烟雾报警器发展前景与类型
一、烟雾报警器简介
烟雾报警器，别称火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。一般将独立的，实物产品电池供电、或交流电供电电池为备电，现成报警时能发出声光指示的，称为独立式烟雾报警器。由总线供电，总线上可以连接有多个，与火灾报警控制器联网、通讯组成一个报警系统，报警时现场无声音，主机有声光提示，这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。感烟探测器分带地址编码的、不带地址编码的。
烟雾报警器是由两部分组成：一是用于检测烟雾的感应传感器，二是声音非常响亮的电子扬声器，一旦发生危险可以及时警醒人们。而要维持烟雾报警器的正常运行，只需要一块9伏特的电池就可以了。当今，世界上使用得最为普遍的烟雾报警器当属光电式烟雾报警器和电离式烟雾报警器。 二、烟雾报警器的市场背景和发展前景
社会的发展和人们安全意识的增强，对环境安全性和生活舒适性要求的提高。随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术及智能技术的快速发展，火灾自动报警系统步入智能化时代，智能化火灾报警系统迅速发展起来，各种智能型的火灾自动报警系统相继出现。模拟量可寻址技术的应用使得火灾报警系统的安全性、精准性和智能性有了很大提高，在火灾自动报警系统发展史上具有里程碑的意义。
在我国，采用的无线通信方式的火灾自动报警系统日益受到重视。由于其具有安装简便、对建筑物无损坏作业、灵活性好，易于扩展等优点，适用于许多场合，如名胜古迹、体育馆、博物馆、展览中心、处于施工阶段的建筑物、医院等。火灾自动报警系统的智能性主要体现在火灾判决和统筹管理方面，一般分为分散式、集中式和分布式，分散式系统由非智能型控制器若干智能型探测节点组成，由探测节点完成火灾状态的判断;集中式系统由智能型控制器和若干非智能探测节点构成，探测节点仅将火灾参量传送给控制器，由控制器智能地判断火灾状态；分布式系统的控制器和探测节点均为智能型，也是今后火灾自动报警系统的发展方向，面对人类社会经济与技术急速发展的时代，伴随这电子、计算机、通讯和
现代控制技术的迅速发展，现代火灾自动报警应用技术发展趋势正在向着全总线制、软件编程、网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙技术无线化、高灵敏化、综合化等方面发展。
针对当前烟雾自动报警系统存在的通讯协议不一致，系统误报、漏报频繁，智能化程度低，网络化程度低、特殊恶劣环境的烟雾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象，提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议。通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究，对系统方案、设备选型的优化组合，改进烟雾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求，向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展，为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障，从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。 三、烟雾传感器分类
1.离子式烟雾传感器
该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
2.光电式烟雾传感器
光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。
光电感烟探测器可分为减光式和散射光式，分述如下： (1) 减光式光电烟雾探测器
该探测器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。
(2) 散射光式光电烟雾探测器
该探测器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了烟雾信号
转变为电信号的功能，探测器收到信号然后判断是否需要发出报警信号。
两种传感器的比较
离子烟雾报警器对微小的烟雾粒子的感应要灵敏一些，对各种烟能均衡响应；而前向式光电烟雾报警器对稍大的烟雾粒子的感应较灵敏，对灰烟、黑烟响应差些。当发生熊熊大火时，空气中烟雾的微小粒子较多，而焖烧的时候，空气中稍大的烟雾粒子会多一些。如果火灾发生后，产生了大量的烟雾的微小粒子，离子烟雾报警器会比光电烟雾报警器先报警。这两种烟雾报警器时间间隔不大，但是这类火灾的蔓延极快，此类场所建议安装离子烟雾报警器较好。另一类焖烧火灾发生后，产生了大量的稍大的烟雾粒子，光电烟雾报警器会比离子烟雾报警器先报警，这类场所建议安装光电烟雾报警器。
