這是一個關(guān)于智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計介紹PPT課件，包括了智能家居安防系統(tǒng)傳感器設(shè)計，家居有害氣體檢測報警系統(tǒng)設(shè)計，火災(zāi)報警系統(tǒng)傳感器選擇與設(shè)計，家居溫濕度檢測傳感器系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容，實(shí)用傳感器技術(shù)教程第9章 智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計 傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別，同一個物理量，可以有多種不同測量原理的傳感器可供選擇，同一種傳感器，也可以用來測量多種不同的物理量。如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在具體場合進(jìn)行某個量的測量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也隨之確定，因而測量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)既有溫濕度檢測、有害氣體檢測等檢測功能，又有火災(zāi)報警和防盜報警等控制功能，是一個典型的多傳感器的測控系統(tǒng)。本章以智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計作為傳感器綜合設(shè)計實(shí)例，介紹傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計過程中的如何選擇、計算以及安裝傳感器，同時給出各種傳感器的實(shí)際應(yīng)用電路。9.1 智能家居安防系統(tǒng)傳感器設(shè)計智能家居指的是一個居住環(huán)境，是指以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境，又稱智能住宅，歡迎點(diǎn)擊下載智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計介紹PPT課件哦。

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實(shí)用傳感器技術(shù)教程第9章 智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計 傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別，同一個物理量，可以有多種不同測量原理的傳感器可供選擇，同一種傳感器，也可以用來測量多種不同的物理量。如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在具體場合進(jìn)行某個量的測量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也隨之確定，因而測量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)既有溫濕度檢測、有害氣體檢測等檢測功能，又有火災(zāi)報警和防盜報警等控制功能，是一個典型的多傳感器的測控系統(tǒng)。本章以智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計作為傳感器綜合設(shè)計實(shí)例，介紹傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計過程中的如何選擇、計算以及安裝傳感器，同時給出各種傳感器的實(shí)際應(yīng)用電路。 9.1 智能家居安防系統(tǒng)傳感器設(shè)計智能家居指的是一個居住環(huán)境，是指以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境，又稱智能住宅。通俗地說，它是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)，本節(jié)重點(diǎn)介紹家庭安防系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)傳感器的選擇和使用。 9.1.1家居防盜報警系統(tǒng)傳感器設(shè)計防盜報警系統(tǒng)是指在防范現(xiàn)場探測到有入侵者時能發(fā)出相應(yīng)報警信號的專用電子系統(tǒng)。它通過相關(guān)信號探測傳感器器，在建筑物中進(jìn)行周界或定方位的探測和保護(hù)。 1.常用防盜報警器的種類及特點(diǎn)（1）門磁傳感器：門磁傳感器是一種在保安監(jiān)控、安全防范系統(tǒng)中常用的器件，其優(yōu)點(diǎn)是體積小，工作可靠，可以通過無線工作，使用起來非常方便。