ADI集成光学模块解决烟雾传感器的干扰弊端

2019-10-14来源: EEWORLD关键字:ADI  烟雾传感器

火灾是当今世界上发生频率最高的灾害之一。截止2019年6月,仅仅是中国发生的室内火灾就高达13.2万起,伤亡上千人!并且有数据表明,全世界平均每1天发生的火灾就高达1万多起,造成数百人死亡。而且火灾造成的损失,随着时间的推进还在呈几何级地翻倍增长。由此产生了对火灾预防技术的迫切需求,作为室内火灾的重要防御措施,烟雾传感器被广泛应用,其技术研究也成为了业界关注的重点。

 

作为关乎生命安全的设备,不少国家已经出台相关的法律规定每一个房间都必须安装一个烟雾报警器。然而就算如此,根据美国国家消防管理局NFIRS系统的火灾统计,依旧有60%的人员死亡在烟雾报警器被禁用或者未安装的情况下,23%安装了烟雾报警器但是却因为某些原因被禁用,极有可能是干扰源过高或者未更换电池导致了死亡。再加之当今社会合成材料过多,相比过去人们的逃生时间减少了83%,这也对新一代烟雾传感器提出了更高的挑战。

 

 

烟感技术更迭,详析两代技术的优劣

 

如今的烟雾传感主要使用两种检测技术——光电和电离技术。传统的电离检测器使用放射源镅241(Am241),利用放射性衰变让空气中的颗粒离子化。它被放置在电场内部,用于测量电极之间的电流,一旦有烟雾进入电离室,就中断电流发出警报。这种装置的优点是十分擅长检测小颗粒,但是也存在不能忽视的弊端,就是使用的是放射性物质,引起环境污染,尽管使用过程是安全的,但是在生产、储存和报废处理方面却是十分困难的。此外,相关机构对市场上的4种离子烟雾探测器做的独立测试,发现离子烟雾探测器只能在有火苗的情况下报警,对于慢燃和阴燃的报警效果表现很差。

 

 

之后随着光电烟雾探测技术的发展创新,光电烟雾探测技术有着逐步取代离子烟雾探测技术的趋势。其大多采用的散射光原理工作,摒弃了放射源,受风流和环境湿度变化影响小、成本也低,适用于大颗粒的监测。光电型烟雾探测器里面有一个光学迷宫并且安装了红外对射管,当无烟时红外接收管接收不到红外发射管发出的红外光,但是如果当有烟尘进入光学迷宫时,烟尘通过折射、反射,接收管接收到红外光,智能报警电路判断是否超过阈值,如果超过阈值就会发出警报。对比之下,似乎光电烟雾传感器更胜一筹,不过要想最大限度发挥火灾预警作用,这还远远不够。如今市场上典型的光学检测器,都是用向前散射几何,其长度为5-10CM,LED与光电二极管之间有着近150°的角,导致数据收集的路径过长,再加上用于消除环境光干扰的模块,这让烟雾探测尺寸过大,并且反应时间长。

 

ADI开启“勿扰”模式,有效防患于未“燃”!

 

对此,ADI公司发布了一款集成光学模块ADPD188BI ,体积只有3.8mm×5mm×0.9mm。在单个封装内集成了两个LED、光电二极管和模拟前端(AFE)。两个不同颜色的LED(蓝光与红外光)意味着有两个不同的折射角, 因此测量值更可靠,能够区分不同大小的颗粒,有助于减少蒸汽和灰尘引起的误报,完美的解决了烟雾传感器所存在的干扰弊端。

 

IMG_256

 

ADPD188BI采用创新的反向散射方法缩短数据收集的路径,发射几微秒的LED短脉冲然后以近10°的小角度检测返回的光信号,这有效的减小了电路板的尺寸,能够集成更多的器件,得到更小的烟雾探测器,之后,跨阻放大器将产生的电流转换为电压,带通滤波器滤除直流分量,积分器滤除来自高达80 dB的灯或太阳辐射的环境光的直流分量。最后,由模数转换器将电压转换为数字信号。

