解析煙霧傳感器工作原理

工作原理

  現(xiàn)在常用的煙霧探測器，光電煙霧探測器和電離煙霧探測器。電離探測器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。常會看到一個光束探測器。商店一側(cè)靠近門的地方有光線（可以是白光和透鏡或者是一道低能激光），另一側(cè)則是一個光探測器，可以“看到”光線。當(dāng)您通過光束時，會把它擋住。光探測器感應(yīng)到光線的缺失，因此觸發(fā)響鈴。如果商店里煙霧濃得足以有效擋住光束，響鈴就會響起。

  這個煙霧探測器會相當(dāng)大。它不是很敏感。警報(bào)響起前要有很大的煙霧——煙霧必須濃得足以完全擋住光線。這需要有大量的煙才行。因此，光電煙霧探測器采用了不同的方法來利用光線。在煙霧探測器內(nèi)部有一道光和傳感器，二者成90度角放置，在正常情況下，左側(cè)的光源發(fā)出的光會直接射出，不經(jīng)過傳感器。但是，當(dāng)有煙霧進(jìn)入腔體時，煙霧微粒會使光線散開，一部分光會射到傳感器：然后傳感器會啟動煙霧探測器中的喇叭。光電探測器在感應(yīng)有煙火災(zāi)（如墊子悶燒）時的效果比較好。

  電離探測

  電離煙霧探測器使用電離腔和電離輻射源來探測煙霧。這種類型的煙霧探測器加常見，原因是它價(jià)格不貴，而且在探測明火火災(zāi)產(chǎn)生的少量煙霧方面。電離探測器內(nèi)部有少量（大約為一克的1/5000）的镅-241。

  電離腔

  放射性元素镅的半衰期為432年，是阿爾法粒子的一個良好來源。探測器內(nèi)镅含量的另外一種說法是一個典型的探測器含有0.9微居里的镅-241。居里是一個測量核材料的單位。如果您手里拿有一居里的東西，那就意味著您手中的物質(zhì)每秒鐘要進(jìn)行37,000,000,000次核變。大致來講，這就意味著每秒鐘樣品中有370億個原子在進(jìn)行衰變并釋放出一個核輻射粒子（如阿爾法粒子）。一克鐳元素可以產(chǎn)生大約1居里的放射性（以她的名字命名居里的女科學(xué)家瑪麗·居里進(jìn)行了大量鐳研究）。

  電離腔非常簡單。它由兩個電板（兩個電板之間存在電壓）和一個電離輻射的放射性源組成，镅產(chǎn)生的阿爾法粒子具有以下特性：它們可以電離腔內(nèi)空氣中的氧和氮原子。“電離”就意味著“去掉一個電子”。當(dāng)您從一個原子上去掉一個電子時，就得到了一個自由電子（帶負(fù)電）和一個失去一個電子的原子（帶正電）。帶負(fù)電的電子將被吸引到具有正電壓的電板，帶正電的原子則被吸引到具有負(fù)電壓的電板（異性相吸，就像磁鐵一樣）。煙霧探測器中的電子裝置可以感應(yīng)這些電子和離子向電板移動時產(chǎn)生的微小電流。當(dāng)煙霧進(jìn)入電離腔時，它會干擾這一電流——煙霧粒子會吸附離子并使它們中性化。煙霧探測器感應(yīng)到電板之間的電流下降，并啟動喇叭。