烟雾传感器MQ2.doc

Q-2烟雾传感器应用 摘要： 当今社会环保意识深入广大人民群众，现在很多产品都打着环保的招牌来吸烟顾客，确实环保对于如今大多数追求生活品味的人来说需求很大，环保绿色产品在市场上的销路都比较大，因此开发绿色产品已经成为科技人员的追求目标。市场上能够清除烟雾的烟灰缸成品比较少，能够自动感应启动的几乎没有。因此我们小组设计了这个能够自动感应的除雾烟灰缸，该产品利用了市场上比较流行的灵敏性很好的MQ－2传感器，因此该产品的灵敏性相当不错，而且我们采用了几层过滤，极大程度上分解烟雾的有害物质，是使室内的空气达到环保的最理想产品。 设计理念 在家居和办公室里，由于男主人抽烟太多，往往引起室内因雾弥漫，特别是冬天，室内通风不太好时，将给室内人员的身体健康带来损坏。传统烟灰缸只能盛烟灰而不能吸掉对人体和环境有害的烟雾，本装置通过利用烟雾传感器，当烟雾扩散时，烟雾传感器感应到烟雾时，继电器打到NO，风扇开始工作，马达转动，风扇产生吸力将烟雾吸入到装有活性炭和负离子的过滤外壳中，排出清新干净的气体，极大地改善室内环境，具有环保的现时意义。 设计原理 1.设计电路2.元器件选择 电源采用输入AC：220V 50Hz，输出DC：稳压5V的电源变压器；烟雾传感器MQ－2；一个50K 的电位器；一个1 K 的电阻；一个三脚的开关；晶体管采用9013型号；继电器采用JRC－4100F 5V的型号；通电指示灯采用3.5V的淡绿发光二极管；风扇FAN为5V的单转向小型风扇。 下图为设计的报警器图 3. 自感应器件MQ－2参数 A. 标准工作条件 符号 参数名称 技术条件 备注 Vc 回路电压 ≤15V AC or DC VH 加热电压 5.0V±0.2 V AC or DC RL 负载电阻 可调 RH 加热电阻 31Ω±3Ω 室温 PH 加热功耗 ≤900mW B. 环境条件 符号 参数名称 技术条件 备注 Tao 使用温度 　　-10℃-50℃ Tas 储存温度 　　-20℃-70℃ RH 相对湿度 　　小于　95%RH O2 氧气浓度 　　21%(标准条件) 氧气浓度会影响灵敏度特性 最小值大于２％ C. 灵敏度特性 符号 参数名称 技术参数 备注 Rs 敏感体表面电阻 3KΩ-30KΩ (1000ppm 异丁烷 ) 探测浓度范围 100ppm-10000ppm 液化气和丙烷 300ppm-5000ppm 丁烷 5000ppm-20000ppm 甲烷 300ppm-5000ppm 氢气 100ppm-2000ppm 酒精 α(3000/1000) 异丁烷 浓度斜率 ≤0.6 标准工作条件 温度： 20℃±2℃ Vc:5.0V±0.1V 相对湿度： 65%±5% Vh: 5.0V±0.1V 预热时间 不超过1小时 MQ-2气敏元件的结构和外形如图所示(结构 A or B), 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个用于信号取出，２个用于提供加热电流。 测量电路如图所示 4. 晶体管C9013参数 极限值（TA=25℃） 参数 符号 标称值 单位 集电极、基极击穿电压 VCBO 30 V 集电极、发射极击穿电压 VCEO 25 V 发射极、基极击穿电压 VEBO 5 V 集电极电流 IC 500 mA 集电极功率 PC 625 mW 结温 TJ 150 ℃ 贮存温 TSTG -55-150 ℃ 5.过滤筛设计 我们采用四层过滤设计，可以更加有效地提高净化效果。 第一层：海绵过滤。此层的作用是将烟雾中的较大颗粒隔离掉，起到初步净化烟雾的作用； 第二层：活性炭过滤。此层的作用是将烟雾中的小颗粒和大分子有害物质吸附住，对烟雾进行深层净化： 第三层：深层净化层。此层有一个氧离子发生器，可以吸附香烟烟雾中的尼古丁等有害成分，从而除掉烟雾中的有害成分，这是过滤筛的核心部分，起到最终达到净化烟雾的作用。 6.系统工作流程 电路如图所示， MQ－2为烟雾传感器，FAN为5V电机。电路采用交流供电，220V交流市电从插头引入电路，经电源变压器降压后变为直流，直流电压直接供传感器MQ－2的加热丝H-H工作，加热丝给传感器MQ－2预热一定时间后，才能正常检测烟雾。稳压电压同时供控制电路工作，接在继电器、通电指示灯和风扇上。当MQ－2所处的环境烟雾在允许范