感煙探測(cè)器電路圖（二）：紅外光電感煙火災(zāi)探測(cè)器的研制

發(fā)射電路

圖1為本探測(cè)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(mén)1倒相整形，用負(fù)向脈沖推動(dòng)三極管BG1的間歇導(dǎo)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(mén)1輸出的負(fù)脈沖同時(shí)還作用于接收電路和電源欠壓報(bào)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(cè)電路。無(wú)煙霧進(jìn)入暗室時(shí)，D2接收不到紅外光，其反向電阻RD2達(dá)上百兆歐姆，遠(yuǎn)比R5大，故分壓得VD2為高電平。有煙霧進(jìn)入暗室時(shí)，由于煙霧粒子（線長(zhǎng)為μm級(jí)）對(duì)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(huì)小于或非門(mén)2的門(mén)檻電壓VT2，從而使門(mén)2開(kāi)通，輸出由門(mén)1送來(lái)的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是報(bào)警脈沖。在這里，或非門(mén)2同時(shí)起著比較作用和開(kāi)關(guān)作用。比較電壓即其門(mén)檻電壓VT2；開(kāi)關(guān)作用則由VD2來(lái)控制。三極管BG2、電容C3和或非門(mén)3等構(gòu)成記憶電路，用以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和控制。在報(bào)警脈沖的高電平期間，BG2飽和導(dǎo)通，電容C3通過(guò)BG2放電。當(dāng)電容C3的電壓VC3小于門(mén)3的門(mén)檻電壓VT3時(shí)，門(mén)3輸出高電平。隨著報(bào)警脈沖的不斷到來(lái)，BG2不斷導(dǎo)通，使得VC3總小于VT3，結(jié)果門(mén)3輸出高電平保持不變，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)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(bào)警。本探測(cè)器同時(shí)用聲、光報(bào)警。與非門(mén)4和5組成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路，用門(mén)3輸出的報(bào)警高電平通過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)K來(lái)觸發(fā)，振蕩頻率f=1/2.2R9C4，這就是聲響頻率。門(mén)5輸出，驅(qū)動(dòng)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(bào)警電路

當(dāng)電源電壓下降到一定程度時(shí)，由于發(fā)射電流減小，靈敏度降低，會(huì)使電路不能正常報(bào)警。設(shè)置電源欠壓報(bào)警電路，將對(duì)此情況作出反應(yīng)。圖3為電源欠壓報(bào)警電路。

圖3 欠壓報(bào)警電路

圖中，或非門(mén)6和或非門(mén)2相似，起著開(kāi)關(guān)和比較作用。BG5是N溝道結(jié)型高阻場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)電源電壓降低時(shí)，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(dāng)VD5＜VT6時(shí)，門(mén)6開(kāi)通，輸出由門(mén)1送來(lái)的與發(fā)射脈沖同步的正脈沖，這就是欠壓報(bào)警脈沖。欠壓報(bào)警為斷續(xù)聲響。

本探測(cè)器的參數(shù)為：整機(jī)靜態(tài)電流10μA，聲報(bào)警電流14mA，脈沖間隔時(shí)間8s，報(bào)警持續(xù)時(shí)間10s，當(dāng)電源電壓降到7.5V時(shí)欠壓報(bào)警。這些測(cè)試結(jié)果表明本探測(cè)器已達(dá)到外國(guó)同類產(chǎn)器的水平。此外，本探測(cè)器的設(shè)計(jì)考慮到可靠性、使用方便和擴(kuò)展功能等情況，設(shè)置了光報(bào)警、外接電源輸入線、報(bào)警信號(hào)輸出線，因此使本探測(cè)器的功能更完備。就價(jià)格而論，一個(gè)同類的進(jìn)口產(chǎn)品的完稅價(jià)高達(dá)數(shù)百港元，而本探測(cè)器全部采用國(guó)產(chǎn)元器件，走國(guó)產(chǎn)化之路，售價(jià)自然可大大降低。

本探測(cè)器的整機(jī)電路如圖4所示。