這是一個(gè)關(guān)于智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)介紹PPT課件，包括了智能家居安防系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)，家居有害氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)傳感器選擇與設(shè)計(jì)，家居溫濕度檢測(cè)傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì) 傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，同一個(gè)物理量，可以有多種不同測(cè)量原理的傳感器可供選擇，同一種傳感器，也可以用來(lái)測(cè)量多種不同的物理量。如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在具體場(chǎng)合進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也隨之確定，因而測(cè)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(cè)系統(tǒng)既有溫濕度檢測(cè)、有害氣體檢測(cè)等檢測(cè)功能，又有火災(zāi)報(bào)警和防盜報(bào)警等控制功能，是一個(gè)典型的多傳感器的測(cè)控系統(tǒng)。本章以智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)作為傳感器綜合設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的如何選擇、計(jì)算以及安裝傳感器，同時(shí)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(jì)智能家居指的是一個(gè)居住環(huán)境，是指以住宅為平臺(tái)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(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)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(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì) 傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，同一個(gè)物理量，可以有多種不同測(cè)量原理的傳感器可供選擇，同一種傳感器，也可以用來(lái)測(cè)量多種不同的物理量。如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在具體場(chǎng)合進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也隨之確定，因而測(cè)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(cè)系統(tǒng)既有溫濕度檢測(cè)、有害氣體檢測(cè)等檢測(cè)功能，又有火災(zāi)報(bào)警和防盜報(bào)警等控制功能，是一個(gè)典型的多傳感器的測(cè)控系統(tǒng)。本章以智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)作為傳感器綜合設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的如何選擇、計(jì)算以及安裝傳感器，同時(shí)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(jì)智能家居指的是一個(gè)居住環(huán)境，是指以住宅為平臺(tái)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(shuō)，它是融合了自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)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(bào)警系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)防盜報(bào)警系統(tǒng)是指在防范現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)到有入侵者時(shí)能發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)的專用電子系統(tǒng)。它通過(guò)相關(guān)信號(hào)探測(cè)傳感器器，在建筑物中進(jìn)行周界或定方位的探測(cè)和保護(hù)。 1.常用防盜報(bào)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(guò)無(wú)線工作，使用起來(lái)非常方便。門磁是接近開(kāi)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(shí)，門磁傳感器不報(bào)警，當(dāng)門窗無(wú)論何種原因被打開(kāi)時(shí)，門磁傳感器立即報(bào)警。 常用防盜報(bào)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(bào)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(duì)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(bào)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(cè)器是一種將微波收、發(fā)設(shè)備合置的探測(cè)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(guò)檢測(cè)活動(dòng)目標(biāo)產(chǎn)生的反射波頻差進(jìn)行報(bào)警。微波入侵探測(cè)器的主要缺點(diǎn)是安裝要求高，微波段的電磁波由于波長(zhǎng)較短，故穿透力強(qiáng)，所以在安裝時(shí)不要面對(duì)室外。另外金屬物體對(duì)微波反射較強(qiáng)，因而在探測(cè)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(huì)形成探測(cè)盲區(qū)，造成防范漏洞。其另一個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)發(fā)出對(duì)人體有害的微量能量，因此使用時(shí)必須將能量控制在對(duì)人體無(wú)害的水平。 常用防盜報(bào)警器的種類及特點(diǎn) （4）玻璃破碎探測(cè)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(shí)將會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷），可以制成玻璃破碎入侵探測(cè)器。對(duì)高頻的玻璃破碎聲音（10k～15kHZ）進(jìn)行有效檢測(cè)，而對(duì)10kHZ以下的聲音信號(hào)（如說(shuō)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(guò)高，則室外的風(fēng)吹雨打所也能導(dǎo)致報(bào)警；靈敏度過(guò)低，則會(huì)因盜賊輕輕拉開(kāi)窗戶力度過(guò)輕而未感測(cè)到振動(dòng)而產(chǎn)生漏報(bào)警。