3.气敏式烟雾传感器
气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。
其中气敏传感器有以下几种类型：
(1)可燃性气体气敏元件传感器, 包含各种烷类和有机蒸气类(VOC)气体, 大量应用于抽油烟机、泄漏报警器和空气清新机; ( 2)一氧化碳气敏元件传感器, 一氧化碳气敏元件可用于工业生产、环保、汽车、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃烧检测报警; (3)氧传感器, 氧传感器应用很广泛, 在环保、医疗、冶金、交通等领域需求量很大; (4)毒性气体传感器,主要用于检测烟气、尾气、废气等环境污染气体。
气敏式烟雾传感器的典型型号有MQ-2气体传感器。该传感器常用于家庭和工厂的气体泄漏装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。
气敏式烟雾传感器与离子式烟雾传感器的比较
火灾烟雾是由气、液、固体微粒群组成的混合物，具有体积、质量、温度、
电荷等物理特性。离子型烟雾探测器是通过相当于烟敏电阻的电离室引起的电压变化来感知烟雾粒子的微电流变化装置。当烟雾粒子进入电离室，改变了电离室空气的电离状态，从而宏观表现为电离室的等效电阻增加引起电离室两端的电压增大，由此来确定空气中的烟雾状况。而气敏式传感器是探测空气中某些可燃气体的成分，所以在火灾探测方面，气敏式传感器性能并不如离子式传感器。探测空气中可燃气体的含量。有效地探测煤气、液化石油气、然气、一氧化碳等多种可燃性气体的微量泄漏。适用于石油、化工、煤炭、电力、冶金、电子等工业企业，以及煤气厂、液化石油气站、氢气站等生产和贮存可燃性气体的场所。
烟雾报警器工作原理及设计
烟雾是上升运动的，到达天花底下。烟感报警器通过烟发现火灾。在您没有看到火苗或闻到烟味的时候，烟感器已经知道了。它不停工作，一年365天，每天24小时，从不间断。在报警时，它发出尖啸刺耳的声音，直到烟雾散去。在真实的火灾中它一直工作到被烧毁。
离子传感器是通过测量空气中的正负电荷的平衡来工作的。在传感器内部，有一小片放射性物质，这种物质能在感应室内流动的空气中产生一股微小的电流。在线路板上，有一个电脑芯片用来监测这股电流。当烟雾粒子进入到感应室后，就会扰乱那里的正负电荷的平衡，同时也会使这股电流发生变化。当烟雾逐渐加重，正负电荷的不平衡性就会加强。当这种平衡性达到一定的限度，喇叭就会响起。
1，原理框图
图1 烟雾报警器原理图
元件及封装表1
PCB版
烟雾报警器的制作与调试
制图完成后，根据电路图进行转印，腐蚀，打孔和焊接。在焊接时要注意元器件的扦插顺序，尤其是正负极不能接反。
手工焊接一般分为五步：
1.准备：准备好被焊工件，电烙铁加温到工作温度，烙铁头保持干净并吃好锡,一手握好电烙铁，一手抓好焊锡丝，电烙铁与焊锡丝分居于被焊工件两侧。
2．加热：烙铁头接触被焊工件，包括工件端子和焊盘在内的整个焊件全体要均匀受热，不要施加压力或随意拖动烙铁，时间大概为1～2秒为宜。
3．加焊锡丝：当工件被焊部位升温到焊接温度时，送上焊锡丝并与工件焊点部位接触，熔化并润湿焊点。焊锡应从电烙铁对面接触焊件。送锡量要适量，一般以有均匀、薄薄的一层焊锡，能全面润湿整个焊点为佳。合格的焊点外形应呈圆锥状，没有拖尾。
4．移去焊锡丝：熔入适量焊锡(这时被焊件己充分吸收焊锡并形成一层薄薄的焊料层)后，迅速移去焊锡丝。
5．移去电烙铁：移去焊锡丝后，在助焊剂还未挥发完之前，迅速移去电烙铁。
焊接过程应注意以下几点：
1.要根据焊接件的形状、大小以及焊点和元器件密度等要求来选择合适的烙铁头形状。
2.烙铁头顶端温度应根据焊锡的熔点而定。通常烙铁头的顶端温度应比焊锡熔点高30°～80°C，而且不应包括烙铁头接触焊点时下降的温度。
3.所选电烙铁的热容量和烙铁头的温度恢复时间应能满足被焊工件的热要求。 加热时要靠增加接触面积加快传热，不要用烙铁对焊件加力，因为这样不但加速了烙铁头的损耗，还会对元器件造成损坏或产生不易察觉的隐患。所以要让烙铁头与焊件形成面接触而不是点或线接触，还应让焊件上需要焊锡浸润的部分受热均匀。加热时还应根据操作要求选择合适的加热时间，过程以2-3
秒为宜。
焊接完成后,连通电路,进行调试，如果焊接成功则上面的LED灯就会点亮，烟雾报警器正常工作。如果失败要检查电路是否出现错焊，漏焊短路等情况，检查无误后提交老师评测。
总结心得
通过这次课程设计,我们重温了模拟电路和数字电路的知识,同时学习了阅读器件手册,尝试利用一些新的器件,体验了知识的运用实践.实验中,我们遇到了不少问题,尝试解决这些问题,大大锻炼我们的实践能力.对于电路的焊接工艺,虽然我们做得不够好,但是我们在布局,焊接方面有很大的进步. 实际操作与理论是有一定区别的,实际操作需要基础知识,更是加深了对知识的理解,这就是我们最大的收获.
