传感器技术与应用：任务5.1 家用燃气报警器的设计.ppt

本文将详细介绍家用燃气报警器的设计，其中重点讨论了传感器技术的应用，特别是针对燃气检测的气敏传感器。我们了解到气敏传感器有多种类型，主要分为半导体和非半导体两大类。在实际应用中，半导体气敏传感器使用最为广泛。 接触燃烧式气敏传感器是其中一种常见的类型，它由气敏元件和铂电阻等组成。当可燃性气体与传感器接触并燃烧时，铂丝的温度会随着燃烧热的增加而升高，从而改变其电阻值。通过测量铂丝电阻的变化，就能检测出空气中可燃性气体的浓度。 半导体式气敏传感器则利用气体与半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化进行气体检测。这类传感器分为电阻型和非电阻型，电阻型通过阻值变化检测气体，而非电阻型则通过二极管伏安特性和场效应晶体管阈值电压变化进行检测。在工作时，半导体气敏元件需要加热，以加速气体吸附和脱附过程，以及清洁传感器表面，同时不同的加热温度有助于选择性地检测不同气体。 MQ-2气敏传感器是家用燃气报警器常用的一种，它对液化气、丙烷、氢气等气体有高灵敏度，也适用于检测天然气和其他可燃性蒸汽，成本相对较低，非常适合家用。 家用燃气报警器的设计中，MQ-2传感器作为信号采集的关键部件，用于实时监测环境中燃气浓度。当检测到燃气浓度超标时，报警器将触发警告，保护家庭安全。 此外，文中还提到了酒精传感器MQ3，它用于测量酒精浓度，适用于便携式酒精检测设备和汽车防醉驾系统。MQ3传感器具有高灵敏度、快速响应和低功耗等优点。 文章讨论了烟雾传感器，尤其是离子式和光电式两种类型。离子式烟雾传感器利用放射源镅241产生的离子，通过监测离子流变化来检测烟雾，广泛应用于消防报警系统。光电式烟雾传感器则利用烟雾对光线的散射来检测烟雾浓度，通常包括红外发光二极管和半导体硅光电池，当烟雾进入检测区域时，光的散射会导致受光元件接收到的光强变化，从而触发报警。 传感器技术在家用燃气报警器和火灾预防中发挥着至关重要的作用，通过不同类型的传感器，我们可以精确地监测和预警潜在的危险，保障生活安全。