Сигналізатор небезпечних газів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Сигналізатор небезпечних газів

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів

Коментарі до статті

З моменту першої публікації опис такого пристрою в журналі "Радіо" [1] пройшло близько 10 років. За цей час було описано кілька таких приладів: від найпростіших до зібраних на мікроконтролері [2]. Всі вони, маючи певні переваги, так і недоліки, засновані на типовій схемі включення датчика газу [3], рекомендованої фірмою-виробником.

За минулі роки з'явилися як нові, досконаліші та чутливіші до присутності різноманітних газоподібних речовин датчики, так і інші дуже зручні для побудови сигналізаторів елементи – звукові сигналізатори із вбудованим генератором, електромагнітні реле у мікросхемних корпусах.

Пропонований пристрій для виявлення витоку горючих і вибухонебезпечних газів побудовано на основі схеми, що добре себе зарекомендувала, з [1] з урахуванням рекомендацій [3] і на сучасній елементній базі. Сигналізатор може застосовуватися для виявлення витоку газу в побуті, автомобілях з газобалонним обладнанням та на газових магістралях.

Відмінності пропонованого пристрою від раніше опублікованих полягають у покращеній термокомпенсації датчика та можливості підключення зовнішнього виконавчого пристрою. За наявності відповідних датчиків (а їх асортимент сьогодні досить широкий) прилад можна зробити чутливим, наприклад, до пар алкоголю і до інших газів, присутність яких у повітрі небажана або становить небезпеку.

Технічні характеристики

Тип датчика..................TGS813
Види газів, що виявляються .........метан, пропан, нафтові гази
Чутливість у повітрі, ррт.........................500
Струм, що споживається, мА, не більше .......................200
Робочий інтервал температури, °С ................-10...+40

Сигналізатор небезпечних газів
Рис. 1

Схема сигналізатора зображено на рис. 1. На висновки 2 і 5 датчика газу В1 подано напругу 5 для нагрівання його чутливого елемента до робочої температури. За наявності газу провідність чутливого елемента (він підключений між висновками 1, 3 та висновками 4, 6) збільшується. Пропорційно концентрації газу повітря зростає напруга на опорі навантаження датчика - резисторі R1. Воно надходить на неінвертуючий вхід (висновок 3) компаратора напруги DA1, який порівнює його зі зразковою напругою, поданим на вхід, що інвертує (висновок 4). Зразкова напруга формує дільник із терморезистора RK1 та резисторів R2, R3. Воно дорівнює приблизно половині напруги живлення датчика. Терморезистор RK1 робить зразкову напругу залежною від температури, компенсуючи цим температурну залежність чутливості датчика.

Поки газу немає, напруга на вході, що інвертує компаратора більше, ніж на неінвертуючому, в результаті чого на його виході 9 встановлений низький логічний рівень. При появі і досягненні певної концентрації газу в повітрі напруга на вході, що не інвертує, перевищує зразкову і рівень напруги на виході компаратора, а також на входах 3 і 12 елементів мікросхеми DD1 стає високим.

Другі входи цих елементів з'єднані з ланцюгом R5C4VD1, який забезпечує затримку початку роботи сигналізатора приблизно на 2 хв. Цей час необхідно, щоб чутливий елемент датчика прогрівся та прийшов у робочий стан. Після того, як конденсатор С4 зарядився, цей ланцюг не впливає на роботу приладу. При вимиканні напруги живлення конденсатор С4 швидко розрядиться через діод VD1 і при наступному включенні затримка буде повторена.

Якщо з моменту включення сигналізатора пройшло досить багато часу, наявність високого рівня на всіх входах логічних елементів мікросхеми DD1 призведе до відкривання вбудованих цих елементів вихідних польових транзисторів. В результаті буде увімкнено світлодіод HL2, зазвучить сигнал, що подається випромінювачем НА1 (з вбудованим генератором), а реле К1 спрацює. Замкнуті контакти К1.1 цього реле при необхідності можуть привести в дію зовнішній виконавчий пристрій, наприклад, сирену.

Вузол живлення сигналізатора складається з гнізда Х1 та інтегрального стабілізатора на 5 DA2 з конденсаторами С1-C3, С5. Світлодіод HL1 сигналізує про наявність живлення. Напруга на гніздо Х1 подавалося від адаптера для безшнурового телефону "Panasonic" (8 В, 500 мА).

