【文章內(nèi)容簡介】 IS09煙霧傳感器，是因為它的輸出模擬量與我們所用的A/D轉(zhuǎn)換器輸入等級相符合。（+，A/D轉(zhuǎn)換器的輸入量程是0～+10V）煙霧是比氣體分子大得多的微粒懸浮雜氣體中形成的，和一般的氣體成分的分析不同，必須利用微粒的特點檢測。這類傳感器多用于火災(zāi)報警器，也是以煙霧的有無決定輸出信號的傳感器，不能定量的連續(xù)測量。(1)散射式 在發(fā)光管和光敏電阻之間設(shè)置遮光屏，無煙時光敏元件接收不到信號，有煙霧時借助微粒的散射光使光敏元件發(fā)出信號。這種傳感器的靈敏度與煙霧種類無關(guān)。(2)離子式用放射性同位素镅Am241放射出微量的a射線，使附近空氣電離，當平行平板電極間有直流電壓時，產(chǎn)生離子電流Ik。有煙霧時，微粒將離子吸附，而且離子本身也吸收a射線，其結(jié)果是離子Ik減小。若有一個密封裝有純凈空氣的離子室作為參比元件，將兩者的離子電流比較，就可以排除外界干擾，得到可靠的檢測結(jié)果。此法的靈敏度與煙霧種類有關(guān)。 在本次設(shè)計中，我們選用NIS09煙霧傳感器。它是離子式煙霧傳感器，是日本NEMOTO公司專為檢測延誤而精心設(shè)計的新型傳感器。檢測方式：離子型，一源兩室。放射參數(shù)：電源電壓是DC 9v，+ 電流損耗是27+3pA ，+。特性參數(shù)如下表所示：a靈敏度特性 （）b電源電壓特性（25℃ 60﹪RH）c溫濕度特性 溫度特性（溫度60﹪）d溫度特性（溫度25℃）源： 放射元素是媚241，.=（29K——37KBq）。工作環(huán)境： ，最大24V；溫度是050℃，最大1060℃，溫度95﹪。保存溫度2580℃，溫度95﹪。典型特性:表33 特性參數(shù)煙霧濃度 （%英尺）輸出電壓（V）誤差（△V）0177。01177。177。2177。177。3177。177。4177。177。5177。177。電源電壓輸出電壓（V）6177。9177。12177。15177。18177。 （a） 靈敏度特性 （b）電源電壓特性溫度（℃）輸出（V）0177。25177。50177。溫度（%C）輸出（V）30177。60177。90177。 （C) 溫濕度特性 （d）溫度特性長期穩(wěn)定性測驗如下表所示：表34 長期穩(wěn)定性測驗名稱方法標準高溫儲存特性高溫80℃177。5不通電的情況下儲存72小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋低溫儲存特性低溫300℃177。5不通電的情況儲存72小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋高溫儲存特性在40℃177。5，85℃177。5RH不通電的情況儲存72小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋震動實驗共振頻率1035HZ，如果不產(chǎn)生共振，則用頻率35HZ震蕩4小時保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋跌落實驗三個不同方向把器件從1M高度自由落體跌落到木板上保持特性參數(shù)不變，不變形、不變色、不產(chǎn)生裂紋 AD574A簡介AD574A型快速12位逐次比較式A／D轉(zhuǎn)換器為美國模擬器件公司產(chǎn)品。一次轉(zhuǎn)換時間為25μs，轉(zhuǎn)換速率為40MSPS，分辨率12位，非線性誤差小于177。1/2LSB。采用28腳雙立直插式封裝，各引腳功能如圖36所示，圖37是其管腳圖。圖37 管腳圖 AD574A引腳功能:DB11～DB0:12位數(shù)據(jù)輸出線。DB11為最高，DB0為最低，它們可由控制邏輯決定是輸出數(shù)據(jù)還是對外成高阻狀態(tài)。12/8：數(shù)據(jù)模式選擇。當此引腳輸入為高電平時，12為數(shù)據(jù)并行輸出；當此引腳為低電平時，與引腳A0配合，把12位數(shù)據(jù)分兩次輸入。應(yīng)該注意，此引腳不與TTL兼容，若要此引腳為高電平，應(yīng)直接按腳1；若要此引腳為低電平，應(yīng)接引腳15.A0：字節(jié)選擇控制。此引腳有兩個功能，一個功能是決定方式是12位是8位。若A0=0，進行全12位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為25us；若A0=1,僅進行8位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為16us，另一個功能是決定輸出數(shù)據(jù)是高8位還是低4位。