散射型双光源感烟探测器放大电路的制作方法

1.本实用新型涉及感烟探测技术领域，尤其涉及一种散射型双光源感烟探测器放大电路。


背景技术：

2.散射型双光源光电感烟火灾探测器已经广泛应用于民用、工业用消防场合，目前大多双光源探测器均采用蓝光和红外光作为检测烟雾粒子的两种光源。散射型双光源探测器检测机理为利用不同粒径大小的被测颗粒在两种光源下的光敏接收管接收到的散射电流比值不一样，通过计算光敏接收管接收到的被测颗粒在两种光源下的散射电流的比值关系来区分出探测到的颗粒物的粒径范围(见图1)；再结合烟雾及环境粒子的颗粒分布范围(如表1)来判断其为烟雾或者环境干扰颗粒造成的检测光电流增大。
[0003][0004]
表1：颗粒分布范围表
[0005]
目前，市面上常用的烟雾探测器的检测电路部分，随着烟雾浓度缓慢增加，大多数能根据被测颗粒在两种光源下的散射电流的比值关系，区分出灰尘粒子和烟雾粒子；但是需要计算两种光源下，散射电流的比值，计算过程较为繁复，并且受烟雾浓度的影响，对于浓度较小时，可能会出现由于采集次数较少，无法准确计算出比值，进而影响对灰尘粒子和烟雾粒子的判断。


