目录目录 (1)引言 (2)社会背景： (2)可燃性气体报警器的国内外现状 (3)1总体设计 (4)1.1 课题及目标 (4)1.2框架设定 (5)1.3可燃气体报警器简介： (5)1.4报警器用途 (5)1.5基本分类 (5)1.6工作原理 (6)2主要元件选择及介绍 (6)2.1 MQ-5传感器设计 (6)2.2比较器A1的设计 (9)LM324芯片简介： (10)2.3延时电路A2的设计 (14)LM358芯片： (14)2.4绿色LED驱动电路的设计 (17)2.5电源电路的设计 (18)2.6二极管IN4148 (18)2.7蜂鸣器介绍 (19)3项目工作原理分析及调试 (20)3.1可燃气体报警器原理图： (20)3.2可燃气体装置的主要工作分析 (20)3.3电路调试 (21)4实训总结 (22)引言社会背景：南京市一可燃气体泄露爆炸事故已造成5人死亡新华网南京7月28日电（记者孔祥鑫、朱旭东、蔡玉高）28日上午10时15分，在南京市栖霞区已停产的原南京第四塑料厂厂区，发生可燃气体管道泄漏爆炸，并引发大火。
据南京市政府14时50分召开的新闻发布会透露，事故已造成5人死亡、28人重伤，另有100多人需要住院治疗。
发布会上还透露，此次爆炸事故造成周边居民住房及商店的部分玻璃破碎，建筑外立面局部受损。
据环保监测部门报告，燃烧物为易燃可爆气体，现场和周边空气符合环境质量要求。
事故发生地位于南京城北幕府路高丽家具港旁。
据现场目击者丁先生说，他家离事故发生地300多米，事故发生时，他感到房屋出现了2－3秒的晃动。
一股强大的冲击波迎面袭来。
起初以为是地震，后来才知是由爆炸引起的。
记者在现场看到，离爆炸地点100米范围内的建筑物毁坏严重：屋顶坍塌、玻璃破碎，有的钢筋水泥都被炸开。
距离爆炸点50米处的公路上，一辆公交车的玻璃也被震碎，多名乘客受伤；1辆集装箱卡车上面的集装箱板也都震凹进去。
事故发生后，江苏省、南京市各相关部门迅速行动，省委书记梁保华、省长罗志军，市委书记朱善璐、市长季建业赶往现场指挥救援。
公安、武警、消防、环保、120急救中心等部门迅速赶到现场救援。
据介绍，此次事故中伤者比较多，目前主要有4家医院在承担伤员救治工作，分别是鼓楼医院、江苏省中西医结合医院、迈皋桥医院和武警医院。
记者12时40分左右赶到鼓楼医院时，看到送治事故受伤者的车络绎不绝。
医院院长丁义涛介绍，从11时20分至12时50分，一共有76名伤者前来治疗。
记者了解到，这些伤者主要有颅脑外伤，多发性骨折、严重烧伤等，均系由爆炸和燃烧引起。
目前鼓楼医院已有300多名医务人员投入抢救工作随着现代化社会的发展，国内外对可燃气体的使用量急剧增加，但伴随着可燃气体的使用量，使用范围的增加，随之带来的燃气安全隐患也日益见长，为了避免此类安全事故的发生，可燃气体报警器的开发制作，也随之应用而生。
此次电子制作实训的课题也就是围绕可燃气体报警器的设计制作展开的。
可燃性气体报警器的国内外现状国外从20 世纪30 年代开始研究及开发气体传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。
1963 年5 月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年12 月其改良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集中监视。
我国在70年代初期开始研制可燃性气体报警器，主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。
燃气报警器可分为民用可燃气体报警器、工业用可燃性气体报警器、有毒有害气体报警器三大系列产品。
未来一段时间，使用半导体和催化原理的气体检测仪器仪表依靠着价格优势仍会占据部分低端市场。
电化学传感器及检测仪器，在精度要求高的低浓度毒性气体、有机蒸汽、酒精气体、氧气监测领域综合优势突出。
红外气体传感器及仪器适用于监测各种易燃易爆、二氧化碳气体，具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。
这些优点将导致电化学、红外原理的气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场，并在未来逐步成为市场主流。
1总体设计1.1 课题及目标我们要做的是一块可燃气体报警器的板子，当可燃气体浓度达到标准时，报警器可以发出警报提醒。
利用所学的数电模电知识完成可燃气体报警器电路的设计和制作以及测试实践目标：１掌握单元电路的综合应用能力。
２进一步掌握电路分析，设计的思路。
３巩固电路的制作调试能力。
４提高项目展示能力。
５增强设说明书的写作能力。
1.2框架设定本产品主要以MQ-5可燃气体传感器为感受器的电路，主要由ＬＭ３２４芯片，ＬＭ３５８芯片，桥式整流电路，ＬＥＤ光标指示等几部分组成。
1.3可燃气体报警器简介：可燃气体报警器就是气体泄露检测报警仪器。
当工业环境中可燃或有毒气体泄露时，当气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的临界点时，可燃气体报警器就会发出报警信号，以提醒工作采取安全措施，气体报警器相当于自动灭火器那类，可驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。
可燃气体报警器可以测出各种气体浓度。
经常用在化工厂，石油，燃气站，钢铁厂等有气体泄漏的地方1.4报警器用途可燃气体报警器，主要用于检测空气中的可燃气体，常见的如氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）、乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）、丁炔（C4H6）、磷化氢等。
