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smoke_and_air_quality_sensors [2023/07/14 15:01] wuyuhui |
smoke_and_air_quality_sensors [2023/07/21 15:27] wuyuhui |
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| （2）离子型烟雾传感器 | （2）离子型烟雾传感器 | ||
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| 工作原理：离子型烟雾传感器主要由内外两个电离室构成。外电离室（即检测室）有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室（即补偿室）是密封的，烟雾不好进入。火灾发生时，烟雾粒子窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，传感器就会产生感应而发出报警信号。 | 工作原理：离子型烟雾传感器主要由内外两个电离室构成。外电离室（即检测室）有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室（即补偿室）是密封的，烟雾不好进入。火灾发生时，烟雾粒子窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，传感器就会产生感应而发出报警信号。 | ||
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| （3）共振频率型烟雾传感器 | （3）共振频率型烟雾传感器 | ||
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| 工作原理：共振频率型烟雾传感器有发射器（发射声波）和接收器（接收发送器发送的声波并将其转化为电信号），空气中存在烟雾颗粒会产生干扰，使得传感器接收到的声波信号发生变化，当传感器的发射器和接收器之间的共振频率与空气中的烟雾引起的干扰频率相匹，传感器会处于共振状态。传感器会检测接收到的声波信号的频率，并将其与预设的共振频率进行比较，果接收到的声波频率与共振频率不匹配，传感器会判断为有烟雾存在。 | 工作原理：共振频率型烟雾传感器有发射器（发射声波）和接收器（接收发送器发送的声波并将其转化为电信号），空气中存在烟雾颗粒会产生干扰，使得传感器接收到的声波信号发生变化，当传感器的发射器和接收器之间的共振频率与空气中的烟雾引起的干扰频率相匹，传感器会处于共振状态。传感器会检测接收到的声波信号的频率，并将其与预设的共振频率进行比较，果接收到的声波频率与共振频率不匹配，传感器会判断为有烟雾存在。 | ||
| 3：烟雾传感器的应用 | 3：烟雾传感器的应用 | ||
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| 烟雾传感器有多个常见应用场景，同时也是安全的重要保障 | 烟雾传感器有多个常见应用场景，同时也是安全的重要保障 | ||
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| 5：参考案例 | 5：参考案例 | ||
| - | MQ-2:{{:wiki:mg-2.png?200|}} | + | MQ-2:{{ :wiki:mg-2.png |}} |
| MQ-2型烟雾传感器基于化学反应的烟雾传感器，属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。处于200~300摄氏度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。 | MQ-2型烟雾传感器基于化学反应的烟雾传感器，属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。处于200~300摄氏度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。 | ||
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| （1）：比较器电路 | （1）：比较器电路 | ||
| - | {{:wiki:比较器电路.png?300|}} | + | {{ :wiki:比较器电路.png |}} |
| MQ-2的4脚输出随烟雾浓度变化的直流信号，被加到比较器U1A的2脚，Rp构成比较器的门槛电压。当烟雾浓度较高输出电压高于门槛电压时，比较器输出低电平（0v），此时LED亮报警；当浓度降低传感器的输出电压低于门槛电压时，比较器翻转输出高电平（Vcc），LED熄灭。调节Rp，可以调节比较器的门槛电压，从而调节报警输出的灵敏度。R1串入传感器的加热回路，可以保护加热丝免受冷上电时的冲击。 | MQ-2的4脚输出随烟雾浓度变化的直流信号，被加到比较器U1A的2脚，Rp构成比较器的门槛电压。当烟雾浓度较高输出电压高于门槛电压时，比较器输出低电平（0v），此时LED亮报警；当浓度降低传感器的输出电压低于门槛电压时，比较器翻转输出高电平（Vcc），LED熄灭。调节Rp，可以调节比较器的门槛电压，从而调节报警输出的灵敏度。R1串入传感器的加热回路，可以保护加热丝免受冷上电时的冲击。 | ||
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| （2）：ADC转换电路 | （2）：ADC转换电路 | ||
| - | {{::adc转换电路.png?300|}} | + | {{ :wiki:adc转换电路.png |}} |
| 将电压信号转化为数字信号，进而转化为精确的烟雾浓度值。MQ-2传感器的4脚、6脚的电压为输出信号，Rs为传感器的本体电阻。其中若气体浓度上升，必导致Rs下降。而Rs的下降则会导致MQ-2的4脚、6脚对地输出的电压增大。所以气体浓度增大，其输出的电压也会增大，最终通过ADC0832转换后数值增大。 | 将电压信号转化为数字信号，进而转化为精确的烟雾浓度值。MQ-2传感器的4脚、6脚的电压为输出信号，Rs为传感器的本体电阻。其中若气体浓度上升，必导致Rs下降。而Rs的下降则会导致MQ-2的4脚、6脚对地输出的电压增大。所以气体浓度增大，其输出的电压也会增大，最终通过ADC0832转换后数值增大。 | ||
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| 3：空气质量传感器的应用 | 3：空气质量传感器的应用 | ||
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| + | * 城市网格化环境监测控：对空气质量进行实时监测和预警，提前发现环境污染的问题，采取相应措施防止环境污染。 | ||
| + | * 智慧路灯：空气质量传感器可以在智慧路灯中发挥重要的作用，可以实时监测周围的空气质量情况，根据实际情况自动控制路灯的亮度和颜色，保障城市居民的健康和生活质量。 | ||
| + | * 景区环境监测：可以实时监测景区内的空气质量情况，提前预警环境污染的问题，采取相应的措施保障游客的健康和安全。 | ||
| + | * 工厂或矿场：监测有害气体、烟尘等污染物的浓度，以便及时采取措施进行治理，保障员工的健康和安全。 | ||
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| + | 市面上常见的空气质量传感器产品：{{:wiki:空气质量传感器.png?300|}} | ||
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| + | 4：主要的空气质量传感器供应商 | ||
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| + | * 慧闻科技[[https://www.idmsensor.com/|慧闻科技]]：一家从事智能传感器研发、生产和销售，同时提供人工嗅觉与压感解决方案的国家级高新技术企业。 | ||
| + | * 奥迪威[[https://www.audiowell.net/|奥迪威]]：从事智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和销售的高新技术企业。 | ||
| + | * 大连风华[[http://www.rhsens.byf.com/|大连风华]]：专业从事传感器与自动化仪表产品的高科技企业。 | ||
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| + | 5：参考案例 | ||
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| + | MQ-135:{{::snipaste_2023-07-14_15-01-30.png?300|}} | ||
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| + | MQ-135型空气质量传感器是一种金属氧化物半导体式，使用的气敏材料是在清洁空气中电导率比较低的二氧化锡（SnO2）。当传感器所处环境中存在污染气体时，传感器的电导率随空气中污染气体浓度的增加而最大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为该气体浓度相对应的输出信号。 | ||
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| + | [[https://community.dfrobot.com/makelog-312138.html| ESP-WROOM-32从空气质量传感器获取数据并显示]] | ||
| + | * 概述：使用esp-room-32从空气质量传感器获取实时数据，并将其显示在ThingsBoard仪表板上，使用Thingsboard Arduino SDK。 | ||
| + | * 结构框图： | ||
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| + | {{::mq135框图.png?300|}} | ||
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| + | * 实物图： | ||
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| + | {{:wiki:mq135_实物图.png?300|}} | ||
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