技术实现要素：

[0006]
因此，本实用新型的目的在于提供一种散射型双光源感烟探测器放大电路，采用跨阻放大电路，对光电接收管接收的电流信号转换为电压信号，利用第三电容对转换后的
电压信号进行反相，从而使被测粒子在第二个光源的作用下，其跨阻转换后的电压信号起始值出现下降的情况，利用次级比例放大电路对反相后的电压信号进行成比例放大，使烟雾颗粒在两种光源下的电流比值呈现出一升一降的关系，从而不需要计算比例关系，实现快速的判断颗粒直径范围。
[0007]
为了实现上述目的，本实用新型的一种散射型双光源感烟探测器放大电路，包括前级跨阻放大电路，第三电容和次级比例放大电路；
[0008]
所述前级跨阻放大电路包括第一电阻、第二电阻和跨阻放大器；所述第一电阻的一端接地，另一端连接跨阻放大器的正相输入端，所述第二电阻的一端连接跨阻放大器的反相输入端，另一端连接跨阻放大器的输出端，所述跨阻放大器的输出端连接第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接次级比例放大电路中比例放大器的正相输入端；
[0009]
所述次级比例放大电路包括比例放大器和反馈网络；所述反馈网络包括第四电阻、第四电容和第五电阻；所述第四电容的一端连接比例放大器的反相输入端，所述第四电容的另一端连接第四电阻接地；所述第五电阻一端连接比例放大器的反相输入端另一端连接输出端，所述比例放大器的输出端连接微处理器的采集端。
[0010]
优选的，所述第一电阻两端并联第一电容，所述第二电阻两端并联第二电容，所述第五电阻两端并联第五电容。
[0011]
在上述任意一项实施例中优选的，所述跨阻放大器的正相输入端连接光电接收管的阳极，所述光电接收管的阴极连接反相输入端。
[0012]
在上述任意一项实施例中优选的，所述比例放大器的输出端连接lc滤波电路；所述lc滤波电路包括第六电阻和第六电容；所述第六电阻的一端连接比例放大器输出端，所述第六电阻的另一端连接第六电容的一端和微处理器的采集端，所述第六电容的另一端接地。
[0013]
在上述任意一项实施例中优选的，所述第三电容的另一端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地。
[0014]
本技术公开的一种散射型双光源感烟探测器放大电路，采用跨阻放大电路，对光电接收管接收的电流信号转换为电压信号，利用第三电容对转换后的电压信号进行反相，从而使被测粒子在第二个光源的作用下，其跨阻转换后的电压信号起始值出现下降的情况，利用次级比例放大电路对反相后的电压信号进行成比例放大，使烟雾颗粒在两种光源下的电流比值呈现出一升一降的关系，从而不需要计算比例关系，实现快速的判断颗粒直径范围。
[0015]
在本实用新型中在识别出被测粒径范围后，仅需要关注单个光源的浓度变化即可实现了给定的报警浓度下触发火灾报警，更容易控制产品的一致性。
[0016]
在本实用新型中在第一电阻、第二电阻和第五电阻两端分别设有并联电容，用于减小信号纹波，降低信号抖动。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型的背景技术中提到的被测颗粒在两种光源下的散射电流的比值关系图；
[0018]
图2为本实用新型的提供的一种散射型双光源感烟探测器放大电路的电路结构示
意图。
具体实施方式
[0019]
以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020]
如图2所示，本实用新型一方面实施例提供的一种散射型双光源感烟探测器放大电路，包括前级跨阻放大电路，第三电容和次级比例放大电路；
[0021]
所述前级跨阻放大电路包括第一电阻r1、第二电阻r2和跨阻放大器u1b；第一电阻r1的一端接地，另一端连接跨阻放大器u1b的正相输入端，所述第二电阻r2的一端连接跨阻放大器u1b的反相输入端，另一端连接跨阻放大器u1b的输出端，所述跨阻放大器u1b的输出端连接第三电容的一端，所述第三电容的另一端连接次级比例放大电路中比例放大器u1a的正相输入端；
[0022]
所述次级比例放大电路包括比例放大器u1a和反馈网络；所述反馈网络包括第四电阻r4、第四电容c4和第五电阻r5；所述第四电容c4的一端连接比例放大器u1a 的反相输入端，所述第四电容c4的另一端连接第四电阻r4接地；所述第五电阻r5 一端连接比例放大器u1a的反相输入端另一端连接输出端，所述比例放大器u1a的输出端连接微处理器的采集端。
[0023]
第一电阻r1两端并联第一电容c1，所述第二电阻r2两端并联第二电容c2，所述第五电阻r5两端并联第五电容c5。跨阻放大器u1b的正相输入端连接光电接收管 d1的阳极，所述光电接收管d1的阴极连接反相输入端。比例放大器u1a的输出端连接lc滤波电路；所述lc滤波电路包括第六电阻r6和第六电容c6；所述第六电阻r6 的一端连接比例放大器u1a输出端，所述第六电阻r6的另一端连接第六电容c6的一端和微处理器的采集端，所述第六电容c6的另一端接地。第三电容c3的另一端连接第三电阻r3的一端，所述第三电阻r3的另一端接地。
[0024]
电阻r1、电阻r2和运放u1b构成光电流到电压信号的转换；电容c1和电容c2 时避免倍数过大导致运算放大器出现自激振动。电容c3作用是在切换光源时使其上保持的电压信号输出反相，从而使被测粒子在光源2作用下，其跨阻转换后的电压信号起始值出现下降的情况。电阻r4、电容c4和电阻r5构成小信号的反馈放大网络，实现跨阻输出电压的放大至单片机的采集范围内。电阻r6和电容c6构成简单的rc滤波。所述的消振电容取值5pf～30pf，根据放大倍数进行选择；转换电阻取值范围1m ω～20mω，输出电阻取值范围1kω～10kω，反馈电阻取值100kω～500kω；跨阻放大器和比例放大器采用双路运放，运算放大器选用要求rail
‑
to
‑
rail，gbw不小于1mhz。
[0025]
本技术公开的一种散射型双光源感烟探测器放大电路，采用跨阻放大电路，对光电接收管d1接收的电流信号转换为电压信号，利用第三电容对转换后的电压信号进行反相，从而使被测粒子在第二个光源的作用下，其跨阻转换后的电压信号起始值出现下降的情况，利用次级比例放大电路对反相后的电压信号进行成比例放大，使烟雾颗粒在两种光源下的电流比值呈现出一升一降的关系，从而不需要计算比例关系，实现快速的判断颗粒直径范围。
[0026]
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变
动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。