專利名稱：集成電路報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子技術(shù)中的信號報警裝置，特別是一種對可燃氣體、煙霧等能自動檢測、準確報警的集成電路報警器。
現(xiàn)有報警器工作原理均建立在電橋平衡原理基礎(chǔ)上，如附

圖1所示，其中Rx為傳感器(CH)等效值，可燃氣體及煙霧都可使Rx值發(fā)生變化，引起電橋不平衡，Vab產(chǎn)生輸出報警，但它有如下缺陷(1)Rx靜態(tài)工作點不穩(wěn)定，長期使用會使Rx值發(fā)生漂移，引起Vab變化，從而按附圖1原理設(shè)計的報警器常發(fā)生拒報警和誤報警行為。
(2)無抗干擾能力，當瞬時來一陣可燃氣體或煙霧時，也會發(fā)生報警行為。
(3)對可燃氣體及煙霧濃度值無法整定。
本實用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足而設(shè)計的，解決了以上三個缺陷具有獨創(chuàng)性，增加了靜態(tài)工作點調(diào)整電路，抗干擾電路，可燃氣體及煙霧濃度值整定電路，從原理分析和實際使用看，準確報警率達100％，沒有發(fā)生一次誤報警和拒報警現(xiàn)象。
本實用新型有以下特點(1)由集成電路構(gòu)成，成本低，性能好。
(2)由于采用正常靜態(tài)工作點調(diào)整電路和抗干擾電路，消除了誤報警和拒報警現(xiàn)象。
(3)可根據(jù)不同地區(qū)的標準，調(diào)整最低報警濃度值。
(4)可兼用于自動控制油煙機。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。
附圖1是現(xiàn)有報警器所采用的電橋平衡原理圖。
附圖2是本實用新型的原理框圖。
附圖3是實用新型的原理分析圖。
附圖4是本實用新型的一種實施例。
由附圖1所示，現(xiàn)有報警器由于采用電橋平衡原理，未能 傳感器(CH)靜態(tài)工作點不穩(wěn)定而產(chǎn)生的誤報警和拒報警現(xiàn)象，從而按此原理設(shè)計的報警器常常發(fā)生誤報警和拒報警現(xiàn)象，不能有效地保障人民的生命和財產(chǎn)安全。
由附圖2所示，本實用新型除包括普通報警器所具有的氣／電變換(B1)，動作值整定和驅(qū)動報警電路(B4)外，還增加了靜態(tài)工作點調(diào)整電路(B5)，抗干擾電路(B3)和濃度整定電路(B2)。
由附圖3所示，本實用新型的工作區(qū)分為報警區(qū)(DA段)和正常靜態(tài)工作點應(yīng)在的區(qū)(BC段)，設(shè)傳感器(CH)(等效電阻為Rx)對應(yīng)Q點，正常情況下Q點在BC段內(nèi)，如果Rx值發(fā)生漂移，使Q點進入AB區(qū)或DE區(qū)，則這時附圖4中綠燈(D13)亮，調(diào)整可調(diào)電阻R1，對Rx進行補償，直到綠燈(D13)滅，這時Q點又返回BC區(qū)，返回正常情況。
當可燃氣體及煙霧濃度達到報警值時，Q點移入DA區(qū)(報警區(qū))；如果瞬時來一陣干擾可燃氣體及煙霧，后又消失，則Q點又會返回BC區(qū)，不會誤報警，如果可燃氣體及煙霧保持這一濃度并超過規(guī)定時間(可整定)，則紅燈(D10)亮，喇叭(P)報警。
調(diào)整可調(diào)電阻R2，可使附圖3中A點左右移動，改變了AB區(qū)的大小，從而達到對報警濃度值進行整定的目的。
