傳感器技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)講稿

1、傳感器技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)傳感器技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上海電機(jī)學(xué)院 仲葆文 2011.8.3 什么是傳感器什么是傳感器 傳感器的作用和地位傳感器的作用和地位 傳感器的定義、組成和分類方法傳感器的定義、組成和分類方法一、傳感器的概念一、傳感器的概念1. 1. 什么是傳感器什么是傳感器 人的體力和腦力勞動(dòng)通過感覺器官接收外界信號(hào)，將這些人的體力和腦力勞動(dòng)通過感覺器官接收外界信號(hào)，將這些信號(hào)傳送給大腦，大腦把這些信號(hào)分析處理傳遞給肌體。信號(hào)傳送給大腦，大腦把這些信號(hào)分析處理傳遞給肌體。 如果用機(jī)器完成這一過程，計(jì)算機(jī)相當(dāng)人的大腦，執(zhí)行機(jī)如果用機(jī)器完成這一過程，計(jì)算機(jī)相當(dāng)人的大腦，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相當(dāng)人的肌體，傳感器相當(dāng)于人的

2、五官和皮膚。構(gòu)相當(dāng)人的肌體，傳感器相當(dāng)于人的五官和皮膚。 傳感器好比人體感官的延長(zhǎng)，因之又稱為傳感器好比人體感官的延長(zhǎng)，因之又稱為“電五官電五官”。傳感器傳感器外外界界信信息息感感 官官大大 腦腦肌肌 體體計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器與“五官”的類比測(cè)控系統(tǒng)測(cè)控系統(tǒng)人人電腦電腦大腦大腦味覺傳感器味覺傳感器舌頭舌頭視覺傳感器視覺傳感器眼睛眼睛聽覺傳感器聽覺傳感器耳朵耳朵觸覺傳感器觸覺傳感器四肢四肢嗅覺傳感器嗅覺傳感器鼻子鼻子電電五五官官五五官官測(cè)酒儀測(cè)酒儀指紋儀指紋儀2.2.傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)的作用和地位n 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)（信息采集）；（信息采集）；n 通信技術(shù)通信技術(shù)

3、 （信息傳輸）；（信息傳輸）；n 計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)p 目前傳感器技術(shù)已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，傳目前傳感器技術(shù)已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，傳感器對(duì)感器對(duì)檢測(cè)和自動(dòng)化技術(shù)檢測(cè)和自動(dòng)化技術(shù)所起的作用遠(yuǎn)比家用電器所所起的作用遠(yuǎn)比家用電器所起到的作用大的多。起到的作用大的多。（ FMS、CIMS、無人駕駛汽車、大型發(fā)電機(jī)組監(jiān)測(cè)、過程控制等）p 傳感器廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、傳感器廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療診斷、軍事領(lǐng)域醫(yī)療診斷、軍事領(lǐng)域（目標(biāo)跟蹤、導(dǎo)彈制導(dǎo)、自動(dòng)探測(cè)、通信指揮系統(tǒng)等） 、航空航天、航空航天（衛(wèi)星測(cè)控、海洋探測(cè)） 、現(xiàn)代辦公設(shè)、現(xiàn)代辦公設(shè)備

4、、智能樓宇、生物工程、環(huán)境保護(hù)、安全防范和家備、智能樓宇、生物工程、環(huán)境保護(hù)、安全防范和家用電器等領(lǐng)域。用電器等領(lǐng)域。是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分。是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分。p 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，需要用各種現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，需要用各種傳感器監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程的各個(gè)參數(shù)，傳感器是自傳感器監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程的各個(gè)參數(shù)，傳感器是自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)器件，直接影響到自動(dòng)化技術(shù)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)器件，直接影響到自動(dòng)化技術(shù)的水平。的水平。p 工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)火星探索者火星探索者阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的“赫耳赫耳墨斯墨斯”價(jià)值價(jià)值4 4萬美

5、元，可攜帶萬美元，可攜帶2 2架攝像機(jī)，發(fā)揮了很好作用。架攝像機(jī)，發(fā)揮了很好作用。高性能武器平臺(tái)的基礎(chǔ)高性能武器平臺(tái)的基礎(chǔ)精確打擊精確打擊射頻卡門禁射頻卡門禁 紡紡 織織 品品精確的 煙草烘干煙草烘干木材烘干木材烘干芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性紙紙 品品專為您的需求所設(shè)計(jì)的專為您的需求所設(shè)計(jì)的濕度傳感器濕度傳感器NOXNO + NO2dust sootH2SH2OHCC-totalCO2COO2HCN HCl HF NH3SO2煙氣測(cè)量煙氣測(cè)量火災(zāi)探測(cè)火災(zāi)探測(cè)波數(shù)/cm-1時(shí)間/min吸光度/A木塊加熱木塊加熱CO2光譜瀑布圖光譜瀑布圖木塊加熱木塊加熱CO和和CO2

