何玲，黄建利，江啟源，黄德颖

（广东水利电力职业技术学院，广东广州，510000）

0 引言

本作品可以实现《传感器与检测技术》这门课程的多功能教学，能实现对13种气体进行检测的气敏传感器、光敏传感器、霍尔传感器、PM2.5等多种传感器功能演示。如有任何一个传感器告警，喇叭将会发出警笛声，并且继电器2闭合，继电器可接220V负载如风扇（用于排除气体），指示灯。光敏三极管采样的信号经迟滞电压比较器和积分电路处理后控制继电器3（同上可接负载）。线性霍尔传感器可实时检查磁场大小，当磁场过大时蜂鸣器告警且继电器1闭合。PM2.5传感器（只检测变化的量）过高时继电器4闭合。以上传感器检测的信号同时还可以给Arduino,单片机,STM32等芯片进行采样，可通过手机,电脑实时查看。

1 电源电路设计及分析

电源电路设计如图1所示，该电路由单相市电220V供电50VA变压器降压成双12V，经过整流滤波得到纹波系数较大的双14.4V，再由三端稳压（7812，7912）稳压成双12V电源给各种数字和模拟芯片供电，5V三端稳压（7805）给TL431输出一个2.5V的基准电压，各种气敏传感器的加热丝是由buck电路5V供电，额定加热工作电流约2.2A[1]。buck电路暂时使用的是NE555作为MOS管的PWN信号产生器[1],产生约100k Hz,5V的方波（占空地和频率可调），经过74LS00四二输入与非门放大驱动电流和电压（12V）连接到隔直电容后串联在30:30隔离变压器原边上，最后副边经串联22Ω电阻后连接在MOS管GS两端上,给MOS管驱动，经示波器测量DS两端波形后发现电压尖峰过高,超过了MOS管耐压值10V多,后来在DS两端并联上1kΩ电阻和0.1μF电容后,电压尖峰降低了约5V。……