由附圖4所示，本實用新型是由一個傳感器(CH)，一個喇叭(P)，四個運算放大器(L1、L2、L3、L4)，二個發(fā)光二極管(D10、D13)，及普通電阻，電容、二極管組成。下面從原理框圖中所包括的六個部分來逐一描述其實現(xiàn)過程(1)氣／電變換部分由傳感器(CH)和可調(diào)電阻R1組成，傳感器(CH)兩端電壓為V1，當空氣中有可燃氣體及煙霧時，V1下降，從而完成氣／電變換。
(2)由氣／電變換得到的電壓V1和V4之差△V＝V1－V4可判定可燃氣體及煙霧濃度，因為可燃氣體及煙霧濃度與V1下降幅度△V近似成正比，所以△V越大，起報的濃度值越大，反之，△V越小，起報濃度值越小。
(3)動作值整定包括整定電阻R8與R2匹配產(chǎn)生的V4的值，和R7與R9匹配產(chǎn)生的V5的值。
(4)靜態(tài)工作點調(diào)整即調(diào)整V1的電壓，當空氣中無可燃氣體及煙霧時，V1應(yīng)始終保持在一個固定的值Vc。如果因為傳感器(CH)性能不理想，造成V1點漂移，當V1＞V3(或＜V2)，則L4(或L3)輸出為高電平，綠色發(fā)光二極管(D13)亮，表示傳感器(CH)的靜態(tài)工作點發(fā)生了漂移，這時調(diào)整可調(diào)電阻R1，使V1再次穩(wěn)定在Vc，就達到了靜態(tài)工作點調(diào)整的目的。
(5)抗干擾電路(B3)由R6，C5組成，如果瞬時來一陣可燃氣體或煙霧，后又立即消失，那么V5′的電壓達不到V5，又回到低電平，L2無輸出，無法報警。只有當空氣中可燃氣體及煙霧保持時間T1大于V5′從低電平上升到V5所需充電時間T2時，L2有高電平輸出，才能報警。
(6)一旦從L2有信號輸出，則紅色發(fā)光二極管(D10)亮，通過三極管(F)放大，喇叭(P)報警，當空氣中可燃氣體及煙霧消失后，V1上升，當V1＞V4，L1無輸出，V5′＜V5，則L2無輸出，停止報警。
總的電路工作過程敘述如下1、當空氣中有可燃氣體或煙霧時，經(jīng)氣／電變換電路(B1)，傳感器(CH)兩端電壓V1下降，使運算放大器(L1)輸出高電平，經(jīng)抗干擾電路(B3)延時一段時間后，V5′上升到大于V5時，運算放大器(L2)輸出高電平，驅(qū)動報警電路(B4)工作，即紅燈(D10)亮，喇叭(P)產(chǎn)生報警行為。若來一陣可燃氣體或煙霧，雖然由于傳感器(CH)兩端電壓V1下降，使運算放大器(L1)輸出高電平，經(jīng)抗干擾電路(B3)后，V5′上升，但隨后可燃氣體或煙霧又消失，傳感器(CH)兩端電壓V1上升，運算放大器(L1)無輸出，V5′又下降返回低電平，運算放大器(L2)無輸出，驅(qū)動報警電路(B4)無法工作，不發(fā)生報警行為。
2、在正常情況下，即空氣中無可燃氣體及煙霧，綠燈(D13)亮，說明傳感器(CH)的靜態(tài)工作點發(fā)生了漂移，通過靜態(tài)工作點調(diào)整電路(B5)，使綠燈(D13)滅，說明傳感器(CH)處于最佳靜態(tài)工作狀態(tài)。
3、若僅來一陣可燃氣體或煙霧，綠燈(D13)亮；氣體消失后，綠燈(D13)滅，說明傳感器(CH)靜態(tài)工作點無漂移，工作正常。
4、若僅來一陣可燃氣體或煙霧，綠燈(D13)亮，氣體消失后，綠燈(D13)不滅，則按上述2處理。