6、濃度濃度變化變化t/min波數(shù)/cm-1時(shí)間/min吸光度/A木塊加熱木塊加熱CO光譜瀑布圖光譜瀑布圖常德大火常德大火p傳感器具有以下作用和功能傳感器具有以下作用和功能 （1 1） 測(cè)量與數(shù)據(jù)采集測(cè)量與數(shù)據(jù)采集（2 2） 檢測(cè)與控制檢測(cè)與控制（3 3） 診斷與監(jiān)測(cè)診斷與監(jiān)測(cè)（4 4） 輔助觀測(cè)儀器輔助觀測(cè)儀器（5 5） 資源探測(cè)資源探測(cè)（6 6） 環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)（7 7） 醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生（8 8） 家用電器家用電器 傳感器已滲透到宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、軍事國(guó)防、傳感器已滲透到宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、軍事國(guó)防、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、商環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、商檢質(zhì)

7、檢、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域?？梢詸z質(zhì)檢、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f：幾乎每個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，以至各種復(fù)毫不夸張地說：幾乎每個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，以至各種復(fù)雜工程系統(tǒng)，都離不開各種各樣的傳感器。雜工程系統(tǒng)，都離不開各種各樣的傳感器。 由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國(guó)十分重方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國(guó)十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。視這一領(lǐng)域的發(fā)展。3. 3. 傳感器的定義、組成和分類方法傳感器的定義、組成和分類方法3.1 3.1 傳感器定義傳感器定義p 廣義：廣義：傳感器是一種能把特

8、定的信息（物理、化學(xué)、生物）按傳感器是一種能把特定的信息（物理、化學(xué)、生物）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。p 狹義：狹義：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。p 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB766587GB766587） 對(duì)傳感器（對(duì)傳感器（Sensor/transducerSensor/transducer）定義是：）定義是： 能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置。信號(hào)的器件和裝置。3.2 3.2 傳感器的組成傳感器的

9、組成元件式傳感器組成框圖：元件式傳感器組成框圖：被測(cè)量被測(cè)量轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件電參量電參量被測(cè)量被測(cè)量敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件非電量非電量電參量電參量結(jié)構(gòu)式傳感器組成框圖結(jié)構(gòu)式傳感器組成框圖：傳感器的組成舉例傳感器的組成舉例 壓 力 作 用 膜 片 形 變 （ 應(yīng) 變 ） 應(yīng) 變 片 電 阻 改 變 敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件壓力傳感器壓力傳感器3.3 3.3 傳感器的圖形符號(hào)傳感器的圖形符號(hào) 3.4 3.4 傳感器的分類傳感器的分類 接近開關(guān)接近開關(guān) 超聲波傳感器超聲波傳感器 火災(zāi)傳感器火災(zāi)傳感器 光傳感器在智能照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用光傳感器在智能照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 智能小區(qū)周邊

10、防范系統(tǒng)智能小區(qū)周邊防范系統(tǒng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安防報(bào)警領(lǐng)域中的應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安防報(bào)警領(lǐng)域中的應(yīng)用二、常用傳感器及其應(yīng)用二、常用傳感器及其應(yīng)用1.1.常用的接近開關(guān)應(yīng)用簡(jiǎn)介常用的接近開關(guān)應(yīng)用簡(jiǎn)介 在各類開關(guān)中，有一種對(duì)接近它的物體有感知能力的元件位移傳感器。利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。接近開關(guān)的主要用途接近開關(guān)的主要用途接近開關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)接近開關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有

11、廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。 在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動(dòng)門，在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動(dòng)門，自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫等重地，通料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在控常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制，制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制，也都使用著大量的接近開關(guān)也都使用著大量的接近開關(guān)。接近開關(guān)種類接近開關(guān)種類 因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)

12、不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的“感知感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：（1 1） 渦流式接近開關(guān)渦流式接近開關(guān) （2 2） 電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)（3 3） 霍爾接近開關(guān)霍爾接近開關(guān)（4 4） 光電式接近開關(guān)光電式接近開關(guān)（5 5） 熱釋電式接近開關(guān)熱釋電式接近開關(guān)1.1 1.1 渦流式接近開關(guān)渦流式接近開關(guān) 這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用利用導(dǎo)導(dǎo)電物體電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的接近開關(guān)時(shí)，在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的接近開關(guān)時(shí)，

13、使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。 這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。物體必須是導(dǎo)電體。 電感式接近開關(guān)電感式接近開關(guān)可以在不與目標(biāo)物實(shí)際接觸的情可以在不與目標(biāo)物實(shí)際接觸的情況下檢測(cè)靠近傳感器的金屬目標(biāo)物況下檢測(cè)靠近傳感器的金屬目標(biāo)物。 分類： 通用型：主要檢測(cè)黑色金屬（鐵）。 所有金屬型：在相同的檢測(cè)距離內(nèi)檢測(cè)任何金屬。 有色金屬型：主要檢測(cè)鋁一類的有色

