一种烟雾探测分级报警器制造技术

本实用新型专利技术提供的一种烟雾探测分级报警器，包括烟雾探测电路、基准电压探测电路、电压跟随器、运算放大电路、比较电路和单片机显示模块；烟雾探测电路与基准电压探测电路并联连接，并分别在烟雾探测电路与基准电压探测电路的输出端串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，烟雾探测电路和基准电压探测电路均包括一个独立的烟雾传感器，烟雾探测电路的烟雾传感器暴露在空气中，基准电压探测电路的烟雾传感器与空气隔绝；烟雾探测电路和基准电压探测电路的输出经过电压跟随器送至运算放大电路，再送至比较电路，将比较结果输出到单片机显示模块处理并在显示屏上显示烟雾大小等级。能够检测到很小的烟雾，从而在火灾初始时就能发出警报。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高灵敏度烟雾探测分级报警器，属于电子电路

技术介绍
在当代社会中，火灾报警器的应用越来越普及，几乎在所有的建筑内都能见到其身影，但是，目前的大多数火灾报警器不管火情的大小都发出相同的报警，不能够根据实际情况给出不同的报警等级，这不利于救援人员及早获得火情消息，有针对性地携带灭火器材，这将增大火势蔓延的风险。因此有必要设计一种能够根据火情的不同程度发出不同等级警报的火灾报警器。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种烟雾探测分级报警器，具有高灵敏度，能够检测到很小的输出电压的变化，从而能够检测到很微弱的烟雾。另外，本技术能够根据烟雾浓度的大小显示不同的等级，方便使用者选择恰当的处理方式。技术方案：为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种烟雾探测分级报警器，其特征在于：包括烟雾探测电路、基准电压探测电路、电压跟随器、5V独立供电电路、运算放大电路、比较电路和单片机显示模块；所述烟雾探测电路与基准电压探测电路并联连接，并分别在烟雾探测电路与基准电压探测电路的输出端串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，烟雾探测电路和基准电压探测电路均包括一个独立的烟雾传感器，其中，烟雾探测电路的烟雾传感器暴露在空气中，基准电压探测电路的烟雾传感器与空气隔绝；烟雾探测电路和基准电压探测电路的输出经过电压跟随器送至运算放大电路，再送至比较电路，比较电路再将比较结果输出到单片机显示模块处理并在显示屏上显示烟雾大小等级。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述烟雾传感器为MQ-2烟雾气敏传感器，供电电压为5V，静态时输出为0.1-0.2V，当检测到烟雾时，输出电压增大，烟雾浓度越高，输出电压越大。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述电压跟随器采用LM358集成运放，采用5V单电源供电。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述运算放大电路采用LM358集成运放，LM358集成运放两输入端分别接1K的分压电阻，同相端再通过10K电阻接地，反相端与输出端之间接10K反馈电阻。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述比较电路中，五个等电位电阻串联接至电源两端，每两个等电位电阻之间有一电位，共形成了四个等差电位，而四个比较器的反相端则分别接在这五个电阻之间，四个比较器的比较基准电压分别为1V、2V、3V、4V，四个比较器产生四个输出依次输入到单片机的不同端口，四个比较器的输出端分别接上拉电阻。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述比较器为LM393集成比较器。作为优选方案，所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述单片机显示模块可根据四位输入信号的不同值，驱动显示屏显示不同的烟雾等级，烟雾等级共五级，按烟雾浓度从小到大依次为安全、四级报警、三级警报、二级警报、一级警报。有益效果：本技术提供的烟雾探测分级报警器，使用MQ-2烟雾气敏传感器制作烟雾探测电路和基准电压探测电路。烟雾探测电路和基准电压探测电路的电压信号各自经过电压跟随器后，再经运算放大电路后就可以得到一个输出电压信号，将该电压信号输入比较电路的比较端与基准电压比较，并产生输出信号，最终将输出信号输入到单片机进行处理，单片机显示模块将根据输入信号的不同显示不同的报警等级；具有高灵敏度，能够检测到很小的输出电压的变化，从而能够检测到很微弱的烟雾，能够在火灾初始时就能发出警报。另外，本技术能够根据烟雾浓度的大小显示不同的等级，方便监控人员根据烟雾等级做出合适的反应。附图说明图1是本技术的整体电路图；图中1为烟雾探测电路， 2和6为电压跟随器，3为5V独立供电电路，4为运算放大电路，5为基准电压探测电路，7为比较电路，8为单片机显示模块；图2是电压跟随器电路图；图3是运算放大电路图；图中R1为反相输入端分压电阻，R2为同相输入端分压电阻，R3为反馈电阻， R4为接地电阻；图4是比较电路电路图；图中R5、R6、R7、R8、R9为等电位电阻， R10、R11、R12、R13为上拉电阻。