מנתח ריכוזי פחמן חד חמצני. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מנתח ריכוזי פחמן חד חמצני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

פחמן חד חמצני (פחמן חד חמצני, CO) הוא אחד ממוצרי הבעירה הרעילים ביותר. הוא חלק מעשן ומשתחרר במהלך עשן ושריפה של כל החומרים האורגניים והמכילים פחמן. זהו גז רעיל מאוד. אין לו צבע או ריח, מה שהופך אותו למסוכן במיוחד, מה שמקשה על זיהויו בזמן. אדם יכול להרגיש נוכחות של פחמן חד חמצני באוויר רק על ידי התסמינים הראשונים של הרעלת פחמן חד חמצני, וזה רע מאוד. שיכרון מתרחש ללא תשומת לב ומתגבר במהירות. לפעמים זה מאוחר מדי לעשות ניסיונות חילוץ, שכן חד תחמוצת הפחמן יכול "לכבות" את התודעה של אדם תוך שניות.

ההשפעה העיקרית של פחמן חד חמצני על גוף האדם היא התקשרותו להמוגלובין בתאי דם אדומים. בכך הוא חוסם את נתיב החמצן לתאים, הגוף פשוט לא יכול להמשיך לתפקד. למרבה הצער, צריך להתמודד עם הרעל המסוכן הזה כל הזמן בחיי היומיום, לא רק בעיר גדולה (בכבישים סואנים, ליד תנורי גז ומחממי מים), אלא גם באזורים כפריים (ליד כבישים מהירים גדולים, בבתי מרחץ ובבתים עם חימום תנור). לכן רצוי מאוד שיהיה אינדיקטור לריכוזים מסוכנים של פחמן חד חמצני באוויר בבית.

Figaro Engineering מייצרת חיישן אלקטרוכימי זול ואמין עבור גז זה עם אלקטרוליט נוזלי TGS5042 [1-3]. בגודלו ובמראהו הוא דומה לתא גלווני רגיל בגודל AA ופועל בטווח הטמפרטורות שבין -40 ל-70 ^оC בריכוזי CO מ-0 עד 10000 ppm. בהשוואה לחיישנים דומים אחרים, ל-TGS5042 יש מספר יתרונות. הוא משתמש באלקטרוליט מעט בסיסי העומד בכל דרישות הבטיחות הסביבתיות אין דליפות של אלקטרוליט מהדיור, בלאי אלקטרודות וצריכת חומרים כימיים של החיישן. יש לו רגישות נמוכה לגזים אחרים, עלות נמוכה, חיי שירות ארוכים וקל לכיול.

(לחץ להגדלה)

חיישן זה משמש במכשיר המתואר, שהתרשים שלו מוצג באיור. המכשיר מזהה נוכחות של פחמן חד חמצני באוויר ומודד את ריכוזו בטווח של 1-999 חלקים למיליון (ppm). המכשיר מציג את תוצאת המדידה על מחוון LED בן שבעה אלמנטים תלת ספרתי HG1 כאשר ריכוז הגז עולה על 100 ppm, אות נוצר על ידי פולט הקול HA1.

הריכוזים המרביים המותרים של מזהמים באוויר נקבעים בפדרציה הרוסית במיליגרם למטר מעוקב [4, 5]. לפי מסמכים אלה, ריכוז הפחמן החד חמצני באוויר הפתוח לא יעלה על 3 מ"ג/מ"ר³ (ממוצע יומי) ו-5 מ"ג/מ"ר³ (שיא), ובאוויר פנימי - 20 מ"ג/מ"ר³ לאורך כל יום העבודה, 50 מ"ג/מ"ר³ - תוך שעה, 100 מ"ג/מ"ר³ - תוך 30 דקות או 200 מ"ג/מ"ר³ תוך 15 דקות עבור פחמן חד חמצני, 1 מ"ג/מ"ק שווה ערך ל-3 ppm.

זרם המוצא של חיישן B1 עומד ביחס ישר לריכוז הפחמן החד חמצני באוויר הסביבה עם מקדם המרה

1,2...2,4 nA/ppm. באמצעות מגבר ההפעלה הכלול בשבב DA1 (MAX9001ESD), זרם החיישן מומר למתח, הנמדד על ידי מד מתח דיגיטלי הבנוי על שבבי DA2 ו-DD1. עם מקדם המרה של חיישן של 2 nA/ppm ו-R1=500 kOhm, ריכוז פחמן חד חמצני של 1000 ppm מתאים למתח של 1 V במוצא ה-Op-amp.

בנוסף למגבר ההפעלה, שבב DA1 מכיל מקור מתח ייחוס מדויק של 1,23 וולט ומשווה מתח ברוחב אזור היסטרזה של 2 mV. אחת הכניסות של המשווה במכשיר מסופקת במתח מיציאת ה-op-amp, והשנייה מסופקת במתח ייחוס של 2 mV המתקבל באמצעות מחלק התנגדות R3R100, המתאים לריכוז פחמן חד חמצני של 100 ppm . אם המתח מהמוצא של המגבר עולה על ערך זה, הרמה הלוגית במוצא המשווה תהפוך לנמוכה, טרנזיסטור אפקט השדה VT2 ייפתח ודרכו יסופק מתח האספקה לפולט הקול HA1 . התדר של הגנרטור המובנה בפולט נקבע על ידי הקבל C4.

שבב DA2 (CA3162E) הוא מד מתח דיגיטלי עם מרווח מדידה של 0-999 mV, המצויד ביחידת חיווי תוצאה דינמית. כדי לעבוד עם מחוון LED בן שבעה אלמנטים תלת ספרתי, אתה רק צריך להוסיף ממיר קוד DD1 (CA3161E) ושלושה מתגי טרנזיסטור VT3-VT5.

כדי למנוע קיטוב של החיישן, כאשר הכוח כבוי, יש צורך לחבר את המסופים שלו זה לזה. למטרה זו, טרנזיסטור אפקט השדה VT1 (J177) של ערוץ p מתוכנן, פתוח בהעדר כוח, אך סגור כאשר מופעל על השער שלו מתח של +5 V ביחס למקור. מקור הכוח חייב להיות מיוצב ומתוכנן לזרם עומס של לפחות 200 mA.

הגדרת המכשיר מתחילה בכיול מד המתח. ראשית, הקלט של שבב DA2 (פין 11) מנותק באופן זמני מפינים 3 ו-10 של שבב DA1 ומחובר לחוט המשותף (מינוס הספק). נגד הכוונון R4 משיג אפס קריאות על המחוון. ואז הם מגישים את זה למשיכה. 11 מתח קבוע +999 mV ונגד חיתוך R5 קובעים את המספר 999 על המחוון לאחר מכן, החיבור בין פינים 3 ו-10 של שבב DA1 עם פין 11 של שבב DA2.

מידע על מקדם ההמרה האישי של חיישן TGS5042 זמין בגוף כל מופע. אם הוא שונה מ-2 nA/ppm, אזי יש לשנות את ההתנגדות של הנגד R1 ביחס הפוך למקדם זה. מתח הייחוס בכניסת המשווה (פין 11 DA1), המתאים לסף הנדרש להפעלת אות השמע, נקבע על ידי בחירת נגדים R2 ו-R3. רצוי להשתמש נגדים R1-R3 עם סטיית התנגדות מירבית מהערך הנומינלי של לא פחות מ-±1%.

ספרות

Krashevsky R. סדרה חדשה של חיישני פחמן חד חמצני TGS5042 מבית Figaro Engineering. - CHIP NEWS אוקראינה, מס' 4 (114), מאי, 2012, עמ'. 44-46.
Romanova I. חיישני גז רגישים במיוחד, מוצרים חדשים מבית FIGARO ENGINEERING. - "אלקטרוניקה: NTB", 2011, מס' 1 (00107), עמ' 64-70.
TGS 5042 - לזיהוי פחמן חד חמצני. - כתובת אתר: figarosensor.com/products/5042pdf.pdf.
"ריכוזים מרביים המותרים (MPC) של מזהמים באוויר האטמוספרי של אזורים מאוכלסים." תקני היגיינה GN 2.1.6.1338-03 (אושרו על ידי רופא תברואתי המדינה הראשי של הפדרציה הרוסית ב-25 ביוני 2003). - כתובת אתר: ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/42/42030/index.php.
"ריכוזים מקסימליים (MPC) של חומרים מזיקים באוויר של אזור העבודה." תקני היגיינה GN 2.2.5.1313-03 (אושר על ידי רופא המדינה התברואתי הראשי של הפדרציה הרוסית ב-27 באפריל 2003 - URL: norm-load.ru/SNiP/Data1/42/42033/index.htm.

מחבר: א.קורנב

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מודולי מיישר מהיר במיוחד UFB60FA40 14.01.2003

INTERNATIONAL RECTIFIER הכריזה על שחרור מודולי המיישרים החדשים UFB60FA40 המהירים במיוחד, הכוללים שתי דיודות עצמאיות לחלוטין.

חבילת SOT-223 מספקת בידוד בין דיודות של 2500 V. דיודות מאפשרות מתח הפוך עד 400 V. זרם רציף עד 30 A (פולס עד 250 A), פיזור הספק מקסימלי עד 64 W. זמן התאוששות מיישר עבור מגבלת זרם 67 ns (עבור זרם 1 A 32 ns), בטמפרטורה + 125°C במגבלת זרם 120 ns.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פונונים טופולוגיים שהתגלו בגרפן

▪ לדים אורגניים למכשירים רפואיים

▪ להיט וידאו מ-Gigabyte

▪ מחשב נייד חצי קשוח Panasonic Toughbook CF-54

▪ אורות העיר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר יסודות חיים בטוחים (BSD). מבחר מאמרים

▪ מאמר ארנבת דו-קומתית. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר מאיפה הגיע הקפיר? תשובה מפורטת

▪ מאמר Stonecrop כפוף. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר SDU למכשיר האיתות המלודי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר קבלת אצטילן. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר