CN111415493A - 一种快速报警的可燃气体报警电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气体泄漏探测技术领域，具体为一种快速报警的可燃气体报警电路，其能够精确监测CH4的浓度，实现报警，包括电源模块、系统控制模块、信号采集模块、报警模块，系统控制模块用于电路的总体控制，电源模块用于提供电路的供电，报警模块用于输出报警信号，系统控制模块包括单片机U1，信号采集模块包括MC105型传感器，MC105型传感器的1比较连接2.5V电源、电阻R16一端、电阻R17一端，MC105型传感器的2脚和3脚连接电容C15一端、电阻R13一端、电阻R19一端，MC105型传感器的4脚接地，电阻R16另一端与电阻R17另一端相连后连接电阻R18一端、电阻R12一端、电容C14一端，电阻R18另一端连接接地并连接电阻R11一端。

Description

一种快速报警的可燃气体报警电路
技术领域
本发明涉及气体泄漏探测技术领域，具体为一种快速报警的可燃气体报警电路。
背景技术
随着人们的安全意识越来越强，在商场、宾馆、酒店等民用建筑中会安装各种报警器，其中火灾报警器是必不可少的，有些地方还会安装上可燃气体报警器，进一步起到安全监控作用，目前常见的可燃气体是CH4，其在空气中的浓度超过爆炸下限后，遇到火种就会发生爆炸，传统的可燃气体报警器检测精度不高，容易出现误报现象。
发明内容
为了解决现有可燃气体报警器容易出现误报现象的问题，本发明提供了一种快速报警的可燃气体报警电路，其能够精确监测CH4的浓度，实现报警。
其技术方案是这样的：一种快速报警的可燃气体报警电路，其包括电源模块、系统控制模块、信号采集模块、报警模块，所述系统控制模块用于电路的总体控制，所述电源模块用于提供电路的供电，所述报警模块用于输出报警信号，其特征在于，所述系统控制模块包括单片机U1，所述信号采集模块包括MC105型传感器，所述MC105型传感器的1比较连接2.5V电源、电阻R16一端、电阻R17一端，所述MC105型传感器的2脚和3脚连接电容C15一端、电阻R13一端、电阻R19一端，所述MC105型传感器的4脚接地，所述电阻R16另一端与所述电阻R17另一端相连后连接电阻R18一端、电阻R12一端、电容C14一端，所述电阻R18另一端连接接地并连接电阻R11一端，所述电阻R11另一端连接所述电阻R12另一端、电容C12一端、放大器U4的正相输入端，所述电容C14另一端连接所述电容C15另一端，所述电阻R13另一端连接所述电容C12另一端、放大器U4的反相输入端、电阻R10一端、电容C9一端，所述放大器U4的输出端连接电阻R9一端、所述电容C9另一端、所述电阻R10另一端，所述电阻R9另一端连接电容C8一端和所述单片机U1的18脚，所述电容C8另一端接地，所述电阻R19另一端连接电阻R20一端、电阻R22一端，所述电阻R22另一端连接电容C34一端并接地，所述电容C34另一端与所述电阻R20另一端相连后连接所述单片机U1的22脚。
其进一步特征在于，所述电源模块包括整流模块，所述整流模块一端通过变压器连接220V交流电，所述整流模块另一端连接电容C1两端，所述电容C1一端连接电阻R1一端、电源转换芯片U2的5脚，所述电阻R1另一端连接所述电源转换芯片U2的4脚，所述电源转换芯片U2的1脚连接电容C4一端，所述电源转换芯片U2的6脚与所述电容C4另一端相连后连接电感L1一端，所述电源转换芯片U2的3脚连接电阻R4一端、电阻R3一端、电阻R2另一端、电容C5另一端，所述电感L1另一端连接所述电阻R2一端、所述电容C5一端、电容C2一端、电容C16一端、电容C17一端、稳压芯片U3的1脚和3脚，所述稳压芯片U3的5脚连接电容C18和电容C19并输出2.5V，所述电容C1另一端、电源转换芯片U2的2脚、电阻R3另一端、电阻R4另一端、电容C2另一端、电容C16另一端、电容C17另一端、稳压芯片U3的2脚、电容C18另一端、电容C19另一端均接地；
