【文章內容簡介】 e 紅外吸收型傳感器 紅外傳感器通常用兩束紅外光進行煙霧測量主光束通過測量元件內的目標煙霧參考光束通過比較元件內的參考煙霧在測量和比較元件中紅外射線被煙霧有選擇地吸收了未吸收的紅外光由光電探測器測量產生一個正比于目標煙霧濃度的差分信號非擴散式紅外探測器 NDIR nondispersive IR 是其中的一種所有的未吸收光全部以最小的擴散和損耗被記錄下來 由于不同的煙霧吸收不同波長的 IR 所以傳感器根據(jù)目標煙霧而調整典型應用 包括測量 CO和 CO2冷凍劑煙霧和一些易燃氣由于非碳氫化合物易燃煙霧 如氫 不吸收電磁譜中 IR 部分的能量所以這種傳感器可以精確地測量碳氫化合物并具有最小的交叉靈敏度而且不受其它煙霧的腐蝕以及高濃度目標煙霧的影響 f 離子感煙傳感器 離子感煙傳感器對于火災初起和陰燃階段的煙霧氣溶膠檢測非常有效可測煙霧粒徑范圍為 003um10um 它在內外電離室里面有放射源镅 241 正負離子在正常的情況下內外電離室的電流電壓都是穩(wěn)定的 QMN5 半導體氣體傳感器 圖 23 QMN5 半導體氣體傳感器 QMN5 半導體氣體傳感器QMN5 半導體傳感器是以清潔空氣中電導率較低的金屬氧化物二氧化錫 SnO2 為主體的 N 型半導體氣敏元件當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大在設計報警器時只有使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號該傳感器具備一般半導體煙霧傳感器靈敏度高電導率變化大響應和恢復時間短抗干擾能力強輸出信號大壽命長和工作穩(wěn)定等優(yōu)點在市面上應用十分廣泛 二氧化錫 SnO2 半導體氣敏元件特點 a SnO2 材料的物理化學穩(wěn)定性較好與其他類型氣敏元 件相比 SnO2 氣敏元件壽命長穩(wěn)定性好耐腐蝕性強 b SnO2 氣敏元件對氣體檢測是可逆的而且吸附脫離時間短可連續(xù)長時間使用 c SnO2 氣敏元件結構簡單成本低可靠行較高機械性能良好 QMN5 氣敏元件的結構和外形由微型 AL2O3 陶瓷管 SnO2 敏感層測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳其中４個用于信號取出２個用于提供加熱電流 QMN5 半導體氣體傳感器 QMN5 的技術指標 加熱電壓 Vh AC 或 DC 5177。 02V 回路電壓 Vc 負載電陰 Rl 清潔空氣中電阻 Ra 靈敏度 S RaRdg 響應時間 trec 恢復時間 trec 元件功耗 檢測范圍 使用壽命 最大 DC 24V 2KΩ ≤ 2021 KΩ ≥ 4 在 1000ppmC4H10 中 ≤ 10S ≤ 30S ≤ 07W 5010000ppm 2 年 由于物理量和測量范圍的不同傳感器的工作機理和結構就不同通常煙霧傳感器輸出的電信號是模擬信號已有許多新型傳感器采用數(shù)字量輸出當信號的數(shù)值符合 AD轉換器的輸入等級時可以不用放大 器放大當信號的數(shù)值不符合 AD轉換器的輸入等級時就需要放大器放大所以 QMN5半導體氣體傳感器 QMN5氣體傳感器需開機預熱幾分鐘才可投入使用以免造成誤報 23 單片機的選型 單片機是自動報警系統(tǒng)的心臟用來接收火災信號并啟動 MCS 系列單片機集成了幾乎完善的中央處理單元處理功能強中央處理單元中集成了方便靈活的專用寄存器這給我們利用單片機提供了極大的便利 由于單片機技術在各個領域正得到越來越廣泛的應用世界上許多集成電路生產廠家相繼推出了各種類型的單片機在單片機家族的眾多成員中 MCS 系列單片機以其優(yōu)越的性能成熟的技術 及高可靠性和高性能價格比迅速占領了工業(yè)測控和自動化工程應用的主要市場成為國內單片機應用領域中的主流其中 51 系列單片機的優(yōu)點是價錢便宜 IO口多程序空間大因此測控系統(tǒng)中使用 51系列單片機是最理想的選擇因此設計采用 AT89C51 1AT89C51 功能特性概述 目前市面上使用的比較普遍的 51 系列單片機是 AT89C51AT89C51 是美國ATMEL 公司生產的低電壓高性能 CMOS8 位單片機片內含 4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器 PEROM 和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器 RAM 器件采用ATMEL 公司的高 密度非易失性存儲技術生產兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)片內置通用 8位中央處理器 CPU和 Flash存儲單元功能強大 AT89C51單片機可為您提供許多高性價比的應用場合可靈活應用于各種控制領域其主要性能參數(shù)如下 a 與 MCS51 產品指令系統(tǒng)完全兼容 b 4k 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 c 1000 次擦寫周期 d 全靜態(tài)操作 0Hz－ 24MHz e 三級加密程序存儲器 f 128 8 字節(jié)內部 RAM g 32 個可編程 I／ O 口線 h 2 個 16 位定時／計數(shù)器 i 6 個中斷源 j 可編程串行 UART 通道 k 低功耗空閑和掉電模式 圖 24 AT89C51 的引腳排列圖 AT89C51單片機提供以下標準功能 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器 128字節(jié)內部RAM32 個 I／ O 口線兩個 16 位定時／計數(shù)器一個 5 向量兩級中斷結構一個全雙工串行通信口片內振蕩器及時鐘電路同時 AT89C51可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式空閑方式停止 CPU的工作但允許 RAM定時／計數(shù)器串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作掉電方 式保存 RAM 中的內容但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位 圖 25 AT89C51 單片機的基本組成圖 2AT89C51 的內存空間 1 內部程序存儲器 FLASH4K 字節(jié) 2 外部程序存儲器 ROM64K 字節(jié) 3 內部數(shù)據(jù)存儲器 RAM256 字節(jié) 4 外部數(shù)據(jù)存儲器 RAM64K 字節(jié) 表 32 程序存儲器的 6 個特殊地址 0000H 上電或復位入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 外部中斷 0 入口地址 定時器 T0 中斷入 口地址 外部中斷 1 入口地址 定時器 T1 中斷入口地址 串口中斷入口地址 在上述事件發(fā)生時 PC指針獲得固定的地址然后 CPU執(zhí)行 PC指針所指地址單元內的程序 圖 26 AT89C51 的存儲器結構 24 煙霧報警器的主要功能設計 報警器正常工作時傳感器送來的煙霧濃度對應的微小的電壓信號經過放大電路放大轉化成較大的模擬電壓信號后送入 AD 轉換器然后再送給 AT89C51 單片機處理 當單片機檢測到輸入 ADC0809的放大信號不為零時系統(tǒng)啟動報警報警時 LED紅燈點亮并持續(xù)閃爍 60min 蜂鳴器啟動并持續(xù)鳴叫 60minLED 數(shù)碼管顯示符號 1并且換氣扇自動運行以達到改善環(huán)境中的空氣