基于QM－N5有害气体控制报警器

　　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。它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等）及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。利用QM－N5构成的有害气体控制报警器典型电路如图1－13所示，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时开启排风扇，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。

　　1、电路结构及主要元器件选择

　　由图1－13可知，该有害气体控制报警器由电源电路、气体检测电路、电子开关电路和声光报警电路组戚。其中电源电路曲熔断器FU、电源变压器T、整流二极管VD1～VD4、滤波电容C1和C2、限流电阻RI和稳压二极管VD5组成。实际应用时，T选用5～8W、二次电压为12V的电源变压器；VD5选用1W、12V稳压二极管，如IN4742型等。220V交流电经降压、整流、滤波和稳压后，输出稳定的l 2 V直流电给QM－N5等后级电路供电。

　　气体检测电路由QM－N5型气敏元件及VD6等外围元件组成。其中QM－N5的主要电参数为加热电压为AC或DC （5V±0.5V）、负载电阻为2kΩ、清洁空气中电阻≤4000kΩ、灵敏度（S＝Ra／Rdg）≥4，响应时间（t）≤10s、恢复时间（t）≤30s、检测萍围为50～l0000ppm等。当QM－N5接触一氧化碳等有害气体时，其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。实际应用时，VD6常选用选1／2W、4.5V稳压二极管、如IN231或IN5992B型等。

　　电子开关电路由晶体管VT1～VT3、继电器K和有关外围元件组成。实际应用时，VT1常选用59013型硅NPN型晶体管；VT2选用59012型硅PNP型晶体管；VT3选用58050或C8050型硅NPN晶体管；K选用12V的JRX－13z型直流继电器。

　　声光报警电路由语音集戚电路IC、晶体管VT4和VT5、扬声器BL发光二极管LED1等元件组成。实际应用时，IC选用KD956l型语音合成报警集成电路；VT4选用59013型NPN型晶体管；VT5选用58050或C8050型硅NPN型晶体管；BL选用8Ω、0.5W电动式扬声器。

　　　2、工作原理

　　电路通电后，当气敏元件QM-N5,不接触有害气体时，其A、B两极间的电阻值很大，电子开关VT1～VT3均处于截止状态，继电器K失电不吸合。报警器处于监控状态。

　　当室内有害气体的浓度达到一定值时，QM－N5的A、B两极间的阻值将变小，使VI～V3均导通，继电器K得电吸合，其动合触点K1、K2、K3均闭合，使排风扇电动机M和声光报警电路得电工作。KD956l输出的语音报警信号经VT4放太后驱动扬声器BL出晌亮的告警声，发光二极管LED1随着告警声而闪亮，同时排风扇不断把室内有害气体向室外排放。

　　当室内有害气体浓度降到某一预定值时，电子开关VT1～VT3转换为截止状态，K失电不吸合，其动合触点K1、K2、K3均断开，声光报警电路等后级电路由于失电停止工作。报警器恢复为监控状态。