多参数复合自适应环境的定温、差定温线型感温探测器的制作方法

本实用新型涉及安全工程学科中火灾探测报警技术领域，具体涉及一种多参数复合自适应环境的定温、差定温线型感温探测器。

背景技术：

火灾探测器是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾探测器是系统的“感觉器官”，其的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。

在感温电缆国标中有环境温度变化条件下的响应性能试验和报警不动作的性能等在不同受热长度下感温线缆的性能试验，感温电缆的感温回路在相同受热温度下，受热长度不同，电阻的变化率不同，影响探测器的稳定性，现有技术采用CTR温度电阻率跳变材料，无法对国标要求的不动作温度以下的环境温度进行探测；或者采用单一参比信号，通过单一参比回路和感温回路的比值来判断温度变化情况，无法精确定位受热长度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多参数复合自适应环境的定温、差定温线型感温探测器。通过对受热长度进行探测，提高了感温电缆的稳定性和抗干扰性能。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：多参数复合自适应环境的定温、差定温线型感温探测器，包括感温线缆、信号处理单元和末端电阻，所述感温线缆的一端与末端电阻电连接，所述感温线缆的另一端与所述信号处理单元电连接；所述信号处理单元包括分压电路、滤波电路、微处理器、输出电路和电压转换电路；所述感温线缆的另一端电连接至所述信号处理单元中的分压电路上，所述分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述微处理器的输出端与所述输出电路的输入端电连接，所述电压转换电路用于为所述分压电路、所述滤波电路、所述微处理器和所述输出电路供电。

进一步的，所述感温线缆包括第一组线芯、第二组线芯和第三组线芯；所述末端电阻包括末端电阻R1、末端电阻R2和末端电阻R3；

所述电阻R1串接在所述第一组线芯的一端连接组成感温回路；

所述电阻R2串接在所述第二组线芯的一端连接组成第一参比回路；

所述电阻R3串接在所述第三组线芯的一端连接组成第二参比回路。

进一步的，所述第一组线芯的间隔层为采用PTC、NTC或CTR感温材料中的一种制成；所述第二组线芯采用具有温度—电阻率变化特性的导体制成；所述第三组线芯采用具有温度—电阻率变化特性的导体制成。

进一步的，其中由第一组线芯和末端电阻R2组成第一参比回路和由第三组线芯和末端电阻R3组成第二参比回路的电阻温度系数不同。

进一步的，第一组线芯和末端电阻R1组成感温回路输出信号V1；第二组线芯和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V2；第三组线芯和末端电阻R3组成第二参比回路输出信号V3，所述信号处理单元通过分压电路和滤波电路对V1，V2，V3进行信号整理，并把整理好的信号传给微处理器。

优选的，微处理器中预存不同受热长度的V2、V3的值，微处理器通过对比V2，V3和微处理器中V2、V3的对应关系，来判断感温线缆的受热长度L，并把V1的值和储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值相对比，来判断是否通过输出电路发出定温火警信号；当V1的值大于等于储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值时，微处理器通过输出电路发出定温火警信号；当V1的值小于储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值时，系统重新检测V1、V2、V3的值并进行对比。

进一步的，在T1时刻，第一组线芯和末端电阻R1组成感温回路输出信号V11，第二组线芯和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V21，第三组线芯和末端电阻R31组成第二参比回路输出信号V31；

在T2时刻，第一组线芯和末端电阻R1组成感温回路输出信号V12，第二组线芯和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V22，第三组线芯和末端电阻R3组成第二参比回路输出信号V32；

所述信号处理单元通过分压电路和滤波电路对V11，V21，V31,V12，V22，V32进行信号整理，并把整理好的信号传给微处理器。

进一步的，微处理器通过把采集到的V21，V31的值和储存在微处理器中不同受热长度的V21、V31的值相对比，来判断受热长度，并根据受热长度把V11和储存在微处理器内受热长度L1对应的温度值相对比来确定此时的温度值T1；

