Датчик утечки газа своими руками
Всем привет! В этой статье я расскажу вам о том, как сделать простой датчик утечки газа своими руками из доступных деталей.Наверное, теперь даже любой школьник знает, что такой опасный газ как метан не имеет запаха, и обнаружить его в воздухе без специальных приборов просто не возможно. Метан – это основной компонент природного газа. Метан, тот же газ, что течет по трубам и у вас дома, за тем небольшим изменением, что в него специально добавляют пахнущие присадки, чтобы его можно было обнаружить человеку с помощью обоняния.
Но если его можно учуять, то тогда зачем делать датчик спросите вы? Дело в том, что человек может учуять уже опасную концентрацию газа. У датчика же чувствительность выше. И если же будет небольшая утечка газа в комнате в течение нескольких часов – эта концентрация может не иметь запаха, но будет 100% опасность взрыва. Чтобы этого избежать и запеленговать начинающие небольшие концентрации газа в воздухе и используют датчики наличия газа.
Я приведу список деталей и материалов, которые необходимы для постройки нашего датчика. (Ссылка на магазин)
1. Монтажная плата.
2. Батарея 9V и разъем.
3. Кнопка включения / выключения.
4. 7805 регулятор.
5. Зуммер.
6. BC547 NPN транзистор (подойдет любой структуры n-p-n).
7. Резисторы и светодиоды.
8. 555 IC таймер.
9. Конденсаторы.
10. Сенсор газа.
11. Другие материалы, такие как паяльник, припой, флюс и провода.
Итак, давайте начнем настройку этого проекта!
Схема довольно проста. Ее сердцем является сенсор газа марки MQ-02, но вы так же можете использовать датчики MQ-05, MQ-04.
MQ-02 – реагирует пропан, метан, пары алкоголя, водород, дым. Сенсор газа MQ-02 – это законченный модуль. У него на плате расположен усилитель и переменный резистор, с помощью которого можно регулировать чувствительность.
Моя схема состоит их мультивибратора, собранного на микросхеме таймере «555».
Работа проста:
Детектор утечки газа за 200 рублей
В последнее время увеличилось количество аварий, связанных с утечкой газа. Правильное обнаружение и меры безопасности в собственном жилье, могут легко предотвратить такие инциденты.
В продаже имеется большое количество детекторов, но они не доступны для простых людей, из-за неоправданно высокой цены.
Автор данной самоделки сделал простую и дешевую систему обнаружения газа. Она сделана из простых и доступных деталей, чтобы каждый смог повторить эту самоделку для личного пользования.
Для простоты конструкции микроконтроллер не был использован. Так что самоделка не требует никакого программирования.
Повторяйте самоделку и обезопасьте себя и свое жильё !
Посмотрите демонстрационное видео этой самоделки:
Шаг 1: Необходимые компоненты и инструменты
Компоненты:
1. Датчик газа MQ2: Модуль датчика газа (MQ2) полезен для обнаружения утечки газа (в быту и в промышленности). Подходит для обнаружения h3, сжиженного газа (пропан-бутан), Ch5, CO, алкоголя, дыма или пропана. Благодаря высокой чувствительности и быстрому времени отклика, измерения могут быть выполнены в короткий срок. Чувствительность датчика можно регулировать потенциометром.
2. Настенный адаптер переменного тока 5 В, 500 мА. Для этой цели можно использовать схему зарядного устройства для смартфона Android.
3. Два 5 мм светодиода (один красный, один зеленый)
4. Один PNP-транзистор общего назначения (P2N2222A или 2N3906 или BC557)
5. Один пьезо-зуммер
6. Резистор 1X100R, 2X1K и 1X4.7K
Необходимые инструменты:
1. Паяльник, припой, канифоль
2. 3D-принтер
Шаг 2: Схема детектора газов
В данной принципиальной схеме использовано очень мало компонентов. Кроме того, все компоненты очень распространенные и стоят совсем немного, поэтому эту самоделку может повторить любой человек, даже далекий от электроники. Единственное, что потребуется, это базовый навык пайки. Умение программировать не требуется, так как микроконтроллер не используется.
