类型 所利用的特性 工作温度 代表性被检测气体
电阻型 电阻 表面电阻控制器 300~450°C 可燃性气体
体电阻控制器 300~450°C
700°C以上 乙醇、可燃性气体
非电阻型 二极管整流特性 室温~200°C H2、CO、乙醇
晶体管特性 150°C H2、H2S
本论文设计中使用二氧化锡半导体气敏材料制成的MQ-2型烟雾传感器,该气敏元件属于N型半导体。
温度为200~300℃时,空气中的氧被二氧化锡吸附,产生氧负离子后被吸附,导致半导体的电子密度降低,因为增加了半导体的电阻值。二氧化锡与烟雾接触时,会引起表面电导率变化,因为晶体间界处的势垒发生了变化。通过这种变化可以了解到烟雾的存在。论文网
当接触可燃烟雾时,之前吸附的阳离子从表面脱落,可燃烟雾产生正离子代替之前的离子吸附在二氧化锡导体的表面。烟雾在正离子状态下吸附时会放出电子,氧在脱离吸附时也会放出电子,导致二氧化锡电阻值下降,带电子密度增加。当空气中的可燃烟雾消失时,二氧化锡会再次吸附氧的负离子,使得电阻值升高,回到初始状态。以上便是MQ-2烟雾传感器检测的基本原理[[[] 胡显华。火灾探测器误报警的原因及改进方法[J]。电脑开发与应用,2007,20(11): 67-69]]。图2。1为MQ-2型烟雾传感器的结构图,图2。2是MQ-2型烟雾传感器的外观。
图2。1 MQ-2型烟雾传感器结构图
图2。2 MQ-2型烟雾传感器外观
2。2。3MQ-2型烟雾传感器的技术指标和特性
(1)MQ-2传感器的特点
(a)MQ-2型烟雾传感器对可燃性烟雾有很高的灵敏度,其中对烷类可燃气体尤为敏感。
(b)MQ-2型烟雾传感器可以长期重复使用,具有很好的稳定性和重复性。响应时间短,稳定性强,性能好等特点。
(c)MQ-2型烟雾传感器的抗干扰性很好,非可燃性气体所发出的干扰信息无法对其产生干扰,比如烟雾和酒精等。
(d)加热电压在5V左右,电路设计的电压在24V以下就可以[[[] 王煜东。传感器应用电路400例[J]。北京:中国电力出版社,2008: 102-103]]。
(2)MQ-2型传感器的特性参数
(a)回路电压:(Vc) 5~24V
(b)取样电阻:(RL) 0。1~20K
(c)加热电压:(VH)5±0。2V
(d)加热功率:(P)约750mW
(e)灵 敏 度:以甲烷为例R0(air)/RS (0。1%CH4)>5
(f)响应时间:Tres<10秒
(g)恢复时间:Trec<30秒[[[] 张佳薇,孙丽萍,宋文龙。传感器原理与应用[M]。哈尔滨:东北林业大学出版社,2003:303-304]]
2。3AT89C51
AT89C51单片机是一种程序存储器,其可以高性能CMOS 8位单片机且带有4K字节,可反复擦写,在低压下工作。AT89C51单片机使用ATMEL公司的高密度存储技术进行生产,存储的数据很难丢失。
AT89C51单片机与MCS-51系列的单片机不发生冲突,能够兼容。AT89C51单片机中包含了闪烁存储单元和八位中央处理器,功能很强大,所以能够在控制领域发挥很大的作用。
AT89C51的功能特性文献综述
AT89C51由以下部分组成:128字节随机存取数据存储器,4K字节闪烁存储器,1个5向量两级中断结构,2个16位定时/计数器,32个I/O口,片内震荡器和时钟电路,1个串行通信口。此外,AT89C51单片机可使用两种软件的省电模式,而且可以实现OHZ静态逻辑操作。 AT89C51单片机烟雾浓度报警系统设计+程序+电路图(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_90776.html