微处理器通过把采集到的V22，V32的值和储存在微处理器中不同受热长度的V22、V32的值相对比，来判断受热长度，并根据受热长度把V12和储存在微处理器内受热长度L2对应的温度值相对比来确定此时的温度值T2；

微处理器通过计算(T2-T1)/(t2-t1)来判断温度变化率A，微处理器通过把计算出来的温度变化率A和储存在微处理器内的温度变化率A相对比,当计算出来的温度变化率A大于等于储存在微处理器内的温度变化率A时，微处理器通过输出电路发出差温报警信号，当计算出来的温度变化率A小于储存在微处理器内的温度变化率A时，微处理器信号重新检测V11，V21，V31,V12，V22，V32的值并进行计算对比。

优选的，所述第一参比回路、所述第二参比回路和所述感温回路三者公用一根普通导体或者公用一根有温度—电阻率变化特性的导体。

优选的，所述第一参比回路和所述第二参比回路公用一条普通导体或者公用一根有温度—电阻率变化特性的导体。

本实用新型采用以上技术方案，所述感温线缆的一端与末端电阻电连接，所述感温线缆的另一端与所述信号处理单元电连接；所述电阻R1串接在所述第一组线芯的一端连接组成感温回路；所述电阻R2串接在所述第二组线芯的一端连接组成第一参比回路；所述电阻R3串接在所述第三组线芯的一端连接组成第二参比回路。本实用新型通过两组参比回路对受热长度进行探测，提高了感温电缆的稳定性和抗干扰性能。另一方面通过设置多重参比回路，微处理器预存不同受热长度的参比回路值，来精确定位受热长度，并通过用受热长度来反推受热温度的方法，提高了探测器的精度和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型感温探测器结构示意图之一；

图2为本实用新型感温探测器结构示意图之二；

图3为本实用新型感温探测器结构示意图之三。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种多参数复合自适应环境的定温、差定温线型感温探测器，包括感温线缆、信号处理单元和末端电阻，所述感温线缆的一端与末端电阻电连接，所述感温线缆的另一端与所述信号处理单元电连接；所述信号处理单元包括分压电路、滤波电路、微处理器、输出电路和电压转换电路；所述感温线缆的另一端电连接至所述信号处理单元中的分压电路上，所述分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述微处理器的输出端与所述输出电路的输入端电连接，所述电压转换电路用于为所述分压电路、所述滤波电路、所述微处理器和所述输出电路供电。

如图1所示，所述感温线缆最外侧包裹绝缘保护层7，所述感温线缆包括第一组线芯、第二组线芯和第三组线芯；所述末端电阻包括末端电阻R1、末端电阻R2和末端电阻R3；

所述电阻R1串接在所述第一组线芯的一端连接组成感温回路；

所述电阻R2串接在所述第二组线芯的一端连接组成第一参比回路；

所述电阻R3串接在所述第三组线芯的一端连接组成第二参比回路。

作为一种优选的实施方式，所述第一组线芯的间隔层为采用PTC、NTC或CTR感温材料中的一种制成；所述第二组线芯采用具有温度—电阻率变化特性的导体制成；所述第三组线芯采用具有温度—电阻率变化特性的导体制成。其中由第一组线芯和末端电阻R2组成第一参比回路和由第三组线芯和末端电阻R3组成第二参比回路的电阻温度系数不同。

本实用新型工作原理如下：电阻温度系数(简称TCR)表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化；在某一温度T2下，受热长度为L、截面积为S的导体相对室温T1的平均电阻RT2＝RT1【1+TCR*(T2-T1)】，T2温度下导体相对室温T1的电阻变化值TB＝RT2-RT1＝RT1*TCR*(T2-T1)

＝ρL/S*TCR*(T2-T1),ρ是室温T1下的电阻率，由此可见T2下，受热长度为L、截面积为S的导体相对室温T1电阻变化值的大小TCR成正比，也就是说对有温度—电阻率变化特性的导体对受热长度的感应灵敏度和电阻温度系数成正比，本实用新型通过设置不同电阻温度系数的两组参比回路，来感知感温线缆的受热长度，并根据不同受热长度下感温回路设定不同的报警阀值来提高感温线缆的精确度，也可以在本结构的基础上，增加几组参比回路使测距更加精确。