1.5基本分类按照使用环境可以分为工业用气体报警器和家用燃气报警器，按自身形态可分为固定式可燃气体报警器和便携式可燃气体报警器。
工业用固定式可燃气体报警器由报警控制器和探测器组成，控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，探测器安装于可燃气体最易泄露的地点，其核心部件为内置的可燃气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。
探测器将传感器检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。
便携式可燃气体报警器为手持式，工作人员可随身携带，检测不同地点的可燃气体浓度，便携式气体检测仪集控制器，探测器于一体，小巧灵活。
与固定式气体报警器相比主要区别是便携式气体检测仪不能外联其他设备。
家用可燃气体报警器也可以叫做燃气报警器，主要用于检测家庭煤气泄漏，防止煤气中毒和煤气爆炸事故的发生。
1.6工作原理可燃气体报警是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。
可燃气体探测器有催化型、红外光学型两种类型。
催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。
当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。
红外光学型是利用红外传感器通过红外线光源的吸收原理来检测现场环境的碳氢类可燃气体！我们本次制作的项目：此次实训可燃气体报警器项目应该属通用性的，精准性一般，一般常见的可燃气体浓度达到一定时，电路板上的蜂鸣器可发出“滴——————”的不间断警报声。
实验板子测试时，用一般打火机在传感器附近释放燃气，便能测试到明显结果。
2主要元件选择及介绍2.1 MQ-5传感器设计QM-N5型气敏元件QM-N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件，当元件接触还原性气体时，其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。
特点：1、用于可燃性气体的检测（CH4、C4H10、H2等）2、灵敏度高3、响应速度快4、输出信号大5、寿命长，工作稳定可靠技术指标：QM-N5型半导体气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件,当元件接触还原性气体时,其电导率随气体浓度的增加而迅速升高.☐特点用于可燃性气体的检测(CH4,C4H10,H2等)灵敏度高响应速度快输出信号大寿命长,工作稳定可靠☐技术指标加热电压(VH) AC或DC 5±0.5V回路电压(VC) 最大DC 24V负载电阻(RL) 2KΩ清洁空气中电阻(Ra) ≤4000KΩ灵敏度(S=Ra/Rdg) ≥4(在1000ppmC4H10中)响应时间(tres) ≤10S恢复时间(trec) ≤30S检测范围 50-10000ppm☐图表 1MQ-5型传感器的图形符号MQ-5型气体传感器的测试电路☐使用方法及注意事项✧元件开始通电工作时,没有接触可燃性气体,其电导率也急剧增加1分钟后达到稳定,这时方可正常使用,这段变化在设计电路时可采用延时处理解决.✧加热电压的改变会直接影响元件的性能,所以在规定的电压范围内使用为佳.✧元件在接触标定气体1000ppm C4H10后10秒以内负载电阻两端的电压可达到(Vdg-Va)差值的80%(即响应时间);脱离标定气体1000ppm C4 H1030秒钟以内负载电阻两端的电压下降到(Vdg- Va)差值的80%(即恢复时间).✧符号说明检测气体中电阻- Rdg 检测气体中电压- VdgRdg 与Vdg的关系: Rdg=RL(VC/Vdg-1)✧负载电阻可根据需要适当改动,不影响元件灵敏度.✧使用条件:温度-15~35℃;相对湿度45~75%RH;大气压力80~106KPa✧环境温湿度的变化会给元件电阻带来小的影响,当元件在精密仪器上使用时,应进行温湿度补偿,最简便的方法是采用热敏电阻补偿之.✧避免腐蚀性气体及油污染,长期使用需防止灰尘堵塞防爆不锈钢网.✧元件六脚位置可与电子管七角管座匹配使用.✧2.2比较器A1的设计R3,RP1,R4组成分压电路，为比较器A1的同相输入端提供参考电压。
改变RP1的滑动触点的位置，可改变A1的阈值电压，从而设定报警的可燃气体浓度值。
LM324芯片简介：LM324 双极型线性集成电路四运算放大器★ LM324内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用, 也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM324的封装形式为塑封14引线双列直插式。
特点★内部频率补偿★直流电压增益高(约100dB)★单位增益频带宽(约1MHz)★电源电压范围宽：单电源(3—32V)；双电源(±1.5—±16V)★低功耗电流，适合于电池供电★低输入偏流★低输入失调电压和失调电流★共模输入电压范围宽，包括接地★差模输入电压范围宽，等于电源电压范围★输出电压摆幅大(0至VCC-1.5V)内部电路图极限参数电参数（除非特别说明，Vcc=5.0V,VEE=GND,TA=25℃）电参数（除非特别说明，Vcc=5.0V,VEE=GND,0℃≤TA≤70℃）管脚排列图外形尺寸图2.3延时电路A2的设计运放A2组成的比较器起延时作用，保证传感器有足够的预热时间，使测试结果可靠，防止误动作发生。