预热时何
1、少于24小时
D.黠构外书测试电蹬
经测量,本次使用的气敏传感器加热丝的阻值约为50欧姆,A,B间的电阻
阻值为10兆欧左右。
加热后,再喷以气体,其阻值降到几百欧。
5.NE555时基集成电路
NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,
只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉波讯
号。
NE555的特点有:
1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。
2.它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS?
逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。
3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。
4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。
Pin1(接地)-地线(或共同接地),通常被连接到电路共同接地。
Pin2(触发点)-这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3VCC,下缘须低于1/3VCC。
Pin3(输出)-当时间周期开始555的输出输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到0伏左右的低电位。
于高电位
时的最大输出电流大约200mA。
Pin4(重置)-一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。
当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin6(重置锁定)-Pin6重置锁定并使输出呈低态。
当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。
Pin7(放电)-这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出为ON时为LOW,对地为低阻抗,当输出为OFF时为HIGH,对
地为高阻抗。
Pin8(V+)-这是555个计时器IC的正电源电压端。
供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
NE55剧脚图介绍如下
1地2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc
6.万用表的使用
万用表又叫多用表、三用表、复用表,万用表分为指针式万用表和数字万用表引。
是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数
表笔分为红、黑二只。
使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔,黑色表笔插入标有“-”号的插孔。
测量电压时,要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程档,然后逐渐减小到合适的量程。
测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流档,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。
测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。
用万用表测量电阻时,应按下列方法操作:
a机械调零。
在使用之前,应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零,避免不必要的误差。
b选择合适的倍率档。
万用表欧姆档的刻度线是不均匀的,所以倍率档的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准确。
一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。
c欧姆调零。
测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。
如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。
并且每换一次倍率档,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。
d读数:
表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。
4.电路图分析及调试
1.前言:
长期以来,煤气中毒事件频频发生,由于以前人们只能简单地通过气味来判别煤气泄漏,这不仅给生产生活带来了不安全因素,也为事故的发生埋下隐患。
煤气泄漏报警器通过实时检测空气中的煤气情况,及时发出报警声,以提醒人们煤气泄漏情况,保障人民的生命财产安全。
这对于现实生活具有重要的意义。
2.电路图分析及调试
电路图
1.电路原理:
接通电源,给555时基集成电路提供约10V的直流电压;另外经R?
分压后给气敏传感器QM-2提供约5V的直流加热电压。
正常状态时,无泄漏气体,气敏传感器QM的A,B之间的电导率很小,电阻很大(在图中等效于R3),555时基集成电路的4脚为低电平(<0.7V)(调节电位器RP6决定),多谐振荡器不工作,扬声器不发声。
当可燃气体达到一定浓度时,气体传感器QM-2的A,B之间的电导率迅速增大(电阻很小),555时基集成电路的4脚变为高电平,多谐振荡器工作,扬声器发出报警声。
2.调试:
接通电源,测量气敏元件加热电阻丝两端电压,应有5V左右直
流电压,气敏元件的加热电阻丝应预热数分钟。
调节RP6,使555时基集成
电路的4脚电压小于0.7v,这时报警器不工作,扬声器不发声。
再将少量待测气体喷在气敏传感器QM附近,调节RP1使扬声器报警。
调节RP1,可改变装置灵敏度,调节RP2,可改变报警声调。
简单的就是这些,具体调试还是遇到很多问题,开始时,电阻丝直接接10V的电压上加热,而加热的标准电压是5V,—开始想到用7805稳压器实现,试了下效果不理想,后来才想到办法,测量了下加热丝的电阻为50欧姆,于是
果断想到串联了一个同阻值的电阻进行分压,但找遍了实验室也没找到这样的电阻,空耗了大量的时间,后来看到了滑线变阻器有了灵感,就用电位器代替了电阻,分压问题得到解决。
QM-2在图上是4个引脚,而实物有6个引脚,导致无法识别,通过用万能表检测每两个脚之间的导通情况,发现有两对脚是导通的,还有两对脚之间的阻值大小是差不多的,十几兆欧,还有一队是几十欧,初步判别这个阻值为几十欧的对脚为加热丝。
通过查阅资料知原来实际的气敏传感器A,B对脚有两对,作为备用的,这才正确地把气敏传感器接入电路。
经过检查实物连接无误,导通情况正常后接下电源,过五分钟后加酒精,毫无反应,于是对电路产生重大怀疑,全部拆了重新接了一遍,再认真看了书上的电路图,原来我是用的不是电解电容,重新换了电解电容再试,终于有反应了,感觉到自己的努力没白费。
成功之后,再对电路进行了一些改善,以提高装置的灵敏度。
5.心得体会
作为大学生涯中的第二次电子类课程设计,还是有很多感想的,第一天开会大家选题目,最终确定为家庭煤气泄漏报警装置的设计,接着去图书馆查阅了相关资料,并在网上找相关电路图,发现网上还是挺少的,就把目标锁定在书本上,书本上的电路图还是挺多的,大部分电路图比较简单,元器件相对比减少,于是挑选了一个电路图,由于实验室有直流稳压电源,所以略去7812集成稳压器不用,也带来了不少方便,通过简单地分析电路图,主要有NE555时基集成电路构成,在查阅了大量的555相关资料后,基本看懂了电路图,接着就开始画电路图仿真,画电路图还是遇到一些问题,不过在同学们的帮助下都一一解决了,仿真时暂时用LED发光二极管代替蜂鸣器,通
过对电路图的分析,仿真成功了,这花了不少时间,这主要得益了团队的力量,要不是多问同学,一个小小的问题都可能阻碍你半天。
仿真成功后,就
开始连接实物图了,连接实物图钱,先对气敏元件MQ-2的相关参数进行检
测,如加热丝的电阻,A,B间的电阻,这都是重要参数,电路图连好后,就接上电源进行测试,在测试的过程出现了好多意外情况,电阻还出现负数,开始以为是万用表的问题,后来请同学分析知原来我是开着电源测量电阻的,这样会受到万用表内部电路的影响,测量结果肯定不准确,于是便采用了正确的测量方式。
实物测试也经历了不少失败,电路也重新连接了好几次,不知道是气敏元件不敏感还是电路调节不当,当把气体弄上去时,没有第一时间报警,然后在接电源的情况下,通过测量各点的电压,总算找到一些错误,通过对电路的不断分析,检测和完善,总算达到了预期的结果。
为期两周的传感器课程设计真的让我体验到了好多东西,也学到了好多,其中最重要的是团队的力量是强大的,当你遇到问题时,你可能执迷不悟好长时间,当你想过之后再去问同学,贝惟收获很多你想不到的结果。
同时也感谢老师对我们的督促,每天发言,可以说出自己设计过程中遇到的麻烦,然后当面解决他。
课程设计这个过程及其思想是非常重要的,也许结果并不是最重要的,你探索这个结果的过程是我们应该重视的。
6.参考文献
传感器技术大全,张宏润北京航空航天大学出版社
传感器技术及应用樊尚春北京航空航天大学出版社
七.作品展示