所述报警模块包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接电阻R24一端和电阻R25，所述电阻R24另一端连接所述单片机U1的8脚，所述电阻R25另一端连接所述三极管Q1的发射极并接地，所述三极管Q1的3脚通过电阻R46连接可调电感L2的2脚，所述可调电感L2的1脚12VDC、电容C26一端、所述电容C26另一端接地、扬声器SP一端，所述可调电感L2的3脚连接所述扬声器SP另一端；
所述单片机U1还连接四路指示灯。
采用本发明后，采用了优质气体传感器，并且由补偿元件和敏感元件组成测量电桥，将可燃气体的浓度输出微弱电压信号，经过高精度放大，配合单片机芯片实现了精确探测天然气、液化石油气和城市管道煤气等的可燃气体，并进行报警。
附图说明
图1为系统控制电路原理图；
图2为信号采集模块电路原理图；
图3为电源模块电路原理图；
图4为四路指示灯电路；
图5为报警模块电路原理图；
图6为输出12VDC接口电路原理图；
图7为开关量输出接口电路原理图；
图8为报警程序流程图。
具体实施方式
见图1至图5所示，一种快速报警的可燃气体报警电路，其包括电源模块、系统控制模块、信号采集模块、报警模块，系统控制模块用于电路的总体控制，电源模块用于提供电路的供电，报警模块用于输出报警信号，系统控制模块包括单片机U1，信号采集模块包括MC105型传感器，MC105型传感器的1比较连接2.5V电源、电阻R16一端、电阻R17一端，MC105型传感器的2脚和3脚连接电容C15一端、电阻R13一端、电阻R19一端，MC105型传感器的4脚接地，电阻R16另一端与电阻R17另一端相连后连接电阻R18一端、电阻R12一端、电容C14一端，电阻R18另一端连接接地并连接电阻R11一端，电阻R11另一端连接电阻R12另一端、电容C12一端、放大器U4的正相输入端，电容C14另一端连接电容C15另一端，电阻R13另一端连接电容C12另一端、放大器U4的反相输入端、电阻R10一端、电容C9一端，放大器U4的输出端连接电阻R9一端、电容C9另一端、电阻R10另一端，电阻R9另一端连接电容C8一端和单片机U1的18脚，电容C8另一端接地，电阻R19另一端连接电阻R20一端、电阻R22一端，电阻R22另一端连接电容C34一端并接地，电容C34另一端与电阻R20另一端相连后连接单片机U1的22脚。单片机U1还连接四路指示灯，分别作为报警灯、预警灯、故障灯、运行灯。
电源模块包括整流模块，整流模块一端通过变压器连接220V交流电，整流模块另一端连接电容C1两端，电容C1一端连接电阻R1一端、电源转换芯片U2的5脚，电阻R1另一端连接电源转换芯片U2的4脚，电源转换芯片U2的1脚连接电容C4一端，电源转换芯片U2的6脚与电容C4另一端相连后连接电感L1一端，电源转换芯片U2的3脚连接电阻R4一端、电阻R3一端、电阻R2另一端、电容C5另一端，电感L1另一端连接电阻R2一端、电容C5一端、电容C2一端、电容C16一端、电容C17一端、稳压芯片U3的1脚和3脚，稳压芯片U3的5脚连接电容C18和电容C19并输出2.5V，电容C1另一端、电源转换芯片U2的2脚、电阻R3另一端、电阻R4另一端、电容C2另一端、电容C16另一端、电容C17另一端、稳压芯片U3的2脚、电容C18另一端、电容C19另一端均接地。
报警模块包括三极管Q1，三极管Q1的基极连接电阻R24一端和电阻R25，电阻R24另一端连接单片机U1的8脚，电阻R25另一端连接三极管Q1的发射极并接地，三极管Q1的3脚通过电阻R46连接可调电感L2的2脚，可调电感L2的1脚12VDC、电容C26一端、电容C26另一端接地、扬声器SP一端，可调电感L2的3脚连接扬声器SP另一端；声音报警电路直接由扬声器SP进行报警。
另外，本发明还设置了两个附加模块，分别为输出12VDC接口电路、开关量输出接口电路。输出12VDC接口电路包括继电器K2和三极管Q2，三极管Q2的基极连接电阻R41一端、电阻R42一端，电阻R41另一端连接单片机U1的13脚，电阻R42连接三极管Q2的发射极并接地，三极管Q2的集电极连接继电器K2，继电器K2的开关连接电容C3、电阻R45、二极管D5、12V电源；开关量输出接口电路包括继电器K1和三极管Q3，三极管Q3的基极连接电阻R43一端、电阻R44一端，电阻R43另一端连接单片机U1的14脚，电阻R44连接三极管Q3的发射极并接地，三极管Q3的集电极连接继电器K1。其中输出12VDC接口电路用于外接12V电源的电器，开关量输出接口电路用于外接类似燃气阀等，满足不同客户需求。
