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简单的火灾报警电路

时间: 2024-06-12 06:29:11 |   作者: kaiyun体育官方网页

  并启动警报器或蜂鸣器。是很重要的设备，可及时有效地发现火情并防止相关人员或财产受到任何损害。

  火灾报警电路和烟雾传感器是安全系统的一部分，有助于检测或防止损害。在商业建筑如办公室、电影院、商场和其他公共场所安装火灾报警系统和烟雾传感器是强制性的。

  有许多昂贵而复杂的独立式火灾报警电路，但个人会使用热敏电阻、LM358、锗二极管、LM341和NE555等常见元件设计了五个格外的简单的火灾报警电路。

  在下面的章节中，我们将看到所有这些电路、它们的电路图、每个电路所需的元件以及各个电路的工作原理。

  这是一个格外的简单的报警电路，使用热敏电阻、LM358 运算放大器和蜂鸣器。

  热敏电阻是温度相关电阻器，即热敏电阻的电阻值随环境和温度而变化。热敏电阻有两种类型： PTC热敏电阻和NTC热敏电阻。PTC代表正温度系数，NTC代表负温度系数。在PTC热敏电阻中，电阻与温度成正比，而在NTC热敏电阻中，电阻与温度成反比。

  在本项目中，个人会使用了一个10 KΩ的NTC热敏电阻。在250℃时，10 KΩ热敏电阻的电阻为10 KΩ。下图显示了本项目中使用的10K热敏电阻。

  LM358是一款双运算放大器（运放）集成电路。典型运算放大器的所有功能模式均可通过LM358集成电路实现。在本项目中，我们将在比较器模式下使用LM358运算放大器，比较反相和非反相端的输入信号并产生相应的输出。

  带警笛声的火灾报警电路的设计格外的简单。首先，将10 KΩ电位器连接到LM358运算放大器的反相端。电位器的一端连接至+5V，另一端连接至接地，刮片端连接至运算放大器的引脚2。现在，我们将使用 10 K 热敏电阻和 10 KΩ 电阻器制作一个电位分压器。该电位分压器的输出端（即结点）连接至 LM358 运算放大器的非反相输入端。

  在本项目中，我们最终选择了一个 5V 的小型蜂鸣器来发出警报声或警笛声。因此，将LM358运算放大器的输出直接连接到5V蜂鸣器。

  LM358集成电路的引脚8和4，即V+和GND，分别连接到+5V和GND。

  现在我们来看看简单火灾报警电路的工作原理。首先要知道的是，检测火灾的主要元件是10 K热敏电阻。正如我们在元件说明中提到的，这里使用的10 K热敏电阻是NTC型热敏电阻。如果温度上升，热敏电阻的阻值就会减小。如果发生火灾，温度会升高。温度上升将减小10 K热敏电阻的阻值。随着电阻的减小，分压器的输出将增加。由于分压器的输出被送到 LM358 运算放大器的非反相输入端，其值将大于反相输入端。因此，运算放大器的输出变为高电平，从而激活蜂鸣器。

  电路由一个10k欧姆热敏电阻组成。这是一个NTC热敏电阻，其电阻随温度上升而减小。在室温下，其电阻为10k欧姆。

  只有当晶体管接地时，蜂鸣器才打开。随着温度的升高，蜂鸣器的声音也会增大。

  当家中发生火灾事故时，该电路会发出警报声。您可能早先见过火灾报警器，但它与蜂鸣器完全不同，因为它产生的是警笛声，而不是蜂鸣器，而且它使用基本元件来产生警笛声。我们大家都知道有许多集成电路可拿来产生警笛声，但我们更倾向于使用电阻、电容和晶体管等基本电子元件来产生警笛声，这样您就可以清楚地了解其内部工作原理，而且这对您将很有用，因为您能够最终靠分析它获得更多知识，而不是简单地使用预先设计好的集成电路。

  该电路使用热敏电阻来感测温度。当它感应到环境和温度上升超过给定阈值时，就会发出信号。电路检测火灾的温度可通过VR1上的电位器调节。当温度上升超过设定值时，电位器产生一个高电压。该电压在共射极模式下输出至BC547晶体管。这是一个NPN通用晶体管。当基极输入高电平时，晶体管导通。当晶体管导通时，其集电极电压会随着集电极至发射极电压的降低而变低。第一个晶体管的集电极输出电压给基极，作为第二个BC 547 NPN晶体管的输入。该晶体管也处于共发射极模式，当达到温度阈值时，输入为低电平，集电极的输出将升高。在这种状态下，它将接通下一个晶体管，即 BC107。该晶体管现在将作为警报器电路的开关。该晶体管可承受比BC547更大的功率，并为此配备了散热器。

  当BC107晶体管导通时，它允许电流从电源通过集电极到地，从而起到电子控制开关的作用。当电流通过时，作为电路负载的警报器电路被接通。这时，您能够最终靠蜂鸣器听到警笛声。电路中使用的电容器是产生警笛声的主要元件。产生警笛效果的原理是制作一个具有包络线的振荡器，该包络线周期性地增加和减少，由此产生警笛效果。

  这是另一个关于火灾报警的小项目。当家庭或办公室发生火灾事故时，它将检测到火情并发出警报。

  LM741：LM741是一个运算放大器，依据输入电压的不同而工作。LM741具有以下特点：高电流驱动、电压增益、噪声放大，并提供低输出阻抗。LM741还可用作短路保护。

  电路原理与第一个电路类似，即热敏电阻用于感测温度的升高。但它仅在固定温度后升高。在这里，运算放大器充当非反相比较器，即只有当Vin（引脚2的电压） VRef（引脚3的电压）时，Vout才为正。

  3脚电压=50*12/100=6v（电位器的可变引脚为总电阻的50%）。

  这是一个使用锗二极管和555定时器的简单火灾报警电路。在这个电路中，锗二极管在探测火灾中起着很重要的作用。该电路很容易构建，具有成本效益和可实施性。

  这是一个简单的火灾报警电路，成本不到100卢比。电路中的关键元件是DR25（锗二极管），其电阻随温度上升而降低。锗二极管在70度时开始导通。因此，我们大家可以使用锗二极管作为热传感器。当温度超过70度时，锗二极管将导通并通过晶体管触发NE555定时器。NE555被配置为可控多谐器，当锗二极管导通时，蜂鸣器报警。这样我们就可以根据警报发出警报并采取行动。

  DR25锗二极管是热传感器，当温度升高到一定程度时会导通。DR25在电路中反向偏置。只有当室温超过70度时，它才会导通。DR25连接到反向偏置的晶体管，该晶体管具有高反向电阻（大于10K欧姆），不会使晶体管关断，该晶体管连接到555定时器的复位引脚。当晶体管关闭时，555定时器的复位引脚将接地。在这里，555定时器被配置为可控多谐器。

  当室温超过70摄氏度时，DR25二极管的电阻下降到1k欧姆，这将使晶体管关闭，并使复位引脚变为高电平。这将在引脚3产生输出，并通过报警器发出声音。

  我们能够正常的使用3个或更多反向偏置的二极管并联，并放置在不同的房间。如果发生火灾事故，它会感知并发出警报。

  如果没有DR25锗二极管，也能够正常的使用AC128、AC188或2N360锗晶体管。使用基极和发射极结代替阴极和阳极。二极管必须反向偏置连接到电路中。

  火灾报警电路在家庭、办公室、学校、实验室等场所很有用，可检测和预防任何火灾造成的灾难。火灾报警系统既可作为独立设备使用，也可与烟雾探测、入侵警报、运动探测等其他安全功能一起成为复杂的家庭安全系统的一部分。