В самоделке использован модуль датчика Grove MQ2, который может измерять или обнаруживать сжиженный газ, алкоголь, пропан, водород, CO и метан. Модуль имеет четыре контакта. Два контакта предназначены для подачи питания на модуль, номинальное напряжение которого составляет 5 В. Имеет два выходных контакта. Один дает аналоговый выход, а другой — цифровой выход. Они открываются, когда содержание газа в воздухе превышает определенный порог. Пороговый уровень можно регулировать, вращая головку чувствительности у потенциометра. Диапазон концентрации, который может обнаружить датчик, составляет от 100 до 10000 промилле.
Обычно в закрытом помещении среднего размера опасной концентрацией газов считается диапазон около 700-800 ppm (частей на миллион) газа. Датчик работает в этих границах.
Цифровой выходной контакт датчика становится низким, когда он обнаруживает любой упомянутый газ. Для нормальных условий выход штифта высокий. Для управления зуммером при обнаружении какого-либо газа, необходим транзистор PNP для переключения, поскольку выходной сигнал в таких условиях низок. Вывод эмиттера транзистора напрямую подключен к источнику 5 В. База подключена к выходному контакту через резистор 4,7 кОм. Зуммер подключен к контакту коллектора транзистора через резистор 100R. Этот резистор предназначен для защиты зуммера от перегрузки по току. Также подключен красный светодиод, параллельно к зуммеру, для световой индикации. Зеленый светодиод подключен к источнику питания в качестве индикатора питания.
Для питания схемы использована схема от зарядного устройства Android. Емкость 500 мА достаточно для этой цели. Шаг 3: Пайка
Компоненты устройства спаяны на перфорированной плате для навесного монтажа. Датчик подключен к перемычкам. Был использован зуммер среднего размера, который может генерировать около 80 дБ. Этого звука достаточно даже при высоком уровне окружающего шума. Он будет непрерывно издавать звук, пока концентрация газа не достигнет допустимого предела.
Крышка цепи зарядного устройства была снята, и припаяна непосредственно к печатной плате. Два длинных провода подключены к входной стороне цепи зарядного устройства для подключения к розетке переменного тока.
Все резисторы имеют мощность одну четверную ватта, а значение резистора, подключенного к светодиодам, составляет 1K.
Шаг 4: 3D-печать
Корпус для уловителя газов был изготовлен при помощи 3D-печати.
Необходимые файлы STL для 3D-печати можно скачать по ссылкам ниже.
корпус
lid.rar [1.34 Mb] (скачиваний: 62)
корпус 2
lid2.rar [160.47 Kb] (скачиваний: 47)
Детектор газа
smoke_detector.rar [746.85 Kb] (скачиваний: 136)
Шаг 5: Сборка
Верхняя крышка детектора имеет два отверстие для расположения двух светодиодов. Красный светодиод для индикации тревоги, а зеленый светодиод для индикации питания. Каждый светодиод соединен с резистором ограничения тока, сопротивлением 1К. Для закрепления светодиодов на корпусе был использован горячий клей. Затем светодиоды были подключены к плате с помощью проводов длиной 10 см. Горячий клей также использован для крепления цепи зарядного устройства и датчика MQ2 к плате. Затем были вытащены два провода снаружи корпуса со стороны входа зарядного устройства, для того, чтобы его можно было подключить к внешнему источнику питания.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.РадиоКот :: Электронный датчик газа.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >Электронный датчик газа.
Устройство, схема которого приведена ниже, используется для обнаружения утечек газа.
Датчик реагирует на метан, этанол, водород, изобутан. Этот список можно изменить, просто применив другой датчик в схеме. Товарищи из конторы Figaro производят кучу различных датчиков, реагирующих на различные газы.
Пробежимся быстренько по функциональным узлам схемы.
Итак, сам датчик SE1 представляет собой пластинку с неким окислом, которая подогревается встроенным нагревателем.
