常见气体传感器及其应用资料
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调试过程： 该报警器的调试方法为：通电15min后，先将电位器 RP调到输出为零的一端，再将矿灯瓦斯报警器置于设 定浓度的瓦斯气样中，缓慢调节电位器RP，使报警器 刚好产生报警即可。
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2．TGS系列气敏传感器及应用 TGS系列气敏传感器是日本费加罗公司生产的半导体 气敏传感器。当吸附还原性气体（例如液化气、天 然气、氢气、一氧化碳、有机溶剂及蒸汽等）时， 电导率上升。当恢复到清洁空气中时，电导率恢复。 TGS传感器就是将这种电导率变化，以输出电压的方 式取出，从而检测出气体的浓度。
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QM—N5型气敏传感器的极间电压为10V，加热电压为 5±0.5V，负载电阻为2k，适用环境温度为-20~40℃。 适用于检测煤气、液化石油气、煤油、汽油来自百度文库乙炔、乙 醇、酒精、氢气、硫化氢、一氧化碳、烷类气体、烯类 气体、氨类气体及烟雾等。图5-3列出QM—N5外形和符 号。其中A、B为信号电极（电极），H为加热丝极（丝 极）。
可燃性气体检测器电路
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➢当气敏元件的检测到一定浓度的可燃气体时 ，B-B端 对地电位上升 ，使1IC 的①脚的电压也上升，当电压 升高到0.2V时 ，1IC的③脚立即由低电位变为高电位， 这时2IC、3IC相继工作。 2IC、3IC均为5G1555组成的自 激多谐振荡器，不过2IC工作在超低频，而3IC工作在音 频范围内。适当调整R1或R2，使2IC工作频率为1Hz， 这时作指示灯用的发光二极管LED将闪烁发光，电压蜂 鸣器YD便发出“嘀、嘀”的报警声。
图5-3 QM—N5外形和符号
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（1）一氧化碳报警器
图5-4 CO检测换气报警自动控制电路
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（2）集成可燃性气体检测器
图5-6 可燃性气体检测器电路
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工作原理如下： ➢9V直流电源经电阻RP1限流，为QM—N5的丝极hh提供了110mA左右的电流；将A-A与B-B测量极预热； ➢在清洁的空气中，两测量极间的电阻较大，B-B端 对地电位较低，气敏元件无信号输出 ，1IC为SL322 型发光显示电平指示驱动电路，其①脚为第一组的 输入端， 无信号输入时③~⑦、⑫~⑯脚均为低电 位，因此，2IC、3IC均不工作,无报警信号；
三、常见气体传感器及其应用
1．QM—N5型气敏传感器及应用 QM—N5是一种应用广泛的国产气敏传感器，它由绝 缘陶瓷管、加热器、电极及氧化锡烧结体等构成。 工作时，电热丝通电加热，当无被测气体流入时， 由于空气中的氧成分大体上是恒定的，因而氧的吸 附量也是恒定的，气敏元件的阻值大致保持不变。 当有被测气体流入，元件表面将产生吸附作用，元 件的阻值将随气体浓度而变化，然后由测量回路按 照浓度和阻值的变化关系即可推算出气体的浓度。
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任务实施： 图5-13电路中，A1、A2和A3构成比较器，调节RP1可设定排 气扇启动点，调节RP2可设定报警点，调节RP3可使LED1平 时熄灭，当MQK—2气敏传感器的加热丝烧断时，A3翻转 输出高电平，VT3导通，LED1发光，表示MQK—2气敏传感 器失效。VD3为温度补偿二极管。R2、VD1、VD2、C3组成 开机延时电路，可避免初期特性造成的开机误报警，R2阻 值可根据延时时间长短选择，报警电路采用KD9561发出警 车声。
可燃性气体检测器电路
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（3）矿灯瓦斯报警器
图5-8 矿灯瓦斯报警器电路
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工作原理如下：
