文档介绍：２０２１年第４０卷第１期传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）１５１
ＤＯＩ：１０．于检测灵敏度较低的问题，采用差分放大的方
灾报警器都是传统的光电感烟探测器［１～４］。此类火灾报警式，用烟雾信号减去背景光以后在进行放大，并根据朗伯比
器主要由红外发射器、光敏二极管、遮光叶片、防虫网等组尔定律，采用增加光程的方式，提高光的吸收率，可以对较
成。当没有火灾发生时，探测腔室内没有燃烧颗粒，光敏二弱的光信号进行采集检测，对于减少漏报率具有重大意义。
极管无法接收到光，没有光电流产生；当发生火灾，燃烧产１检测系统基本原理
生的颗粒会进入探测腔室，烟雾粒子对红外光产生吸收和整个系统由 ±１２Ｖ直流电供电，产生一定频率的信号
散射，光敏二极管会接收到一定的光强，烟雾粒子浓度越对光源进行调制［５］，光电转换器件接收到光照后产生光电
大，产生的光电流越强，达到一定阈值，进行火灾报警。此流，通过 I ／Ｖ变换后对电压信号进行调制，最后对两路解调
类普遍使用的烟雾报警器由于利用光学迷宫阻挡外界光，信号进行差分放大得到被测信号，根据预先设定好阈值进
燃烧产生的颗粒进入探测腔室需要一定的时间，有较长的行报警。如上所述，为了解决检测速度慢的问题，选择将光
时间迟滞，直接影响火灾探测的及时性，极易给公共财产和源信号进行调制，由光电转换器件接收到光信号以后，再进
生命安全带来极大威胁，此外，此类烟雾探测器的检测精度行信号解调，可以排除外界干扰光的影响，弱化传统外壳的
万方数据
收稿日期：２０１９-０９-０２１５２传感器与微系统第４０卷
影响，加快检测速度；而面对检测精度不高的问题，首先选过增加光程的方式来提高光的吸收率从而达到检测到微弱
择差分吸收放大，并通过增大光程，增加光的吸收率，进而光强变化的目的。
可以对更加微弱的电信号进行采集处理，提高检测精度。３．１增加光程
２缩短检测时间根据朗伯-比尔定律，当一束平行的单色光垂直照射一
为了缩短烟雾探测时间，将通信行业常用来排除噪声定浓度的吸光物质，入射光被吸光物质吸收的程度与吸收
的调制解调应用于现有的烟雾探测装置，将光源信号进行层厚度和吸光物质浓度成正比，而与透光度成反相关。定
调制，排除外界干扰光的影响，从而免除报警器外壳的使律的数学表达式为
用，缩短烟雾和光电装置接触的时间，提高检测效率。
Ｉｏ１
Ａ＝ｌｇ＝ｌｇ＝ＫＬｃ４
２．１调制电路设计（Ｉ）（Ｔ）（）
载波信号产生电路见图１，利用５５５定时器和双Ｄ触
由式（４）可以看出：摩尔吸光系数Ｋ和入射光强度Ｉｏ