[实用新型]烟雾模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及红外线光电型烟雾探测技术，尤其涉及传感器型的烟雾模块。

背景技术

目前，烟雾传感器主要用于消防安全领域烟雾探测。离子式传感器检测有可靠性高，功耗小等优点，相关的产品目前还在使用，但离子传感器的电离室有放射源鎇241，会产生微量离子辐射，现在欧洲等发达国家已经逐步限制用于产品。电化学类烟雾传感器也可以生产烟雾探测产品，其加热体在5V电压下产生近200mA的电流，传感器自身功耗约1W，对于有低功耗要求或移动烟雾探测产品，使用情况完全不理想。红外线光电原理烟雾检测可靠性较高，功耗低，目前国内外产品都在使用，是利用红外线光电元器件生产的产品，一般都是体积较大，不能作为标准电子元器件用于产品设计，具有红外线光电探测功能，智能、小体积、类标准封装、感知烟雾信息传感器，目前还没有。 

发明内容

本实用新型提供一种烟雾模块，是一种类似于标准封装的红外线光电型烟雾传感器，该传感器使用5V电压工作，工作电流小于1mA, 可以替代电化学类烟雾传感器，作为普通电子元器件使用,满足降低烟雾传感器功耗是要求。

为达到上述发明目的，本实用新型提出以下的技术方案：

一种烟雾模块，是类似于标准电子元器件的红外线光电型烟雾传感器，将设有控制单片机MCU、红外线光电发射和接收管、信号放大电路的圆形电路板，嵌入在黑色塑胶罩内，塑胶罩的内部腔体设计成迷宫隧道结构，隧道壁上设有角度倾斜的信号反射标靶，单片机MCU发出的红外线检测信号，经过红外线光电发射管，打到隧道标靶上，标靶将信号反射到光电接收管；烟雾气体进入传感器迷宫隧道中，通过散射、反射到光电接收管，接收信号经过放大电路后，输入到单片机MCU；当环境中有一定浓度的烟雾进入烟雾模块内，单片机将反应烟雾浓度信息的报警控制信号输出；烟雾模块使用5V直流电源工作，静态功耗小于1mA。

 在优选的实施方式中，所述烟雾模块的红外线光电接收管，（a）可接收隧道标靶反射的光电信号，（b）也可以同时接收烟雾颗粒的漫反射红外线光电信号；（c）更换不同腔体结构的塑胶迷宫罩，可设计成遮蔽型和散射型两种形式的光电烟雾传感器。

在优选的实施方式中，所述的迷宫隧道壁上有3组倾斜反射信号标靶，标靶表面电镀金属铬；MCU发射的红外线信号通过标靶或烟雾颗粒反射到红外接收管；红外光电信号只在迷宫罩的正中心的主隧道内传输。

在优选的实施方式中，所述的该烟雾模块的迷宫罩垂直正下方有两个圆孔，套装在模块传感器电路板的红外线光电发射、接收管上面，且由隧道壁形成信号隔离墙，隔离墙不设槽孔，其他隧道壁开有椭圆或方形的槽孔。

在优选的实施方式中，所述的传感器电路板设有对位凸块，位于线路板水平方向右侧边缘，装配后嵌入塑胶罩内；红外线光电发射、接收管，使用贴片元器件焊接在电路板上，嵌装在迷宫隧道壁的两个圆孔里，位于垂直中心正下方；控制单片机MCU邦定在线路板上，位于电路板正中心。

在优选的实施方式中，所述的模块传感器电路板上有3个连接管脚，位置于：（a）沿线路板正中心水平方向顺时针旋转45°，为该模块电路板电源输入脚 + VCC；（b）沿线路板正中心水平方向顺时针旋转135°，为该模块电路板信号输出脚OUT；（c）沿线路板正中心水平方向顺时针旋转225°，为该模块电路板电源输入脚 - GND。

在优选的实施方式中，所述的该模块电路控制单片机MCU正常检测时，发出一组T0-T9共10个40Khz调制脉冲串，提供给红外线发射管，单个调制脉冲间隔时间相同，脉冲宽度不同；（a）遮蔽型烟雾传感器，脉冲宽度逐级增大；（b）散射型烟雾传感器，脉冲宽度逐级减小；两组调制脉冲串之间的间隔时间为3秒钟。

在优选的实施方式中，所述的该模块电路控制单片机MCU在开机加电时，首先发出5组T0-T9调制脉冲串，提供给光电发射管，经过隧道迷宫反射后，到红外线接收管接收，光电信号放大电路处理后，输入给单片机，MCU通过计算和分析，确定T0脉冲的宽度、T0-T1脉冲间隔时间，和烟雾报警输出信号的基准阀值电压。 

在优选的实施方式中，该烟雾模块传感器电路信号输出OUT，可以根据需要输出PWM脉冲信号或0-5V线性电压两种形式。

在优选的实施方式中，该烟雾模块电路板嵌入到黑色塑料迷宫罩后，封装在一个圆筒、网格状的金属壳内。

本实用新型烟雾模块的特点和优点是：