若A0=0，高8位數(shù)據(jù)有效；若A0=1，低4位有效，中間4位為“0”，高4位為高阻狀態(tài)。因此，低4位數(shù)據(jù)讀出時，應(yīng)遵循左對齊原則（即：高8位+低4位+中間4位的‘0000’）。CS:芯片選擇。當CS=0時，AD574A被選中；否則AD574A不進行任何操作。R/C：讀/轉(zhuǎn)換選擇。當R/C=1時，允許讀取結(jié)果；當R/C=0，允許A/D轉(zhuǎn)換。CE：芯片啟動信號。CE=1時，允許讀取結(jié)果，到底是轉(zhuǎn)換還是讀取結(jié)果與R/C有關(guān)。STS：狀態(tài)信號。STS=1表示正在進行A/D轉(zhuǎn)換，STS=0表示轉(zhuǎn)換已完成。REFOUT：+10V基準電壓輸出。REIN準電壓輸入。只有此腳把從“REFOUT”腳輸出的基準電壓引入到AD574A內(nèi)部的12位DAC(AD565),才能進行正常的A/D轉(zhuǎn)換。BIPOFF：雙極性補償。此引腳適當連接，可實現(xiàn)單極性或雙極性輸入。10VIN：10V量程模擬信號輸入端。對單極性信號為10V量程的模擬信號輸入端，對雙極性信號為177。5V模擬信號輸入腳。20VIN：20V量程輸入端。單極性信號為20V量程模擬信號輸入端，對雙極性信號為177。10V量程模擬信號輸入腳。DG：數(shù)字地。各字電路（譯碼器、門電路、觸發(fā)器等）及“+5V”的電源地。AG：模擬地。各模擬器件（放大器、比較器、多路開關(guān)、取樣保持器等）地及“+15V”和“15V”電源地。VLOG：邏輯電路供電輸入端，‘+5V’.VCC:正電源端，VCC=+12～+15V。VEE：負電源端，VEE=15～12V。AD574A的單極性和雙極性輸入如圖38所示 圖38 （a）單極性輸入 （b） 雙極性輸入單極性輸入電路：如圖38（a）所示是AD574A系列的模擬量單極性輸入電路。當輸入電壓為VIN=0～+10V時，應(yīng)從引腳10VIN輸入，當VIN=0～20V，應(yīng)從20VIN輸入。數(shù)字量D為無符號二進制碼，計算公式為D=4096VIN/VFS。圖中電位器RP1用于調(diào)零，即保證在VIN=0時，輸出數(shù)字量D為零。雙極性輸入電路：電路圖如圖（b）所示。圖中RP2用于調(diào)整增益，其作用與圖（a）中RP2的作用相同。圖中RP1用于調(diào)整雙極性電路輸入零點。如果輸入信號VIN在5～=5V之間，應(yīng)從10VIN引腳輸入；當VIN在10～=10V之間，應(yīng)從20VIN引腳輸入。根據(jù)煙霧傳感器所輸出的電壓量，故選用單極性輸入。 AD574A與80C51單片機接口電路AD574A系列的所有型號和功能因腳和排列都相同，因而它們與單片機借口也相同。AD574A所有型號都有內(nèi)部始終電路，不需要任何外接器件和連線。圖39為AD574A與80C51單片機的接口電路。該電路采用雙極性輸入方式。+，在設(shè)計時我們選用單極性輸入方式。 圖39 AD574A與80C51單片機的接口電路當AD574A與80C51單片機配置時，由于AD574A輸出12位數(shù)據(jù)，所以當單片機讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，應(yīng)分兩次進行：當A0=0時，讀取高8位；當A0=1時，讀取低4位。，故采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果?！?，輸出報警信號(高低電平間隔1 s的脈沖信號)，驅(qū)動聲光報警電路，直至按復(fù)位鍵RESET和開關(guān)鍵。聲光報警電路由555定時器、揚聲器和普通發(fā)光二極管組成，電路圖如圖310所示。其中555定時器接成了一個低頻多諧振蕩器。由電容C4的充沖放電作用，＝1時，555輸出脈沖的振蕩頻率較低，＝0時，555輸出脈沖的振蕩頻率較高。該脈沖信號經(jīng)隔置電容C2加到揚聲器上，揚聲器將發(fā)出高、低交替的2種叫聲， s的脈沖信號經(jīng)電阻R1加到發(fā)光二極管LED上，LED將閃爍發(fā)光，達到聲光同時報警的效果。圖310 聲光報警電路 根據(jù)要求，設(shè)計中我們選用80C51單片機。80C51單片機的主控電路包括時鐘電路、復(fù)位電路。，這里不再贅述。而傳感器是將非電量需要轉(zhuǎn)換成與非電量有一定關(guān)系的電量。當今信息時代，隨著電子計算機技術(shù)的非速發(fā)展，自動檢測，自動控制技術(shù)顯露非凡的能力，而大