В чистом воздухе сопротивление датчика равно приблизительно 10 кОм. При возникновении в воздухе частиц газа, сопротивление датчика начинает падать — тем сильнее, чем больше концентрация газа. При достижении определенного порога компаратор на микросхеме DA2 меняет свое состояние и начинает работать генератор DD1.1. В связи с чем, моргает светодиод HL2 и пищит страшным писком зуммер SP.
Узел на DD1.3 обеспечивает задержку включения устройства примерно на 2 минуты. Связано это с тем, что нагревателю датчика необходимо время на то, чтобы нагреться и придти в себя. Индикатор HL3 загорается как раз по истечении 2 минут и сигнализирует о готовности датчика к работе.
Питается все это дело от стабилизированного источника напряжением 5 вольт на микросхеме DA1.
О деталях
Обозначение на схеме |
Номинал |
Примечание |
R1 |
1кОм |
Переменный, многооборотный |
R2 |
220 |
|
R3, R13, R14 |
470 |
|
R4, R9, R11, R12 |
10кОм |
|
R5, R7 |
3.3кОм |
|
R8, R15 |
470кОм |
|
R10 |
1МОм |
|
R6 |
10кОм |
Переменный, многооборотный |
|
|
|
C1 |
2200мкФх15В |
|
C2, C7 |
0,1мкФ |
|
C3, C6 |
220мкФх10В |
|
C5 |
1мкФх10В |
|
|
|
|
VD1 |
КЦ405 |
|
VD2 |
КД509 |
Буржуйский аналог 1N4148 |
|
|
|
HL1 |
|
Зеленый светодиод |
HL2 |
|
Красный светодиод |
HL3 |
|
Желтый светодиод |
|
|
|
VT1 |
КТ3107Б |
|
|
|
|
DA1 |
КР142ЕН12А |
Буржуйский аналог LM317 |
DA2 |
КР1040УД1 |
Буржуйский аналог LM358 |
DD1 |
К561ТЛ1 |
Буржуйский аналог HCF4093 |
|
|
|
SE1 |
TGS2611 |
Зависит от типа газа. |
|
|
|
T1 |
|
Любой с напряжением на вторичной обмотке 7-9 вольт и током 300-400мА |
SP |
|
Любой со встроенным генератором |
О настройке
Прежде всего, разрываем плюсовой вывод питания схемы (где-то в районе первого светодиода) и настраиваем стабилизатор напряжения резистором R1. Устанавливаем 5 вольт как можно точнее. После чего восстанавливаем схему и подключаем к сети. Примерно через 2 минуты должен зажечься светодиод HL3. Снова измеряем напряжение на выходе стабилизатора, и, если необходимо, подстраиваем его. Замеряем напряжение на выводе 2 микросхемы DA2 и резистором R6 устанавливаем на пару-тройку десятков милливольт меньше измерянного на выводе 3 той же микросхемы. Далее берем зажигалку (газовую разумеется) и начинаем пускать газ в физиономию датчика. Должен зажечься светодиод HL2 и запищать зуммер. Чувствительность регулируем резистором R6.
На этом можно считать настройку законченной.
В заключении хотелось бы отметить, что устанавливать датчик во влажных местах не рекомендуется, поскольку его сопротивление зависит от влажности. Посему не устанавливайте его прямо над или рядом с домашней газовой плитой.
Все вопросы в Форум, заходите.
Удачи.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Датчик газа — zlab.zolotcev.ru
MQ-2 — Датчик для обнаружения горючего газа и дымаMQ-2. Датчик для обнаружения горючего газа и дыма. Датчик газа MQ-2 позволяет обнаруживать наличие в окружающем воздухе углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма (взвешенные частицы, являющиеся результатом горения), водорода.
MQ-3 — Датчик обнаружения паров спирта C2H5OH. Аналоговой датчик газа MQ3 позволяет обнаруживать наличие паров спирта в воздухе или при дыхании, в парфюмерии или спиртных напитках.