14、金屬。 電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過整形放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出。電感式接近開關(guān)的工作原理電感式接近開關(guān)的工作原理 振蕩電路中的線圈L產(chǎn)生一個(gè)高頻磁場(chǎng)。當(dāng)目標(biāo)物接近磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)在目標(biāo)物中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流（渦電流）。隨著目標(biāo)物接近傳感器，感應(yīng)電流增強(qiáng)，引起振蕩電路中的負(fù)載加大。然后，振蕩減弱直至停止。傳感器利用振幅檢測(cè)，并輸出檢測(cè)信號(hào)。接近開關(guān)的基本形狀a)圓柱形

15、b)方形 接近開關(guān)的輸出元件一般是晶體三極管，根據(jù)晶體管的類型不同，接近開關(guān)分為NPN型輸出或PNP型輸出，在連接到PLC上時(shí)應(yīng)注意選擇合適的類型。 接近開關(guān)輸出電路a）NPN型 b）PNP型接近開關(guān)引腳的輸出形式 接近開關(guān)引出的接線根據(jù)接近開關(guān)的輸出形式的不同，分為2線、3線及4線等幾種。1 1）兩線制接近開關(guān)）兩線制接近開關(guān) 有源兩線制接近開關(guān)分直流與交流，此類接近開關(guān)的特點(diǎn)就是引出線為兩根線，負(fù)載與接近開關(guān)串聯(lián)后接到電源上。直流兩線制接近開關(guān)分二極管極性保護(hù)與整流橋極性保護(hù)，前者在接電源時(shí)需要注意極性，后者就不需要注意極性。交流兩線制接近開關(guān)就不需要注意極性。兩線制接近開關(guān)a) 二極管極

16、性保護(hù) b) 整流橋極性保護(hù)2 2）直流三線制（或四線制）接近開關(guān)）直流三線制（或四線制）接近開關(guān) 直流三線式接近開關(guān)的輸出元件是晶體三極管，當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí),相當(dāng)于一個(gè)接點(diǎn)（常開或常閉）導(dǎo)通，此類接近開關(guān)的輸出引線為3根線。直流四線制接近開關(guān)與三線制相同，只是同時(shí)提供一個(gè)常閉和一個(gè)常開輸出，有4根線引出。 接近開關(guān)引腳的識(shí)別接近開關(guān)引腳的識(shí)別接近開關(guān)的輸出引線一般應(yīng)按說明書或標(biāo)簽上給出的接線圖用導(dǎo)線顏色加以識(shí)別。在有些品牌的接近開關(guān)給出的接線圖上，導(dǎo)線顏色采用英文縮寫，分別為：BK（BLACK）黑色：一般為輸出線，輸出為常開。BN（BROWN）棕色：一般為電源線，接電源正極。BU（BLUE）藍(lán)

17、色：一般為電源線，接電源負(fù)極。WH（WHITE）白色：一般為輸出線，輸出為常閉。RE（RED） 紅色：一般為電源線，接電源正極。YE（YELLO）黃色：一般為輸出線，輸出為常閉。在絕大部分情況下，輸出引線為棕、黑、藍(lán)、白等4種顏色（三線制的為棕、黑、藍(lán)），也有少部分品牌采用紅、藍(lán)、白、黃等4種顏色（三線制的為紅、藍(lán)、白）。此時(shí)紅、藍(lán)、白、黃等顏色即代替了一般情況下的棕、黑、藍(lán)、白等顏色，分別作為電源正極、輸出常開、電源負(fù)極及輸出常閉使用。1.2 1.2 電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān) 接近開關(guān)中的電容由兩塊平行的金屬板構(gòu)成。一般可通過改變板之間的距離、相對(duì)面積、或介質(zhì)屬性所引起的電容量變化來反映

18、相應(yīng)的位移量變化。 電容式接近開關(guān)的測(cè)量面通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。電容式液位開關(guān)電容式液位開關(guān)1.3 1.3 霍爾接近開關(guān)霍爾接近開關(guān) 霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)，也稱為磁性開關(guān)。當(dāng)磁性磁性物件物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生

19、霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在垂直金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種物理現(xiàn)象稱為于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。這是由科學(xué)家愛德文霍爾效應(yīng)。這是由科學(xué)家愛德文霍爾在霍爾在18791879年發(fā)現(xiàn)的。年發(fā)現(xiàn)的。產(chǎn)生的電勢(shì)差稱為霍爾電壓。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱產(chǎn)生的電勢(shì)差稱為霍爾電壓。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾傳感器。為霍爾傳感器。B在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體，并將它們

20、和相應(yīng)的處在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體，并將它們和相應(yīng)的處理電路裝在一個(gè)殼體內(nèi)，做成一個(gè)探頭，將霍爾器件的輸理電路裝在一個(gè)殼體內(nèi)，做成一個(gè)探頭，將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來，構(gòu)成霍爾入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來，構(gòu)成霍爾接近傳感器。接近傳感器。霍爾接近傳感器和接近開關(guān)霍爾接近傳感器和接近開關(guān)當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這

