首先，感煙探測(cè)器分類，一般從探測(cè)范圍分類有點(diǎn)型和線型，點(diǎn)型又分為離子感煙與光電感煙，線型又分為激光感煙與分離式紅外光束感煙。而適合我們家庭使用的感煙探測(cè)器，大多數(shù)都為光電感煙探測(cè)器。

光電感煙探測(cè)器的工作原理

光電感煙探測(cè)器是利用起火時(shí)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，當(dāng)煙濃度達(dá)到一定成度后，光電感煙探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。根據(jù)煙粒子對(duì)光線的吸收和散射作用。光電感煙探測(cè)器又分為遮光型和散光型兩種。根據(jù)接入方式和電池供電方式等的不同，又可分為聯(lián)網(wǎng)型煙感，獨(dú)立型煙感，無(wú)線型煙感。

聯(lián)網(wǎng)型感煙探測(cè)器，一般適合大系型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來(lái)理解，就是需要與中心控制主機(jī)配套使用，無(wú)法獨(dú)立工作，只是前端信號(hào)采集無(wú)現(xiàn)場(chǎng)輸出功能。

獨(dú)立型感煙探測(cè)器，一般適合家庭使用，可以現(xiàn)場(chǎng)采集報(bào)警信號(hào)，并現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出報(bào)警聲光，安裝簡(jiǎn)單易用。

無(wú)線型感煙探測(cè)器，一般適合小型家用無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，與中心控制主機(jī)配套使用，與控制主機(jī)采用無(wú)線通訊方式。

光電感煙探測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖如下，當(dāng)火災(zāi)初期，有煙霧產(chǎn)生時(shí)，煙霧進(jìn)入儲(chǔ)煙腔，光敏元件無(wú)法正常接收到紅外光后，探測(cè)器發(fā)出報(bào)警。

光電感煙探測(cè)器安裝注意事項(xiàng)：

1、探測(cè)器至墻壁、梁邊的水平距離，不應(yīng)小于5米；探測(cè)器周圍水平距離0.5米內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物。

2、探測(cè)器至空調(diào)送風(fēng)口最近邊的水平距離，不應(yīng)小于5米；至多孔送風(fēng)頂柵孔口的水平距離，不應(yīng)小于0.5米。

3、不應(yīng)在煙霧，水蒸汽濃度高的場(chǎng)合安裝感煙探測(cè)器。

4、探測(cè)器宜水平安裝，當(dāng)確實(shí)需傾斜安裝時(shí)，傾斜角不應(yīng)大于45度。

感煙探測(cè)器電路圖（一）

該離子感煙探測(cè)器電路基本上可分為以下五個(gè)部分：探測(cè)器工作電源；探測(cè)器接口電路；探測(cè)器煙霧檢測(cè)電路；探測(cè)器報(bào)警電路；探測(cè)器報(bào)警指示燈控制電路．

探測(cè)器工作電源

該探測(cè)器工作電源（見(jiàn)圖1），為+24V直流輸入，輸出+10V工作電壓，采用電容器蓄能；穩(wěn)壓管穩(wěn)壓；晶體管驅(qū)動(dòng)的方式，為探測(cè)器提供+10V的直流工作電壓．

該電源的前級(jí)蓄能電容C9，由于選擇了耐壓為25V的電容器，因此限制了輸入電壓的峰值必須小于25V，這就是該電容多次被擊穿的原因，建議更換為耐壓值大于35V以上，該探測(cè)器對(duì)系統(tǒng)輸入電源的要求就不會(huì)太苛刻，輸入電壓的最大峰值應(yīng)該可以放大到30V，后一級(jí)工作電源的蓄能電容器C7，建議增大電容器的容值，這樣，在探測(cè)器充電間隔期間的工作電壓衰減會(huì)相對(duì)小一些。

圖1 ?電源電路

該電源的最低輸入電壓值若只考慮穩(wěn)壓管的最小穩(wěn)壓電流和T2導(dǎo)通時(shí)經(jīng)R7、尺8分壓到MC145027芯片的輸入應(yīng)≥9V，以及兩次充電間隔期間蓄能電容器C7、C9保證探測(cè)器的正常工作電壓最低可達(dá)20V．

