传感器课程设计选编.docx

PAGE22 / NUMPAGES22 目 录 内容摘要 ………………………………………………………… 2 课程设计的目的和要求 …………………………… 3 课程设计目的 …………………………………… 3 课程设计题目和任务 …………………………… 3 课程设计要求 …………………………………… 4 总体设计 ……………………………………… 4 2.1 方案1 …………………………………………… 4 2.2 方案2 …………………………………………… 5 2.3 方案3 …………………………………………… 6 2.4 方案比较 ………………………………………… 7 2.5 方案选择 ………………………………………… 7 第3章 气敏传感器的选择 …………………………… 8 3.1 MC101 ……………………………………………… 8 3.2 QM-N5 ……………………………………………… 9 3.3 MQ-2 ………………………………………………… 10 3.4 气敏传感器的选择 ……………………………… 14 第4章 单元电路设计 …………………………………… 14 4.1 电源电路 ………………………………………… 14 4.2 气敏探测电路 ……………………………………… 14 4.3 555集成电路 ……………………………………… 15 4.4 555定时器无稳态音频振荡电路 …………………… 16 第5章 设计总结 …………………………………………… 18 参考文献 ……………………………………………… 20 附录一 设计电路原理图 …………………………… 21 附录二 实物图 …………………………………………… 22 天然气泄漏报警装置说明书 内容摘要 ? 关键词：气敏传感器 报警电路? 第1章 课程设计的目的和要求 课程设计目的 传感器原理课程设计是《传感器原理》课程的一个重要的实践性教学环节，其目的在于：进一步巩固和加深学生所学的理论知识；培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对传感器的工作原理、设计理论和应用有较完整、系统的概念；使学生掌握传感器的选用原则、总体电路设计及元器件的选择的方法；进一步提高学生的绘图、计算和使用技术资料的能力。 此次我们做的设计题目是天然气泄漏报警装置，关于天然气我们可能都有所了解，天然气主要成分是烷烃，其中甲烷含量在95%以上。人所赖以生存的空气中有大约20%的氧气，如果人的生活空间是封闭空间，氧气稀薄，人会因氧气不足，导致窒息、昏迷，有心脑血管疾病的人将会危及生命。室内天然气泄漏会使室内空气中的氧气相对稀薄，由于天然气是无色无味，人很难察觉到，尤其当人处于睡眠状态时，天然气的泄漏就更加危险，甚至会使人窒息。天然气的另一危险是当空气中的天然气含量达到一定含量时，遇到明火就会产生爆炸，危及人的生命安全。由此我们这次课设的目的成在天然气达到一定浓度时装置发出警报，以使人们能及早的发现天然气的泄露，做出应对措施，是安全隐患及时消除。 1.2课题设计题目和任务 天然气泄漏报警装置，工作要求：利用气敏传感器设计一个天然气泄漏报警器，要求有 检测，报警输出。需完成的任务有： （1）敏传感器测量某环境天然气浓度； （2）当浓度超过设定值时蜂鸣器报警，发光二极管发光； （3）能够根据需要设定上下限报警浓度； （4）利用Protel绘制电路图； （5）焊接电路板。 1.3课程设计要求 根据给定的设计任务，综合运用所学知识，合理选择传感器类型，拟定总体电路设计方案，并对电路中的元器件进行选择和相关计算，绘制电路图，并焊接相应电路板。在课程设计过程中，学生应有效地结合本课程的基本理论和方法，广泛查阅传感器手册和相应技术资料，合理设计相应电路，完成任务要求。学生应在教师指导下独立完成设计任务。 第2章 总体设计 2.1 方案1 该方案主要由电源电路、气敏探测电路、信号放大器、报警器、自动关闭天然气装置电路等五部分组成。在本方案中，电源电路负责给整个电路提供15V的直流稳压电源；气敏探测电路负责探测天然气浓度及将其转化为电信号，并将采集到的信号传给