21、種控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。 霍爾霍爾接近開關(guān)主要用于各種自動(dòng)控制裝置，完成所需的位置控制，加工尺寸接近開關(guān)主要用于各種自動(dòng)控制裝置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、各種計(jì)數(shù)、各種流程的自動(dòng)銜接、液位控制、轉(zhuǎn)速檢控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、各種計(jì)數(shù)、各種流程的自動(dòng)銜接、液位控制、轉(zhuǎn)速檢測(cè)等等?；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特測(cè)等等?；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作

22、。工作。這是最常用的霍爾開關(guān)，它的直徑這是最常用的霍爾開關(guān)，它的直徑為為12毫米，固定時(shí)只要在設(shè)備外殼毫米，固定時(shí)只要在設(shè)備外殼上打一個(gè)上打一個(gè)12毫米的園孔就能輕松固毫米的園孔就能輕松固定，長(zhǎng)度約定，長(zhǎng)度約30毫米，背后有工作指毫米，背后有工作指示燈，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)紅色示燈，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)紅色LED點(diǎn)點(diǎn)亮，平時(shí)處于熄滅狀態(tài)。亮，平時(shí)處于熄滅狀態(tài)。右圖的霍爾流量計(jì)殼體內(nèi)裝右圖的霍爾流量計(jì)殼體內(nèi)裝有一個(gè)帶磁體的葉輪，磁體有一個(gè)帶磁體的葉輪，磁體旁裝有霍爾開關(guān)電路，被測(cè)旁裝有霍爾開關(guān)電路，被測(cè)流體從管道一端通入，推動(dòng)流體從管道一端通入，推動(dòng)葉輪帶動(dòng)與之相連的磁體轉(zhuǎn)葉輪帶動(dòng)與之相連的磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過霍

23、爾器件時(shí)，電路動(dòng)，經(jīng)過霍爾器件時(shí)，電路輸出脈沖電壓，由脈沖的數(shù)輸出脈沖電壓，由脈沖的數(shù)目，可以得到流體的流速。目，可以得到流體的流速。若知管道的內(nèi)徑，可由流速若知管道的內(nèi)徑，可由流速和管徑求得流量。和管徑求得流量?；魻柫髁坑?jì)霍爾流量計(jì)霍爾流量計(jì)霍爾流量計(jì)霍爾液位傳感器霍爾液位傳感器霍爾器件裝在容器外面，永磁體支在浮子上，隨著液位變化，作用到霍爾器件上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度改變，從而可測(cè)得液位。 有觸點(diǎn)式的磁性開關(guān)用舌簧開關(guān)（干簧管）作磁場(chǎng)檢測(cè)元件。舌簧開關(guān)成型于合成樹脂塊內(nèi)，并且一般還有動(dòng)作指示燈、過電壓保護(hù)電路也塑封在內(nèi)。 一般用于氣缸位置檢測(cè)的都是磁性開關(guān)。這些氣缸的缸筒采用導(dǎo)磁性弱、隔磁性強(qiáng)

24、的材料，如硬鋁、不銹鋼等。在非磁性體的活塞上安裝一個(gè)永久磁鐵的磁環(huán)，這樣就提供了一個(gè)反映氣缸活塞位置的磁場(chǎng)。而安裝在氣缸外側(cè)的磁性開關(guān)則是用來檢測(cè)氣缸活塞位置，即檢測(cè)活塞的運(yùn)動(dòng)行程的。 當(dāng)氣缸中隨活塞移動(dòng)的磁環(huán)靠近開關(guān)時(shí)，舌簧開關(guān)的兩根簧片被磁化而相互吸引，觸點(diǎn)閉合；當(dāng)磁環(huán)移開開關(guān)后，簧片失磁，觸點(diǎn)斷開。 觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)發(fā)出電控信號(hào)，在控制器（如PLC）的自動(dòng)控制中，可以利用該信號(hào)判斷氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或活塞所處的位置。 磁性開關(guān)與磁性開關(guān)與plc的接線的接線 磁性開關(guān)有藍(lán)色和棕色2根引出線，使用時(shí)藍(lán)色引出線應(yīng)連接到PLC 輸入公共端，棕色引出線應(yīng)連接到PLC輸入端。（系為三菱FX2n系列PLC

25、）。磁性開關(guān)的內(nèi)部電路如下圖中虛線內(nèi)所示。磁性開關(guān)內(nèi)部電路 1.4 1.4 光電式接近開關(guān)光電式接近開關(guān) 利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。 按照接收器接收光的方式的不同可分為：按照接收器接收光的方式的不同可分為： 1)漫射型漫射型 2)對(duì)射型對(duì)射型 3)反射型反射型1)漫反射型光電傳感器漫反射型光電傳感器 漫射式光電開關(guān)是利用光照射到被測(cè)物體上后反射回來的光線而工作的，由于物體反射的光線為漫射光，故稱為漫射式光電接近開關(guān)。 它的光發(fā)射器與光接收器處