➢而当瓦斯浓度较低时，由于电位器RP的输出电压较 低，VT1截止，所以VT2、VT3也截止，矿灯不闪烁报 警； ➢当矿内瓦斯浓度超过设定浓度时，电位器RP的输出 信号通过二极管VD加到三极管VT1的基极，使VT1导通， 从而使VT2、VT3得到供电而开始工作，由VT2、VT3、 R2、R3、C1和C2组成的是一个互补式自激多谐振荡器 驱动继电器开关K不断地断开和闭合，使矿灯形成闪 光，说明瓦斯浓度已超过了设定值。
图5-9 几款TGS气敏传感器实物及结构图
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（1）火灾烟雾报警器 利用TGS—109气敏器件对烟雾的敏感，设计出火灾烟 雾报警器。在火灾初期，总要产生可燃性气体和烟雾， 因此可以利用SnO2气敏器材作烟雾报警器，在火灾酿 成之前进行预报。 火灾报警器具有双重报警机构：当火灾发生时，温度 升高，达到一定温度时热传感器动作，蜂鸣器鸣响报 警；当烟雾或可燃气体达到预定报警浓度时，气敏器 件发生作用时报警电路动作，蜂鸣器也鸣响报警。
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（2）实用酒精测试仪 图5-10为酒精测试仪电路。该测试仪只要被试者向传 感器吹一口气，便可显示出醉酒的程度，确定被试者 是否还适宜驾驶车辆。气体传感器选用二氧化锡器敏 元件。此类仪器目前已在国内一些大城市投入使用， 并成为交警的必备标准装备。
长图江5工-程10职业酒技精术学测院试自动仪化电教研路室
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自动控制排气扇和声光报警电路的设计
任务要求：
具有自动控制排气扇和声光报警功能的报警电路，设计时 可根据情况分别对待，有害气体浓度达到0.15%时，排气 扇首先自动开启，使有害气体排出，且发光二极管LED2发 光。空气洁净后，排气扇自动关闭。只有当有害气体泄漏 严重，排气无效，浓度达到0.2%时，报警电路才发出声光 报警。
工作原理如下：
当气体传感器探测不到酒精时，加在A5脚的电平为低 电平；当气体传感器探测到酒精时，其内阻变低，从 而使A5脚电平变高。图5-10中A为显示驱动器，它共有 十个输出端，每个输出端可以驱动一个发光二极管， 显示驱动器A根据第⑤脚电平高低来确定依次点亮发光 二极管的级数，酒精含量越高则点亮二极管的级数越 大。上五个发光二极管为红色，表示超过安全水平。 下五个发光二极管为绿色，表示安全水平（酒精含量 不超过0.5%）。
调试过程： 该报警器的调试方法为：通电15min后，先将电位器 RP调到输出为零的一端，再将矿灯瓦斯报警器置于设 定浓度的瓦斯气样中，缓慢调节电位器RP，使报警器 刚好产生报警即可。
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2．TGS系列气敏传感器及应用 TGS系列气敏传感器是日本费加罗公司生产的半导体 气敏传感器。当吸附还原性气体（例如液化气、天 然气、氢气、一氧化碳、有机溶剂及蒸汽等）时， 电导率上升。当恢复到清洁空气中时，电导率恢复。 TGS传感器就是将这种电导率变化，以输出电压的方 式取出，从而检测出气体的浓度。
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QM—N5型气敏传感器的极间电压为10V，加热电压为 5±0.5V，负载电阻为2k，适用环境温度为-20~40℃。 适用于检测煤气、液化石油气、煤油、汽油来自百度文库乙炔、乙 醇、酒精、氢气、硫化氢、一氧化碳、烷类气体、烯类 气体、氨类气体及烟雾等。图5-3列出QM—N5外形和符 号。其中A、B为信号电极（电极），H为加热丝极（丝 极）。
可燃性气体检测器电路
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➢当气敏元件的检测到一定浓度的可燃气体时 ，B-B端 对地电位上升 ，使1IC 的①脚的电压也上升，当电压 升高到0.2V时 ，1IC的③脚立即由低电位变为高电位， 这时2IC、3IC相继工作。 2IC、3IC均为5G1555组成的自 激多谐振荡器，不过2IC工作在超低频，而3IC工作在音 频范围内。适当调整R1或R2，使2IC工作频率为1Hz， 这时作指示灯用的发光二极管LED将闪烁发光，电压蜂 鸣器YD便发出“嘀、嘀”的报警声。
图5-3 QM—N5外形和符号
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（1）一氧化碳报警器
图5-4 CO检测换气报警自动控制电路
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（2）集成可燃性气体检测器
