CN101609594A - 一氧化碳报警器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对有害气体进行安全检测的一氧化碳报警器，由包括报警器盒体、报警电路、安装电子元器件的印制电路板，在报警器盒体的侧面开设放置一氧化碳传感器的圆孔，报警电路是由供报警器工作的电源电路，检测气体中一氧化碳含量的一氧化碳传感器，连接补偿一氧化碳传感器因温度变化带来电压变化的温度补偿及放大电路，温度补偿及放大电路接电压比较器，比较器的输出信号分为两路，一路接光指示器，另一路送至多谐振荡器，多谐振荡器将报警信号传送给声报警器组成。由上所述本发明的电路设计结构简单，制造成本低，检测和报警准确，有效防止意外事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体报警装置，更确切地说是涉及一种对有害气体进行安全检测的一氧化碳报警器方面的发明。
背景技术
目前，液化气、煤气已进入千家万户已得到广泛应用，给人们的生活和工作带来了许多方便，也改善了城市的环境，但同时也给人们带来了潜在的危险，有时会因发生气体泄漏，危害到人们的生命和财产，造成危害人生命和财产祸源主要是由一氧化碳引起。一氧化碳是一种无色无味的气体，由于它与人体内的血红蛋白有高度的亲和力，所以当它被吸入人体后，会争夺体内血液中的氧形成一氧化碳血红蛋白，使动脉壁缺氧、水肿，阻碍血流通畅，使人发生疲倦、气短、恶心和头晕眼花等不良症状，体内吸入过多一氧化碳时甚至会导致人因缺氧而死亡。另据《科技日报》报道，经医学验证，当空气中一氧化碳浓度达到35ppm时，就会对儿童智商造成损害。同时，一氧化碳也是一种易燃易爆的危险气体。现有的一氧化碳报警装置存在有电路结构较复杂，成本高，可靠性差等缺陷和不足。
由此可见，上述现有的一氧化碳报警装置仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以改进。
有鉴于上述现有的一氧化碳报警装置存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年，积有丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种改进成型结构的一氧化碳报警器，能够改进一般市面上现有常规一氧化碳报警装置的成型结构，使其更具有竞争性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的一氧化碳报警装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的一氧化碳报警器。
本发明所要解决的主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一氧化碳报警器，包括有报警器盒体、报警电路、安装电子元器件的印制电路板，其特征在于报警器盒体的侧面开有放置一氧化碳传感器的圆孔，报警电路是由供报警器工作的电源电路，检测气体中一氧化碳含量的一氧化碳传感器，连接补偿一氧化碳传感器因温度变化带来电压变化的温度补偿及放大电路，温度补偿及放大电路接电压比较器，比较器的输出信号分为两路，一路接光指示器，另一路送至多谐振荡器，多谐振荡器将报警信号传送给声报警器组成。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
由前所述的电源电路由变压器T，整流二极管D1-D8、三端稳压器IC1、IC2及滤波电容C1、C2、C3、C4构成两路输出电源，输出的电压为±15V直流电压。
由前所述的一氧化碳传感器的型号是MGS1100。
由前所述的温度补偿及放大电路是由运算放大器IC3A、电阻R2、电位器W1、W2及热敏电阻RT构成。
由前所述的比较器是由运算放大器IC3B、电阻R4、R5、R6及电位器W3构成。
由前所述的比较器为同相输入门限比较器。
由前所述的在比较器的输出端接一双向稳压管DZ，将比较器输出的电压限制在±6V以内。
由前所述的光指示器为LED双色发光二极管。
由前所述的多谐震荡器是由时基集成电路IC4、电阻R7、R8、电容C5、C6构成。
由前所述的声报警器为扬声器Y。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明由于采用上述技术方案，采用一氧化碳传感器、双向稳压管，电阻、电容、集成电路及变压器完成方案设计，使其电路设计结构简单，大幅降低制造成本，提高了检测和报警的准确性，防止意外事故的发生。
本发明在结构设计、使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，并且所揭露的结构是前所未有的创新设计，其未见于任何刊物，在申请前更未见有相同的结构特征公知、公用在先，且市面上亦未见有类似的产品，而确实具有新颖性。
本发明的结构确比现有的一氧化碳报警装置更具技术进步性，且其独特的结构特征及更能亦远非现有的所一氧化碳报警装置可比拟，较现有的更一氧化碳报警装置具有技术上进步，并具有增进的多项功效，而确实具有创造性。
本申请发明人研究此类产品已有十数年的经验，对于现有的所一氧化碳报警装置存在的问题及缺陷相当了解，而本发明既是根据上述缺陷研究开发而创设的，其确实能达到预期的目的及功效，不但在空间型态上确属创新，而且较现有的确属具有相当的增进功效，且较现有习知产品更具有技术进步性及实用性，并产生了好用及实用的优良功效，而确实具有实用性。
综上所述，本发明在空间型态上确属创新，并较现有产品具有增进的多项功效，且结构简单，适于实用，具有产业的广泛利用价值。其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅为本发明技术方案特征部份的概述，为使专业技术人员能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1是本发明一氧化碳报警器的电路方框图
图2是本发明一氧化碳报警器的电路原理图
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，本发明一氧化碳报警器主要由报警器盒体、安装电子元器件的印制电路板及报警电路组成。
报警电路是由供报警器工作的电源电路，检测气体中一氧化碳含量的一氧化碳传感器，连接补偿一氧化碳传感器因温度变化带来电压变化的温度补偿及放大电路，温度补偿及放大电路接电压比较器，比较器的输出信号分两路，一路接光指示器，另一路送至多谐振荡器，多谐振荡器将报警信号传送给声报警器构成。