門磁是接近開關(guān)的一種，可以是光電的，也可以是永磁的。門磁傳感器通常安裝在居室門窗上，當(dāng)門窗緊閉時，門磁傳感器不報警，當(dāng)門窗無論何種原因被打開時，門磁傳感器立即報警。 常用防盜報警器的種類及特點(diǎn) （2）超聲波傳感器：超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，超聲波報警裝置的有效性取決于能量在保安區(qū)域內(nèi)多次反射后的能量大小，像墻壁、桌子和文件柜等硬表面物體對聲波有很好的反射作用，而地毯、窗簾和布等軟質(zhì)材料則是聲波的不良反射體。因此在充滿軟質(zhì)材料的區(qū)域應(yīng)該避免使用超聲波傳感器。 常用防盜報警器的種類及特點(diǎn) （3）微波雷達(dá)傳感器：微波雷達(dá)探測器是一種將微波收、發(fā)設(shè)備合置的探測器，采用多普勒雷達(dá)的原理，將微波發(fā)射天線與接受天線裝在一起，通過檢測活動目標(biāo)產(chǎn)生的反射波頻差進(jìn)行報警。微波入侵探測器的主要缺點(diǎn)是安裝要求高，微波段的電磁波由于波長較短，故穿透力強(qiáng)，所以在安裝時不要面對室外。另外金屬物體對微波反射較強(qiáng)，因而在探測器防范區(qū)域內(nèi)不要有大面積（或體積較大）物體存在，如鐵柜等，否則其后面的陰影部分會形成探測盲區(qū)，造成防范漏洞。其另一個缺點(diǎn)是會發(fā)出對人體有害的微量能量，因此使用時必須將能量控制在對人體無害的水平。 常用防盜報警器的種類及特點(diǎn) （4）玻璃破碎探測器：利用壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)（壓電陶瓷片在外力作用下產(chǎn)生變形時將會在其表面產(chǎn)生電荷），可以制成玻璃破碎入侵探測器。對高頻的玻璃破碎聲音（10k～15kHZ）進(jìn)行有效檢測，而對10kHZ以下的聲音信號（如說話、走路聲）則有較強(qiáng)的抑制作用。但該產(chǎn)品靈敏度非常難調(diào)，靈敏度過高，則室外的風(fēng)吹雨打所也能導(dǎo)致報警；靈敏度過低，則會因盜賊輕輕拉開窗戶力度過輕而未感測到振動而產(chǎn)生漏報警。常用防盜報警器的種類及特點(diǎn)（5）主動式紅外發(fā)射／接收傳感器：主動式紅外發(fā)射／接收傳感器由主動紅外光發(fā)射器和接收器兩部分組成。紅外光在人眼看不見的光譜范圍，經(jīng)過光束聚焦，在收發(fā)器之間形成紅外光束，當(dāng)有人經(jīng)過這條無形的封鎖線時，必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端由于紅外光束產(chǎn)生變化將自動識別是否報警。 雙元熱釋電紅外檢測元件LHI968內(nèi)部電路圖如圖9-4所示 : 3）信號處理電路：信號處理主要是把熱釋電傳感器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大、濾波、延遲和比較，為報警功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。如圖9-5所示 （2）由BISS0001組成的熱釋電傳感器信號處理電路 4.熱釋電傳感器應(yīng)用領(lǐng)域及常用型號參數(shù) 5熱釋電紅外傳感器的安裝注意事項 1）不能安裝在室外。2）紅外線熱釋電傳感器應(yīng)離地面2～2.4米，向下傾斜15度角。3）紅外線熱釋電傳感器遠(yuǎn)離空調(diào)， 冰箱， 火爐等空氣溫度變化敏感的地方。4）紅外線熱釋電傳感器和被探測的人體之間不得間隔家具、大型盆景、玻璃、窗簾等其他物體。5）紅外線熱釋電傳感器不能直對門窗及有陽光直射的地方，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動的地方。6）安裝探測器的天花板或墻要堅固，不能有晃動或震動。 9.1.2.無線門磁傳感器系統(tǒng)設(shè)計 2.無線門磁傳感器內(nèi)部工作原理 9.2家居有害氣體檢測報警系統(tǒng)設(shè)計 9.2.1.常用氣敏傳感器分類及工作原理 氣敏傳感器是一種將檢測到的氣體類別、成分、和濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器�？捎糜趯�氣體的定性或定量檢測。氣敏材料與氣體接觸后會發(fā)生化學(xué)或物理相互作用，導(dǎo)致其某些特性參數(shù)的改變，包括質(zhì)量，電參數(shù)，光學(xué)參數(shù)等。氣敏傳感器利用這些材料作為氣敏元件，把被測氣體種類或濃度的變化轉(zhuǎn)化成傳感器輸出信號的變化，從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測目的。 9.3.1.常用的火災(zāi)探測器種類及原理介紹 1.