26、于同一側(cè)位置，且為一體化結(jié)構(gòu)。在工作時(shí)，光發(fā)射器始終發(fā)射檢測(cè)光，若接近開關(guān)前方一定距離內(nèi)沒有物體，則沒有光被反射到接收器，接近開關(guān)處于常態(tài)而不動(dòng)作；反之若接近開關(guān)的前方一定距離內(nèi)出現(xiàn)物體，只要反射回來的光強(qiáng)度足夠，則接收器接收到足夠的漫射光就會(huì)使接近開關(guān)動(dòng)作而改變輸出的狀態(tài)。 動(dòng)作選擇開關(guān)的功能是選擇受光動(dòng)作(Light亮動(dòng)) 或遮光動(dòng)作(Drag暗動(dòng))模式。 即當(dāng)此開關(guān)按順時(shí)針方向充分旋轉(zhuǎn)時(shí)（L 側(cè)），則進(jìn)入檢測(cè)-ON 模式；當(dāng)此開關(guān)按逆時(shí)針方向充分旋轉(zhuǎn)時(shí)（D側(cè)），則進(jìn)入檢測(cè)-OFF模式。 2)鏡面反射型光電傳感器鏡面反射型光電傳感器 反光鏡可以把縱波轉(zhuǎn)換為橫波。發(fā)射器發(fā)射的是縱波，而接收器

27、只能接收橫波。發(fā)射器發(fā)射的縱波經(jīng)過反光鏡把縱波轉(zhuǎn)變成橫波，由接收器接收。由于物體沒有把縱波轉(zhuǎn)變?yōu)闄M波的功能，因此，無論物體光亮度如何，只能把發(fā)射器發(fā)射的縱波返回，接收器不能接收到橫波信號(hào)，這樣，就可以準(zhǔn)確地檢測(cè)物體的有無。3)對(duì)射型光電傳感器對(duì)射型光電傳感器很少使用此類光電傳感器很少使用此類光電傳感器 安裝不方便，占用較大安裝空間；安裝不方便，占用較大安裝空間； 不能檢測(cè)透明和體積小的物體；不能檢測(cè)透明和體積小的物體； 各種光電開關(guān)1.5 1.5 熱釋電式接近開關(guān)熱釋電式接近開關(guān) 用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同

28、的物體接近時(shí)，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測(cè)出有物體接近。 熱釋電紅外線傳感器是熱釋電紅外線傳感器是8080年代發(fā)展起來的一種新年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。它能以非接觸形式檢測(cè)出型高靈敏度探測(cè)元件。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火動(dòng)各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自動(dòng)覽測(cè)等。報(bào)警、自動(dòng)覽測(cè)等。 熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰

29、、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)“菲涅爾透鏡”，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出1020米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。 人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為910（um），在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為710（um），正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，

30、而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器。 紅外線熱釋電傳感器的安裝要求紅外線熱釋電傳感器的安裝要求紅外線熱釋電人體傳感器只能安裝在室內(nèi)，其誤報(bào)率與安裝的位置和方式有極大的關(guān)系.。正確的安裝應(yīng)滿足下列條件：1、紅外線熱釋電傳感器應(yīng)離地面2.0-2.2米。2、紅外線熱釋電傳感器遠(yuǎn)離空調(diào), 冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。3、紅外線熱釋電傳感器探測(cè)范圍內(nèi)不得隔有屏風(fēng)、家具、大型盆景或其他隔離物。4、紅外線熱釋電傳感器不要直對(duì)窗口，否則窗外的熱氣流擾動(dòng)和人員走動(dòng)會(huì)引起誤報(bào)，有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動(dòng)的地方。

31、紅外線熱釋電傳感器對(duì)人體的敏感程度還和人的運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系很大。紅外線熱釋電傳感器對(duì)于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感, 而對(duì)于橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動(dòng)則最為敏感. 在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳檢測(cè)靈敏度極為重要的一環(huán)。 超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的。由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的。 超聲波的特性是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小。超聲波的特性是頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小。 它最顯著的特性是方

32、向性好，且在液體、固體中它最顯著的特性是方向性好，且在液體、固體中衰減很小，穿透本領(lǐng)大，碰到介質(zhì)分界面會(huì)產(chǎn)生衰減很小，穿透本領(lǐng)大，碰到介質(zhì)分界面會(huì)產(chǎn)生明顯的反射和折射，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)中。明顯的反射和折射，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)中。 要以超聲波作為檢測(cè)手段，必須能產(chǎn)生超聲波和要以超聲波作為檢測(cè)手段，必須能產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器。超聲波傳感器按其工作原理，可分為壓電感器。超聲波傳感器按其工作原理，可分為壓電式、磁致伸縮式式、磁致伸縮式 、電磁式等，以壓電式最為常、電磁式等，以壓電式最為常用用2.超聲波傳感器 壓電

