气体浓度、湿度的检测.ppt

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1、第十章 气体浓度、湿度的检测,广州铁路职业技术学院机电系 制作,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,第十章 气体浓度、湿度的检测,本章内容包括三个项目和两个拓展实训，通过项目和拓展实训掌握气体浓度和湿度的自动检测技术相关知识。以可燃性气体检测制作项目为引导，学习有关设计气体浓度检测电路并正确连接调试。拓展实训是对本章基本知识的补充应用，以制作湿度检测器或设计并制作汽车后窗玻璃自动去湿装置为拓展实训，补充有关设计湿度检测电路并正确连接调试。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,1.项目说明,2.基本知识,3.项目计划,4.项目方案,5.项目实施过程,6.项目检查与评估,广州铁路

2、职业技术学院 刘丽华制作,1.项目目的(1)掌握气敏、湿敏传感器的种类及选择。(2)掌握气敏传感器的工作原理和应用条件。(3)了解气敏传感器、湿敏传感器的一些典型应用；(4)构建可燃性气体检测电路并安装调试成功。,一.项目介绍,项目十 气体浓度检测,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,一.项目介绍,2.项目条件 各类气敏传感器、万用表、计算机、焊接器材。3.项目内容及要求 本项目是制作可燃性气体检测电路。要求用计算机绘制电路图，焊接制作测量电路板，调试后，安装可以检测可燃性气体浓度。本项目通过设计和连接组成气体浓度检测系统，学会查阅学习资料，合理选择气体传感器，并了解各气敏传感器的工作原理、测量

3、电路、典型应用。,项目十 气体浓度检测,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,1 气敏传感器 人们日常生活和生产活动与周围的环境气氛紧密相关。环境的变化对人类有着极大的影响。例如，气氛中缺氧或出现有毒气体会使人感到窒息甚至昏迷致死。可燃性气体的泄漏更是会引起火灾和爆炸，使人们的生命和财产遭受巨大的损失。在生产中使用的气体原料和生产过程中产生的气体种类和数量也在不断增加，特别是石油、化工、煤矿及汽车等工业的飞速发展以及火灾事故的不断发生，大气日益污染，而人们是越来越重视自己的生活环境和质量，因而我们越来越多的应用到气敏传感器。日常生活中如家庭抽油烟机上的煤气或液化气泄漏报警和自动排气装置、汽车尾气检

4、测用仪器、交警用的酒精检测仪、宾馆等公共场合安装的烟气报警装置等都是使用的气敏传感器。,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,气敏传感器是能感知环境中某种气体及其浓度的传感器，它利用化学、物理效应将气体的种类及其浓度有关的信息转换为电信号，经电路处理后进行检测、监控和报警，还可通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,1气敏传感器的分类及外形 气敏传感器的种类很多，分类标准不一，

5、根据传感器的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的机理和效应不同主要分为：半导体式、接触燃烧式、固体电解质式、电化学式、红外吸收式、热导率变化式等。固体电解质气敏传感器是利用被测气体在敏感电极上发生化学反应，所生成的离子通过固体电解质传递到电极，使电极间产生的电位随气体分压而变化的原理来对气体进行检测。电化学式气敏传感器是利用电极和电解质组成的电池中，气体与电极进行氧化还原反应，从而使两极间输出的电流或电压随气体浓度而变化的原理制作的。燃烧式气敏传感器则是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量，从而使贵金属电极电导随气体浓度发生变化来对气体进行检测的。半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、稳定

6、性好、使用简单的特点，应用极其广泛；下面重点介绍半导体气敏传感器及其气敏元件。电阻型半导体气敏传感器是目前广泛应用的气敏传感器之一。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,可燃气体传感器外形,酒精传感器外形,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,2电阻型半导体气敏传感器的工作原理 气敏电阻的材料是金属氧化物，在合成材料时，通过化学计量比和杂质缺陷制成，金属氧化物半导体分N型半导体，如氧化锡、氧化铁、氧化锌、氧化钨等，P型半导体，如氧化钴、氧化铅、氧化铜、氧化镍等。为了提高某种气敏元件对某些气体成分的选择性和灵敏度，合成材料有时还渗

