ГАЗОСИГНАЛИЗАТОР

Полезная модель относится к технике тревожной сигнализации и может быть использована в системах аварийной сигнализации производственных и жилых помещений.
Известны газосигнализаторы (см., например, рис.3 на стр.43 в журнале Датчики и системы, 2003 г., №7), которые содержат компаратор и при превышении заданного значения контролируемой концентрации газа реализуют звуковую сигнализацию и могут выполнять коммутацию внешней электрической нагрузки.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных газосигнализаторов, относится низкая помехоустойчивость, обусловленная отсутствием гистерезиса передаточной характеристики их компаратора.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является, принятый за прототип, газосигнализатор (рис.17.4а на стр.515 в книге Фрайден Дж. Современные датчики: Справочник. М.: Техносфера, 2005 г.), который содержит компаратор, металл-оксидный газочувствительный сенсор, термистор, переменный резистор, пять постоянных резисторов и при превышении заданного значения контролируемой концентрации газа реализует световую сигнализацию и может выполнять коммутацию внешней электрической нагрузки.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкая помехоустойчивость, обусловленная отсутствием гистерезиса передаточной характеристики компаратора.
Техническим результатом полезной модели является повышение помехоустойчивости газосигнализатора за счет обеспечения гистерезисной формы передаточной характеристики его компаратора.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в газосигнализаторе, содержащем пять постоянных
резисторов, компаратор, подключенный выходом к первому выводу пятого постоянного резистора, термистор, переменный резистор и металл-оксидный газочувствительный сенсор, первый и второй выводы которого соединены соответственно с шиной питания и первым выводом первого постоянного резистора, подключенного вторым выводом к первому выводу переменного резистора, второй вывод и подвижный контакт которого соединены с шиной нулевого потенциала, подключенной к второму выводу четвертого постоянного резистора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего постоянного резистора, подключенного первым выводом к вторым выводам второго постоянного резистора и термистора, первые выводы которых соединены с шиной, питания, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены шестой и седьмой постоянные резисторы, диод, светодиод, а тип выхода компаратора - открытый коллектор, причем инвертирующий, неинвертирующий входы и выход компаратора соединены соответственно с первым выводом первого постоянного резистора, объединенными вторыми выводами третьего, шестого постоянных резисторов и объединенными катодом диода, подключенного анодом к первому выводу шестого постоянного резистора, катодом светодиода, подключенного анодом к второму выводу седьмого постоянного резистора, первый вывод которого соединен с шиной питания и вторым выводом пятого постоянного резистора.
1
7
1
3
6
6
5
7
5
На чертеже представлена схема предлагаемого газосигнализатора. Газосигнализатор содержит компаратор 1, постоянные резисторы 2,...,2, металл-оксидный газочувствительный сенсор 3, переменный резистор 4, термистор 5, диод 6 и светодиод 7, причем инвертирующий, неинвертирующий входы и выход компаратора 1 соединены соответственно с первым выводом резистора 2, объединенными вторыми выводами резисторов 2, 2 и объединенными катодом диода 6, подключенного анодом к первому выводу резистора 2, первым выводом резистора 2, катодом светодиода 7, подключенного анодом к второму выводу резистора 2, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора 2 и шиной питания,
1
4
3
2
подключенной к первому выводу сенсора 3, второй вывод которого соединен с первым выводом резистора 2, подключенного вторым выводом к первому выводу резистора 4, второй вывод и подвижный контакт которого соединены с шиной нулевого потенциала, подключенной к второму выводу резистора 2, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора 2, подключенного первым выводом к вторым выводам резистора 2 и термистора 5, первые выводы которых соединены с шиной питания.
6
Работа предлагаемого газосигнализатора осуществляется следующим образом. Сопротивление сенсора 3 обратно пропорционально контролируемой концентрации газа. Термистор 5 необходим для компенсации влияния температуры на чувствительность сенсора 3. Светодиод 7 начинает излучать, когда значение контролируемой концентрации газа превышает заданный порог срабатывания газосигнализатора и сигнал на выходе компаратора 1 переходит из состояния «логическая 1» в состояние «логический 0». Резистор 2 и диод 6 обеспечивают гистерезис передаточной характеристики компаратора 1, при этом уровень срабатывания компаратора 1, вызывающий переход его выходного сигнала из состояния «логическая 1» («логический 0») в состояние «логический 0» («логическая 1»), определяется выражением
2
3
4
6
t
2
3
4
6
, а ширина петли гистерезиса - выражением  где R, R, R, R и R, есть сопротивления резисторов 2, 2, 2, 2, и термистора 5 соответственно;  - символ параллельного соединения резисторов.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый газосигнализатор в случае превышения заданного значения контролируемой концентрации газа реализует световую сигнализацию и может выполнять коммутацию внешней электрической нагрузки. Кроме того, предлагаемый газосигнализатор обладает более высокой по сравнению с прототипом помехоустойчивостью, так как его компаратор имеет передаточную характеристику гистерезисного типа.