5、當空氣中有可燃氣體或煙霧且保持一段時間，則綠燈(D13)亮，喇叭(P)報警屬報警行為，無需靜態(tài)工作點調(diào)整。
6、可燃氣體及煙霧濃度值整定電路(B2)可根據(jù)需要選擇不同的起報濃度。
本實用新型可廣泛用于家庭、煤礦、賓館、油田、倉庫等場所，可單獨使用或組成中央報警系統(tǒng)，亦可用于自動控制油煙機。
本實用新型特別適合北方家庭。因為冬天北方窗戶緊閉不通風(fēng)，而煤氣在家庭中已普及使用，即使僅有少量煤氣泄漏，但長期積累，也會發(fā)生煤氣中毒事故。使用本實用新型可有效地防止此類事故的發(fā)生。
本實用新型亦可對溫度、濕度進行檢測和報警。
權(quán)利要求1.一種由傳感器、運算放大器等電子元件構(gòu)成的集成電路報警器，其特征是，它的整個線路包括(1)氣/電變換電路(B1)，用于氣/電變換(2)靜態(tài)工作點調(diào)整電路(B5)，用于調(diào)整傳感器(CH)的工作點使其處于最佳靜態(tài)工作點狀態(tài)。(3)抗干擾電路(B3)，用于防止干擾氣體產(chǎn)生的誤報警。(4)可燃氣體及煙霧濃度值整定電路(B2)，用于根據(jù)需要選擇不同的起報濃度值。(5)驅(qū)動報警電路(B4)，用于驅(qū)動報警。
2.按權(quán)利要求1所述的集成電路報警器，其特征是氣／電變換電路(B1)是由傳感器(CH)及可調(diào)電阻R1構(gòu)成，為可燃氣體及煙霧濃度值整定電路(B2)和靜態(tài)工作點調(diào)整電路(B5)提供檢測信號。
3.按權(quán)利要求1所述的集成電路報警器，其特征是靜態(tài)工作點調(diào)整電路(B5)，是由運算放大器(L3、L4)，綠色發(fā)光二極管(D13)，電阻等組成，主要用于監(jiān)視傳感器(CH)兩端電壓，并使其保持在最佳靜態(tài)工作點狀態(tài)。
4.按權(quán)利要求1所述的集成電路報警器，其特征是抗干擾電路(B3)是由RC延時回路構(gòu)成，與可燃氣體及煙霧濃度值整定電路(B2)中的L1相連，用于防止由于干擾氣體產(chǎn)生的誤報警。
5.按權(quán)利要求1所述的集成電路報警器，其特征是可燃氣體及煙霧濃度值整定電路(B2)是由運算放大器(D1)構(gòu)成，與傳感器(CH)兩端相連，用于調(diào)整不同的起報濃度值。
6.按權(quán)利要求1所述的集成電路報警器，其特征是驅(qū)動報警電路(B4)是由三極管(F)，喇叭(P)，紅色發(fā)光二極管(D10)，電阻元件構(gòu)成，當抗干擾電路(B3)中的運算放大器(L2)產(chǎn)生高電平輸出，則紅燈(D10)亮，喇叭(P)發(fā)出報警信號。
專利摘要本實用新型是一種對可燃氣體及煙霧等能進行檢測并能自動準確報警的裝置。它由集成電路構(gòu)成，整個線路包括氣/電變換電路，正常靜態(tài)工作點調(diào)整電路，可燃氣體及煙霧濃度值整定電路，抗干擾電路，驅(qū)動報警電路。完全消除了由于傳感器性能不穩(wěn)定而造成的誤報警和拒報警現(xiàn)象，可兼用于自動控制抽排油煙機，可單獨使用或組成中央報警系統(tǒng)。成本低，工作性能好，工藝簡單，安全可靠。
文檔編號G01N27/16GK2145383SQ9224063
公開日1993年11月3日 申請日期1992年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月11日
發(fā)明者王凈, 李正 申請人:王凈