光電型煙霧探測器地設(shè)計報告材料

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1、實用文檔電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院微波光電子技術(shù)課程設(shè)計報告課題名稱：光電型煙霧探測器的設(shè)計姓名:陶輝20114712專業(yè)班級：電子科11-1班指導(dǎo)老師：劉士興小組成員：陶輝鐘小康袁傳翰陳國建趙凌峰日期：2013-2014學(xué)年第3學(xué)期第1-2周文案大全實用文檔一、火災(zāi)探測報警技術(shù)發(fā)展概況近十幾年來，世界各國都對火災(zāi)的預(yù)防、報警和控制進(jìn)行了大量的研究，使火災(zāi)探測報警系統(tǒng)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度非?？臁Ｌ綔y器的性能和系統(tǒng)的聯(lián)動控制日趨完善，可靠性越來越高。模糊控制、小波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的理論方法越來越多地用于火災(zāi)的判定。感煙式火災(zāi)探測器是目前

2、世界上應(yīng)用較普遍的一類火災(zāi)探測器，而光電感煙探測器是利用起火時產(chǎn)生的煙霧能夠改變光的傳播特性這一基本性質(zhì)而研制的。世界上火災(zāi)自動探測報警技術(shù)己經(jīng)有100多年的歷史。1890年英國人研制成功了感溫式火災(zāi)探測器，開創(chuàng)了歷史上火災(zāi)探測技術(shù)的先例。從19世紀(jì)40年代到20世紀(jì)40年代，感溫探測器一直占據(jù)主導(dǎo)地位，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)處于初級發(fā)展階段。這一時期探測器的主要類型有：定溫探測器、差溫探測器和差定溫組合式探測器。探測技術(shù)主要是根據(jù)感溫探測器的采集的溫度信號，判定它是否超過某一閾值。但是由于感溫探測器的靈敏度較低，探測火災(zāi)的速度比較

3、慢，尤其對陰燃火災(zāi)往往不響應(yīng)，因此，它無法較好地實現(xiàn)火災(zāi)早期報警的要求。自20世紀(jì)40年代瑞士西伯樂斯公司研制出第一只離子感煙探測器，并組建了世界上第一家生產(chǎn)火災(zāi)報警設(shè)備廠，火災(zāi)自動報警技術(shù)開始了真正有意義的推廣和發(fā)展。到20世紀(jì)70年代，離子型感煙火災(zāi)探測器將感溫火災(zāi)探測器排擠到次要地位，火災(zāi)信號傳輸為多線制，包括N+1線或更多線?；饎萋油加跓熿F，感煙探測技術(shù)使人類在實現(xiàn)火災(zāi)早期報警向前邁進(jìn)了一大步。20世紀(jì)70年代末，由于離子感煙探測器的放射性問題以及抗干擾能力及穩(wěn)定性差、誤報率高的問題，一種更新的光電式感煙探測器得

4、到了大力研制和發(fā)展，并逐漸打破離子式感煙探測器的壟斷局面。通常，離子式感煙探測器更適合偵測焰火，而光電式對緩慢的陰燃火比較敏感。這一時期的火災(zāi)探測技術(shù)主要是根據(jù)感煙探測器采集的煙霧信號，判定是否超過某一閾值。隨后，火災(zāi)探測報警技術(shù)逐漸進(jìn)入智能化時代。目前感煙式火災(zāi)探測器有離子感煙式、光電感煙式、激光感煙式等幾種型式。獨(dú)立式光電感煙火災(zāi)探測報警器是目前世界上應(yīng)用較普遍的一類獨(dú)立工作的火災(zāi)探測報警器，它不但可以在火災(zāi)初期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，同時解決了離子火災(zāi)探測器放射源輻射，解決了污染問題。到目前為止，火災(zāi)探測報警技術(shù)已發(fā)展成為一門多學(xué)科、

5、多專業(yè)的綜合應(yīng)用科學(xué)，在建筑、工業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)等各個領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，它已成為人類同火災(zāi)作斗爭的重要手段，在預(yù)防火災(zāi)、保護(hù)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財產(chǎn)安全方面發(fā)揮了巨大的作用。文案大全實用文檔二、煙霧報警器的原理和工作結(jié)構(gòu)光電型煙霧探測器主要由光學(xué)探測室及相關(guān)電路組成，由紅外發(fā)光元件、紅外光接收元件、光學(xué)探測暗室組成。光電感煙機(jī)理如下:煙粒子和光相互作用時，粒子以同樣波長再輻射己經(jīng)接收的能量，再輻射可以在所有的方向上發(fā)生，但通常在不同方向上其強(qiáng)度不同，這個過程稱為散射。光學(xué)探測室Z形遮光部件及其它構(gòu)件組合成探測室的光學(xué)暗

6、室內(nèi)腔，最大限度的減弱環(huán)境光線的影響。同時它也形成煙顆粒迷宮，一方面煙顆粒容易流入，另一方面煙進(jìn)入后相對不易流出，以減少外界氣流的影響。光電型煙霧探測電路模塊是通過一對紅外線發(fā)射和接收二極管實現(xiàn)的,其電路原理如圖所示。紅外發(fā)光二極管工作在930nm波段，由微處理器I/O引腳驅(qū)動，也可以由專用振蕩電路提供脈沖，控制紅外發(fā)射二極管發(fā)出脈沖光，紅外光在無煙顆粒存在的情況下，由于遮光板的阻光作用，光線不能射入接收元件，接收元件接近無信號輸出（實際當(dāng)中由于不能完全避免的雜散光的存在，接收元件有微弱信號輸出）?；馂?zāi)發(fā)生時，有煙顆粒進(jìn)入光學(xué)

7、探測室，紅外光經(jīng)煙顆粒散射并到達(dá)接收二極管，產(chǎn)生電流信號，信號通過經(jīng)過兩級放大，光電信號被放大數(shù)十倍，使得探測電路的靈敏度很高。光敏二極管接收到散射光信號隨煙霧濃度增加而加大，經(jīng)過微處理器內(nèi)嵌的ADC做模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為煙霧傳感數(shù)據(jù)。報警器采用延時的工作方式，煙霧檢測報警器以AT89C51單片機(jī)為控制核心，發(fā)光二極管與光敏二極管構(gòu)成煙霧傳感器，ADC0808進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，配合外圍電路構(gòu)成煙霧報警系統(tǒng)。報警器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1。單片機(jī)煙霧傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換LED狀態(tài)指示燈圖2-1可燃煙霧報警器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖該系統(tǒng)的工作由煙霧信

8、號采集及放大電路將采集到的煙霧濃度信息轉(zhuǎn)化為放大的模擬電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路再將該模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識別的數(shù)字信號后送入單片機(jī)。單片機(jī)對該數(shù)字信號進(jìn)行處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。當(dāng)輸入A/D轉(zhuǎn)換器的放大信號不為零時，啟動報警電路。反之則為正常工作狀態(tài)。文案大全實用文檔三