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ARM智能天然气监控终端的数据采集系统的设计+源代码(5)

时间:2017-01-09 13:11来源:毕业论文
图2.3.1 开发板 2.3.2 烟雾气体传感器 (一)、尺寸:35mm X24mm X26mm 长*宽*高 (二)、主要芯片:LM393、MQ-2气敏传感器探头 (三)、工作电压:DC 3.0-5.5V (四


 
图2.3.1 开发板
2.3.2    烟雾气体传感器
(一)、尺寸:35mm X24mm X26mm 长*宽*高
(二)、主要芯片:LM393、MQ-2气敏传感器探头
(三)、工作电压:DC 3.0-5.5V
(四)、特点:
1、具有信号输出指示;
2、双路信号输出;(模拟量输出及TTL电平输出)
3、TTL输出有效信号为低电平,可接直接接单片机IO口;
4、模拟量输出0~5V电压,浓度越高电压越高;
5、对液化气、丁烷、甲烷、烟雾等有较好的灵敏度;
6、使用寿命长、稳定性好;
7、具有快速响应恢复特性
(五)、烟雾传感器模块检测原理
本电路的测量元件采用旁热式烟雾传感器MQ-2,在没有烟雾的情况下,烟雾传感器的阻值较高(20K左右),烟雾进入传感器时其阻值急剧下降,A、B两端电压下降。
烟雾传感器输出信号一般比较微弱,需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整,满足单片机对输入信号的要求。由于系统采用的是单极性供电,所以采用同相比例放大电路,可以减少硬件开销。常见的运算放大器中,LM324价格低廉、使用简单等优点比较突出,所以本设计中的前置放大电路采用LM324作为电路的运算放大器。LM324是单片高增益四运算放大器,可在较宽电压范围内的单电源或双电源下工作,其电源电流很小且与电源电压无关。四个运放一致性好,其输入偏流电阻是温度补偿的,也不需外接频率补偿,可做到输出电平与数字电路兼容。
 
图2.3.2 可燃气、烟雾检测电路
如图2.3.2所示,从传感器的上端出来的信号Vi经过运算放大器的同相输入端,但是为保证引入的是负反馈,输出电压Vo通过电阻R2接到反相输入端,同时,反相输入端通过电阻R1接到参考电压Vref。由于引入了深度电压串联负反馈,因此电路的输入阻抗很高,输出阻抗很低。高输入阻抗就可以减少放大电路对前端电路的影响,同时低输出阻抗也可以提高自身的抗干扰性,这显然有利于电路中其他模块的设计。 此放大电路还加了参考电压,引入了零点调节功能,这样可以更方便的调整由于不同传感器导致的零点变化问题。它利用滑动变阻器产生一个参考电压Vref,再利用电压跟随器把电压输入到运算放大电路的电压参考端。所以调节滑动变阻器,就可以直接改变放大电路的参考电压。而电压跟随器的作用只是用来匹配阻抗用的,防止R1和R2对滑动变阻器输出电压的影响。
当检测到可燃气或烟雾时,信号经过电压比较后输出的是高电平的数字信号,反之是低电平。为了单片机更好地进行信号的处理,此电路还增加了一个NPN的三极管,有高低电平转换的作用。这样烟雾传感器信号检测就完成了。

(751)、适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。
图2.3.3 传感器
(七)、原理图
图2.3.4 原理图
(八)、图片展示
 
图2.3.5 烟雾传感器

2.3.3    天然气传感器模块
产品特点
(一)、 尺寸:35mm X24mm X27mm 长*宽*高
(二)、 主要芯片:LM393、MQ-4气体传感器
(三)、 工作电压:DC3-5V
(四)、 特点:
1、具有信号输出指示;
2、双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出);
3、TTL输出有效信号为低电平,可直接接单片机;
4、模拟量输出0~5V电压,浓度越高电压越高;
5、对甲烷气体,天然气有较好的灵敏度;
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性; ARM智能天然气监控终端的数据采集系统的设计+源代码(5):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_2029.html
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