CN207489210U - 一种光电感烟火灾探测报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于测量仪器技术领域，公开了一种光电感烟火灾探测报警器，所述光电感烟火灾探测报警器包括：用于检测空气中的烟雾浓度并转换为电信号输出的烟雾检测模块；与所述烟雾检测模块连接，用于对所述电信号放大后输出检测信号的信号放大模块；与所述信号放大模块连接，用于对所述检测信号进行分析处理的控制模块；与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时进行声光报警的声光报警模块；以及与所述烟雾检测模块、所述控制模块和所述声光报警模块连接，用于提供工作电源的电源模块。本实用新型具有检测精确、电路简单、成本低、实时报警的特点。

Description

一种光电感烟火灾探测报警器

技术领域

本实用新型属于检测仪器技术领域，尤其涉及一种光电感烟火灾探测报警器。

背景技术

在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭转眼间毁于一旦，有的导致家破人亡，而且一旦发生居民家庭火灾，处置不当、报警迟缓，是造成人员伤亡的主要原因。

光电感烟火灾探测报警器已经成为当前世界上应用最广泛的一类火灾探测报警器。能否准确、可靠、及时的发现火情，是一个优质的火灾探测器最重要的作用，也是衡量火灾探测系统性能优劣的重要指标。

然而，传统的光电感烟火灾探测报警器存在检测精度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光电感烟火灾探测报警器，旨在解决传统的光电感烟火灾探测报警器存在检测精度较低的问题。

一种光电感烟火灾探测报警器，包括：用于检测空气中的烟雾浓度并转换为电信号输出的烟雾检测模块；与所述烟雾检测模块连接，用于对所述电信号放大后输出检测信号的信号放大模块；与所述信号放大模块连接，用于对所述检测信号进行分析处理的控制模块；与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时进行声光报警的声光报警模块；以及与所述烟雾检测模块、所述控制模块和所述声光报警模块连接，用于提供工作电源的电源模块；所述烟雾检测模块包括：一光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二晶体管、第三晶体管和第一电容；其中，所述光电耦合器由第一发光二极管和第一晶体管组成；所述第一发光二极管的阴极通过所述第一电阻接所述工作电源，所述第一电容并联在所述第一发光二极管的阴极与地之间，所述第一发光二极管的阳极接所述第二晶体管的集电极，所述第二晶体管的基极通过所述第三电阻连接所述控制模块，所述第二晶体管的发射极接地，所述第一发光二极管的阳极还通过所述第二电阻接所述第三晶体管的集电极，所述第三晶体管的基极通过所述第四电阻连接所述控制模块，所述第三晶体管的发射极接地，所述第一晶体管与所述信号放大模块连接；所述信号放大模块包括：一双运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二电容；所述双运算放大器的第一输出端通过所述第五电阻连接所述第一晶体管的集电极，所述第二电容并联在所述第五电阻的两端，所述双运算放大器的第一反相输入端接所述第一晶体管的集电极，所述双运算放大器的第一同相输入端接所述第一晶体管的发射极，所述双运算放大器的接地端接地，所述双运算放大器的电源端接所述控制模块，所述双运算放大器的第二同相输入端接所述双运算放大器的第一输出端，所述双运算放大器的第二反相输入端通过所述第七电阻接所述第一晶体管的发射极，所述双运算放大器的第二输出端通过所述第六电阻连接所述控制模块。

进一步地，所述双运算放大器的型号为LM358。

进一步地，所述控制模块包括单片机。

进一步地，所述单片机的型号为F3321。

进一步地，所述声光报警模块包括：与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时进行声音报警的声音报警单元；以及与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时发光报警的发光报警单元。

进一步地，所述声音报警单元包括：与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块输出的音频信号的脉宽调制芯片；和与所述脉宽调制芯片连接，用于播放语音警报的扬声器。

进一步地，所述发光报警单元包括：第八电阻和第二发光二极管；所述第二发光二极管的阳极与所述控制模块连接，所述第二发光二极管的阴极通过所述第八电阻接地。

进一步地，所述脉宽调制芯片的型号为27L2C。

进一步地，所述电源模块包括：一三端稳压器、电池和第三电容；所述电池的正极与所述三端稳压器的输入端连接，所述电池的负极接地，所述三端稳压器的接地端接地，所述三端稳压器的输出端输出所述工作电源，所述第三电容并联在所述三端稳压器的输出端与地之间。