MQ-4 — Датчик обнаружения природного газа и метана. Аналоговый датчик газа (MQ4) для обнаружения метана. Этот датчик предназначен для определения концентрации метана (Ch5) в воздухе, паров алкоголя, сигаретного и кухонного дыма. А так как этот газ является основным компонентом бытового газа, иметь подобный датчик весьма полезно — можно собрать детектор утечки газа или что-нибудь подобное.
MQ-5 — Датчик обнаружения сжиженного (LPG), природного и коксового газа. Используется для сигнализации утечек газа в домашних условиях и на предприятиях. Слабочувствителен к парам алкоголя, сигаретному дыму, парам приготовляемой пищи.
MQ-6 — Датчик обнаружения LPG, изобутана, бутана. Аналоговый датчик газа MQ6 может быть использован в бытовых и промышленных помещениях, для обнаружения утечки следующих газов: природный газ, углеводородный газ, бутан, пропан. Он имеет высокую чувствительность и малое время отклика.
MQ-7 — Аналоговый датчик для обнаружения угарного газа (CO). Используется для обнаружения СО2 на заводе, при проведения подземных работ, в лабораторных и научных работах. Он может обнаружить CO-концентрацию газа в пределах от 20 до 2000 ppm. Чувствительность можно регулировать с помощью потенциометра.
MQ-8 — Датчик обнаружения Водород (Н2) и коксовых газов. Простой в использовании сенсор водорода (Н2) для определения наличия его в воздухе.
MQ-9 — Комбинированный аналоговый датчик газа (CO+CNG или CO+LPG) датчик газа MQ-9 позволяет обнаруживать наличие в окружающем воздухе углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан) и угарного газа (CO). Его можно использовать для обнаружения утечек промышленного газа, возгорания, неисправностей газового оборудования.
MQ135 — Детектор газов. Помимо углекислого газа, датчик также реагирует на присутствие других газов: угарного газа, аммиака, бензола, оксидов азота и паров спирта. Применяются для постоянного контроля качества воздуха в промышленных или бытовых помещениях.
Сигнализатор утечки природного газа на основе датчика газа MQ-6. Схема и описание
Схем детекторов утечки природного газа в сети достаточно много, но, как правило, они построены на дорогостоящих элементах и в основном на микроконтроллере.
Здесь представлена простая схема, которую достаточно легко собрать. Предназначение данной конструкции — обнаружение утечки сжиженного газа в любом месте.
Схема в своем составе имеет: трансформатор X1, два выпрямительных диода 1N4007 (D1 и D2), конденсатор 1000μF (С1), стабилизаторе напряжения 7805 ( IC1), датчик природного газа MQ-6 (GS1), двойной компаратор LM393 (IC2), транзистор Дарлингтона TIP122 (T2), зуммер (PZ1) и несколько других компонентов.
Напряжение сети 220В понижается с помощью трансформатора X1, выпрямляется двухполупериодным выпрямителем, состоящий из диодов D1 и D2, фильтруется конденсатором С1 и подается в стабилизатор 7805 (IC1), который выдает стабильные 5 вольт.
В основе схемы лежит компаратор IC LM393 (IC2). Он используется для сравнения двух сигналов, а именно, источника опорного напряжения и выходное напряжение датчика газа MQ-6.
Опорное напряжение на неинвертирующем входе 3 IC2 устанавливается с помощью ползунка переменного резистора VR1. Он предназначен для регулировки уровня напряжения в зависимости от требуемой чувствительности схемы.
Выходное напряжение датчика газа (MQ-6) подается на инвертирующий вход 2 IC2. Если опорное напряжение (вывод 3 IC2) меньше, чем напряжение датчика (контакт 2) IC2 выход будет находиться в низком состоянии. При этом транзистор T1 будет закрыт и соответственно зуммер будет «молчать», указывая на то, что утечки природного газа нет.
В случае утечки газа, опорное напряжение будет больше чем напряжение датчика, и на выходе компаратора появиться высокий уровень. Высокий уровень на выходе откроет транзистор Т1 и из зуммера появиться звук.