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1所示，一种烟雾探测分级报警器，包括烟雾探测电路1、基准电压探测电路5、电压跟随器2、6、5V独立供电电路3、运算放大电路4、比较电路7和单片机显示模块8；所述烟雾探测电路1与基准电压探测电路5并联连接，并分别在烟雾探测电路1与基准电压探测电路5的输出端串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，烟雾探测电路1和基准电压探测电路5均包括一个独立的烟雾传感器，其中，烟雾探测电路的烟雾传感器暴露在空气中，基准电压探测电路的烟雾传感器与空气隔绝；烟雾探测电路1和基准电压探测电路5的输出经过电压跟随器2、6送至运算放大电路4，再送至比较电路7，比较电路7再将比较结果输出到单片机显示模块8处理并在显示屏上显示烟雾大小等级。烟雾探测电路1与基准电压探测电路5并联连接，并分别在电路后串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，其中两个探测电路的探头都用的是MQ-2烟雾气敏传感器，由于MQ-2烟雾气敏传感器的灵敏度很高，因此该报警器能够探测到很小的烟雾。两个探测电路的输出信号在经过运算放大电路后，其电压差将被放大10倍。再将比较电路串联到运算放大电路后面，输入到比较电路的电压信号将通过四个比较器分别于四个基准电压比较，根据比较结果的不同，比较电路将会输出不同的信号，最后四个比较器的输出信号将会输入到单片机中处理并显示相应的报警等级。实际使用中，将烟雾探测电路探头暴露在空气中，基准电压探测电路探头与空气隔绝，整个电路固定于建筑物如仓库的天花板上。如果无火灾，两个探测电路的输出电压相同，则在比较电路中的四个比较器的输出信号从上至下为0000，屏幕上显示为“safe”，如果出现火情，随着火情的增大，输出信号将依次变为0001、0011、0111、1111，显示屏上一次显示为“class4”、“class3”，“class2”、“class1”。这样，通过电路输入到单片机的信号不同，报警器就够可以发出不同级别的报警。管理人员通过单片机驱动的显示屏所显示的报警等级对火势大小可以做出初步判断，从而可做出相应的反应。如图2所示，为电压跟随器2、6，包括5V电压源合LM358集成运放。LM358的输出端与其反相输入端用导线导通，构成反馈电阻几乎为零的反馈电路，并用5V电压源供电，其电压增益基本为1，低频特性良好。如图3所示，为运算放大电路4，LM358集成运用由5V电压源供电，在其两个输入端都接入1K的分压电阻，以减小输入到运放的电压，并在其同相输入端并联入10K的接地电阻，在其输出端与反相输入端之间接入10K的反馈电阻。该电路可以将输入端的电压差放大10倍。如图4所示，为比较电路7，由5V电压源供电，并在电压源两端串联5个1K的电阻，使得在每个电阻上都是等压的。在每两个电阻之间都接入一个LM393集成比较器的反相输入端，每个接入点与接地端之间的电压被作为每个比较器的基准电压，其基准电压从左至右依次为1V、2V、3V和4V。同相输入端同运算放大电路的输出端串联起来。在每个LM393集成运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟雾探测分级报警器，其特征在于：包括烟雾探测电路、基准电压探测电路、电压跟随器、运算放大电路、比较电路和单片机显示模块；所述烟雾探测电路与基准电压探测电路并联连接，并分别在烟雾探测电路与基准电压探测电路的输出端串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，烟雾探测电路和基准电压探测电路均包括一个独立的烟雾传感器，其中，烟雾探测电路的烟雾传感器暴露在空气中，基准电压探测电路的烟雾传感器与空气隔绝；烟雾探测电路和基准电压探测电路的输出经过电压跟随器送至运算放大电路，再送至比较电路，比较电路再将比较结果输出到单片机显示模块处理并在显示屏上显示烟雾大小等级。

【技术特征摘要】
1.一种烟雾探测分级报警器，其特征在于：包括烟雾探测电路、基准电压探测电路、电压跟随器、运算放大电路、比较电路和单片机显示模块；所述烟雾探测电路与基准电压探测电路并联连接，并分别在烟雾探测电路与基准电压探测电路的输出端串联一个电压跟随器作为与运算放大电路间的缓冲级，烟雾探测电路和基准电压探测电路均包括一个独立的烟雾传感器，其中，烟雾探测电路的烟雾传感器暴露在空气中，基准电压探测电路的烟雾传感器与空气隔绝；烟雾探测电路和基准电压探测电路的输出经过电压跟随器送至运算放大电路，再送至比较电路，比较电路再将比较结果输出到单片机显示模块处理并在显示屏上显示烟雾大小等级。2.根据权利要求1所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述烟雾传感器为MQ-2烟雾气敏传感器，供电电压为5V，静态时输出为0.1-0.2V，当检测到烟雾时，输出电压增大，烟雾浓度越高，输出电压越大。3.根据权利要求1所述的烟雾探测分级报警器，其特征在于：所述电压跟随器采用LM358集成运放，采用5V单电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，殷小明，彭谨，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏;32