进一步地，所述三端稳压器的型号为HT7130。

上述的光电感烟火灾探测报警器，使用光电耦合器作为检测烟雾浓度的主要器件，通过控制模块输出的两路控制信号控制光电耦合器的工作状态，将检测到的空气中的烟雾浓度高精度电信息化后经过信号放大模块的放大处理后输出检测信号到控制模块，检测精度高，当检测信号超过预设值时，通过声光报警装置发出警报声，同时警报灯亮，所有模块均集成在一个便携盒上，具有检测精度高、检测方便快速高效、成本低、电路简单、实时报警的特点。

附图说明

图1为本实用新型一种光电感烟火灾探测报警器的电路模块示意图。

图2为图1所示的一种光电感烟火灾探测报警器的烟雾检测模块和信号放大模块的示例电路原理图。

图3为图1所示的一种光电感烟火灾探测报警器的控制模块的示例电路原理图。

图4为图1所示的一种光电感烟火灾探测报警器的声光报警模块的示例电路原理图。

图5为图1所示的一种光电感烟火灾探测报警器的电源模块的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型的较佳实施例中光电感烟火灾探测报警器包括烟雾检测模块11、信号放大模块12、控制模块13、声光报警模块14、和电源模块15。

烟雾检测模块11用于检测空气中的烟雾浓度并转换为电信号输出；信号放大模块12与烟雾检测模块11连接，用于对电信号放大后输出检测信号；控制模块13与信号放大模块12连接，用于对检测信号进行分析处理；声光报警模块14与控制模块13连接，用于在检测信号超过预设值时进行声光报警；电源模块15与烟雾检测模块11、控制模块13和声光报警模块14连接，用于提供工作电源。

请参阅图2，烟雾检测模块11包括光电耦合器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第一电容C1；其中，光电耦合器U1由第一发光二极管D1和第一晶体管Q1组成。

第一发光二极管D1的阴极通过第一电阻R1接工作电源，第一电容C1并联在第一发光二极管D1的阴极与地之间，第一发光二极管D1的阳极接第二晶体管Q2的集电极，第二晶体管Q2的基极通过第三电阻R3连接控制模块13，第二晶体管Q2的发射极接地，第一发光二极管D1的阳极还通过第二电阻R2接第三晶体管Q3的集电极，第三晶体管Q3的基极通过第四电阻R4连接控制模块13，第三晶体管Q3的发射极接地，第一晶体管Q1与信号放大模块12连接。

信号放大模块12包括双运算放大器U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第二电容C2，在本实用新型实施例中，双运算放大器U2的型号为LM358。

双运算放大器U2的第一输出端V1通过第五电阻R5连接第一晶体管Q1的集电极，第二电容C2并联在第五电阻R5的两端，双运算放大器U2的第一反相输入端V1-接第一晶体管Q1的集电极，双运算放大器U2的第一同相输入端V1+接第一晶体管Q1的发射极，双运算放大器U2的接地端GND接地，双运算放大器U2的电源端VCC接控制模块13，双运算放大器U2的第二同相输入端V2+接双运算放大器U2的第一输出端V1，双运算放大器U2的第二反相输入端V2-通过第七电阻R7接第一晶体管Q1的发射极，双运算放大器U2的第二输出端V2通过第六电阻R6连接控制模块13。

上述的光电感烟火灾探测报警器，使用光电耦合器U1作为检测烟雾浓度的主要器件，通过控制模块13输出的两路控制信号控制光电耦合器U1的工作状态，将检测到的空气中的烟雾浓度高精度电信息化后经过信号放大模块12的放大处理后输出检测信号到控制模块13，检测精度高，当检测信号超过预设值时，通过声光报警模块14发出警报声，同时警报灯亮，所有模块均集成在一个便携盒上，具有检测精度高、检测方便快速高效、成本低、电路简单、实时报警的特点。

请参阅图3，控制模块13包括单片机U3，在本实用新型实施例中，单片机U3的型号为F3321。

请参阅图4，声光报警模块14包括：声音报警单元141和发光报警单元142；声音报警单元141和发光报警单元142均与控制模块13连接，声音报警单元141用于在检测信号超过预设值时进行声音报警；发光报警单元142用于在检测信号超过预设值时发光报警。

其中，声音报警单元141包括脉宽调制芯片U4和扬声器speaker；脉宽调制芯片U4与控制模块13连接，用于接收控制模块13输出的音频信号；扬声器speaker和脉宽调制芯片U4连接，扬声器speaker在脉宽调制芯片U4驱动下播放语音警报，在本实用新型实施例中，脉宽调制芯片U4的型号为27L2C。

发光报警单元142包括第八电阻R8和第二发光二极管D2；第二发光二极管D2的阳极与控制模块13连接，第二发光二极管D2的阴极通过第八电阻R8接地。

请参阅图5，电源模块15包括三端稳压器U5、电池BAT和第三电容C3，在本实用新型实施例中，三端稳压器U5的型号为HT7130。

电池BAT的正极与三端稳压器U5的输入端VIN连接，电池BAT的负极接地，三端稳压器U5的接地端GND接地，三端稳压器U5的输出端VOUT输出工作电源，第三电容C3并联在三端稳压器U5的输出端与地之间。