本发明中单片机采用含12位AD转换的智能单片机芯片，可以精确探测天然气、液化石油气和城市管道煤气等的可燃气体。当检测到环境气体超过报警设定值后，探测器发出声、光报警，同时可关闭燃气阀门、输出无源报警接点。如出现可燃气体（CH4）报警器报警，应首先关闭或确认已关闭燃气总阀并开窗通风，禁止开闭电器开关及使用明火。待通风至报警器恢复（不报警）或至少2小时后，方可进行其它的检查。

Claims (4)

1.一种快速报警的可燃气体报警电路，其包括电源模块、系统控制模块、信号采集模块、报警模块，所述系统控制模块用于电路的总体控制，所述电源模块用于提供电路的供电，所述报警模块用于输出报警信号，其特征在于，所述系统控制模块包括单片机U1，所述信号采集模块包括MC105型传感器，所述MC105型传感器的1比较连接2.5V电源、电阻R16一端、电阻R17一端，所述MC105型传感器的2脚和3脚连接电容C15一端、电阻R13一端、电阻R19一端，所述MC105型传感器的4脚接地，所述电阻R16另一端与所述电阻R17另一端相连后连接电阻R18一端、电阻R12一端、电容C14一端，所述电阻R18另一端连接接地并连接电阻R11一端，所述电阻R11另一端连接所述电阻R12另一端、电容C12一端、放大器U4的正相输入端，所述电容C14另一端连接所述电容C15另一端，所述电阻R13另一端连接所述电容C12另一端、放大器U4的反相输入端、电阻R10一端、电容C9一端，所述放大器U4的输出端连接电阻R9一端、所述电容C9另一端、所述电阻R10另一端，所述电阻R9另一端连接电容C8一端和所述单片机U1的18脚，所述电容C8另一端接地，所述电阻R19另一端连接电阻R20一端、电阻R22一端，所述电阻R22另一端连接电容C34一端并接地，所述电容C34另一端与所述电阻R20另一端相连后连接所述单片机U1的22脚。
2.根据权利要求1所述的一种快速报警的可燃气体报警电路，其特征在于，所述电源模块包括整流模块，所述整流模块一端通过变压器连接220V交流电，所述整流模块另一端连接电容C1两端，所述电容C1一端连接电阻R1一端、电源转换芯片U2的5脚，所述电阻R1另一端连接所述电源转换芯片U2的4脚，所述电源转换芯片U2的1脚连接电容C4一端，所述电源转换芯片U2的6脚与所述电容C4另一端相连后连接电感L1一端，所述电源转换芯片U2的3脚连接电阻R4一端、电阻R3一端、电阻R2另一端、电容C5另一端，所述电感L1另一端连接所述电阻R2一端、所述电容C5一端、电容C2一端、电容C16一端、电容C17一端、稳压芯片U3的1脚和3脚，所述稳压芯片U3的5脚连接电容C18和电容C19并输出2.5V，所述电容C1另一端、电源转换芯片U2的2脚、电阻R3另一端、电阻R4另一端、电容C2另一端、电容C16另一端、电容C17另一端、稳压芯片U3的2脚、电容C18另一端、电容C19另一端均接地。
3.根据权利要求2所述的一种快速报警的可燃气体报警电路，其特征在于，所述报警模块包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接电阻R24一端和电阻R25，所述电阻R24另一端连接所述单片机U1的8脚，所述电阻R25另一端连接所述三极管Q1的发射极并接地，所述三极管Q1的3脚通过电阻R46连接可调电感L2的2脚，所述可调电感L2的1脚12VDC、电容C26一端、所述电容C26另一端接地、扬声器SP一端，所述可调电感L2的3脚连接所述扬声器SP另一端。
4.根据权利要求1所述的一种快速报警的可燃气体报警电路，其特征在于，所述单片机U1还连接四路指示灯。
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