[发明专利]一种高精度烟雾探测的方法及装置

说明书

本发明属于光电感烟探测器技术领域，公开了一种高精度烟雾探测的方法及装置，所述装置包括光电感烟探测器，所述光电感烟探测器包括发射控制电路、发射管、光敏接收管、小信号放大电路和MCU，所述MCU包括ADC；所述方法包括将光电感烟探测器放入标准烟雾浓度中；ADC采集小信号放大电路的输出值，MCU调整小信号放大电路的放大增益，使小信号放大电路输出值接近预设报警阈值；完成光电感烟探测器标定，MCU记录报警阈值、小信号放大电路的增益调整值；将光电感烟探测器安装于工作场所内，并按参数设置小信号放大电路的增益值，进行烟雾探测。本发明的有益效果：能消除元器件差异及组装误差造成的放大电路增益差异，提高光电感烟探测器的探测精度。

【技术领域】

本发明涉及光电感烟探测器技术领域，尤其涉及一种高精度烟雾探测的方法及装置。

【背景技术】

目前感烟探测器主要有两种类型，离子式感烟探测器和光电式感烟探测器。离子式感烟探测器由于具有放射性，目前应用市场逐步减少。光电烟雾探测器具有无放射性污染、受风流和环境湿度变化影响小、成本低、高可靠性等优点，所以光电烟雾探测器取代离子烟雾探测器的趋势越来越明显。光电感烟探测器都需要标定(在标准烟箱内，将标准烟雾浓度下对应ADC采集的数值作为报警的阈值)，以保证光电感烟探测器在预定的标准烟雾浓度时报警。

现有的标定流程，由于元器件个体差异，如发射管辐射强度不同、运放的失调电压不同、电阻电容的的误差等原因，都会造成标准烟雾浓度中小信号放大电路的输出不同，最终的结果是报警阈值都不同，有的大，有的小。而为保证所有制造出来的探测器报警阈值都落在电路输出量程内，报警阈值的设置值往往远低于电路输出量程。小信号放大电路增益未充分利用，再结合MCU(微处理器)的ADC(模数转换模块)分辨率，导致探测器探测精度偏低。同时由于报警阈值设置较低，当ADC受到干扰时，轻微的扰动，就容易达到报警阈值，产生误报警。

请参阅图1所示，图中为现有的光电感烟探测器的标定流程，由于元器件个体差异，如发射管辐射强度不同、运放的失调电压不同、电阻电容的的误差等原因，导致光电感烟探测器探测精度偏低。例如：标准烟箱内，标准烟雾浓度为0.120dB/m，MCU的ADC满量程为3.3V。当ADC为10位时，1LBS＝0.003V，即ADC最小可分辨电压为0.003V。现假设有A、B两台光电感烟探测器，在洁净空气时，小信号放大电路放大电路输出都为0.5V；在标准烟雾浓度时，A机小信号放大电路放大电路输出为3.0V，B机为2.0V。

设定：y为标准烟雾浓度；

V_air为小信号放大电路在洁净空气时输出值；

V_smoke为小信号放大电路在标准烟雾浓度时输出值；

1LBS为ADC可分辨的最小电压；

δ为探测器精度，即能探测到最小的烟雾变化值。

那么δ＝y/((V_smoke-V_air)/1LBS)

A探测器精度：δ＝y/((V_smoke-V_air)/1LBS)＝0.120dB/m/((3.0-0.5)/0.003)＝0.000144dB/m

B探测器精度：δ＝y/((V_smoke-V_air)/1LBS)＝0.120dB/m/((2.0-0.5)/0.003)＝0.000240dB/m。

所以：A机的探测精度更高，且A机的报警阈值为3.0V，B机的报警阈值为2.0V，A机的抗干扰能力更强，不容易产生误报。

由于元器件差异、组装误差等现状客观存在，且如果从减小元器件差异、减小组装误差方面来改善探测器探测精度，成本高昂，不适合于批量生产。因此，有必要提供一种高精度烟雾探测的方法及装置，能消除元器件差异及组装误差造成的放大电路增益差异，提高光电感烟探测器的探测精度，加强产品的一致性，不需要特意挑选元器件，适合批量生产。

【发明内容】