7、入了催化剂，如钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)等。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,金属氧化物在常温下是绝缘的，制成半导体后却显示气敏特性。通常器件工作在空气中，空气中的氧和NO2这样的电子兼容性大的气体，接受来自半导体材料的电子而吸附负电荷，结果使N型半导体材料的表面空间电荷层区域的传导电子减少，使表面电导减小，从而使器件处于高阻状态。一旦元件与被测还原性气体接触，就会与吸附的氧起反应，将被氧束缚的电子释放出来，敏感膜表面电导增加，使元件电阻减小。该类气敏元件通常工作在高温状态(200450)，目的是为了加速上述的氧化还原反应。,广州铁路职业技术学院

8、刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,例如:用氧化锡制成的气敏元件，在常温下吸附某种气体后，其电导率变化不大，若保持这种气体浓度不变，该器件的电导率随器件本身温度的升高而增加，尤其在l00300范围内电导率变化很大。显然，半导体电导率的增加是由于多数载流子浓度增加的结果。,气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多。因此，气敏元件结构上，有电阻丝加热器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,在气敏元件的基本测量电路中,EH为加热电源，Ec为测量电源，电阻中气敏电阻值的变化引起电路中电流的变化，输出电压(信号电压)由电阻RO上取出。特别在低浓度下灵敏度

9、高，而高浓度下趋于稳定值。因此，常用来检查可燃性气体泄漏并报警等。,气敏元件的基本测量电路,氧化锡，氧化锌材料气敏元件输出电压与温度的关系,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,3气敏电阻元件种类 气敏电阻元件种类很多，按制造工艺上分烧结型、薄膜型、厚膜型。(1)烧结型气敏元件 将元件的电极和加热器均埋在金属氧化物气敏材料中，经加热成型后低温烧结而成。目前最常用的是氧化锡(SnO2)烧结型气敏元件，用来测量还原性气体。它的加热温度较低，一般在200300，SnO2气敏半导体对许多可燃性气体，如氢、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇等都有较高的灵敏度。,广州铁路职业技术学

10、院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,(2)薄膜型气敏元件 采用真空镀膜或溅射方法，在石英或陶瓷基片上制成金属氧化物薄膜(厚度0.1m以下)，构成薄膜型气敏元件。氧化锌(ZnO2)薄膜型气敏元件以石英玻璃或陶瓷作为绝缘基片，通过真空镀膜在基片上蒸镀锌金属，用铂或钯膜作引出电极，最后将基片上的锌氧化。氧化锌敏感材料是N型半导体，当添加铂作催化剂时，对丁烷、丙烷、乙烷等烷烃气体有较高的灵敏度，而对H2、CO等气体灵敏度很低。若用钯作催化剂时，对H

11、2、CO有较高的灵敏度，而对烷烃类气体灵敏度低。因此，这种元件有良好的选择性，工作温度在400500的较高温度。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,(3)厚膜型气敏元件 将气敏材料(如SnO2、ZnO)与一定比例的硅凝胶混制成能印刷的厚膜胶。把厚膜胶用丝网印刷到事先安装有铂电极的氧化铝(A12O3)基片上，在400800的温度下烧结12小时便制成厚膜型气敏元件。用厚膜工艺制成的器件一致性较好，机械强度高，适于批量生产。以上三种气敏器件都附有加热器，在实际应用时，加热器能使附着在测控部分上的油雾、尘埃等烧掉，同时加速气体氧化还原反应，从而提高器件的灵敏度和响应

12、速度。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,4.气敏传感器的应用 各类易燃、易爆、有毒、有害气体的检测和报警都可以用相应的气体传感器及其相关电路来实现，如气体成分检测仪、气体报警器、空气净化器等等已用于工厂、矿山、家庭、娱乐场所等。QM系列气敏元件(哈尔滨半导体敏感技术研究所)是采用金属氧化物半导体做敏感材料的N型半导体气敏元件，该气敏元件接触可燃性气体时电导率增加，适宜于在气体报警器、监控仪器，自动排风装置上做气敏传感器，广泛地应用于防火、保安、环保和家庭等领域。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,(1)用QMN5气敏传感

