火灾报警执行器的设计

孙龙玥（锦州市机电工程学校，辽宁 锦州 121000）

火灾报警执行器的设计

孙龙玥
（锦州市机电工程学校，辽宁 锦州 121000）

摘 要：火灾报警执行器是集火灾报警、灭火、烟雾抽取执行于一体的实用型产品设计。是基于烟雾传感器和气敏传感器的设计。本文介绍了利用NE555构成不同功能的时基电路，分别在执行电路和报警电路中起到触发，输出控制的作用。关键词：烟雾传感器；气敏传感器；NE555；时基电路

一、前言

现代建筑必须有火灾报警系统，第一时间起到警示疏散和对外求助作用。但是单方面依赖在外消防机构很可能会丧失最佳、最紧急的挽救机会，所以本文在火灾报警系统的基础上同时附带火灾执行系统，将火灾消灭在其萌芽之中，将危害降低到最低。

二、工作原理

火灾报警执行系统分为火灾执行器和火灾报警器两大部分。火灾出现时往往伴随烟雾、火光、高温及有害气体等因素。利用对这些特定因素敏感的传感器将其感应到并转化为电信号实现执行或报警。由于有害气体的出现不一定意味着火灾一定发生，而火灾发生却一定会产生烟雾。相比较而言烟雾信号可信程度更高。所以为避免误执行，本设计采用烟雾传感器QM-J3构成的烟雾执行器。火灾报警系统是根据火灾产生的烟雾里面一定会包含各种有害气体，所以本设计采用对有害气体敏感的气敏传感器QM-N5构成气敏报警器。

三、电路原理

热电压相当稳定，所以利用7805三端集成稳压器输出5V电压对气敏元件进行加热，使报警器能稳定工作在180~260V的电压范围内如图1、图2所示。

图1 烟雾执行器

图2 气敏报警器

在烟雾执行器电路图中，执行机构由继电器KA常开触点控制，定时器NE555构成施密特触发器，它翻转的输入电压分别为（2/3）Vcc和（1/3）Vcc。QM-J3感应到烟雾时，内电阻迅速由几十千欧减小到几千欧，使NE555的2、6端子输入电压减小，低于（1/3）Vcc时，输出高电平，产生正脉冲通过电容C8使晶闸管导通，继电器线圈KA得电，KA常开触点闭合，执行机构运行。随执行机构的运行，如果及时有效地将火势扑灭，抽出有毒烟雾，则空气中烟雾浓度会下降，当下降到安全值时，烟雾感应器将马上恢复内电阻到几十千欧，使NE555输入端电压迅速升高，高于（2/3）Vcc时，输出低电平，产生负脉冲通过电容C6使三极管VT1导通，短接晶闸管，使其关断，于是继电器断开，执行机构停止。当机构误执行时，可人为关断S1，避免浪费资源。

在气敏报警器电路图中，NE555组成多谐振荡器，利用其复位端进行触发，节省了元件。当气敏传感器接触到可燃气体时，阻值降低，使复位端电压上升，达到1/3工作电压就会触发多谐振荡器输出震荡信号驱动报警器。气敏元件工作要求加

四、核心器件简介

本设计是对气敏、烟雾传感器的应用。针对火灾发生时特有因素：有害气体，如一氧化碳、天然气、煤气、烷类、醚类、苯等挥发类气体，具有敏感型。尤其将其加热到200℃左右，会对一氧化碳等火灾必须产生的气体具有极其敏感性，遇到一氧化碳会使输出振荡电路产生振荡，应用于报警电路中发挥了巨大的作用。针对火灾产生的唯一判断标准——烟雾，采用的烟雾传感器是利用烟雾的颗粒性引起的空气可见光度改变而感应到信号，经放大后驱动执行电路。但是为了避免环境可见光引起错误执行，通常用脉冲光，每3~4s一个，每个脉冲宽度是100μs，有利于防止环境的干扰。

结语

充分考虑传感器技术并利用不同传感器的应用领域，最大限度减少误执行几率。充分考虑到各种误执行情况，给予相应应对方面电路设计，减少资源浪费。利用NE555时基电路两种应用，降低元件损耗，减少成本。实现了既能报警又可以根据情况执行的一套完整实用型火灾预警自救系统。

参考文献

[1]刘伟.传感器原理及实用技术[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]王启洋，张梅梅.电子技术基础与技能[M].大连：大连理工大学出版社，2010.

中图分类号：TU892

文献标识码：A