常用防盜報(bào)警器的種類及特點(diǎn)（5）主動(dòng)式紅外發(fā)射／接收傳感器：主動(dòng)式紅外發(fā)射／接收傳感器由主動(dòng)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(jiàn)的光譜范圍，經(jīng)過(guò)光束聚焦，在收發(fā)器之間形成紅外光束，當(dāng)有人經(jīng)過(guò)這條無(wú)形的封鎖線時(shí)，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(dòng)識(shí)別是否報(bào)警。 雙元熱釋電紅外檢測(cè)元件LHI968內(nèi)部電路圖如圖9-4所示 : 3）信號(hào)處理電路：信號(hào)處理主要是把熱釋電傳感器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、延遲和比較，為報(bào)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(hào)處理電路 4.熱釋電傳感器應(yīng)用領(lǐng)域及常用型號(hào)參數(shù) 5熱釋電紅外傳感器的安裝注意事項(xiàng) 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(cè)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(duì)門窗及有陽(yáng)光直射的地方，否則窗外的熱氣流擾動(dòng)和人員走動(dòng)會(huì)引起誤報(bào)，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(dòng)的地方。6）安裝探測(cè)器的天花板或墻要堅(jiān)固，不能有晃動(dòng)或震動(dòng)。 9.1.2.無(wú)線門磁傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.無(wú)線門磁傳感器內(nèi)部工作原理 9.2家居有害氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(cè)到的氣體類別、成分、和濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。可用于對(duì)氣體的定性或定量檢測(cè)。氣敏材料與氣體接觸后會(huì)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(cè)氣體種類或濃度的變化轉(zhuǎn)化成傳感器輸出信號(hào)的變化，從而實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)目的。 9.3.1.常用的火災(zāi)探測(cè)器種類及原理介紹 1.感煙探測(cè)器（1）離子感煙探測(cè)器 （2）光電感煙探測(cè)器 2.感溫火災(zāi)探測(cè)器 （1）雙金屬片型 （2）膜盒型探測(cè)器 （3）電子感溫探測(cè)器 9.3.2.火災(zāi)探測(cè)器的選擇 火災(zāi)分為兩大類：一類是燃燒過(guò)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(guò)程較長(zhǎng)的一般性火災(zāi)。對(duì)于第一類火災(zāi)，必須采用可燃?xì)馓綔y(cè)器實(shí)現(xiàn)災(zāi)前報(bào)警，或采用感光式探測(cè)器對(duì)爆燃性火災(zāi)瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)烈光輻射作出快速報(bào)警反應(yīng)。這類火災(zāi)沒(méi)有陰燃階段，燃燒過(guò)程中煙霧少，用感煙式探測(cè)器顯然不行。燃燒過(guò)程中雖然有強(qiáng)熱輻射，但總的來(lái)說(shuō)感溫式探測(cè)器的響應(yīng)速度偏慢，不能及時(shí)對(duì)爆燃性火災(zāi)作出報(bào)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(shí)應(yīng)選用感煙式探測(cè)器。煙霧粒子較大時(shí)宜采用光電感煙式探測(cè)器。煙霧粒子較小時(shí)由于對(duì)光的遮擋和散射能力較弱，光電式探測(cè)器靈敏度降低，此時(shí)宜采用離子式探測(cè)器�；馂�(zāi)形成規(guī)模時(shí)，在產(chǎn)生大量煙霧的同時(shí)，光和熱的輻射也迅速增加，這時(shí)應(yīng)同時(shí)選用感煙、感光及感溫式探測(cè)器，把它們組合使用。 建筑物的室內(nèi)高度的不同，對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的選用有不同的要求。房間高度超過(guò) 12m 感煙探測(cè)器不適用，房間高度超過(guò) 8m 則感溫探測(cè)器不適用，這種情況下只能采用感光探測(cè)器。對(duì)于較大的庫(kù)房及貨場(chǎng)，宜采用線型激光感煙探測(cè)器，而采用其它點(diǎn)型探測(cè)器則效率不高。在粉塵較多、煙霧較大的場(chǎng)所，感煙式探測(cè)器易出現(xiàn)誤報(bào)警，感光式探測(cè)器的鏡頭易受污染而導(dǎo)致探測(cè)器漏報(bào)。因此，在這種場(chǎng)合只有采用感溫式探測(cè)器。 9.3.3.離子感煙探測(cè)器設(shè)計(jì) 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(cè)傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.4.1.常用溫度測(cè)量傳感器及原理介紹 濕度測(cè)量方法眾多，目前濕度測(cè)量方案最主要的有兩種：干濕球測(cè)濕法和電子式濕度傳感器測(cè)濕法。一般說(shuō)來(lái)，電子式濕度傳感器的長(zhǎng)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(duì)使用的環(huán)境的溫度有要求，超過(guò)其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞，所以電子式濕度傳感器測(cè)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(jì) 溫度和濕度值的計(jì)算 （1）濕度線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償 上式中：RHlinear為經(jīng)過(guò)線性補(bǔ)償后的濕度值，SORH為相對(duì)濕度測(cè)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(duì)濕度的影響十分明顯，而實(shí)際溫度和測(cè)試參考溫度25℃有所不同，所以對(duì)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(guò)線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后的濕度值，T為測(cè)試濕度值時(shí)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(duì)應(yīng)關(guān)系如表9-9所列。 （3）露點(diǎn)計(jì)算 露點(diǎn)是一個(gè)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(shí)，空氣容納不了過(guò)多的水分，這些水分會(huì)變成霧、露水或霜。露點(diǎn)可以根據(jù)當(dāng)前相對(duì)濕度值和溫度值計(jì)算得出，具體的計(jì)算公式如下： （４）實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng)7rv紅軟基地

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