13、器构成的换气扇自动控制电路 QM-N5气敏传感器主要用于可燃性气体检测、监控报警装置、厨房自动排油烟机等，可用于检测CH4、H2、C4H10等可燃性气体、有机液蒸汽和烟雾等，检测范围为(10010000)10-6，具有灵敏度高、响应恢复快的特点。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,电路由气体检测、温度检测、或逻辑电路、触发电路和整流稳压电路组成。气敏元件、RPl、C1、R1、R2共同构成气体检测电路，输出电压为VB；Rt、C2、RP2共同构成温度检测电路，输出电压为VE。D1、D2和T1构

14、成逻辑或电路，当VB或VE高于1V时，T1导通，反之VB和VE均低于1 V时，T1截止。触发器IC2输出高电平时，SCR导通，换气扇通电工作。反之SCR截止，换气扇停止工作。SCR两端并接了RC吸收网络，确保其不受损害。开关K为电源开关。DW、D4、R6、C4、C5组成整流稳压电路，提供9V左右的直流电压。工作时，K1合上，当室内无有害气体，室温低于人体温度(36)时，气敏元件A、B两端的阻值较大，热敏电阻的阻值也较大，使得B，E两端的电压均低于1V，逻辑或电路输出为低电平，SCR截止，换气扇不工作。当室内有害气体或油烟浓度超过设定值，气敏元件A、B两端的阻值迅速减少，使B点电位升高，逻辑或电

15、路输出高电平，SCR导通，换气扇工作。当室温上升接近人体温度时，热敏电阻的阻值下降，E点电位升高，也可以使逻辑或电路输出高电平，SCR导通，换气扇工作。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,(2)家用有毒气体探测报警器 一氧化碳、液化气、甲烷、丙烷都是有毒可燃气体，当空气中达到一定浓度时，将危及人的健康与安全。本电路线路简单，但具有很高的灵敏度，对探测上述有毒气体是行之有效的。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,用QM-N10气敏传感器作为探测头，它是一种

16、新型的低功耗、高灵敏度的气敏元件。和其他气敏传感器一样，QM-N10也有一个加热丝和一对探测电极，它是用半导体N型材料制成的。当空气不含有毒气体时，A、K两点间的电阻很大，流过RP的电流很小，K点为低电位，达林顿管U850不导通；当空气中含有还原性气体时(如上述有毒气体)，A、K两点间的电阻迅速下降，通过RP的电流增大，K点电位升高，向C2充电直至达到U850导通电位(约1.4V)时，U850导通，驱动发声集成片KD9561发声。当空气中有毒气体浓度下降至使A、K两点间恢复高阻时，K点电位低于1.4V，U850截止，报警解除。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知

17、识,5常用气体含量测量仪器及报警装置,酒精测试仪,家庭用煤气报警器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,5常用气体含量测量仪器及报警装置,汽车尾气分析仪,有毒气体检测仪,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,5常用气体含量测量仪器及报警装置,矿用煤气报警器,烟雾报警器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,2 湿敏传感器 日常生活中特别是春天经常会遇到物质霉变或变质的现象，这是由于湿度过高造成的，而食用菌培养、农产品育苗、水果保鲜等又都需要在一定的湿度下进行，因此湿度的检测和控制在工业、农业、气象

18、、医疗及日常生活中的地位越来越重要。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,湿度传感器、露点传感器及露点仪,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,湿度是指大气中的水蒸气含量，通常采用绝对湿度和相对湿度和露点等几种表示方法。绝对湿度是指在一定温度和压力条件下，单位体积空气内所含水蒸气的质量，也就是指空气中水蒸气的密度。一般用符号AH表示，单位g/m3。显然，绝对湿度给出了水分在空间的具体含量。相

