1 簡(jiǎn)介

UL217 標(biāo)準(zhǔn)的最新變更（第 8 版和第 9 版）規(guī)定，煙霧報(bào)警器必須能夠區(qū)分真實(shí)火災(zāi)中的煙霧與烹飪、淋浴蒸汽等干擾源的煙霧。與真實(shí)火災(zāi)中的煙霧相比，這些干擾源產(chǎn)生的煙霧往往含有尺寸小得多的顆粒。但是，聚氨酯燃燒煙霧是一個(gè)例外，在這種類型的煙霧中，顆粒的大小與那些干擾源中的較大顆粒相當(dāng)。這就需要更改基于閾值的典型單波長(zhǎng)檢測(cè)算法，以實(shí)現(xiàn)可靠的煙霧探測(cè)并減少誤報(bào)。

在估算顆粒大小和確定煙霧類型方面，兩種常見的光電傳感技術(shù)為 LED 波長(zhǎng)和散射角。煙霧探測(cè)中光散射配置的信號(hào)響應(yīng)遵循米氏散射物理學(xué)。因此，使用波長(zhǎng)較小（例如藍(lán)光）的 LED 可以增加信號(hào)響應(yīng)，因此具有更高的信噪比 (SNR)，可用于檢測(cè)干擾源中常見的較小顆粒。為了檢測(cè)平均直徑為 50nm 至約 1μm 或更大范圍內(nèi)的顆粒，最好使用不同波長(zhǎng)的 LED 來覆蓋預(yù)期的顆粒大小范圍，通常為紅外和藍(lán)光。通過測(cè)量不同散射角的散射反應(yīng)，例如反向散射（散射角小于 90°）和正向散射（散射角大于 100°），可以估算顆粒大小。這兩種技術(shù)相結(jié)合，提供了一種穩(wěn)健的多標(biāo)準(zhǔn)方法來區(qū)分真實(shí)的煙霧源和干擾源。

圖 1-1 展示了一種解決方案，其中包括區(qū)分真實(shí)煙霧源和干擾源所需的硬件。這兩個(gè) LED 驅(qū)動(dòng)器支持根據(jù)光室設(shè)計(jì)使用具有不同波長(zhǎng)以及不同散射角的 LED。

圖 1-1 TPS8802 + MSPM0 演示硬件方框圖

此設(shè)計(jì)中使用的光室配置為使用單個(gè)廣譜光電二極管 (PD) 對(duì)兩個(gè) LED 進(jìn)行正向散射測(cè)量。但是，TPS8802 PCB 能夠適應(yīng)不同的光室設(shè)計(jì)，因此相同的硬件條件下可以使用不同的散射角和波長(zhǎng)組合。

在出于演示目的進(jìn)行設(shè)置時(shí)，硬件旨在展示 TPS8802 和 MSPM0 微控制器的功能。因此，本演示的固件和 GUI 不包括使用圖 1-1 所示的分立式反向散射光電二極管通道。但是，這些都可以針對(duì)更先進(jìn)的檢測(cè)和算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行定制。

除了煙霧探測(cè)之外，TPS8802 AFE 還包含用于檢測(cè)一氧化碳 (CO) 的電路，該電路是住宅安裝所需組合探測(cè)器中不必可少的，也可以作為多標(biāo)準(zhǔn)煙霧檢測(cè)算法與光電檢測(cè)的一部分使用。