如何采用氣體傳感器實(shí)現(xiàn)相關(guān)電路的設(shè)計(jì)？

氣體傳感器應(yīng)用電路，它分為檢測(cè)，報(bào)警，監(jiān)視等幾種類型。1.電源電路通常，氣體傳感器的工作電壓不高(3V?10V)，并且其工作電壓(尤其是加熱電壓)必須穩(wěn)定。否則，加熱器的溫度變化會(huì)太大，并且氣體傳感器的工作點(diǎn)會(huì)漂移，從而影響檢測(cè)精度。2.輔助電路由于氣體傳感器元件本身的特性(溫度系數(shù)，濕度系數(shù)，初始穩(wěn)定性等)，在設(shè)計(jì)和制造應(yīng)用電路時(shí)應(yīng)予以考慮。如果使用溫度補(bǔ)償電路來減少由氣體傳感器的溫度系數(shù)引起的誤差;設(shè)置延遲電路，以防止在上電初期由氣體傳感器的電阻大變化引起的誤報(bào);使用加熱器故障通知電路來防止加熱器故障原因報(bào)告不足。

紅外吸收型二氧化碳?xì)怏w傳感器方案

紅外吸收型CO2氣體傳感器是基于氣體的吸收光譜隨物質(zhì)的不同而存在差異的原理制成的。不同氣體分子化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收程度就不同，因此，不同波長(zhǎng)的紅外輻射依次照射到樣品物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的輻射能被樣品物質(zhì)選擇吸收而變?nèi)?，產(chǎn)生紅外吸收光譜，故當(dāng)知道某種物質(zhì)的紅外吸收光譜時(shí)，便能從中獲得該物質(zhì)在紅外區(qū)的吸收峰。同一種物質(zhì)不同濃度時(shí)，在同一吸收峰位置有不同的吸收強(qiáng)度，吸收強(qiáng)度與濃度成正比關(guān)系。因此通過檢測(cè)氣體對(duì)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度的影響，便可以確定氣體的濃度。

紅外二氧化碳傳感器探頭是由紅外光源、測(cè)量氣室、可調(diào)干涉濾光鏡、光探測(cè)器、光調(diào)制電路、放大系統(tǒng)等組成。紅外光源采用鎳鉻絲，其通電加熱后可發(fā)出3～10μm的紅外線，其中包含了4.26μm處CO2氣體的強(qiáng)吸收峰。在氣室中，二氧化碳吸收光源發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，經(jīng)探測(cè)器檢測(cè)則可顯示出二氧化碳對(duì)紅外線的吸收情況。干涉濾光鏡是可調(diào)的，調(diào)節(jié)他可改變其通過的光波波段，從而改變探測(cè)器探測(cè)到信號(hào)的強(qiáng)弱。紅外探測(cè)器為薄膜電容，吸收了紅外能量后，氣體溫度升高，導(dǎo)致室內(nèi)壓力增大，電容兩極間的距離就要改變，電容值隨之改變。CO2氣體的濃度愈大，電容值改變也就愈大。

檢測(cè)電路由紅外二氧化碳傳感器、數(shù)字濾波電路、放大電路、穩(wěn)流電路、單片機(jī)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償?shù)冉M成。設(shè)計(jì)的基本原理是紅外二氧化碳傳感器將檢測(cè)到的二氧化碳?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，輸出的電信號(hào)分別經(jīng)過濾波、放大處理，輸入到單片機(jī)系統(tǒng)，并經(jīng)溫度和氣壓補(bǔ)償?shù)忍幚砗?，由單片機(jī)系統(tǒng)輸出送顯示裝置顯示其測(cè)量值。

簡(jiǎn)易空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)傳感器方案

使用低成本MQ氣體傳感器在制造商社區(qū)中很受歡迎。它們廣泛用于測(cè)量空氣質(zhì)量，自行測(cè)試呼氣測(cè)醉器或檢測(cè)氣體泄漏。它們是室內(nèi)使用的模擬氣體傳感器。其中大部分工作電壓為5 V。

MQ氣體傳感器種類繁多，具體取決于它們的靈敏度。流行的型號(hào)是MQ-135(用于空氣質(zhì)量)，MQ2(用于甲烷，丁烷，LPG，煙霧)，MQ-3用于(酒精，乙醇，煙霧)，MQ-7(用于一氧化碳)和MQ-9(用于一氧化碳和易燃?xì)怏w)。

所有MQ氣體傳感器都遵循相同的原則。內(nèi)置加熱器可提供所需的工作環(huán)境。在清潔空氣中存在具有較低導(dǎo)電性的敏感層。隨著氣體濃度的升高，傳感器的電導(dǎo)率會(huì)升高。根據(jù)電導(dǎo)率，傳感器輸出0到5 V范圍內(nèi)的模擬數(shù)據(jù)。氣體靈敏度需要校準(zhǔn)，并取決于溫度和濕度的影響。

盡管MQ氣體傳感器便宜且方便，但仍有一些注意事項(xiàng)。它們需要大量的預(yù)熱時(shí)間。首次打開傳感器時(shí)，它必須在潔凈空氣的房間內(nèi)工作至少24小時(shí)(建議MQ-135使用48小時(shí))進(jìn)行校準(zhǔn)。之后，在每次啟動(dòng)時(shí)，加熱器需要幾分鐘才能提供所需的工作環(huán)境，然后傳感器才能正確測(cè)量。MQ傳感器檢測(cè)它們所反應(yīng)的空氣中的氣體，但它們無法提供有關(guān)特定氣體的精確信息，以百萬分率(ppm)為單位。隨著時(shí)間的推移，MQ傳感器的靈敏度下降，因此建議定期更換傳感器。因此，ANAVI氣體探測(cè)器沒有任何內(nèi)置的MQ氣體傳感器，用戶只需輕松更換傳感器即可。

ANAVI氣體探測(cè)器使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)從傳感器讀取數(shù)據(jù)。我們的開源軟件專為MQ-135開發(fā)。根據(jù)傳感器的模擬輸出值，ANAVI氣體探測(cè)器可確定室內(nèi)空氣質(zhì)量是好，中等還是差。此信息顯示在迷你OLED顯示屏(如果已連接)以及電路板上的綠色，黃色和紅色指示LED上。由于它是開源軟件，開發(fā)人員可以輕松地修改和調(diào)整其他MQ氣體傳感器，例如MQ-2或MQ-3。ANAVI氣體探測(cè)器上的UART引腳確保可以在電路板上閃爍自定義固件。