如图1所示，本实用新型定温工作原理：在环境异常的情况下受热，第一组线芯1、2和末端电阻R1组成感温回路输出信号V1；第二组线芯3、4和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V2；第三组线芯5、6和末端电阻R3组成第二参比回路输出信号V3，所述信号处理单元通过分压电路和滤波电路对V1，V2，V3进行信号整理，并把整理好的信号传给微处理器。

需要进一步说明的是，微处理器中预存在一定温度下，不同受热长度的V2、V3的值，微处理器通过对比V2，V3和微处理器中V2、V3的对应关系，来判断感温线缆的受热长度L，并把V1的值和储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值相对比，来判断是否通过输出电路发出定温火警信号。当V1的值大于等于储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值时，微处理器通过输出电路发出定温火警信号；当V1的值小于储存在微处理器内受热长度L对应的报警阈值时，系统重新检测V1、V2、V3的值并进行对比；信号处理单元的电压转换电路把24V直流电源转换成分压电路，滤波电路，微处理器，输出电路的供电电源；

如图1所示，本实用新型差温工作原理：在环境异常的情况下受热，在某一T1时刻，第一组线芯1、2和末端电阻R1组成感温回路输出信号V11，第二组线芯3、4和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V21，第三组线芯5、6和末端电阻R31组成第二参比回路输出信号V31；

在另一T2时刻，第一组线芯1、2和末端电阻R1组成感温回路输出信号V12，第二组线芯3、4和末端电阻R2组成第一参比回路输出信号V22，第三组线芯5、6和末端电阻R3组成第二参比回路输出信号V32；

所述信号处理单元通过分压电路和滤波电路对V11，V21，V31,V12，V22，V32进行信号整理，并把整理好的信号传给微处理器。

微处理器通过把采集到的V21，V31的值和储存在微处理器中的一定温度下，不同受热长度的V21、V31的值相对比，来判断受热长度，并根据受热长度把V11和储存在微处理器内受热长度L1对应的温度值相对比来确定此时的温度值T1；

微处理器通过把采集到的V22，V32的值和储存在微处理器中的一定温度下，不同受热长度的V22、V32的值相对比，来判断受热长度，并根据受热长度把V12和储存在微处理器内受热长度L2对应的温度值相对比来确定此时的温度值T2；

微处理器通过计算(T2-T1)/(t2-t1)来判断温度变化率A，微处理器通过把计算出来的温度变化率A和储存在微处理器内的温度变化率A相对比,当计算出来的温度变化率A大于等于储存在微处理器内的温度变化率A时，微处理器通过输出电路发出差温报警信号，当计算出来的温度变化率A小于储存在微处理器内的温度变化率A时，微处理器信号重新检测V11，V21，V31,V12，V22，V32的值并进行计算对比；

信号处理单元的电压转换电路把24V直流电源转换成分压电路，滤波电路，微处理器，输出电路的供电电源；

需要补充说明的是，本实用新型中参比回路和感温回路有多重组合方式并不仅限于图1以及下述图2和图3的组合方式。

如图2所示，作为一种优选的实施方式，所述第一参比回路、所述第二参比回路和所述感温回路三者公用一根普通导体或者公用一根有温度—电阻率变化特性的导体。

如图3所示，所述第一参比回路和所述第二参比回路公用一条普通导体或者公用一根有温度—电阻率变化特性的导体。

本实用新型将所述感温线缆的一端与末端电阻电连接，所述感温线缆的另一端与所述信号处理单元电连接；所述电阻R1串接在所述第一组线芯的一端连接组成感温回路；所述电阻R2串接在所述第二组线芯的一端连接组成第一参比回路；所述电阻R3串接在所述第三组线芯的一端连接组成第二参比回路。本实用新型通过两组参比回路对受热长度进行探测，提高了感温电缆的稳定性和抗干扰性能。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。