19、对湿度是表示空气中实际所含水蒸气的分压（P）和同温度下饱和水蒸气的分压（Pmax）的百分比，一般用符号RH表示。相对湿度则给出大气的潮湿程度，它是一个无量纲的量，在实际使用中多使用相对湿度这一概念。所谓露点就是指具有某湿度值的气体在压力保持一定的条件下进行冷却，这时包含在气体中的水蒸汽饱和凝缩进而结成露，此时的温度称为露点。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,1湿度的测量方法。（1）通过测定露点求湿度 如果露点预先知道，那么从饱和水蒸气压表中就能查出该露点下的水蒸汽压，从而求出绝对湿度或相对湿度。有两种露点计，一种是冷却式露点计，另一种是加热式露点计。冷却式

20、露点是把压力保持一定的气体冷却，通过检测是否结露来求露点的露点计：加热式露点计是从氯化物水溶液的水蒸汽压与温度、浓度的关系来求露点，这种露点计被称作加热式露点计。（2）绝对测湿法 设法吸收试样气体所含水蒸气，然后再测出水蒸气的质量，从而测量绝对湿度。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,（3）利用由湿度引起物质电特性的变化的性质测量湿度按毛发伸长来衡量湿度的毛发湿度计法；利用热力学原理的干湿球温度计的相对湿度测量法；近来相继开发出基于不同工作原理的湿敏元件。主要分为两大类：水分子亲和力型、非水分子亲和力型。水分子有较大的偶极矩，因而易于附着并渗入固体表面内。利

21、用此现象而制成的湿敏元件称为水分子亲和力型湿敏元件：另一类湿敏元件与水分子亲和力毫无关系，称为非水分子亲和力型湿敏元件。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,2比较成熟的几类湿敏传感器（1）氯化锂湿敏电阻 氯化锂湿敏电阻是利用物质吸收水分子而使导电潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿元件。在氯化锂(LiCl)溶液中，Li和Cl均以正负离子的形式存在，而Li+对水分子的吸引力强，离子水合程度高，溶液中的离子导电能力与浓度成正比。当溶液置于一定温湿场中，若环境相对湿度高，溶液将吸收水分，使浓度降低，因此，其溶液电阻率增高。反之，环境相对湿度变低时，则溶液浓度升高，

22、其电阻率下降，从而实现对湿度的测量。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,新型氯化锂湿度传感器具有长期工作滞后小、稳定性好、精度高、响应迅速、不受测试环境风速影响等优点，但在有结露时易失效。它特别适合空调系统使用。,梳状氯化锂电阻湿度传感器,柱状氯化锂电阻湿度传感器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,（2）半导体陶瓷湿敏电阻 半导体陶瓷湿敏电阻通常是用两种以上的金属氧化物半导体在高温1300下烧结而成的多孔陶瓷。这些材料有ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、TiO2-MgO-Cr2O3系、Fe2O3等，

23、前三种材料的电阻率随湿度增加而下降，故称为负特性湿敏半导体陶瓷，最后一种的电阻率随湿度增大而增大，故称为正特性湿敏半导体陶瓷，但正特性半导瓷的总电阻值的升高没有负特性材料的阻值下降得那么明显。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,MgCr2O4-TiO2湿敏元件：氧化镁复合氧化物 二氧化钛湿敏材料通常制成多孔陶瓷型“湿电”转换器件，它是负特性半导瓷，MgCr2O4为P型半导体，它是性能较好的湿敏材料，它的表面电阻率能在很宽的范围内随着湿度的变化而变化，而且能在高温条件下进行反复的热清洗，性能仍保持不变。,卸去外壳后的结构,外形图,广州铁路职业技术学院 刘丽华制

24、作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,ZnO-Cr2O3陶瓷湿敏元件：ZnO-Cr2O3传感器能连续稳定地测量湿度，而无需加热除污装置，因此功耗低于0.5W，体积小，成本低，是一种常用测湿传感器。陶瓷湿敏传感器具有较好的热稳定性，较强的抗污能力，能在恶劣、易污染的环境中测得准确的湿度数据等优点；另外测湿范围宽，基本上可以实现全湿范围内的湿度测量；工作温度高，常温湿敏传感器的工作温度在150以下，而高温湿敏传感器的工作温度可达800；响应时间短，精度高，工艺简单，成本低等。所以在实用中占有很重要的位置。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,3湿敏电容 湿敏电容