下面结合图1至图5来说明本实用新型光电感烟火灾探测报警器的工作原理：

烟雾检测模块11检测空气中的烟雾浓度，并将其电信息化后输出给信号放大模块12，通过双运算放大器U2放大后得到检测信号后输出给单片机U3，单片机U3对输入的信号进行处理和分析，当空气中烟雾浓度高于预设值时，通过扬声器speaker发出报警声，声音大小超过80分贝，同时第二发光二极管D2发光，优选地，预设值为国际标准值，除了警报声外，扬声器speaker还可用于播放开机提示音和低电量提示。

上述的光电感烟火灾探测报警器，使用光电耦合器U1作为检测烟雾浓度的主要器件，通过控制模块13输出的两路控制信号控制光电耦合器U1的工作状态，将检测到的空气中的烟雾浓度高精度电信息化后经过信号放大模块12的放大处理后输出检测信号到控制模块13，检测精度高，当检测信号超过预设值时，通过声光报警装置发出警报声，同时警报灯亮，所有模块均集成在一个便携盒上，具有检测精度高、检测方便快速高效、成本低、电路简单、实时报警的特点。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，包括：

用于检测空气中的烟雾浓度并转换为电信号输出的烟雾检测模块；

与所述烟雾检测模块连接，用于对所述电信号放大后输出检测信号的信号放大模块；

与所述信号放大模块连接，用于对所述检测信号进行分析处理的控制模块；

与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时进行声光报警的声光报警模块；以及

与所述烟雾检测模块、所述控制模块和所述声光报警模块连接，用于提供工作电源的电源模块；

所述烟雾检测模块包括：一光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二晶体管、第三晶体管和第一电容；其中，所述光电耦合器由第一发光二极管和第一晶体管组成；

所述第一发光二极管的阴极通过所述第一电阻接所述工作电源，所述第一电容并联在所述第一发光二极管的阴极与地之间，所述第一发光二极管的阳极接所述第二晶体管的集电极，所述第二晶体管的基极通过所述第三电阻连接所述控制模块，所述第二晶体管的发射极接地，所述第一发光二极管的阳极还通过所述第二电阻接所述第三晶体管的集电极，所述第三晶体管的基极通过所述第四电阻连接所述控制模块，所述第三晶体管的发射极接地，所述第一晶体管与所述信号放大模块连接；

所述信号放大模块包括：一双运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二电容；

所述双运算放大器的第一输出端通过所述第五电阻连接所述第一晶体管的集电极，所述第二电容并联在所述第五电阻的两端，所述双运算放大器的第一反相输入端接所述第一晶体管的集电极，所述双运算放大器的第一同相输入端接所述第一晶体管的发射极，所述双运算放大器的接地端接地，所述双运算放大器的电源端接所述控制模块，所述双运算放大器的第二同相输入端接所述双运算放大器的第一输出端，所述双运算放大器的第二反相输入端通过所述第七电阻接所述第一晶体管的发射极，所述双运算放大器的第二输出端通过所述第六电阻连接所述控制模块。

2.如权利要求1所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述双运算放大器的型号为LM358。

3.如权利要求1所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述控制模块包括单片机。

4.如权利要求3所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述单片机的型号为F3321。

5.如权利要求1所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述声光报警模块包括：

与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时进行声音报警的声音报警单元；以及

与所述控制模块连接，用于在所述检测信号超过预设值时发光报警的发光报警单元。

6.如权利要求5所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述声音报警单元包括：

与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块输出的音频信号的脉宽调制芯片；和

与所述脉宽调制芯片连接，用于播放语音警报的扬声器。

7.如权利要求5所述的光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述发光报警单元包括：第八电阻和第二发光二极管；

所述第二发光二极管的阳极与所述控制模块连接，所述第二发光二极管的阴极通过所述第八电阻接地。

8.如权利要求6所述的一种光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述脉宽调制芯片的型号为27L2C。

9.如权利要求1所述的一种光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述电源模块包括：一三端稳压器、电池和第三电容；

所述电池的正极与所述三端稳压器的输入端连接，所述电池的负极接地，所述三端稳压器的接地端接地，所述三端稳压器的输出端输出所述工作电源，所述第三电容并联在所述三端稳压器的输出端与地之间。

10.如权利要求9所述的一种光电感烟火灾探测报警器，其特征在于，所述三端稳压器的型号为HT7130。