图5-6 可燃性气体检测器电路
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工作原理如下： ➢9V直流电源经电阻RP1限流，为QM—N5的丝极hh提供了110mA左右的电流；将A-A与B-B测量极预热； ➢在清洁的空气中，两测量极间的电阻较大，B-B端 对地电位较低，气敏元件无信号输出 ，1IC为SL322 型发光显示电平指示驱动电路，其①脚为第一组的 输入端， 无信号输入时③~⑦、⑫~⑯脚均为低电 位，因此，2IC、3IC均不工作,无报警信号；
三、常见气体传感器及其应用
1．QM—N5型气敏传感器及应用 QM—N5是一种应用广泛的国产气敏传感器，它由绝 缘陶瓷管、加热器、电极及氧化锡烧结体等构成。 工作时，电热丝通电加热，当无被测气体流入时， 由于空气中的氧成分大体上是恒定的，因而氧的吸 附量也是恒定的，气敏元件的阻值大致保持不变。 当有被测气体流入，元件表面将产生吸附作用，元 件的阻值将随气体浓度而变化，然后由测量回路按 照浓度和阻值的变化关系即可推算出气体的浓度。
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任务实施： 图5-13电路中，A1、A2和A3构成比较器，调节RP1可设定排 气扇启动点，调节RP2可设定报警点，调节RP3可使LED1平 时熄灭，当MQK—2气敏传感器的加热丝烧断时，A3翻转 输出高电平，VT3导通，LED1发光，表示MQK—2气敏传感 器失效。VD3为温度补偿二极管。R2、VD1、VD2、C3组成 开机延时电路，可避免初期特性造成的开机误报警，R2阻 值可根据延时时间长短选择，报警电路采用KD9561发出警 车声。
可燃性气体检测器电路
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（3）矿灯瓦斯报警器
图5-8 矿灯瓦斯报警器电路
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工作原理如下：
➢而当瓦斯浓度较低时，由于电位器RP的输出电压较 低，VT1截止，所以VT2、VT3也截止，矿灯不闪烁报 警； ➢当矿内瓦斯浓度超过设定浓度时，电位器RP的输出 信号通过二极管VD加到三极管VT1的基极，使VT1导通， 从而使VT2、VT3得到供电而开始工作，由VT2、VT3、 R2、R3、C1和C2组成的是一个互补式自激多谐振荡器 驱动继电器开关K不断地断开和闭合，使矿灯形成闪 光，说明瓦斯浓度已超过了设定值。
图5-9 几款TGS气敏传感器实物及结构图
长江工程职业技术学院自动化教研室
（1）火灾烟雾报警器 利用TGS—109气敏器件对烟雾的敏感，设计出火灾烟 雾报警器。在火灾初期，总要产生可燃性气体和烟雾， 因此可以利用SnO2气敏器材作烟雾报警器，在火灾酿 成之前进行预报。 火灾报警器具有双重报警机构：当火灾发生时，温度 升高，达到一定温度时热传感器动作，蜂鸣器鸣响报 警；当烟雾或可燃气体达到预定报警浓度时，气敏器 件发生作用时报警电路动作，蜂鸣器也鸣响报警。
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（2）实用酒精测试仪 图5-10为酒精测试仪电路。该测试仪只要被试者向传 感器吹一口气，便可显示出醉酒的程度，确定被试者 是否还适宜驾驶车辆。气体传感器选用二氧化锡器敏 元件。此类仪器目前已在国内一些大城市投入使用， 并成为交警的必备标准装备。
长图江5工-程10职业酒技精术学测院试自动仪化电教研路室
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自动控制排气扇和声光报警电路的设计
任务要求：
具有自动控制排气扇和声光报警功能的报警电路，设计时 可根据情况分别对待，有害气体浓度达到0.15%时，排气 扇首先自动开启，使有害气体排出，且发光二极管LED2发 光。空气洁净后，排气扇自动关闭。只有当有害气体泄漏 严重，排气无效，浓度达到0.2%时，报警电路才发出声光 报警。
工作原理如下：
当气体传感器探测不到酒精时，加在A5脚的电平为低 电平；当气体传感器探测到酒精时，其内阻变低，从 而使A5脚电平变高。图5-10中A为显示驱动器，它共有 十个输出端，每个输出端可以驱动一个发光二极管， 显示驱动器A根据第⑤脚电平高低来确定依次点亮发光 二极管的级数，酒精含量越高则点亮二极管的级数越 大。上五个发光二极管为红色，表示超过安全水平。 下五个发光二极管为绿色，表示安全水平（酒精含量 不超过0.5%）。