25、一般是用高分子薄膜电容制成的，高分子电容式湿度传感器基本上是一个电容器，如图所示，在高分子薄膜上的电极是很薄的金属微孔蒸发膜，水分子可通过两端的电极被高分子薄膜吸附或释放，随着水分子被吸附或释放，高分子薄膜的介电系数将发生相应的变化。因为介电系数随空气的相对湿度变化而变化，所以只要测定电容值就可测得相对湿度。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,高分子电容式湿度传感器基本结构,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,常用的高分子材料是醋酸纤维素、尼龙、硝酸纤维素、聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。高分子湿敏元件的薄膜做得极薄,一

26、般约5000埃,使元件易于很快的吸湿与脱湿,减少了滞后误差,响应速度快。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、线性好、重复性好、测量范围宽、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，缺点是不宜用于含有机溶媒气体的环境，元件也不能耐80以上的高温，其精度一般也比湿敏电阻要低一些。它广泛用于气象、仓库、食品、纺织等领域的湿度检测。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,4 湿度传感器应用注意事项（1）电源选择：湿敏电阻必须工作于交流回路中。若用直流供电，会引起多孔陶瓷表面结构改变，湿敏特性变劣。采用交流电源频率过高，将由于元件的附加容抗而影

27、响测湿灵敏度和准确性，因此应以不产生正、负离子积聚为原则，使电源频率尽可能低。对离子导电型湿敏元件，电源频率应大于50Hz，一般以1000Hz为宜。对电子导电型，电源频率应低于50Hz。（2）线性化：一般湿敏元件的特性均为非线性，为便于测量，应将其线性化。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,（3）温度补偿：通常氧化物半导体陶瓷湿敏电阻湿度温度系数为0.10.3，故在测湿精度要求高的情况下必须进行温度补偿。（4）测湿范围：电阻式湿敏元件在温度超过95RH时，湿敏膜因湿润溶解，厚度会发生变化，若反复结露与潮解，特性变坏而不能复原。电容式传感器在8ORH以上高湿及

28、100RH以上结露或潮解状态下，也难以检测。另外，切勿将湿敏电容直接浸入水中或长期用于结露状态，也不要用手摸或嘴吹其表面。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,二、基本知识,5 常用温湿度计 日常生活中常将温度和湿度测量结合起来，用温湿度表来同时显示。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,返回本章目录,项目十 气体浓度检测,三、气体浓度检测项目实施,（一）工作计划 在项目实施过程中，小组协同编制计划，并协作解决难题、相互之间监督计划执行与完成情况，以养成“组织管理”、“准确遵守”等职业素养。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,（二）方案分析 本项目要求制作可燃性气体检测电路。

29、根据项目要求，可燃性气体检测电路结构框图如图所示，采用QM-N10做气敏元件。,三、气体浓度检测项目实施,项目十 气体浓度检测,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,（三）操作分析,三、气体浓度检测项目实施,项目十 气体浓度检测,1.根据任务要求小组成员分工查阅资料了解气体、湿度量传感器的种类、形状、测温范围、测量精度、测量特性、应用场合，并指定人员汇总。2.根据任务要求小组成员分工查阅资料了解气敏、湿敏传感器的工作原理。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,（三）操作分析,三、气体浓度检测项目实施,项目十 气体浓度检测,3.设计可燃性气体检测电路,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,三、气体浓度检测

30、项目实施,项目十 气体浓度检测,电路由电源、检测、放大和显示三部分组成。电源由电池、DW、C1等组成，电池选用12V叠层电池，经开关SA提供12V电压，同时DW提供6V电压，为检测与放大电路提供电源。检测元件为低功耗、高灵敏度的QM-N10型气敏传感器，T选用9014晶体管，放大检测到的信号。显示电路选用LED条形驱动器集成块U257B，额定工作电压为825V，输入电压最大5V，输入电流0.5mA，功耗690mW。LED被点亮的只数，取决于7脚电位的高低。当7脚电位低于0.18V时，其输出端26脚均为低电平，LEDl-LED5均不亮。当7脚电位由O.18V升高至2V时，LEDI-LED5被依次

