ARM智能天然气监控终端的数据采集系统的设计+源代码(5)
图2.3.1 开发板
2.3.2 烟雾气体传感器
（一）、尺寸：35mm X24mm X26mm 长*宽*高
（二）、主要芯片：LM393、MQ-2气敏传感器探头
（三）、工作电压：DC 3.0-5.5V
（四）、特点：
1、具有信号输出指示；
2、双路信号输出；（模拟量输出及TTL电平输出）
3、TTL输出有效信号为低电平,可接直接接单片机IO口;
4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高；
5、对液化气、丁烷、甲烷、烟雾等有较好的灵敏度；
6、使用寿命长、稳定性好；
7、具有快速响应恢复特性
（五）、烟雾传感器模块检测原理
本电路的测量元件采用旁热式烟雾传感器MQ-2，在没有烟雾的情况下，烟雾传感器的阻值较高(20K左右)，烟雾进入传感器时其阻值急剧下降，A、B两端电压下降。
烟雾传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。由于系统采用的是单极性供电，所以采用同相比例放大电路，可以减少硬件开销。常见的运算放大器中，LM324价格低廉、使用简单等优点比较突出，所以本设计中的前置放大电路采用LM324作为电路的运算放大器。LM324是单片高增益四运算放大器，可在较宽电压范围内的单电源或双电源下工作，其电源电流很小且与电源电压无关。四个运放一致性好，其输入偏流电阻是温度补偿的，也不需外接频率补偿，可做到输出电平与数字电路兼容。
图2.3.2 可燃气、烟雾检测电路
如图2.3.2所示，从传感器的上端出来的信号Vi经过运算放大器的同相输入端，但是为保证引入的是负反馈，输出电压Vo通过电阻R2接到反相输入端，同时，反相输入端通过电阻R1接到参考电压Vref。由于引入了深度电压串联负反馈，因此电路的输入阻抗很高，输出阻抗很低。高输入阻抗就可以减少放大电路对前端电路的影响，同时低输出阻抗也可以提高自身的抗干扰性，这显然有利于电路中其他模块的设计。 此放大电路还加了参考电压，引入了零点调节功能，这样可以更方便的调整由于不同传感器导致的零点变化问题。它利用滑动变阻器产生一个参考电压Vref，再利用电压跟随器把电压输入到运算放大电路的电压参考端。所以调节滑动变阻器，就可以直接改变放大电路的参考电压。而电压跟随器的作用只是用来匹配阻抗用的，防止R1和R2对滑动变阻器输出电压的影响。
当检测到可燃气或烟雾时，信号经过电压比较后输出的是高电平的数字信号，反之是低电平。为了单片机更好地进行信号的处理，此电路还增加了一个NPN的三极管，有高低电平转换的作用。这样烟雾传感器信号检测就完成了。
（吹冰）、适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。
图2.3.3 传感器
（七）、原理图
图2.3.4 原理图
（八）、图片展示
图2.3.5 烟雾传感器
2.3.3 天然气传感器模块
产品特点
（一）、 尺寸：35mm X24mm X27mm 长*宽*高
（二）、 主要芯片：LM393、MQ-4气体传感器
（三）、 工作电压：DC3-5V
（四）、 特点：
1、具有信号输出指示；
2、双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）；
3、TTL输出有效信号为低电平，可直接接单片机；
4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高；
5、对甲烷气体，天然气有较好的灵敏度；
6、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性；