 

此外,ADPD188BI配备了高性能AFE与采用的集成设计不仅可以改善电源管理、支持无线产品的设计,其提供的高达80 dB的环境光抑制和宽动态范围,也能有效的减小误报。在生产测试和装配时,简化的设计提高了制造流程效率,校准也更加容易,并且在架构上对于住宅和商业用途更加兼容。

 

IMG_256

 

其次ADPD188BI 的设计也符合新的UL217要求以及EN54/14604规范。相较于市面上的电离检测器,ADPD188BI在阴燃的情况下也是表现出色,在大部分阴燃的情况下会产生较多的大颗粒烟雾,准确的区分烟雾与蒸汽是目前部署烟雾探测器最具挑战的领域。而ADPD188BI 不同颜色的LED设计能够完美的解决这一挑战,并从系统中去除蒸汽对传感器的影响,这十分有利于家居环境的浴室与厨房环境。此外,在UL217的要求中新增加了一项新的测试,叫做“汉堡包干扰测试”,目的是必须能够识别出官方汉堡包燃烧测试和以聚氨酯等烟雾形式存在的实际威胁之间的细微差别,使用单色光源的传统烟雾报警器无法做到这一点,而ADPD188BI在测试中确保了每英尺未遮蔽1.5 %时不会误报。

 

俗话说“贼偷一半,火烧全光”,火灾是全世界人民共同面临的灾难性问题,给人类社会造成了不少财产乃至生命的损失。近年来,全球各地的城市社区火灾、居民家庭火灾起数及伤亡人数明显增多,火灾形势十分严峻,并且有逐年升高的趋势,因此做好消防工作普及烟雾传感器的行动已迫在眉睫。ADI公司的集成光学模块ADPD188BI 以低成本,小尺寸,低误报率,高续航的“姿态”强势出现,注定会加速此行动的部署脚步。 

关键字:ADI  烟雾传感器 编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/MEMS/ic477106.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:Socionext推出全新毫米波雷达传感器产品 低功耗高灵敏
下一篇:艾迈斯半导体新推出主动立体视觉系统,ASV技术成亮点