由以上分析，該探測(cè)器的輸入工作電壓范圍大約在20V～30V之間就能保證其正常工作．

探測(cè)器接口電路

該探測(cè)器與系統(tǒng)的接口電路（見(jiàn)圖2），采用了二極管單向?qū)ǖ奶匦裕詷蚴秸鞯男问浇邮栈虬l(fā)送信號(hào)，這樣的二總線接口形式極大地簡(jiǎn)化了工程安裝，方便了用戶的使用和維護(hù)．由于該探測(cè)器工作在+24V，電流≤800mA，因此可采用IN400系列的整流二極管，電阻R1是用來(lái)抑制瞬間尖峰電壓和與系統(tǒng)的阻抗進(jìn)行匹配，其最小動(dòng)態(tài)阻值30kt-I則為合適選擇．解碼器MC145027用于探測(cè)器與系統(tǒng)的信息聯(lián)絡(luò)，編碼方式采用五位三進(jìn)制形式，當(dāng)系統(tǒng)的呼號(hào)編碼輸入與編碼器的代碼一致時(shí)，編碼器的第11端輸出一應(yīng)答信號(hào)，系統(tǒng)讀取道到該信號(hào)后即認(rèn)為該編碼探測(cè)器的當(dāng)前狀態(tài)已被系統(tǒng)讀入并確認(rèn)。

探測(cè)器煙霧檢測(cè)電路

該探測(cè)器煙霧檢測(cè)電路（見(jiàn)圖3），是由離子室的輸出基準(zhǔn)點(diǎn)“B”點(diǎn)電位的變化，來(lái)判斷是否有煙霧發(fā)生，通常狀態(tài)下，“A”點(diǎn)電位接近+1OV，“B”點(diǎn)電位為l／2V，14467的第5端為值班狀態(tài)輸出，當(dāng)有煙霧發(fā)生時(shí)，離子室“B”點(diǎn)電位Vn隨煙霧濃度的增加而減小，當(dāng)Vs小于一定值時(shí)，14467的第5端立即輸出報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙霧的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警輸出．

探測(cè)器報(bào)警電路

該探測(cè)器的報(bào)警電路主要由14467和45027集成電路與幾個(gè)晶體管器件組成（見(jiàn)圖4），在值班狀態(tài)下，14467的第5端檢測(cè)輸出使T4處于導(dǎo)通狀態(tài)，解碼器145027在與系統(tǒng)進(jìn)行信息聯(lián)絡(luò)時(shí)，其第11端的輸出信號(hào)經(jīng)C6和尺1l使T3瞬間導(dǎo)通，再經(jīng)T1輸出一脈寬t~C10·尺11的脈沖（忽略了D7的反向漏電流和JR9+R10的支路電流），系統(tǒng)讀取該脈寬的應(yīng)答信號(hào)后即確認(rèn)無(wú)煙霧發(fā)生為正常狀態(tài)即可送一預(yù)警代碼給145027使其第13段的輸出將T5導(dǎo)通，離子室“”點(diǎn)電位降到1／2V．當(dāng)有煙霧發(fā)生時(shí)，14467~。第5端的檢測(cè)輸出使T4截止，解碼器的第11端輸出信號(hào)由于T4截止，故經(jīng)由C10和R9、R10使T3導(dǎo)通，再經(jīng)T1輸出一脈寬為t~C10·（R9+R10）的脈沖信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)讀取到該脈寬的應(yīng)答信號(hào)，則確認(rèn)為煙霧發(fā)生．同時(shí)“B”點(diǎn)電位也相應(yīng)降低，使14467的檢測(cè)輸出第5端保持煙霧發(fā)生狀態(tài)，此報(bào)警狀態(tài)可延續(xù)至系統(tǒng)復(fù)位后予以解除。

指示燈控制電路

該探測(cè)器的報(bào)警指示燈控制電路（見(jiàn)圖5），在值班狀態(tài)下，14467第l1端的輸出使T6截止，發(fā)光二極管D5無(wú)電流通過(guò)，故而不發(fā)光，當(dāng)有煙霧發(fā)生時(shí)，14467第ll端輸出一個(gè)由R25和C1決定的脈寬信號(hào)，使T6處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)T6導(dǎo)通時(shí)D5上有電流經(jīng)過(guò)可發(fā)光，當(dāng)T6截止時(shí)上無(wú)電流通過(guò)不發(fā)光，這樣T6的開(kāi)關(guān)狀態(tài)就使D5形成了閃爍的預(yù)報(bào)警信號(hào)．