感煙探測器（1）離子感煙探測器 （2）光電感煙探測器 2.感溫火災(zāi)探測器 （1）雙金屬片型 （2）膜盒型探測器 （3）電子感溫探測器 9.3.2.火災(zāi)探測器的選擇 火災(zāi)分為兩大類：一類是燃燒過程極短暫的爆燃性火災(zāi)；另一類是具有初始陰燃階段，燃燒過程較長的一般性火災(zāi)。對于第一類火災(zāi)，必須采用可燃?xì)馓綔y器實(shí)現(xiàn)災(zāi)前報警，或采用感光式探測器對爆燃性火災(zāi)瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)烈光輻射作出快速報警反應(yīng)。這類火災(zāi)沒有陰燃階段，燃燒過程中煙霧少，用感煙式探測器顯然不行。燃燒過程中雖然有強(qiáng)熱輻射，但總的來說感溫式探測器的響應(yīng)速度偏慢，不能及時對爆燃性火災(zāi)作出報警反應(yīng)。一般性火災(zāi)初始的陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很弱的火光輻射，此時應(yīng)選用感煙式探測器。煙霧粒子較大時宜采用光電感煙式探測器。煙霧粒子較小時由于對光的遮擋和散射能力較弱，光電式探測器靈敏度降低，此時宜采用離子式探測器�；馂�(zāi)形成規(guī)模時，在產(chǎn)生大量煙霧的同時，光和熱的輻射也迅速增加，這時應(yīng)同時選用感煙、感光及感溫式探測器，把它們組合使用。 建筑物的室內(nèi)高度的不同，對火災(zāi)探測器的選用有不同的要求。房間高度超過 12m 感煙探測器不適用，房間高度超過 8m 則感溫探測器不適用，這種情況下只能采用感光探測器。對于較大的庫房及貨場，宜采用線型激光感煙探測器，而采用其它點(diǎn)型探測器則效率不高。在粉塵較多、煙霧較大的場所，感煙式探測器易出現(xiàn)誤報警，感光式探測器的鏡頭易受污染而導(dǎo)致探測器漏報。因此，在這種場合只有采用感溫式探測器。 9.3.3.離子感煙探測器設(shè)計 1.MC14468介紹 2.MC14468應(yīng)用電路圖 2.MC145010應(yīng)用電路 9.4 家居溫濕度檢測傳感器系統(tǒng)設(shè)計 9.4.1.常用溫度測量傳感器及原理介紹 濕度測量方法眾多，目前濕度測量方案最主要的有兩種：干濕球測濕法和電子式濕度傳感器測濕法。一般說來，電子式濕度傳感器的長期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器，而且濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù)，因此對使用的環(huán)境的溫度有要求，超過其規(guī)定的使用溫度將對傳感器造成損壞，所以電子式濕度傳感器測濕方法更適合于在潔凈及常溫的家庭環(huán)境中使用。 9.4.3. SHT11溫濕度傳感器的管腳、特點(diǎn)及內(nèi)部電路 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹 SHT11與微處理器的硬件連接 SHT11傳感器的軟件設(shè)計 溫度和濕度值的計算 （1）濕度線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償 上式中：RHlinear為經(jīng)過線性補(bǔ)償后的濕度值，SORH為相對濕度測量值，C1、C2、C3為線性補(bǔ)償系數(shù)，取值如表9-7所列。 由于溫度對濕度的影響十分明顯，而實(shí)際溫度和測試參考溫度25℃有所不同，所以對線件補(bǔ)償后的濕度值進(jìn)行溫度補(bǔ)償很有必要，補(bǔ)償公式如下：式中：RHtrue為經(jīng)過線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后的濕度值，T為測試濕度值時的溫度(℃)，t1和t2為溫度補(bǔ)償系數(shù)，取值如表9-8所列。 （2）溫度值輸出 由于SHT11溫度敏感元件具有很好的線性輸出，因此實(shí)際溫度值可由下式算得： T=dl+d2×SOT （9-3） 式9-3中：d1和d2為特定系數(shù)，d1的取值與SHT11工作電壓有關(guān)，d2的取值則與SHT11內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器采用的分辨率有關(guān)，其對應(yīng)關(guān)系如表9-9所列。 （3）露點(diǎn)計算 露點(diǎn)是一個特殊的溫度值，是空氣保持某一定濕度必須達(dá)到的最低溫度。當(dāng)空氣的溫度低于露點(diǎn)時，空氣容納不了過多的水分，這些水分會變成霧、露水或霜。露點(diǎn)可以根據(jù)當(dāng)前相對濕度值和溫度值計算得出，具體的計算公式如下： （４）實(shí)際應(yīng)用注意事項7rv紅軟基地

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