烟雾报警器发展前景与类型
一、烟雾报警器简介
烟雾报警器，别称火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。一般将独立的，实物产品电池供电、或交流电供电电池为备电，现成报警时能发出声光指示的，称为独立式烟雾报警器。由总线供电，总线上可以连接有多个，与火灾报警控制器联网、通讯组成一个报警系统，报警时现场无声音，主机有声光提示，这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。感烟探测器分带地址编码的、不带地址编码的。
烟雾报警器是由两部分组成：一是用于检测烟雾的感应传感器，二是声音非常响亮的电子扬声器，一旦发生危险可以及时警醒人们。而要维持烟雾报警器的正常运行，只需要一块9伏特的电池就可以了。当今，世界上使用得最为普遍的烟雾报警器当属光电式烟雾报警器和电离式烟雾报警器。 二、烟雾报警器的市场背景和发展前景
社会的发展和人们安全意识的增强，对环境安全性和生活舒适性要求的提高。随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术及智能技术的快速发展，火灾自动报警系统步入智能化时代，智能化火灾报警系统迅速发展起来，各种智能型的火灾自动报警系统相继出现。模拟量可寻址技术的应用使得火灾报警系统的安全性、精准性和智能性有了很大提高，在火灾自动报警系统发展史上具有里程碑的意义。
在我国，采用的无线通信方式的火灾自动报警系统日益受到重视。由于其具有安装简便、对建筑物无损坏作业、灵活性好，易于扩展等优点，适用于许多场合，如名胜古迹、体育馆、博物馆、展览中心、处于施工阶段的建筑物、医院等。火灾自动报警系统的智能性主要体现在火灾判决和统筹管理方面，一般分为分散式、集中式和分布式，分散式系统由非智能型控制器若干智能型探测节点组成，由探测节点完成火灾状态的判断;集中式系统由智能型控制器和若干非智能探测节点构成，探测节点仅将火灾参量传送给控制器，由控制器智能地判断火灾状态；分布式系统的控制器和探测节点均为智能型，也是今后火灾自动报警系统的发展方向，面对人类社会经济与技术急速发展的时代，伴随这电子、计算机、通讯和
现代控制技术的迅速发展，现代火灾自动报警应用技术发展趋势正在向着全总线制、软件编程、网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙技术无线化、高灵敏化、综合化等方面发展。
针对当前烟雾自动报警系统存在的通讯协议不一致，系统误报、漏报频繁，智能化程度低，网络化程度低、特殊恶劣环境的烟雾探测报警抗干扰等问题较为突出的现象，提出在符合国家消防规范的基础下采用统一、标准、开放的通讯协议。通过对新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究，对系统方案、设备选型的优化组合，改进烟雾自动报警系统的工作性能、减少维护费用和维护要求，向着高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展，为更好的预防和遏制建筑火灾提供了强有力的保障，从而更好的保护国家和人民的生命、财产安全。 三、烟雾传感器分类
1.离子式烟雾传感器
该烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
2.光电式烟雾传感器
光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。
光电感烟探测器可分为减光式和散射光式，分述如下： (1) 减光式光电烟雾探测器
该探测器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。
(2) 散射光式光电烟雾探测器
该探测器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了烟雾信号
转变为电信号的功能，探测器收到信号然后判断是否需要发出报警信号。
两种传感器的比较
离子烟雾报警器对微小的烟雾粒子的感应要灵敏一些，对各种烟能均衡响应；而前向式光电烟雾报警器对稍大的烟雾粒子的感应较灵敏，对灰烟、黑烟响应差些。当发生熊熊大火时，空气中烟雾的微小粒子较多，而焖烧的时候，空气中稍大的烟雾粒子会多一些。如果火灾发生后，产生了大量的烟雾的微小粒子，离子烟雾报警器会比光电烟雾报警器先报警。这两种烟雾报警器时间间隔不大，但是这类火灾的蔓延极快，此类场所建议安装离子烟雾报警器较好。另一类焖烧火灾发生后，产生了大量的稍大的烟雾粒子，光电烟雾报警器会比离子烟雾报警器先报警，这类场所建议安装光电烟雾报警器。
3.气敏式烟雾传感器
