感煙探測器電路圖（二）：紅外光電感煙火災探測器的研制

發(fā)射電路

圖1為本探測器的發(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，用負向脈沖推動三極管BG1的間歇導通，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輸出的負脈沖同時還作用于接收電路和電源欠壓報警電路。

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組成檢測電路。無煙霧進入暗室時，D2接收不到紅外光，其反向電阻RD2達上百兆歐姆，遠比R5大，故分壓得VD2為高電平。有煙霧進入暗室時，由于煙霧粒子（線長為μm級）對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會小于或非門2的門檻電壓VT2，從而使門2開通，輸出由門1送來的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是報警脈沖。在這里，或非門2同時起著比較作用和開關作用。比較電壓即其門檻電壓VT2；開關作用則由VD2來控制。三極管BG2、電容C3和或非門3等構成記憶電路，用以實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和控制。在報警脈沖的高電平期間，BG2飽和導通，電容C3通過BG2放電。當電容C3的電壓VC3小于門3的門檻電壓VT3時，門3輸出高電平。隨著報警脈沖的不斷到來，BG2不斷導通，使得VC3總小于VT3，結果門3輸出高電平保持不變，驅(qū)動報警電路報警。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警。本探測器同時用聲、光報警。與非門4和5組成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路，用門3輸出的報警高電平通過微動開關K來觸發(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

電源欠壓報警電路

當電源電壓下降到一定程度時，由于發(fā)射電流減小，靈敏度降低，會使電路不能正常報警。設置電源欠壓報警電路，將對此情況作出反應。圖3為電源欠壓報警電路。

圖3 欠壓報警電路

圖中，或非門6和或非門2相似，起著開關和比較作用。BG5是N溝道結型高阻場效應管，當電源電壓降低時，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VD5＜VT6時，門6開通，輸出由門1送來的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是欠壓報警脈沖。欠壓報警為斷續(xù)聲響。

本探測器的參數(shù)為：整機靜態(tài)電流10μA，聲報警電流14mA，脈沖間隔時間8s，報警持續(xù)時間10s，當電源電壓降到7.5V時欠壓報警。這些測試結果表明本探測器已達到外國同類產(chǎn)器的水平。此外，本探測器的設計考慮到可靠性、使用方便和擴展功能等情況，設置了光報警、外接電源輸入線、報警信號輸出線，因此使本探測器的功能更完備。就價格而論，一個同類的進口產(chǎn)品的完稅價高達數(shù)百港元，而本探測器全部采用國產(chǎn)元器件，走國產(chǎn)化之路，售價自然可大大降低。

本探測器的整機電路如圖4所示。