【正文】 求探測(cè)器在正常監(jiān)視狀態(tài)下工作電流不大于 100 μA ，探測(cè)器的電源為 24 V 直流電壓，探測(cè)器的輸入阻抗為 240 kΩ ，呈高阻狀態(tài)。煙濃度以減光率表示，單位 m，即每米內(nèi)光減少的百分?jǐn)?shù)。作為發(fā)光器件，目前大多采用大電流發(fā)光效率高的紅外發(fā)光管，受光器件多采用半導(dǎo)體硅光電管。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，當(dāng)煙霧進(jìn)入檢測(cè)室時(shí)，由于煙粒子的作用，使發(fā)光器件發(fā)射的光產(chǎn)生漫射，這種漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，從而實(shí)現(xiàn)了將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的功能，探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 圖 1 減光式光電感煙火災(zāi)探測(cè)器原 理圖 （ 2） 散射光式光電感煙火災(zāi)探測(cè)器 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 該探測(cè)器的檢測(cè)室內(nèi)也裝有發(fā)光器件和受光器件。在正常情況下，受光器件接收到發(fā)光 器件發(fā)出的一定光量；而在火災(zāi)時(shí)，探測(cè)器的檢測(cè)室進(jìn)入了大量煙霧，發(fā)光器件的發(fā)射光到煙霧的遮擋，使受光器件接收的光量減少，光電流降低，探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 （ 2） 線型火災(zāi)探測(cè)器：警戒范圍為空間某一連續(xù)線路周圍，其對(duì)空間某一連續(xù)線路周圍的火災(zāi)參數(shù)作出響應(yīng)。 標(biāo)定的基本方法是將已知的被測(cè)量（亦即標(biāo)準(zhǔn)量）輸入給待標(biāo)定的傳感器，同時(shí)得到傳感器輸出量，對(duì)所獲得的傳感器輸入量和輸出量進(jìn)行處理和比較，從而得到一系列表征兩者對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)定曲線，進(jìn)而得到傳感器性能指標(biāo)的實(shí)測(cè)結(jié)果。動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器動(dòng)態(tài)指標(biāo)，主要是時(shí)間常數(shù)、固有頻率和阻尼比。 劉士俊智能化感煙式火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì) 8 傳感器的標(biāo)定有靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定兩種。其一是確定傳感器的性能指標(biāo)；其二是明確這些性能指標(biāo)所適用的工作 環(huán)境。同時(shí)，也確定出不同使用條件下的誤差關(guān)系。響應(yīng)是描述動(dòng)態(tài)特性的重要參數(shù)。 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性是指輸入信號(hào)隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸出特性。各條特性曲線越靠近，重復(fù) 性就越好。 滯后現(xiàn)象反映了傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)和制造工藝上的缺陷，如軸承摩擦、間隙、螺絲松動(dòng)、元件腐蝕或碎裂及積塞灰塵等，都會(huì)引起傳感器的滯后現(xiàn)象。對(duì)于線性非常好的傳感器，Sn 為一常數(shù)。 ②靈敏度 靈敏度 Sn 定義為：在穩(wěn)定線性區(qū)輸出變化量與輸入變 化量之比。目前常用的直線擬合法有“端點(diǎn)擬合法”、“端點(diǎn)連線平移擬合法”、“切線擬合法”及“最小二乘法擬合”等。 非線性偏差的大小是以一定的擬合直線為基準(zhǔn)直線而得。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 采用直線擬合線性化時(shí)，線性度就定義為：輸出輸入的校正曲線與某擬合直線之間的最大偏差。 靜態(tài)特性曲線可通過實(shí)際測(cè)量獲得，但為方便標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理，希望得到線性關(guān)系 ，可采用各種辦法進(jìn)行線性化處理。衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯性和重復(fù)性。即在被測(cè)量數(shù)值穩(wěn)定時(shí)，輸出與輸入量之間所形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 傳感器的基本特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性兩種。例如熱電效應(yīng)、磁電效應(yīng)、光電效應(yīng)和壓電效應(yīng)等。目前，大多數(shù)的傳感器都是依照各種物理原理和效應(yīng)來設(shè)計(jì)的，獲取的信號(hào)也大都轉(zhuǎn)變成電學(xué)量。在科學(xué)研究中，人類需要獲取大量人類感官無法直接獲得的信息。按電源型分為：有源傳感器、無源傳感器。按被測(cè)物理量劃分為：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、力傳感器等。還可按傳感器工作機(jī)理分為：物理型、化學(xué)型、生物型等。結(jié)構(gòu)型：主要是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾何形狀或尺寸的變化將外界被測(cè)量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電阻、電感、電容等物理量的變化，從而檢測(cè)出被測(cè)量信號(hào)，目前此種傳感劉士俊智能化感煙式火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì) 6 器應(yīng)用 較廣泛。 傳感器的分類 傳感器的分類方法很多。 實(shí)際上，有些傳感器很簡(jiǎn)單，有些較復(fù)雜。轉(zhuǎn)換元件：作用是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換成電路參量。 傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。