基于MQ―2传感器的排烟系统的设计

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【摘要】本系统利用MQ-2型烟雾传感器来检测环境中的烟雾浓度，当环境中的烟雾浓度达到一定程度时，风扇启动进行排气，以保证较好的空气质量。电路由烟雾检测电路、测量比较电路、驱动电路及电源电路组成。具有较高的可靠性和一定的实用性，电路操作简单等特点。

【关键词】MQ-2，烟雾，传感器

1、引言

现社会，抽油烟机已经十分普遍，几乎随处可见它的存在，当然，这也是基于油烟的存在会干扰人们的正常生活。而相应的，在生产生活中同样会有许多烟雾会影响工作或影响身体健康的情况，例如抽烟室的烟雾，化工生产的气体等等。为了有效的实现自动驱散烟雾，本论文设计了一个驱散电路。该系统应用检测环境的气体浓度来有效引起mq-2阻值变化从而达到检测烟雾浓度的目的，通过比较电路将MQ-2的阻值变化转换为电压并输出相应的控制信号，以决定驱动电路是否启动排风扇运转，达到自动排气的效果。其结构简单、使用方便、性能稳定，具有一定的使用价值和现实意义。

2、电路组成与工作原理

如图1所示，该系统由电源部分电路、比较器部分电路、驱动电路以及烟雾传感器电路组成。烟雾传感器检测环境中的烟雾浓度，当烟雾浓度达到一定程度时，比较电路输出电压翻转，驱动电路驱动排风扇工作，各单元电路所需的电源由电源电路提供。

2.1烟雾检测电路原理。MQ-2是常用的一种烟雾传感器，在加热状态下，由于化学反应，传感器的电阻随环境中的还原性气体或烟雾的浓度增大而减小。本电路中MQ-2加热电源采用5V电压，并将环境中的烟雾浓度转换为电阻变化输出。

2.2比较器电路原理。如图2所示LM393双电压比较器是比较电路的核心，采用5V电源。电阻R2和R5组成分压电路提供同相端3脚的3V的参考电压；MQ-2的电阻端口与R1及电位器R0组成分压电路，将烟雾浓度引起的电阻变化转换为电压变化，提供反相端2脚电压。当烟雾浓度较低时，MQ-2电阻较大，2脚电压较低，小于同相端3脚电压，比较器1脚输出高电平；反之则输出低电平。电位器R0起到调整2脚电压的作用，以保证输出电压的正确性。

2.3驱动电路原理。驱动电路由电阻R3、R4、三极管Q1、及继电器KM组成，如图2图3所示。排风扇通过继电器常开触点接至220交流电源。当比较器输出高电平时，三极管截止，继电器线圈无电流，常开触点断开，排风扇停止；反之，比较器输出低电平时，三极管导通，继电器线圈得电，触点吸合，排风扇转动。D4为继电器线圈的续流二极管。

2.4电源电路原理。如图4所示，变压器将交流220V电压降压为9V电压，D1-D4组成桥式整流电路，将交流转换为直流，通过电容C1滤波，由三端稳压器7805稳压输出5V电压，作为各部分电路的直流电源。

如图2电源部分所示。

220V交流电源通过继电器常开触点1、4与排风扇构成闭合回路。

3、结论

本文介绍了基于MQ-2烟雾传感器的排烟系统的设计。经过测试，结果符合要求。并且电路简单，成本低，具有一定的实用性。但在本次电路设计过程中由于考虑不周，未设置根据烟雾浓度来控制排风扇工作的调节旋钮，可以在MQ-2分压电路中串入一个合适电阻范围的电位器进行解决。

参考文献：

[1]梁森，欧阳三泰，王侃夫，自动检测技术及应用[M]，北京：机械工业出版社，2011：41-44

[2]张群强，赵巧妮，基于MQ-2型传感器火灾报警系统的设计[J]，价值工程，2015：96-98