气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。
其中气敏传感器有以下几种类型：
(1)可燃性气体气敏元件传感器, 包含各种烷类和有机蒸气类(VOC)气体, 大量应用于抽油烟机、泄漏报警器和空气清新机; ( 2)一氧化碳气敏元件传感器, 一氧化碳气敏元件可用于工业生产、环保、汽车、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃烧检测报警; (3)氧传感器, 氧传感器应用很广泛, 在环保、医疗、冶金、交通等领域需求量很大; (4)毒性气体传感器,主要用于检测烟气、尾气、废气等环境污染气体。
气敏式烟雾传感器的典型型号有MQ-2气体传感器。该传感器常用于家庭和工厂的气体泄漏装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。
气敏式烟雾传感器与离子式烟雾传感器的比较
火灾烟雾是由气、液、固体微粒群组成的混合物，具有体积、质量、温度、
电荷等物理特性。离子型烟雾探测器是通过相当于烟敏电阻的电离室引起的电压变化来感知烟雾粒子的微电流变化装置。当烟雾粒子进入电离室，改变了电离室空气的电离状态，从而宏观表现为电离室的等效电阻增加引起电离室两端的电压增大，由此来确定空气中的烟雾状况。而气敏式传感器是探测空气中某些可燃气体的成分，所以在火灾探测方面，气敏式传感器性能并不如离子式传感器。探测空气中可燃气体的含量。有效地探测煤气、液化石油气、然气、一氧化碳等多种可燃性气体的微量泄漏。适用于石油、化工、煤炭、电力、冶金、电子等工业企业，以及煤气厂、液化石油气站、氢气站等生产和贮存可燃性气体的场所。
烟雾报警器工作原理及设计
烟雾是上升运动的，到达天花底下。烟感报警器通过烟发现火灾。在您没有看到火苗或闻到烟味的时候，烟感器已经知道了。它不停工作，一年365天，每天24小时，从不间断。在报警时，它发出尖啸刺耳的声音，直到烟雾散去。在真实的火灾中它一直工作到被烧毁。
离子传感器是通过测量空气中的正负电荷的平衡来工作的。在传感器内部，有一小片放射性物质，这种物质能在感应室内流动的空气中产生一股微小的电流。在线路板上，有一个电脑芯片用来监测这股电流。当烟雾粒子进入到感应室后，就会扰乱那里的正负电荷的平衡，同时也会使这股电流发生变化。当烟雾逐渐加重，正负电荷的不平衡性就会加强。当这种平衡性达到一定的限度，喇叭就会响起。
1，原理框图
图1 烟雾报警器原理图
元件及封装表1
PCB版
烟雾报警器的制作与调试
制图完成后，根据电路图进行转印，腐蚀，打孔和焊接。在焊接时要注意元器件的扦插顺序，尤其是正负极不能接反。
手工焊接一般分为五步：
1.准备：准备好被焊工件，电烙铁加温到工作温度，烙铁头保持干净并吃好锡,一手握好电烙铁，一手抓好焊锡丝，电烙铁与焊锡丝分居于被焊工件两侧。
2．加热：烙铁头接触被焊工件，包括工件端子和焊盘在内的整个焊件全体要均匀受热，不要施加压力或随意拖动烙铁，时间大概为1～2秒为宜。
3．加焊锡丝：当工件被焊部位升温到焊接温度时，送上焊锡丝并与工件焊点部位接触，熔化并润湿焊点。焊锡应从电烙铁对面接触焊件。送锡量要适量，一般以有均匀、薄薄的一层焊锡，能全面润湿整个焊点为佳。合格的焊点外形应呈圆锥状，没有拖尾。
4．移去焊锡丝：熔入适量焊锡(这时被焊件己充分吸收焊锡并形成一层薄薄的焊料层)后，迅速移去焊锡丝。
5．移去电烙铁：移去焊锡丝后，在助焊剂还未挥发完之前，迅速移去电烙铁。
焊接过程应注意以下几点：
1.要根据焊接件的形状、大小以及焊点和元器件密度等要求来选择合适的烙铁头形状。
2.烙铁头顶端温度应根据焊锡的熔点而定。通常烙铁头的顶端温度应比焊锡熔点高30°～80°C，而且不应包括烙铁头接触焊点时下降的温度。
3.所选电烙铁的热容量和烙铁头的温度恢复时间应能满足被焊工件的热要求。 加热时要靠增加接触面积加快传热，不要用烙铁对焊件加力，因为这样不但加速了烙铁头的损耗，还会对元器件造成损坏或产生不易察觉的隐患。所以要让烙铁头与焊件形成面接触而不是点或线接触，还应让焊件上需要焊锡浸润的部分受热均匀。加热时还应根据操作要求选择合适的加热时间，过程以2-3
秒为宜。
焊接完成后,连通电路,进行调试，如果焊接成功则上面的LED灯就会点亮，烟雾报警器正常工作。如果失败要检查电路是否出现错焊，漏焊短路等情况，检查无误后提交老师评测。
总结心得
通过这次课程设计,我们重温了模拟电路和数字电路的知识,同时学习了阅读器件手册,尝试利用一些新的器件,体验了知识的运用实践.实验中,我们遇到了不少问题,尝试解决这些问题,大大锻炼我们的实践能力.对于电路的焊接工艺,虽然我们做得不够好,但是我们在布局,焊接方面有很大的进步. 实际操作与理论是有一定区别的,实际操作需要基础知识,更是加深了对知识的理解,这就是我们最大的收获.