Сигналізатор небезпечних газів
Рис. 2

Сигналізатор був зібраний на рис. 2 односторонній друкованій платі, виготовленій із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Плата вміщена в готовий корпус КР-4 розмірами 90x60x32 мм, у кришці якого навпроти світлодіодів просвердлені отвори діаметром 5 мм. Біля датчика В1 для вільного доступу до нього повітря у стінці кришки просвердлено велику кількість отворів діаметром 1,5 мм.

Терморезистор RK1 – ММТ-1 з номінальним опором 2,2...3,3 кОм. Можна використовувати такий самий терморезистор опором 4,7 кОм, підключивши паралельно йому звичайний резистор номіналом 11 кОм. Конденсатор С4 обов'язково К53-14. Світлодіоди серії АЛ307 можуть бути замінені будь-якими іншими червоними (HL1) та зеленими (HL2) кольорами світіння. Реле К1 - TRR-1A-05D-00 Змінивши конфігурацію провідників друкованої плати, його можна замінити вітчизняними РЕМ55А (виконання РС4.569.600-03) або РЕС64 (виконання РС4.569.724).

Для зручності зміни датчик можна встановити лампову панель ПЛК-7 для друкованого монтажу. При налагодженні сигналізатора резистор R2 необхідно підібрати таким, щоб при температурі +20 ° С напруга на виведенні компаратора 4 DA1 дорівнювала 2,5 В.

Замість датчика TGS 813 можна без зміни схеми використовувати MQ-6, HS133 і TGS2610 (у останнього висновки 1 і 4 - нагрівальний елемент, 3 (+) і 2 (-) - чутливий елемент). Якщо сигналізатор буде використовуватися як тестер на алкоголь, в нього слід встановити датчик TGS2620 (цоколівка така сама, як у TGS2610), а постійний резистор R1 замінити змінним, щоб мати можливість регулювати поріг спрацьовування.

Всі ці датчики розраховані на напругу живлення 5 В. Існують інші, живити які необхідно великою напругою. Для використання такого датчика в описаному сигналізаторі необхідно замінити стабілізатор напруги КР142ЕН5А іншим, що має необхідну вихідну напругу. Заміні підлягають також звуковий сигналізатор та реле. Інші вузли залишаються працездатними під час харчування напругою 5... 18 У.

література:

1. Виноградов Ю. Контроль вибухонебезпечних газів. – Радіо, 2000, № 10, с. 37
2. Суров В. Сигналізатор загазованості повітря. – Радіо, 2009, № 9, с. 37
3. Датчики газу фірми FIGARO. - chipdip.ru/library/DOC000052164. pdf

Застосовувати описаний сигналізатор як єдиний або основний засіб контролю загазованості допустимо тільки після його сертифікації уповноваженим на це органом і за умови проведення періодичних перевірок.

Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Системна плата MSI B650M Project Zero 12.08.2023

Лінійка материнських плат MSI AM5 поповнилася цікавою новинкою – моделлю B650M Project Zero. У цій материнській платі ключовою особливістю стало перенесення більшості роз'ємів на тильну сторону, що, згідно з задумом розробників, забезпечує зручніше прокладання кабелів та покращує візуальний вигляд системи. Основою плати послужив чіпсет AMD B650.

MSI B650M Project Zero є продуктом у форм-факторі microATX. Її оснащення включає систему живлення для процесора з (10+2)-фазною архітектурою, чотири слоти для модулів оперативної пам'яті DDR5, а також роз'єми розширення PCI Express 4.0 x16 та PCI-E 3.0 x1.

Для підключення накопичувачів передбачено чотири порти SATA 6 Гбіт/с і два роз'єми M.2 для SSD з інтерфейсом PCI-E 4.0 x4.

В області мережевих можливостей материнська плата не залишає бажати кращого, надаючи 2,5-гігабітний Ethernet та бездротовий модуль Wi-Fi 6E/Bluetooth 5.3.

Інші цікаві новини:

▪ Мозок у відпустці

▪ Поліпшення чистих метанольних паливних елементів

▪ Робочі станції Lenovo ThinkStation PX, P7 та P5

▪ Про запалення опіку попередить пов'язка, що світиться.

▪ Електронна книга ASUS EeeNote EA800

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Будинок, присадибне господарство, хобі. Добірка статей

▪ Стаття Характеристика звичайних засобів ураження та способи захисту від них. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Як виникли одиниці виміру? Детальна відповідь

▪ стаття Цикламен. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Незагасне звучання електрогітари. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електрика та наше здоров'я. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт