Анализатор концентрации угарного газа, приставка к мультиметру
Угарный газ (СО) наиболее распространенный ядовитый газ, которыйпреследует человека везде, где есть процесс горения. Это и выхлоп автомобиля, и отопительная печь, даже газовая плита вырабатывает его некоторое количество. При том это весьма опасный яд, смерть от отравления которым может наступить внезапно.
Поэтому, на мой взгляд, всегда желательно иметь под рукой индикатор концентрации угарного газа в воздухе, в помещении где вы находитесь.
Рис. 1. Схема приставки к мультиметру для измерения концентрации угарного газа.
Как вещество, угарный газ нельзя увидеть или унюхать, но, при большой концентрации он убивает человека в кратчайший срок. Угарный газ (СО) выделяется при сжигании любого вида углеродного топлива, такого как газ, нефть, керосин, уголь. При нормальном горении в присутствии достаточного количества кислорода получается углекислый газ (CO2).
Если устройство для сжигания топлива работает правильно, количество выделяемого угарного газа обычно не является опасным. Если же такие устройства работают или используются неправильно, это может привести к опасной концентрации CO.
Большинство жертв пожаров в закрытых помещениях, это именно жертвы угарного газа Очень часты случаи отравления, так называемого «угорания», при использовании отопительных печей в индивидуальных домах, банях и дачных домиках.
Для обнаружения и измерения концентрации СО существуют различные датчики, один из них - TGS5042 фирмы Figaro Engineering. Этот датчик представляет собой электрохимический, питающийся от батареи, датчик СО. Внешне по размерам и виду он напоминает аккумулятор типоразмера «АА» с выводами под пайку в батарею.
Датчик предназначен для измерения концентрации СО в диапазоне 0...10000 ppm, работая в температурном диапазоне от -10°С до +60°С, при влажности от 5...99%.
При измерении он генерирует слабый ток, который нужно преобразовать в напряжение с помощью схемы на операционном усилителе. При этом нужно учесть такие особенности датчика, как например, то что напряжение на нем не должно превышать 10 mV, а при выключенном питании его электроды нужно чем-то закоротить или зашунтировать, так как в противном случае может произойти поляризация датчика и его выход из строя.
Схема, показанная на рисунке преобразует ток датчика в постоянное напряжение, которое подается на вход обычного мультиметра в режиме измерения напряжения. При этом выходному напряжению 1V будет соответствовать концентрация СО в 1000 ppm.
Схема построена на сдвоенном операционном усилителе типа LM358 (А1). При этом ОУ А1.1 является генератором «виртуальной земли» для датчика, так как схема питается от однополярного источника, и это необходимо для нормализации работы ОУ и линейности измерения. Резисторы R1 и R2 создают делитель напряжения на два.
Конденсаторы С1 и С2 подавляют возможные наводки или пульсации на этом делителе. Затем, напряжение Uп/2 поступает на прямой вход ОУ А1.1, включенного в режиме единичного усиления (инверсный вход замкнут с выходом). В результате на его выходе образуется стабильное напряжение Uп/2, которое служит «землей» для датчика и измерительного прибора (мультиметра).
Резистор R3 предназначен для предотвращения поляризации датчика. Сам датчик включен между прямым входом ОУ А1.2 и «виртуальной землей». Коэффициент усиления А1.2 определяется цепью ООС R4-R5. С разъема Х1 результат измерения в виде постоянного напряжения поступает на вход мультиметра, включенного на предел измерения «0...2В».
Источник питания G1 - «Крона», но не та, что работает в мультиметре, а отдельная.
Скрыпник Э. А. РК-2015-07.