33、式超聲波傳感器是利用壓電式超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)原理來壓電材料的壓電效應(yīng)原理來工作的。常用的壓電材料主工作的。常用的壓電材料主要有壓電晶體和壓電陶瓷。要有壓電晶體和壓電陶瓷。壓電式超聲波傳感器又分為壓電式超聲波傳感器又分為發(fā)生器發(fā)生器( (發(fā)射探頭發(fā)射探頭) ) 和接收器和接收器( (接收探頭接收探頭) ) 兩種。兩種。超聲波接收器超聲波接收器利用正壓電效應(yīng)原理進(jìn)行工作。 當(dāng)超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮，在晶片的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生極性相反的電荷，這些電荷被轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)放大后送到測(cè)量電路，最后記錄或顯示出來。超聲波發(fā)生器超聲波發(fā)生器利用逆壓電效應(yīng)的原理將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械

34、振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波。當(dāng)外加交變電壓的頻率等于壓電材料的固有頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振，此時(shí)產(chǎn)生的超聲波最強(qiáng)。 壓電式超聲波傳感器可以產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的高頻超聲波，其聲強(qiáng)可達(dá)幾十瓦每平方厘米 超聲波傳感器的應(yīng)用 超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波測(cè)液位 在液罐上方安裝空氣傳導(dǎo)在液罐上方安裝空氣傳導(dǎo)型超聲發(fā)射器和接收器，根據(jù)型超聲發(fā)射器和接收器，根據(jù)超聲波的往返時(shí)間，就可測(cè)得超聲波的往返時(shí)間，就可測(cè)得液體的液面。液體的液面。 超聲波液位傳感器超聲波探傷超聲波探傷 超聲波探傷是目前應(yīng)超聲波探傷是目前應(yīng)用十分廣泛的無損探用十分廣泛的無損探傷手段。它既可檢測(cè)傷手段。它既可檢測(cè)材料表面的缺陷，又材料表面的缺陷，又可檢

35、測(cè)內(nèi)部幾米深的可檢測(cè)內(nèi)部幾米深的缺陷，這是缺陷，這是x x光探傷所光探傷所達(dá)不到的深度。達(dá)不到的深度。 超聲探傷反射波超聲探傷反射波形形裂紋裂紋物料疊放高度測(cè)物料疊放高度測(cè)量量超聲波多普勒測(cè)量車速超聲波多普勒測(cè)量車速3.3.火災(zāi)傳感器火災(zāi)傳感器 物質(zhì)燃燒過程是一種伴隨有煙、光、熱的化學(xué)反應(yīng)過程。物質(zhì)燃燒過程是一種伴隨有煙、光、熱的化學(xué)反應(yīng)過程。在物質(zhì)燃燒過程中，一般有下列現(xiàn)象產(chǎn)生：在物質(zhì)燃燒過程中，一般有下列現(xiàn)象產(chǎn)生： 熱（溫度）熱（溫度）：凡是物質(zhì)燃燒，必有熱量釋放，使得環(huán)凡是物質(zhì)燃燒，必有熱量釋放，使得環(huán)境溫度升高，這是物質(zhì)燃燒的基本特征之一。境溫度升高，這是物質(zhì)燃燒的基本特征之一。 燃燒

36、氣體與煙霧燃燒氣體與煙霧：普通可燃物質(zhì)在燃燒開始時(shí)，往往普通可燃物質(zhì)在燃燒開始時(shí)，往往首先釋放出燃燒氣體和煙霧。其具有流動(dòng)性和毒害性，首先釋放出燃燒氣體和煙霧。其具有流動(dòng)性和毒害性，能潛入建筑物的任何空間，因此構(gòu)成物質(zhì)燃燒過程的能潛入建筑物的任何空間，因此構(gòu)成物質(zhì)燃燒過程的又一特征又一特征 火焰（光）火焰（光）：火焰是物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的灼熱發(fā)光的氣體火焰是物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的灼熱發(fā)光的氣體部分?；鹧婀庾鳛槿紵蔫b別特征之一，也是重要的部分?；鹧婀庾鳛槿紵蔫b別特征之一，也是重要的火災(zāi)探測(cè)參數(shù)。火災(zāi)探測(cè)參數(shù)。 以物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的各種火災(zāi)現(xiàn)象為依據(jù)，以物質(zhì)燃燒過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)，可形成

37、不同的火災(zāi)探測(cè)方法：空氣離化法光電感煙探測(cè)法溫度（熱）探測(cè)法火焰光探測(cè)法可燃?xì)怏w探測(cè)法復(fù)合探測(cè)法（1）感溫式火災(zāi)探測(cè)器： 火災(zāi)時(shí)物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使周圍溫度發(fā)生變化。感溫式火災(zāi)探測(cè)器是對(duì)警戒范圍中某一點(diǎn)或某一線路周圍溫度變化時(shí)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。它是將溫度 的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以達(dá)到報(bào)警目的。根據(jù)監(jiān)測(cè)溫度參數(shù)的不同，一般用于工業(yè)和民用建筑中的感溫式火災(zāi)探測(cè)器有定溫式、差溫式、差定溫式等幾種。定溫式：定溫式：溫度上升到預(yù)定值時(shí)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。差溫式：差溫式：環(huán)境溫度的溫升速度超過一定值時(shí)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。差定溫式：差定溫式：兼有定溫、差溫兩種功能的火災(zāi)探測(cè)器。感溫探測(cè)器對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)溫度參數(shù)

38、的敏感，其關(guān)鍵是由組成探測(cè)器 核心部件熱敏元件決定。熱敏元件是利用某些物體的物理性質(zhì)隨溫度變化而發(fā)生變化的敏感材料制成。例如：易熔合金或熱敏絕緣材料、雙金屬片、熱電偶、熱敏電阻、半導(dǎo)體材料等。感溫式火災(zāi)探測(cè)器適宜安裝于起火后產(chǎn)生煙霧較小的場(chǎng)所。平時(shí)溫度較高的場(chǎng)所不宜安裝感溫式火災(zāi)探測(cè)器?；馂?zāi)探測(cè)器實(shí)例：火災(zāi)探測(cè)器實(shí)例： 點(diǎn)型感溫探測(cè)器光纖光柵溫度探測(cè)器光纖光柵溫度探測(cè)器 感溫探測(cè)器是光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的核心部分，由感溫探測(cè)器是光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的核心部分，由測(cè)量光柵、導(dǎo)熱感溫元件測(cè)量光柵、導(dǎo)熱感溫元件( (無電元件無電元件) )等部分組成，使用不等部分組成，使用不銹鋼管進(jìn)行保護(hù)。實(shí)

39、際使用時(shí)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可以安裝多個(gè)感銹鋼管進(jìn)行保護(hù)。實(shí)際使用時(shí)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可以安裝多個(gè)感溫探頭溫探頭( (具體數(shù)量根據(jù)使用需要確定具體數(shù)量根據(jù)使用需要確定) )，它們之間相互串接，它們之間相互串接起來，采用特殊結(jié)構(gòu)與光纜連接。圖起來，采用特殊結(jié)構(gòu)與光纜連接。圖1 1為單個(gè)感溫探頭結(jié)為單個(gè)感溫探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。構(gòu)簡(jiǎn)圖。 1 2 3 4 5 1 感溫探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 其中，1為連接光纜，2為探頭保護(hù)管，3為測(cè)量光柵，4為導(dǎo)熱感溫元件，5為單模光纖。探頭環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，由探頭保護(hù)管經(jīng)導(dǎo)熱感溫元件傳導(dǎo)到測(cè)量光柵，導(dǎo)致光線波長(zhǎng)發(fā)生變化。通過探測(cè)此波長(zhǎng)的變化，獲得環(huán)境溫度，達(dá)到溫度傳感的目的。測(cè)量光柵：A為柵距芯層

40、包層A光波折射率 n1折射率 n2折射率n反射光光柵（2 2）感煙式火災(zāi)探測(cè)器）感煙式火災(zāi)探測(cè)器在火災(zāi)初期，由于溫度較低，物質(zhì)多處于陰燃階段，所以在火災(zāi)初期，由于溫度較低，物質(zhì)多處于陰燃階段，所以產(chǎn)生大量煙霧。煙霧是早期火災(zāi)的重要特征之一，感煙式產(chǎn)生大量煙霧。煙霧是早期火災(zāi)的重要特征之一，感煙式火災(zāi)探測(cè)器是能對(duì)可見的或不可見的煙霧粒子響應(yīng)的火災(zāi)火災(zāi)探測(cè)器是能對(duì)可見的或不可見的煙霧粒子響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。它是將探測(cè)部位煙霧濃度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)探測(cè)器。它是將探測(cè)部位煙霧濃度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)報(bào)警目的一種器件。感煙式火災(zāi)探測(cè)器有離子感煙式、現(xiàn)報(bào)警目的一種器件。感煙式火災(zāi)探測(cè)器有離子感煙式、光電

41、感煙式、激光感煙式等幾種型式。光電感煙式、激光感煙式等幾種型式。感煙式火災(zāi)探測(cè)器適宜安裝在發(fā)生火災(zāi)后產(chǎn)生煙霧較大或感煙式火災(zāi)探測(cè)器適宜安裝在發(fā)生火災(zāi)后產(chǎn)生煙霧較大或容易產(chǎn)生陰燃的場(chǎng)所；它不宜安裝在平時(shí)煙霧較大或通風(fēng)容易產(chǎn)生陰燃的場(chǎng)所；它不宜安裝在平時(shí)煙霧較大或通風(fēng)速度較快的場(chǎng)所。速度較快的場(chǎng)所。 離子感煙探測(cè)器基本原理IIIIII0UISI 工作原理圖（雙極電離室） 工作曲線圖（工作在I區(qū)） 在離子感煙火災(zāi)探測(cè)器中，利用同位素放射源，使電離室內(nèi)的空氣產(chǎn)生電離，使電離室在電子電路中呈現(xiàn)電阻特性； 當(dāng)煙霧進(jìn)入電離室后，改變了空氣電離的離子數(shù)量，離子被煙霧粒子俘獲，電離電流減小，極間阻值增大（虛線特