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

ADI携手Elgama-Elektronika,帮助电力公司远程监测电表精度
Analog Devices, Inc. (ADI)宣布与位于立陶宛的电表制造商Elgama-Elektronika展开合作。Elgama将设计采用ADI公司mSure®诊断技术的电表,以帮助电力公司远程监测电表精度。此举可以延长电表的使用寿命,同时降低电表抽样检测的整体成本。此外,电表篡改导致的窃电占全球总窃电量的10%——仅欧洲的电力公司在这方面的收入损失就接近1000亿美元,ADI的mSure技术可以提供切实可行的智能特性以帮助确认各类电表篡改事件。Elgama计划在2020年底将这些电表推向市场。 “通过直接测量电表健康状况获得的信息可以帮助电力公司通过确定表现异常的电表、检测电表故障、确认和量化更多
发表于 2019-11-08
ADI携手Elgama-Elektronika,帮助电力公司远程监测电表精度
购扩展状态监控解决方案组合,ADI收购Test Motors
 Analog Devices,Inc. (ADI)宣布收购Test Motors,这是一家专门从事电机和发电机预测性维护的公司。Test Motors总部位于西班牙巴塞罗那,提供的产品和服务可以提前检测出电机故障,避免影响生产进程,并就如何以及何时进行维护提供建议。此次收购扩展了ADI状态监控解决方案组合,能够实现在停机和灾难性故障发生之前识别设备故障。 此次收购是ADI公司继2018年成功收购OtoSense后在工业领域的又一举措。OtoSense是一家初创企业,开发了学习和识别声音或振动的“传感解译”软件,能够在问题变得严重之前确定工厂机器或汽车发动机中的潜在问题。OtoSense的人工智能(AI)平台
发表于 2019-10-30
购扩展状态监控解决方案组合,ADI收购Test Motors
采用ADI公司的解决方案开发UHF RFID读卡器射频前端
简介 超高频射频识别(UHF RFID)系统已广泛应用于资产管理、服装零售等领域。近年来,它们在无人售货超市和汽车电子标识应用方面也获得了广泛的关注。本文介绍基于ADI公司的信号链的UHF RFID读卡器射频前端的两种实现方法。一种实现方法基于ADF9010 和AD9963,另一种则基于AD9361。本文主要关注中国市场的汽车电子标识这一目标应用领域,这种电子标识必须符合中国标准GB/T 29768-2013“信息技术—射频识别—空中接口协议(800/900 MHz)”1和GB/T 35786-2017“机动车电子标识读写设备通用规范”2。与分立式双组件实现方案相比,这个基于AD9361的解决方案大大降低了设计
发表于 2019-10-25
采用ADI公司的解决方案开发UHF RFID读卡器射频前端
如果世界都是模拟的——我们应如何从中获得所需?
大家熟练掌握模拟技术,成长为这方面的专家,ADI 公司开发了主动学习模块,你可以通过精心准备的电路实验,收获模拟知识和经验。这些模块可以纳入大学教学课程,也可以单独使用,帮助你更好地理解所学的理论知识。任何人都可以通过这些模块随时随地获得电路相关实践经验。不管你是喜欢在晚上独自学习,还是喜欢与同学合作,共同研究,并讨论结果。如果实验失败了,没人会在旁边看笑话,你可以继续重复实验。在学校里当你很难在你空闲的时候找到实验室场地和设备,就可以使用这些模块。这就是模块有一大优势:学生们可以同时进行实验,而不是一人实验,众人旁观。 这些学习模块提供的并不是计算机仿真器,结果也不是预先给定;而是实实在在的实验室实验。你可以搭建
发表于 2019-10-17
如果世界都是模拟的——我们应如何从中获得所需?
世界是模拟的——我们应该如何从中获得所需?
大家熟练掌握模拟技术,成长为这方面的专家,ADI公司开发了主动学习模块,你可以通过精心准备的电路实验,收获模拟知识和经验。这些模块可以纳入大学教学课程,也可以单独使用,帮助你更好地理解所学的理论知识。任何人都可以通过这些模块随时随地获得电路相关实践经验。不管你是喜欢在晚上独自学习,还是喜欢与同学合作,共同研究,并讨论结果。如果实验失败了,没人会在旁边看笑话,你可以继续重复实验。在学校里当你很难在你空闲的时候找到实验室场地和设备,就可以使用这些模块。这就是模块有一大优势:学生们可以同时进行实验,而不是一人实验,众人旁观。 这些学习模块提供的并不是计算机仿真器,结果也不是预先给定;而是实实在在的实验室实验。你可以搭建电路,施加输入
发表于 2019-10-17
世界是模拟的——我们应该如何从中获得所需?
智能感知需求爆发,ADI全线解决方案助力电力物联网部署
物联网技术通过ADI芯片与整个配电系统结合起来,是我们一直在致力解决的问题。”在近日举办的第十届配电技术应用论坛上,高性能模拟技术提供商ADI亚德诺半导体产品经理张松刚这样表示。 ADI产品经理张松刚主题演讲《ADI智能传感技术助力泛在电力物联网》 探索全面智能感知,推进泛在电力物联网部署 作为一项集大数据与云计算、边缘计算技术、数据传输、人工智能、移动互联控制技术、现代化设备及管理技术等于一体的综合信息管理系统,泛在电力物联网通常也被称为电网自动化系统,是通过实时连接能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据,全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统,具有终端泛在接入
发表于 2019-10-16
智能感知需求爆发,ADI全线解决方案助力电力物联网部署
小广播
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved