当由于吸烟后居室内香烟烟雾缭绕时,本装置将发出响亮而刺耳的语言报警“不要再吸烟了……”它将促使主人熄灭香烟,然后打开窗户让室内通风,从而减小尼古丁对人的危害。
本装置还可制成火灾报警器和家用煤气泄漏报警器。
本装置是由气敏检测头、单稳态触发器、语言音源IC和升压功放报警器等组成,其电原理图如图212所示。
图212
工作原理:
当气敏元件MQK-2的表面吸附了烟雾或可燃性气体时,其BL极间阻值聚减,这时由RP2、R1和BL极间电阻的分压使节点C的电位下降,当其电位下跌到≤1/3Vcc时,IC1的②脚受触发,由IC1组成的单稳态触发器翻转,其③脚输出高电平,它以R3、C2、VD稳压在4.2V。为语言音源IC2和VT供电,这时IC2的D点输出语言信号由C3耦合到VT进行一次电压预放大,再经C4送入升压功放模块TWH68,最后从BL扬声器中发出响亮的报警语言。虽然单稳电路延时时间按图212设定为10秒,但只要室内的烟雾或可燃性气体不被驱散,②脚的电位总≤1/3Vcc,由于IC的②脚优先触发地位,它将一直输出高电平持续报警,只有在消除隐患后,MQK-2的BL极间阻值复原至约30K以上时,②脚电位大于1/3Vcc后,IC1才翻转输出低电平,从而停止报警。
元件选择:
除气敏元件选用MQK-2外,升压功放电路TWH68,超响度扬声器BL均为中山达华电子厂的产品;IC1为NE555,亦可用其他型号的555时基电路代用;IC2为内存“不要再抽烟了”的语言片,选用LH-169A,VD为稳压值4.2V的0.5W稳压管,VT为9013要求其β值≥100,RP1、RP2为小型微调电位器,但RP1应选用耗散功率1W的,其余阻容件均应选用小型件或贴片元件。
制作调试:
直流电源可用6V 0.5V的直流稳压器,它可直接插于市电插板上。调试时先将限流电位器RP1旋至阻值最大处,然后通电,这样可防止大电流冲击损坏MQK-2的加热丝,一般地微调,RP1使气敏元件的加热极间的电压约为5V即可,这时流过加热极电流为130mA左右。以下的调试必须在WQK-2灯丝预热十分钟后进行,这样可使初通电气敏元件老练,恢复BL极间电阻,之后只要调节RP2使C点的电位略大于2V即可,其他电路一般无须调试。
虽然这时报警器响度已相当刺耳,若想进一步提高报警响度这里提供几个方法:一个是减小VT的基极偏流电阻R6(一般不应小于20K);另两个方法是提高供电电压如用12V或加大C3和C4的电容的容量(须经试验确定),但后两个方法对响度的提高不如前一方法明显,且提高电源电压后其他部分需重新调试。
为了验证装置的灵敏度和可靠性,可以抽口烟在距气敏探头约0.5m(米)左右吐出可触发语言报警,或者将气敏探头置于打开瓶口的酒精瓶口止方4~5cm处可触发报警,这些都说明本装置有较高的灵敏度,符合实际使用的要求。若灵敏度太低可通过反复调节RP2达到要求。
超响度扬声器BL15有一个极好的外壳,图212的全部电路板均可装入其内腔中;另外在BL15圆壳下侧开一个Φ1.5cm小孔,让气敏元件金属网罩伸在外面,以利于感测烟雾或可燃性气体。
最后必须指明的是:一般香烟或火灾前的烟雾都属热气体都是向上升腾的,所以本装置可紧靠天花板安装,这样特别有利于气敏检测。