42、性）；I歐姆定律區(qū)II中間區(qū)III飽和電流區(qū) 離子感煙探測(cè)器結(jié)構(gòu) 光電感煙探測(cè)器-散射型前向散射型后向散射型 光電感煙探測(cè)器結(jié)構(gòu)離子感煙探測(cè)器離子感煙探測(cè)器 光電感煙探測(cè)器光電感煙探測(cè)器散射光型和離子感煙探測(cè)器在煙的質(zhì)量濃度相同散射光型和離子感煙探測(cè)器在煙的質(zhì)量濃度相同條件下條件下, ,響應(yīng)靈敏度與煙類型的定性關(guān)系響應(yīng)靈敏度與煙類型的定性關(guān)系 兩種探測(cè)器優(yōu)缺點(diǎn)比較離子探測(cè)器 (1)離子感煙探測(cè)器對(duì)小粒子響應(yīng)靈敏度高,光電感煙探測(cè)器對(duì)大粒子響應(yīng)靈敏度高; (2)離子感煙探測(cè)器，隨著煙的色帶由可見煙到不可見煙的變化，相對(duì)響應(yīng)靈敏度增加得很小，即離子感煙探測(cè)器響應(yīng)靈敏度與煙的顏色近似無關(guān)； (3)離

43、子探測(cè)器優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,缺點(diǎn)是易受環(huán)境干擾,且存在放射性污染;光電探測(cè)器 (1)散射光型探測(cè)器對(duì)灰色的可見煙具有較高的響應(yīng)靈敏度，由于黑煙對(duì)光的吸收作用而對(duì)其響應(yīng)較遲鈍; (2)光電探測(cè)器優(yōu)點(diǎn)是不存在污染,缺點(diǎn)是對(duì)小粒子響應(yīng)小.4.4.激光對(duì)射探測(cè)器在防盜報(bào)警中的應(yīng)用激光對(duì)射探測(cè)器在防盜報(bào)警中的應(yīng)用 紅外對(duì)射和紅外柵欄作為最早出現(xiàn)的周界報(bào)警產(chǎn)品之一，在全世界應(yīng)用及其廣泛。但由于紅外產(chǎn)品本身的缺陷其光源上的先天不足使其面臨發(fā)展瓶頸 。紅外光擴(kuò)散角大，功率密度小，易受白光抑制干擾，需要聚焦才能形成探測(cè)用光束，同時(shí)需要特殊材料過濾掉雜光。這使整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且造成高能耗。 激光功率密度大且直線傳

44、播，作為替代紅外光源是最理想的光源。激光對(duì)射、激光柵欄在穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力、能耗、性價(jià)比等各方面具有全面的優(yōu)勢(shì)，可以大量進(jìn)入普通家居和周界報(bào)警防范中。 在家居應(yīng)用中，激光柵欄激光柵欄低能耗高可靠性特點(diǎn)可以對(duì)家居所有門窗和圍墻進(jìn)行多層全封閉設(shè)防使用，形成縱深防范，真正達(dá)到御賊于外的目的。普通4光束24小時(shí)全天使用，按每戶20付探頭計(jì)算能耗僅2瓦。而且由于性能穩(wěn)定，抗雜光干擾和同頻干擾，無誤報(bào)，比使用主動(dòng)和被動(dòng)紅外更具綜合優(yōu)勢(shì)。 在周界防范中，激光柵欄高可靠性、抗干擾特點(diǎn)，可以大量應(yīng)用到各種復(fù)雜環(huán)境的周界防范中，包括變電站、機(jī)場(chǎng)等野外、強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境；低能耗和自編碼功能特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)總線制安裝

45、和精確定位，應(yīng)用在輸油線路、高速鐵路、邊境線和工業(yè)園區(qū)、居民小區(qū)等超長(zhǎng)距離超大范圍周界防范。激光對(duì)射探測(cè)器串聯(lián)使用量可達(dá)10000付，完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)居民小區(qū)內(nèi)周界圍墻和所有住房門窗安裝使用。 激光，意思是受激輻射的光放大。 受激輻射是愛因斯坦在1916年提出的一套全新理論。這一理論是說在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳到（躍遷）到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做受激輻射的光放大，簡(jiǎn)稱激光。激光主要特性：激光主要特性：激光的高方向性激光的高方向性 激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長(zhǎng)的距離的同時(shí)，還能保證聚焦得到極高的功率密度。 激光的高單色性激光的高單色性 由于激光的單色性極高，從而保證了光束能精確地聚焦到焦點(diǎn)上，得到很高的功率密度。 激光對(duì)射探測(cè)器采用微耗檢測(cè)芯片和半導(dǎo)體激