Датчик газа
- Подробности
- Категория: Охрана
Электронный датчик газа служит для обнаружения и информирования о наличии газов в воздухе. В устройстве использован датчик AFF50 японского производства, реагирующий на несколько газов. Переходные характеристики используемого датчика представляет схема.
Внутри датчика находится встроенный нагреватель, разогревающий датчик до температуры ≈350 °С. Если в воздухе находится газ, то с поверхности датчика освобождается кислород, который заключен в его окисле. В результате наступает падение сопротивления датчика, которое зависит от концентрации обнаруженного газа. Сопротивление разогретого датчика в чистом воздухе равно 10 кОм. Измерительная схема построена с использованием операционного усилителя, работающего как компаратор. Напряжение с делителя, образованного резистором R2 и сопротивлением датчика AF50, подается на инверторный вход операционного усилителя. Напряжение смещения на неинверторном входе устанавливается потенциометром Р2. Если на неинверторном входе напряжение меньше, чем на инверторном, то на выходе компаратора господствует низкий уровень напряжения. Такая ситуация возникает, когда датчик находится в чистом воздухе. В момент появления в окрестностях датчика газа его сопротивление уменьшается, уменьшается также напряжение на инверторном входе, и при пересечении порога, установленного потенциометром Р2, наступает изменение выходного состояния компаратора на высокое. Снимается блокировка с генератора, построенного на элементе А микросхемы 4093. Светодиод D8, сигнализирующий тревогу, начнет мигать, и раздастся прерывистый сигнал зуммера. Такое состояние длится до момента уменьшения концентрации газа в воздухе и связанного с этим роста сопротивления датчика. Поскольку в момент включения в сеть индикатора сопротивление датчика очень высокое, на время нагревания использована схема задержки. После включения питания зажигается зеленый светодиод D5, сигнализирующий наличие питающего напряжения. Начинается зарядка конденсатора С5 через резистор R9. На выходе элемента С микросхемы 4093 господствует высокое состояние, которое блокирует работу зуммера и светодиода D8, сигнализирующего тревогу. После зарядки конденсатора С5 до напряжения, после которого наступает изменение состояния элемента на противоположное (≈2 мин), зажигается светодиод D7 (желтый), сигнализирующий состояние бодрствования определителя газа. Появление в воздухе газа вызовет включение сигнализации.
Вся схема определителя газа вместе с блоком питания смонтирована на одной печатной плате. Монтаж следует начать с пайки всех резисторов, конденсаторов и полупроводниковых элементов, обращая внимание на правильность их монтажа. Перед пайкой трансформатора следует удостовериться, подключена ли вторичная обмотка (12 В) к соединениям, соответствующим точкам пайки на плате.
В таком случае соединение на плате следует выполнить отрезком проволоки.
Стабилизатор LM317 следует оборудовать радиатором площадью в несколько квадратных сантиметров. После проверки правильности монтажа можно приступить к наладке устройства. Датчик остается не подключенным. Включается напряжение сети. Должен зажечься светодиод D5. Затем потенциометром Р1 устанавливается напряжение на выходе стабилизатора US1 (LM317) равным 5 В±0,05 В. После выключения питания подключается датчик AF50 (выводы грелки обозначены на корпусе буквами Н). Снова включается устройство. Через ≈2 мин должен зажечься светодиод D7. Еще раз проверяется напряжение на выходе стабилизатора. Если появилась разница, ее необходимо исправить. Измеряем напряжение на выводе 2 микросхемы US2 (LM358). Подключается вольтметр к выводу 3 этой микросхемы, и потенциометром Р2 устанавливается напряжение на нее сколько десятков милливольт меньше, чем было на выводе 2. Для испытаний можно использовать зажигалку. Следует поднести зажигалку к датчику и на секунду открыть выход газа (не зажигая). Должен включиться звуковой сигнал и мигать светодиод D8. Несколько секунд спустя сигнал должен выключиться. Датчик реагирует на дым, природный газ, бутан, угарный газ. Чувствительность схемы (концентрация газа, при которой наступает включение сигнала) регулируется потенциометром Р2. После нагревания схемы в течение нескольких десятков часов рекомендуется произвести его повторную калибровку.