请参阅图2所示，电源电路由变压器T，整流二极管D1-D8、及三端稳压器IC1、IC2及滤波电容C1、C2、C3、C4所组成，电源电路产生±15V直流电压。
一氧化碳传感器采用MOTOROLA公司生产的MGS1100。
由运算放大器IC3A、电阻R2、电位器W1、W2及热敏电阻RT构成温度补偿及放大电路，用来补偿一氧化碳传感器由于温度变化带来的漂移。
由运算放大器IC3BR4、电阻R5、R6、及电位器W3构成比较器，该电路为同相输入门限比较器。DZ为双向稳压管，稳定电压为±6V，其目的是将比较器输出的电压限制在±6V以内。
由LED双色发光二极管构成光指示器，起指示作用。
由时基集成电路I C4、电阻R7、R8及电容C5、C6构成多谐震荡器。
由扬声器Y构成声报警器，起声音报警作用。
工作原理
由电位器W1加上一氧化碳传感器1、3两间电阻，电位器W2、热敏电阻RT、电阻R2构成一个直流电桥。当电桥平衡时，电位器W2等于电阻R2，热敏电阻RT等于电位器W1加上一氧化碳1、3两点间电阻。由于一氧化碳传感器1、3两点间电阻随温度变化而阻值下降，所以，热敏电阻RT选用负温度系数热敏电阻，这样、可以补偿由于温度变化而带来的电压变化。
当室内无一氧化碳时，一氧化碳传感器1、3两点间电阻很高，大约几十千欧姆，因此，电位器W2上分得的电压较低，该电压加到差动放大电路的同相输入端，经放大，在运算放大器IC3A输出端得到几百毫伏的电压信号。该信号送到电压比较，由于同相端的输入电压小于反相端的设定门限电压(1v)，比较器输出为-6V电压信号，因此，发光二极管的绿色指示灯亮，表示无一氧化碳气体。同时，比较器输出的-6V电压加到多谐震荡器的第4脚，使多谐震荡器停振，扬声器无声，表示室内无一氧化碳。
当室内有一氧化碳时，以氧化碳传感器1、3两点间电阻较低，大约几百欧姆，因此，电位器W2上分得的电压较高，该电压经放大到1V以上，送到电压比较器的同相输入端，，与反相端电位器W2的输入电压比较，由于同相端的输入电压大于反相端设定的门限电压，比较器输出为+6V的电压信号，因此，发光二极管红色指示灯亮，表示有一氧化碳气体。同时，比较器输出的+6V电压加到多谐震荡器的第4脚，使多谐震荡器起振，扬声器发声，向使用者报警。
元件的选择及安装调试
T1：电源降压变压器，规格：220V/22V、3-5W
D1-D8：二极管，型号：IN4004
IC1：三端稳压器，型号：W7815
IC2：三端稳压器，型号：W7915
IC3A、IC3B：运算放大器，型号：LM314
IC4：时基集成电路，型号：NE555
R1：4.7Ω；W1：5kΩ；R2：10kΩ；W2：10kΩ；R 3：10kΩ；R4：10kΩ
W3：10kΩ；R5：5.1kΩ；R6：5.1kΩ；R7：5.1kΩ；R8：100kΩ
C1：1000μF/25V；C2：1μF/25V；C3：1000μF/25V；C4：1μF/25V；C5：0.01μF；C6：0.01μF；C7：1000μF；
RT：热敏电阻，型号：MF52E
LED：变色发光二极管，型号：2EF303
Y：扬声器，规格：8Ω/0.5W
一氧化碳传感器：MGS1100
DZ：双向稳压管，型号：IN4735
所有元件装在一个印刷电路上，固定在一个塑料盒内。在塑料盒侧面打一圆孔，将一氧化碳传感器从圆孔引出。调试时，插头接入220V市电，放入无一氧化碳的室内，这时双色发光二极管绿色灯被点亮，扬声器不发声。然后，对准一氧化碳传感器，放事先准备好的一氧化碳气体，过几秒后，双色发光二极管红色灯被点亮，同时，扬声器发出“嘟...嘟”报警声音。如果不出现上述情况，可反复调整电位器W1、W2、W3、使电路正常工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1、一种一氧化碳报警器，包括有报警器盒体、报警电路、安装电子元器件的印制电路板，其特征在于：报警器盒体的侧面开有放置一氧化碳传感器的圆孔，报警电路是由供报警器工作的电源电路，检测气体中一氧化碳含量的一氧化碳传感器，连接补偿一氧化碳传感器因温度变化带来电压变化的温度补偿及放大电路，温度补偿及放大电路接电压比较器，比较器的输出信号分为两路，一路接光指示器，另一路送至多谐振荡器，多谐振荡器将报警信号传送给声报警器组成。
2、根据权利要求1所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的电源电路由变压器T，整流二极管D1-D8、三端稳压器IC1、IC2及滤波电容C1、C2、C3、C4构成两路输出电源，输出的电压为±15V直流电压。
3、根据权利要求2所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的一氧化碳传感器的型号是MGS1100。
4、根据权利要求3所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的温度补偿及放大电路是由运算放大器IC3A、电阻R2、电位器W1、W2及热敏电阻RT构成。
5、根据权利要求4所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的比较器是由运算放大器IC3B、电阻R4、R5、R6及电位器W3构成。
6、根据权利要求5所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的比较器为同相输入门限比较器。
7、根据权利要求6所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的比较器的输出端接一双向稳压管DZ，将比较器输出的电压限制在±6V以内。
8、根据权利要求7所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的光指示器为LED双色发光二极管。
9、根据权利要求7所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的多谐震荡器是由时基集成电路IC4、电阻R7、R8、电容C5、C6构成。
10、根据权利要求9所述的一氧化碳报警器，其特征在于：其中所述的声报警器为扬声器Y。
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