一种简单的可燃气体泄漏报警器

通常可燃气体泄漏报警器由电压比较器或运算放大器作为控制器件，有的还带有气敏探头清洗电路等．其结构比较复杂。这里介绍一种简单的可燃气体泄漏报警器，它使用可调式精密基准稳压器TL431作为电压比较器，其特点是反应灵敏。工作可靠，非常适合初学者制作。

TL431器件是德州仪器公司(TI)生产的一种有良好热稳定性的三端可调分流基准源，广泛应用于开关电源稳压电路。该器件的主要技术指标为：基准电压温漂=<+50ppm／℃；基准电压精度2.5V±1％。3个引脚分别为：阴极(K)、阳极(A)和参考端(R)。

可燃气体传感器介绍：气体传感器又称为气敏电阻，常用的气体传感器是一种半导体敏感器件，它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单的特点。本文电路中使用的是MQ-2型通用可燃气体传感器，这种气敏元件以陶瓷管为基底，管内有加热丝，管外侧有两个测量极，测量极之间为金属氧化物气敏材料，经高温烧结而成，对煤气，液化气和天然气等都具有较好的灵敏度。传感器内部带有电加热装置，以保证气敏元件所需要的工作温度。在未接触可燃气体时，气敏元件电阻值很大，随着可燃气体浓度的提高，其电阻逐渐减小，此时可将该电阻的变化转换为一个变化的电压加在TL43l的R端上，来控制其K极端的报警元件。

附图是报警器的电路原理图，在电路中传感器内部的电加热元件通过15Ω限流电阻R2接于5V电源，正常待机状态下，可燃气体浓度低于控制浓度时，气敏元件电阻值较大，经与电位器W分压后送到TL431，此时R端的电压低于2.5V，K极电流很小，约为1mA，继电器与蜂鸣器都不工作。当可燃气体浓度高于控制浓度时，R极电压高于2.5V，K极电压降为约2V，电流增至几十mA，继电器和蜂鸣器工作，发出报警声。继电器可以用来驱动排风扇工作或电磁阀关断气源。

调试：接通电源前先将电位器W的阻值调至最大，由于本电路简单，没有开机延时工作电路，开机后气敏元件先处于低阻状态，报警元件工作，此时还不能进行灵敏度调节，待接通电源约2min后。缓慢调节电位器W减小阻值，直至报警元件停止工作，由于在业余条件下无法得到精确浓度的可燃气体，因此只能对可燃气体的泄露作定性测量，在使用过程中需随时调节，逐渐确定W的阻值。

本电路的通用性较好，如果用于其他气体泄漏测量，只要更换相应的气敏元件即可，如MQ-3型(对酒精敏感)，MQ-4型(对天然气敏感)，MQ-6型(对液化气敏感)，MQ-7型(对一氧化碳敏感)，MQ-8型(对氢气敏感)等。

需要注意的是，气敏元件有一定的保存期限和使用寿命。积压产品的性能不能保障其质量，在电路中正常使用的气敏元件也应定期更换。