Датчик монтируется снаружи корпуса и соединяется с платой с помощью коротких отрезков проволоки. Во время эксплуатации поверхность датчика следует время от времени промывать спиртом.
Определитель газа устанавливается в помещении, где находятся газовые устройства: на кухне, в ванной, где для нагрева воды используются газовые колонки. Недостатком датчика является зависимость сопротивления от влажности воздуха. Поэтому, устанавливая датчик на кухне, не рекомендуется размещать его непосредственно над газовой плитой.
Все пробы следует производить с соблюдением всех мер предосторожности. Эксперименты можно производить с газом от зажигалок, газовых баллонов и дымом. На плате находится сетевой блок питания. На него подается 220 В/50 Гц, на что следует обратить внимание при наладке модуля.
| US1 | LM317 | R1 | 220 Ом |
| US2 | LM358 | R2, R5, R8, R11 | 10 кОм |
| US3 | 4093 | R3, R4 | 3,3 кОм |
| D1–D4 | 1N4001 | R6, R9 | 470 кОм |
| D5 | светодиод зеленый | R7 | 1 MОм |
| D6 | 1N4148 | R10, R12, R13 | 470 Ом |
| D7 | светодиод желтый | P1 | многооборотный 1 кОм |
| D8 | светодиод красный | P2 | многооборотный 10 кОм |
| T1 | BC547 | C1 | 2200 мкФ/25 В |
| Трансформатор | TS4/40 | C2, C6 | 100 нФ |
| Датчик газа | AF50 | C3, C5 | 220 мкФ/16 В |
| C4 | 1 мкФ/16 В |
Рис. 1. Схема электрическая принципиальная
Рис. 2. Монтажная плата
Добавить комментарий
Сигнализатор утечки горючих газов — RadioRadar
Разное
Главная Радиолюбителю Разное
Утечки горючих газов из бытовой газораспределительной сети либо баллонов регулярно становятся причинами трагедий. Естественно, на рынке представлено немало сигнализаторов [1-5], которые должны поднять тревогу, если уровень загазованности помещения выше нормы. Но слишком высокая стоимость такого прибора при сравнительной простоте его конструкции подталкивает к самостоятельному изготовлению подобного устройства.
Основа предлагаемого сигнализатора — изображённый на рис. 1 процессорный модуль ProMini ATmega168PA [6], представляющий собой копию известного модуля Arduino ProMini. Для загрузки программы в память микроконтроллера и обмена информацией с компьютером этот модуль необходимо подключать к нему через преобразователь интерфейса USB-TTL-UART-Serial Ch440G [7].
Рис. 1. процессорный модуль ProMini ATmega168PA
Принципиальная схема сигнализатора показана на рис. 2. Имеющийся в модуле A2 микроконтроллер получает информацию о загазованности помещения от изображённого на рис. 3 модуля MQ-2 [8]. Он чувствителен к таким газам, как метан, пропан, бутан, водород, к дыму и позволяет приблизительно оценить концентрацию этих веществ в окружающем воздухе.
Рис. 2. Принципиальная схема сигнализатора
Рис. 3. Модуль MQ-2
На рис. 4 приведена схема модуля MQ-2. Он содержит собственно датчик загазованности B1, одноимённый с модулем, и имеет два выхода — аналоговый (AOUT) и дискретный (DOUT). Напряжение на первом плавно изменяется от 0,1 до 4 В с ростом загазованности. Оно же поступает на один из входов компаратора напряжения DA1.1, на второй вход которого подано пороговое напряжение с подстроечного резистора R3. При превышении порога происходит смена высокого логического уровня сигнала DOUT низким и включается светодиод HL1.
