煤气中毒报警器

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冬季家家户户都要用煤炉子做饭和取暖,由于天气冷都紧闭门窗,容易发生煤气中毒。煤气中毒报警器可在人们发生轻微煤气中毒时发出报警声响,通知人们及时处理。

工作原理

煤气中毒报警器电路见图。报警器中的煤气转换成电信号是靠热催化元件组成的电桥来实现的。电桥的四个臂为r\(_{2}\);r1、R\(_{1}\);D1、R\(_{5}\)、W1;R\(_{6}\)、R0。其中r\(_{1}\)为纯载体元件(白元件),r2为载体催化元件(黑元件)。当室内煤气达到一定程度时,热催化元件的阻值发生变化,破坏了电桥平衡,电桥这一输出信号经差分放大器(由BG、BG\(_{2}\)等组成)放大,再经晶体管BG3放大,由D\(_{2}\)耦合至电子开关。电子开关由晶体管BG4、BG\(_{5}\)组成,当BG4、BG\(_{5}\)导通时,由BG6、BG\(_{7}\)、压电陶瓷片组成压电蜂鸣器工作,发出报警声响。当室内煤气还没达到中毒程度时,电桥电路处于平衡状态,差分放大器无信号输出,电子开关电路不工作,压电蜂鸣器也不工作,无报警信号发出。R6两端并联的热敏电阻R\(_{0}\)用以补偿电源电压变化对报警点的影响,使报警点在一定温度范围内保持稳定不变(-20℃~50℃)。

图1
图1 🔍原图 (989×421)

调试与校准

调试时,先断开BG\(_{5}\)的集电极,将压电蜂鸣器的A点接电源负极,压电蜂鸣器应正常发声,改变R9阻值可改变音调频率。若压电蜂鸣器不发声,可能是BG\(_{6}\)、BG7的放大倍数小。在r\(_{2}\)两端并联一个200欧电阻,调节W1,若压电蜂鸣器仍不发声,说明BG\(_{3}\)穿透电流太大,应调换管子或减小R7的阻值。然后再调W\(_{1}\),当W1增大时,压电蜂鸣器有声,减小W\(_{1}\)时,压电蜂鸣器无声,这时可将并联在r2两端的电阻去掉,把测量臂(r\(_{2}\)、r1和R\(_{1}\))置于含有一氧化碳为0.07%的气袋或气瓶中,调W1使蜂鸣器能起叫和停叫,说明调试正常,否则应更换W\(_{1}\)或r2再作实验。最后再调W\(_{1}\),当测量臂置于含有煤气0.07%的气袋中,压电蜂鸣器刚好起叫,把测量臂拿出气袋,蜂鸣器停叫。固定好W1,本机调试完毕。

本机正常耗电约为140mA,报警瞬间耗电为200mA,电源可用4.5伏直流稳压电源。

当空气中含有0.06%的一氧化碳时,就已经有毒了;当含有0.09%的一氧化碳时,人就会感到头痛呕吐,发生轻度中毒。本装置采用0.07%的含量作为报警起叫点。(蒋伯兴)