31、点亮。工作中，当气敏传感器QM-N10不接触可燃气体时，其A、B两极间呈高阻抗，使得IC的输入端7脚的电压趋于0V，LEDlLED5均不亮。当气敏传感器QM-N10处于一定浓度的可燃性气体中时，QMN10的A、B两电极端电阻变小，使得IC的输入端7脚有一定的电压(1.8V)，相应的发光二极管点亮，可燃性气体的浓度越高，LEDlLED5依次被点亮的只数越多。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,三、气体浓度检测项目实施,项目十 气体浓度检测,注意，气敏元件开机通电时的电阻很小，经过一定时间后，才能恢复到稳定状态，因此，气敏检测装置需开机预热几分钟后，才可投入使用。4.根据设计的检测电路，制作电路。

32、5.制作电路完毕后，调试电路，检查此电路能否进行可燃性气体检测。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,四、气体浓度检测项目检测与评估,(一)检查方法 1.检查设计电路是否正确。2.电路制作过程中，有无虚焊或短路等现象，边焊接边调试。3.制作完毕后，靠近煤气瓶，稍微开启阀门，然后关闭阀门，让煤气泄漏一点，检测灯是否亮。(二)评估 评估内容见表10-5，小组互评和指导教师评议，填写在评估表中。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训1：制作湿度检测器,实训目的：熟悉湿度传感器工作原理，利用湿度传感器制作湿度检测器。实训要点：用湿度传感器制作湿度检测

33、器。实训装置：各种小电子元器件、湿度传感器、万能板、电烙铁。预习要求：1.熟悉电子电路的设计方法。2.湿度传感器的工作原理。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训1：制作湿度检测器,操作过程：1.利用湿度传感器设计湿度检测器。要求能利用湿度检测器读出大气中的湿度。图示电路为湿度检测器参考电路，这个电路由555时基电路、湿度传感器CH等组成多谐振荡器，在振荡器的输出端接有电容器C2，它将多谐振荡器输出的方波信号变为三角波，RP为调零电位器。当相对湿度变化时，湿度传感器的电容量CH将随着改变，它将使多谐振荡器输出的频率及三角波的幅度都发生相应的变化。输出的信号经D1

34、、D2整流和C4滤波后，可从电压表上直接读出与相对湿度相应的数据来。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训1：制作湿度检测器,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训1：制作湿度检测器,2.制作电路。3.该电路制作完成后，应用一标准湿度计对其进行标定，并将标定的湿度刻划在电压表上。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训2：制作汽车后窗玻璃自动去湿装置,实训目的：熟悉湿度传感器的应用。实训要点：制作汽车后窗玻璃自动去湿装置。实训装置：各种小电子元器件、湿度传感器、万能板、电烙铁。预习要点：1.熟悉电子电路

35、的设计方法。2.湿度传感器的工作原理。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训2：制作汽车后窗玻璃自动去湿装置,操作过程：1.了解汽车后窗玻璃去湿目的:用于在冬季或湿度较大的天气里,帮助驾驶员除掉车窗上的结霜,使得驾驶员有清晰的后方视野,从而保证行车的安全性。2.设计或理解汽车后窗玻璃自动去湿电路。汽车后窗玻璃自动去湿装置参考电路如图所示。其中RL为嵌入玻璃的加热电阻，RH为设置在后窗玻璃上的湿度传感器，由三极管T 1和T2 接成施密特触发电路，在T1的基极接有R1、R2和湿度传感器RH组成的偏置电路。在常温常湿条件下，RH阻值较大，T1导通，T2截止，K1断开，电热丝无电流通过；当室内外温差较大，且湿度过大时，RH阻值减小，T1截止，T2导通，K1闭合，电热丝有电流流过，加热电阻RL开始加热，后窗玻璃上的潮气被驱散。,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训2：制作汽车后窗玻璃自动去湿装置,广州铁路职业技术学院 刘丽华制作,项目十 气体浓度检测,五、拓展实训2：制作汽车后窗玻璃自动去湿装置,3.制作汽车玻璃去湿装置电路并调试。4.安装在汽车玻璃内，给汽车内加湿，检查制作的装置能否达到要求。,Thank You!,