Рис. 4. Схема модуля MQ-2
Модуль датчика MQ-2 потребляет ток около 150 мА при питании напряжением 5 В, поступающим в рассматриваемом случае от модуля A2. Почти весь этот ток потребляет нагреватель, разогревающий чувствительный элемент датчика до рабочей температуры. Она превышает 45 ºC, по этой причине прикосновение к включённому датчику может представлять опасность. Поскольку разогрев датчика занимает несколько десятков секунд, доверять его показаниям можно лишь после того, как они стабилизируются. Если датчик длительное время оставался в нерабочем состоянии, то для восстановления чувствительности может потребоваться прогревать его целые сутки.
Чтобы повысить общую надёжность работы сигнализатора, в нём анализируется состояние как аналогового, так и дискретного выхода модуля А1. Первый подключён к аналоговому входу АО модуля А2, второй — к его входу A1, используемому как дискретный с номером 15.
Кроме датчика загазованности, сигнализатор снабжён датчиком температуры, представляющим собой делитель напряжения, образованный терморезистором RK1 и резистором R11 [9, 10]. Выход этого датчика подключён к аналоговому входу A4 модуля A2. Это позволяет подавать сигнал тревоги не только при превышении допустимой загазованности, но и в случае чрезмерного повышения температуры воздуха. При указанных на схеме типе и номинальном сопротивлении терморезистора и сопротивлении резистора R11 это происходит при температуре выше 60…70 оС. Такая температура окружающего воздуха однозначно свидетельствует о наличии мощного источника тепла в непосредственной близости от устройства. Сигнал тревоги подаёт пьезоизлучатель звука HA1, подключённый к выходу D10 модуля A2 [11].
В сигнализаторе имеется индикатор загазованности, состоящий из светодиодов HL2-HL8 и включённых последовательно с ними резисторов. Светодиоды HL2-HL4 — зелёного свечения (опасности нет), HL5 и HL6 — жёлтого (низкий уровень опасности), а HL7 и HL8 — красного (высокий уровень опасности). Каждый следующий светодиод программа включает при повышении напряжения на аналоговом выходе датчика загазованности приблизительно на 0,5 В. Светодиод HL1 служит индикатором наличия напряжения питания.
Утечка газа может произойти как в светлое, так и в тёмное время суток при выключенном освещении.
Включать электрическое освещение или пользоваться открытым огнём там, где предположительно произошла утечка, очень опасно.
Но в темноте невозможно увидеть, на что среагировал сигнализатор. Эту проблему отчасти решает встроенный в сигнализатор осветитель на светодиодах EL1-EL3 мощностью 1 Вт каждый.
Ими управляет электронный ключ на транзисторе VT1, так что контакты, между которыми могла бы проскочить искра, отсутствуют. База транзистора VT1 через резистор R9 соединена с дискретным выходом D11 модуля A2. Резистор R8 ограничивает ток светодиодов EL1-EL3.
Питают сигнализатор переменным напряжением 9 В от вторичной обмотки не показанного на схеме понижающего трансформатора. Конструктивно это сетевой адаптер заводского изготовления (рис. 5). Учтите, что включать его в розетку и отключать от неё можно лишь при уверенности, что опасная загазованность помещения отсутствует. Лучше, если эта розетка будет находиться за пределами помещения, где имеются газовые приборы или трубы, а провод, соединяющий адаптер с сигнализатором, достаточно длинный, чтобы можно было безопасно внести уже работающий сигнализатор в проверяемое помещение или установить его там постоянно.
Рис. 5. Сетевой адаптер заводского изготовления
Подаваемое на сигнализатор переменное напряжение 9 В выпрямляет диодный мост VD1, а сглаживает пульсации выпрямленного напряжения конденсатор C1. Резистор R2 ограничивает ток зарядки этого конденсатора.
Сигнализатор собран в пластмассовом корпусе размерами 100x80x50 мм от переговорного устройства домофона (рис. 6). Осветительные светодиоды EL1-EL3 установлены на прикреплённом к нижней части корпуса алюминиевом кронштейне.
