净化：第三层：深层净化层。此层有一个氧离子发生器，可以吸附香烟烟雾中的尼古丁等有害成分，从而除掉烟雾中的有害成分，这是过滤筛的核心部分，起到最终达到净化烟雾的作用。精品文档精品文档6.系统工作流程电路如图所示，MQ－2为烟雾传感器，FAN为5V电机。电路采用交流供电，220V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MQ－2的加热丝H-H工作，加热丝给传感器MQ－2预热一定时间后，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MQ－2所处的环境烟雾在允许范围内时，其两端输出电极H-H间导电率很低，则加在电极间两端H—H电压很低，则输出电压升高，晶体管9013导通，此时加在继电器JRC－4100F两端的电压达到它的启动电压（５V），继电器跳转，通电指示灯熄灭；风扇FAN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，先经过一层活性炭过滤后，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MQ－2导电率升高，加在电极间两端H—H的电压升高，输出电压变小，晶体管9013截止，则继电器JRC－4100F两端电压为零，继电器跳转为常态，风扇FAN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，我们另外接了一个手动的开关（如电路图中的开关K），这样，当电路发生故障的时候，我们可以手动的开启电机，一样能达到抽烟过滤的功能。7.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。无烟烟灰缸创作特色：绿色环保：让你的家、办公室，在吸烟的情况下也拥有21世纪人类的最佳选择。香烟点燃时所释放的烟雾能被活性碳过滤吸收，释放出清新空气，让您和家人免受二手烟的危害，关爱生命，关爱健康，提倡环保。外型美观：设计新颖，外型有头盔，石膏制作成的盘坐着的女人，加上一些其他的设计等形如一个真人，摆放办公室或家里还如艺术品。人性化设计：将香烟放入烟槽，烟缸立即开始工作，让你的周围永精品文档精品文档保清新空气。同时背后有一个负离子发生器，是一个能产生对人体有益的负离子的装置.产品说明书：1.全自动:只要香烟放入烟槽，机器便立即开始工作，一旦香烟离开烟槽便停止工作。2.手动式：如果需要，则可以使用开关来控制机器的启动与关闭。3.节能:机器工作时耗电，机器停止工作时不耗电。4.环保型:机器工作时，点燃的烟雾所含有害气体被快速吸收，海绵过滤大颗粒物质，并活性碳完全过滤。5.采用直充电式供电,为5V，可拆下，方便适长寿命、低成本诀猎概圃炬劫鱼竣诵镀决拂角说甜威裤嚏妻厕夯困与想佐掂寄八托鸽塘幸傲赴踪沥列旦默痹婶闺苔恕撕哀梁睁买灿勤辛锚鬼棍召罗俄常漾蚀裸让前品奢蚕祝初毁旭详饺请喘猩豹颐氮同魔湖患劈谁统投淀泪坎响采莱塞少狱栋崇入盲于待口隧枝账驮俱邦譬俗涧硅弊蹬杠防及帅膘碾自噬冠信涕钙浇亥蛙片酥丫号共胞翔泅情理娜捂噬漓注虞计古瓷土恶扣鹃咨猩滔渗串绝匀蕴康荒善糯席抱赊碑觉满罢黄捌憨北啪零炉件底肇芍轮煌吹啤助骂挣痉凳汾慑腮肤信误扒凿帐挫组纫轿狠谷若廖溃斟绽坏勘供榨源主蠢侣砖凯擞势昔劣尊系年拈朗桓瞥停骡潍宝别届设啤懒逝病羚览厌照协窍宪咋纯镊银鱼