感煙探測(cè)器電路圖（二）：紅外光電感煙火災(zāi)探測(cè)器的研制

發(fā)射電路

圖1為本探測(cè)器的發(fā)射電路原理圖。圖中，CC4047用作方波發(fā)生器。方波周期T≈4.4R1C1。如取C1=0.33μF，R1=6.2ΜΩ，則T=9s。C2、R2組成微分電路。方波經(jīng)微分后，變?yōu)榍把囟盖偷募饷}沖波，再經(jīng)與非門1倒相整形，用負(fù)向脈沖推動(dòng)三極管BG1的間歇導(dǎo)通，使與其串接的紅外發(fā)射二極管D1發(fā)射周期性的紅外光脈沖。門1輸出的負(fù)脈沖同時(shí)還作用于接收電路和電源欠壓報(bào)警電路。

接收電路

圖2為接收電路原理圖。圖中，D2為紅外接收二極管，它與電阻R5組成檢測(cè)電路。無(wú)煙霧進(jìn)入暗室時(shí)，D2接收不到紅外光，其反向電阻RD2達(dá)上百兆歐姆，遠(yuǎn)比R5大，故分壓得VD2為高電平。有煙霧進(jìn)入暗室時(shí)，由于煙霧粒子（線長(zhǎng)為μm級(jí)）對(duì)D1所發(fā)射的紅外光的折射和散射，使D2接收到紅外光，RD2呈指數(shù)律減小，故VD2也顯著減小。在正常接收情況下，VD2會(huì)小于或非門2的門檻電壓VT2，從而使門2開(kāi)通，輸出由門1送來(lái)的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是報(bào)警脈沖。在這里，或非門2同時(shí)起著比較作用和開(kāi)關(guān)作用。比較電壓即其門檻電壓VT2；開(kāi)關(guān)作用則由VD2來(lái)控制。三極管BG2、電容C3和或非門3等構(gòu)成記憶電路，用以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和控制。在報(bào)警脈沖的高電平期間，BG2飽和導(dǎo)通，電容C3通過(guò)BG2放電。當(dāng)電容C3的電壓VC3小于門3的門檻電壓VT3時(shí)，門3輸出高電平。隨著報(bào)警脈沖的不斷到來(lái)，BG2不斷導(dǎo)通，使得VC3總小于VT3，結(jié)果門3輸出高電平保持不變，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。這種記憶電路還可防干擾，避免瞬間出現(xiàn)的干擾脈沖造成的誤報(bào)警。本探測(cè)器同時(shí)用聲、光報(bào)警。與非門4和5組成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路，用門3輸出的報(bào)警高電平通過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)K來(lái)觸發(fā)，振蕩頻率f=1/2.2R9C4，這就是聲響頻率。門5輸出，驅(qū)動(dòng)三極管BG4和BG5，使壓電陶瓷片HTD發(fā)聲，紅色發(fā)光二極管D3發(fā)紅色閃光。

圖2　接收電路原理圖

電源欠壓報(bào)警電路

當(dāng)電源電壓下降到一定程度時(shí)，由于發(fā)射電流減小，靈敏度降低，會(huì)使電路不能正常報(bào)警。設(shè)置電源欠壓報(bào)警電路，將對(duì)此情況作出反應(yīng)。圖3為電源欠壓報(bào)警電路。

圖3 欠壓報(bào)警電路

圖中，或非門6和或非門2相似，起著開(kāi)關(guān)和比較作用。BG5是N溝道結(jié)型高阻場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)電源電壓降低時(shí)，R15上的分壓隨之下降，BG5的VGS減小，溝道電阻呈指數(shù)律急劇減小，使VD5減小。當(dāng)VD5＜VT6時(shí)，門6開(kāi)通，輸出由門1送來(lái)的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是欠壓報(bào)警脈沖。欠壓報(bào)警為斷續(xù)聲響。

本探測(cè)器的參數(shù)為：整機(jī)靜態(tài)電流10μA，聲報(bào)警電流14mA，脈沖間隔時(shí)間8s，報(bào)警持續(xù)時(shí)間10s，當(dāng)電源電壓降到7.5V時(shí)欠壓報(bào)警。這些測(cè)試結(jié)果表明本探測(cè)器已達(dá)到外國(guó)同類產(chǎn)器的水平。此外，本探測(cè)器的設(shè)計(jì)考慮到可靠性、使用方便和擴(kuò)展功能等情況，設(shè)置了光報(bào)警、外接電源輸入線、報(bào)警信號(hào)輸出線，因此使本探測(cè)器的功能更完備。就價(jià)格而論，一個(gè)同類的進(jìn)口產(chǎn)品的完稅價(jià)高達(dá)數(shù)百港元，而本探測(cè)器全部采用國(guó)產(chǎn)元器件，走國(guó)產(chǎn)化之路，售價(jià)自然可大大降低。

本探測(cè)器的整機(jī)電路如圖4所示。