實(shí)際應(yīng)用中，人們通常把將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)的裝置叫做傳感器 傳感器實(shí)質(zhì)上是一種功能塊，其作用就是把非電量信號(hào)的被測(cè)量（如力、熱、聲、磁和光等物理量）轉(zhuǎn)換成與之成比例的電量信號(hào)（如電壓和電流），然后再經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路處理后，送至指示器以發(fā)出指示或送至記錄儀進(jìn)行記錄。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第一篇 智能化感煙式火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì) 第一部分 傳 感 器 的 簡(jiǎn) 介 傳感器是現(xiàn)代檢測(cè)和控制裝置的重要組成部分，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的地位越來越重要。排除了設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)等情況后，我們發(fā)現(xiàn)這些情況往往是由于探測(cè)設(shè)備受到干擾而造成的。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施，控制和撲滅火災(zāi)，而設(shè)置在建筑中或其他場(chǎng)所的一種自動(dòng)消防設(shè)施，是人們同火災(zāi)作斗爭(zhēng)的有力工具 但火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置后，往往會(huì)發(fā)覺系統(tǒng)有些不盡如人意的地方。就目前來看，對(duì)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化主要表現(xiàn)在：火災(zāi)探測(cè)一報(bào)警、火災(zāi)信號(hào)傳輸和火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理等方面。 這里所說的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的智能，是指應(yīng)用現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，解決傳統(tǒng)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題或增加新的功能。生產(chǎn)出靈敏度一致性合乎要求的光電探頭，增加產(chǎn)品合格率，掌握生產(chǎn)中最后一關(guān) 高精度的標(biāo)定技術(shù)，就成為必須解決的問題了。所以形勢(shì)正迫使離子型退出霸主地位而讓位于光電型探頭。這使得探測(cè)器的使用數(shù)量急劇增長(zhǎng)，離子型探頭中放射源的后處理，就成為受到人們關(guān)心的一大環(huán)保潛在問題。所以很多廠家仍棄光電型而開發(fā)生產(chǎn)離子型。而光電型探頭，起先是環(huán)境及雜散光的干擾問題，當(dāng)光源及光電對(duì)管和光迷宮解決之后，干擾問題就基本 得到解決。僅就靈敏度這點(diǎn)來說，完全可以從靈敏度設(shè)置來解決，它并不是早期人們熱衷于離子型感煙探測(cè)器的主要原因。早期廣泛使用的以離子型居多，光電型則使用較少。感煙探測(cè)有利于早期發(fā)現(xiàn)火警，而這個(gè) 早 就是火災(zāi)預(yù)防追求的核心，所 以在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，感煙探測(cè)器的使用占絕大多數(shù)。針對(duì)不同的監(jiān)視對(duì)象、火情階段和不同的場(chǎng)合，常用的火災(zāi)探測(cè)器有以下 6 種：離子感煙探測(cè)器、差定溫探測(cè)器、光電感煙探測(cè)器、紅外對(duì)射探測(cè)器、線纜式感溫探測(cè)器和火焰探測(cè)器。本文對(duì)光電感煙式火災(zāi)探測(cè)器進(jìn)行了分析，重點(diǎn)介紹該探測(cè)器的電路設(shè)計(jì)。據(jù)了解，感煙式火災(zāi)探測(cè)器可以探測(cè) 70％以上的火災(zāi)。 火災(zāi)的探測(cè)是以物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)。許多國家制定了相關(guān)法律來保證建筑物正確地安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警產(chǎn)品。尤其在近二十年中，火災(zāi)自 動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在技術(shù)上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其產(chǎn)品已相當(dāng)成熟和實(shí)用?；馂?zāi)探測(cè)器是傳感器大家族中的一個(gè)特殊分支，現(xiàn)在使用較多的有煙霧傳感器 (分離子感煙式和光電感煙式兩類 )、紅外感光傳感器和感溫傳感器。近些年來，我國的建筑市場(chǎng)非常活躍，高層建筑特別是智能建筑的興起，對(duì)建筑物火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提出了越來越高的要求。世界上火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的使用已有 100 多年的歷史了。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 智能化感煙式火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 __________________________ 系（部） __________________________ 專 業(yè) __________________________ 指導(dǎo)教師 __________________________ 年 月 日 目錄 緒 論 ............................................................................................................................. 2 第一部分 傳 感 器 的 簡(jiǎn) 介 ................................................................................. 5 ...........................