Рис. 6. Сигнализатор в сборе
Программа для микроконтроллера модуля A2 сигнализатора создана в среде разработки Arduino IDE. В начале своей работы она кратковременно включает все средства индикации, затем поочерёдно проверяет состояние датчиков. При чрезмерном повышении температуры или низком логическом уровне напряжения на дискретном выходе модуля A1 программа включает звуковой сигнал тревоги и осветительные светодиоды EL1 — EL3. Светодиоды HL2-HL8 программа включает в зависимости от напряжения на аналоговом выходе датчика загазованности. Если она больше той, при которой включается светодиод HL5, программа подаёт и звуковой сигнал тревоги.
Чувствительность датчика MQ-2 к газам различной природы неодинакова. Чтобы связать включение конкретного светодиода с уровнем загазованности, можно воспользоваться имеющимися в [12] графиками зависимости сопротивления чувствительного элемента датчика от концентрации различных газов.
Проверить работоспособность сигнализатора можно с помощью газовой зажигалки, заправленной пропан-бутановой смесью. Если поднести её к датчику и открыть подачу газа, не зажигая пламя, то при условии, что устройство работает правильно, через несколько секунд раздастся сигнал тревоги. Автор надёжно регистрировал открытую зажигалку с расстояния около 10 см. Источником горячего воздуха для проверки датчика температуры может быть косметический фен.
При размещении сигнализатора в помещении важно помнить, что метан (основной компонент природного газа, поступающего в бытовую газовую сеть) заметно легче воздуха. По этой причине в помещении с газовым оборудованием, использующим природный газ, сигнализатор следует располагать под потолком помещения. Если же в помещении находятся баллоны с пропаном или бутаном, сигнализатор желательно поместить на полу, так как эти газы плотнее воздуха.
Программа микроконтроллера модуля ProMini имеется здесь.
Литература
1. Датчики утечки газа и воды. — URL: http://www. aktivsb.ru/datchiki_utechki_ gaza_i_vody/ (02.07.17).
2. Датчик утечки газа «Страж”. — URL: https://agmashop.ru/products/datchik-utechki-gaza-strazh-gas-detector (02.07.17).
3. Сигнализатор утечки газа бытовой MT8055. — URL: http://www.grion.ru/Signalizator-utechki-gaza-byitovoy-MT8055.html (02.07.17).
4. Home Kitchen Security Combustible Gas Detector LPG LNG Coal Natural Gas Leak Alarm SensorWith VoiceWarningAlarm Safety. — URL: https://ru.aliexpress.com/item/Home-Kitchen-Security-Combustible-Gas-Detector-LPG-LNG-Coal-Natural-Gas-Leak-Alarm — Sensor-With-Voice/ 32604763569.html (02.07.17).
5. LED Digital Display Gas LPG Household Leakage Detector Monitor Alarm Sensor. — URL: https://ru.aliexpress.com/item/LED-Digital-Display-Gas-LPG-Household-Leakage-Detector-Monitor-KERUI-Alarm-Sensor-1 pcs — Free — S h i p p i n g/ 32550001476.html (02.07.17).
6. Контроллер ProMini ATmega168PA. — URL: http://robotdyn.ru/catalog/boards/ promini_atmega168pa_compatible_with_a-rduino_mini/(02.07.17).
7. Адаптер USB-TTL-UART-Serial Ch440G, 5V/3.3V. — URL: http://robotdyn.ru/catalog/ boards/usb_serial_adapter_ch440g_5v_3_ 3v/ (02.07.17).
8. ДатчикMQ2. — URL: https://2shemi.ru/ datchik-mq2 (02.07.17).
9. Лекомцев Д. Arduino. Подключение простейших датчиков. — Радио, 2016, № 10, с. 54-56.
10. БлумД. ИзучаемArduino: инструменты и методы технического волшебства. Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015.
11. Лекомцев Д. Arduino. Операции цифрового ввода-вывода. — Радио, 2016, № 8, с. 51-54.
12. MQ-2 Gas Sensor Technical Data — URL: http://wiki.amperka.ru/_media/%D0% BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D 0%BA%D1%82%D1%8B:mq2:mq2.pdf (02.07.17).
Автор: Д. Лекомцев, г. Орёл
Дата публикации: 16.09.2017
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
