教材:燃?xì)庑孤﹫?bào)警器的幾個(gè)組成部分
燃?xì)鈭?bào)警器的組成
燃?xì)鈭?bào)警器由以下幾部分組成:
氣體傳感 信號(hào)處理與控制 聲光報(bào)警 網(wǎng)絡(luò)通訊
氣體傳感部分,就是將外界氣體的濃度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)的強(qiáng)度,這部分是燃?xì)鈭?bào)警器的核心部份, 它決定了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、選擇性等主要的性能。
信號(hào)處理與控制部分,就是將采集到的電信號(hào)進(jìn)行分析處理,分辨出信號(hào)是否為真,是否為干擾信號(hào),泄漏已達(dá)到那種程度,如一級(jí)報(bào)警濃度、二級(jí)報(bào)警濃度,以及達(dá)到報(bào)警濃度的時(shí)間,并輸出各種控制信號(hào),如關(guān)閉電磁閥門,開啟排氣扇、抽油煙機(jī)等。這部分的優(yōu)劣關(guān)系到產(chǎn)品的抗電磁干擾的能力、產(chǎn)品功能的多少,并對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、選擇性等其他主要性能有影響。
聲光報(bào)警部分,當(dāng)報(bào)警器發(fā)生警報(bào)時(shí),會(huì)發(fā)出鳴叫和紅色燈的閃爍。衡量這部分性能的主要指標(biāo)是報(bào)警時(shí)聲音的大小和光的強(qiáng)度。
網(wǎng)絡(luò)通訊部分,報(bào)警器會(huì)將監(jiān)測到氣體環(huán)境的狀態(tài)與報(bào)警主機(jī)或其他智能化系統(tǒng)進(jìn)行通訊,現(xiàn)主要有兩種方式,一種是繼電器的開和關(guān),來表示正常和報(bào)警兩種狀態(tài);另一種方式是485串口通訊方式,可以與主機(jī)間進(jìn)行應(yīng)答對(duì)話,表示各種狀態(tài)。
電子鼻——氣體傳感器
燃?xì)庑孤﹫?bào)警器所用的核心部件為氣敏傳感器,家用燃?xì)鈭?bào)警器使用的氣敏傳感器一般為半導(dǎo)體型和催化燃燒型兩類,國內(nèi)市場上以半導(dǎo)體型為主。
半導(dǎo)體型氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖,圓柱形陶瓷管外涂一層金屬氧化物,一般采用工作溫度較低、穩(wěn)定性較好的二氧化錫,金屬氧化物呈細(xì)小的晶粒狀,晶粒間充滿氧氣,氧氣的存在起到了增加晶粒間阻抗的作用。陶瓷管內(nèi)有一條加熱絲,傳感器一般需要加熱在200度以上的溫度時(shí),才能正常工作??扇夹詺怏w為還原性氣體,當(dāng)空氣中含有可燃?xì)怏w時(shí),在高溫下將與晶粒間的氧氣發(fā)生反應(yīng),帶走晶粒間的氧氣,從而減少了晶粒間的阻抗,所以空氣中不同的氣體成份,包括氧氣的含量、水汽、可燃性氣體或其他氣體成份都會(huì)對(duì)氣敏傳感器的阻抗產(chǎn)生不同程度的影響。
半導(dǎo)體型氣敏傳感器結(jié)構(gòu)圖
半導(dǎo)體型氣敏傳感器的優(yōu)點(diǎn)是:壽命長,靈敏度高,缺點(diǎn)是:線性度差,漂移較大,受溫濕度影響大,是家用燃?xì)鈭?bào)警器最為常用的傳感器。
催化燃燒型傳感器,是利用溫度系數(shù)較大的金屬絲作為電極和加熱絲,外覆一層催化媒,通電加熱后,催化物將吸收空氣中的可燃性氣體,進(jìn)行燃燒氧化反應(yīng),反應(yīng)將產(chǎn)生熱量,增加了金屬絲的電阻率,從而可以感應(yīng)可燃?xì)怏w的濃度。
催化燃燒型傳感器的優(yōu)點(diǎn)是線性好,穩(wěn)定性好,受濕度影響小,缺點(diǎn)是:輸出信號(hào)小,靈敏度低。
兩種類型的傳感器都需要在高溫下才能正常工作,所以兩種類型的傳感器都必須加熱,功耗都較大。現(xiàn)有一種無須加熱、靜態(tài)低功耗的傳感器面世,但技術(shù)還不成熟,穩(wěn)定性太差,靈敏度不高,易飽和。
報(bào)警器的聯(lián)網(wǎng)和控制作用
燃?xì)庑孤┻_(dá)到警戒濃度時(shí),除產(chǎn)生聲光報(bào)警外,有些產(chǎn)品還會(huì)產(chǎn)生其他控制信號(hào),如:開啟排風(fēng)扇、關(guān)閉電磁閥、產(chǎn)生與主機(jī)通訊信號(hào)等。
目前與主機(jī)通訊信號(hào)方式基本為繼電器的開/閉路信號(hào)輸出,485總線信號(hào)方式,以及無線方式。一般情況下,繼電器的閉路表示報(bào)警器處于正常監(jiān)視狀態(tài),繼電器的開路表示報(bào)警狀態(tài),也有部分客戶有不同的要求。
繼電器報(bào)警聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)送時(shí),一般聲光報(bào)警后,要作幾十秒的延時(shí),再將聯(lián)網(wǎng)信號(hào)輸出,以防止誤報(bào)和達(dá)到便于檢測的目的。
思考題:
1 燃?xì)鈭?bào)警器采用的氣敏傳感器主要為那兩種類型?
2 兩種類型的傳感器各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
3 報(bào)警器的聯(lián)網(wǎng)信號(hào)有那幾種?