第9章 智能家居环境监测系统传感器设计

实用传感器技术教程

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第9章 智能家居环境监测系统传感器设计

9.1 1.2 9.2 9.3 9.4

智能家居安防系统传感器设计 家居有害气体检测报警系统设计 火灾报警系统传感器选择与设计

家居温湿度检测传感器系统设计

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传感器在原理与结构上千差万别，同一个物理量，可

具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用 传感器，是在具体场合进行某个量的测量时首先要解 决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方 法和测量设备也随之确定，因而测量结果的成败，在 很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 智能家居环境监测系统既有温湿度检测、有害气体检 测等检测功能，又有火灾报警和防盗报警等控制功能， 是一个典型的多传感器的测控系统。本章以智能家居 环境监测系统传感器设计作为传感器综合设计实例， 介绍传感器应用系统设计过程中的如何选择、计算以 及安装传感器，同时给出各种传感器的实际应用电路。2014-5-24 3

以有多种不同测量原理的传感器可供选择，同一种传 感器，也可以用来测量多种不同的物理量。如何根据

9.1 智能家居安防系统传感器设计 智能家居指的是一个居住环境，是指以住宅为平台安 装有智能家居系统的居住环境，又称智能住宅。通俗 地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统 和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系 统，本节重点介绍家庭安防系统和环境控制系统传感 器的选择和使用。

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9.1.1家居防盗报警系统传感器设计 防盗报警系统是指在防范现场探测到有入侵者时能发出相应报 警信号的专用电子系统。它通过相关信号探测传感器器，在建 筑物中进行周界或定方位的探测和保护。

1.常用防盗报警器的种类及特点 (1)门磁传感器：门磁传感器是一种在保安监控、安全防范系 统中常用的器件，其优点是体积小，工作可靠，可以通过无线 工作，使用起来非常方便。门磁是接近开关的一种，可以是光 电的，也可以是永磁的。门磁传感器通常安装在居室门窗上， 当门窗紧闭时，门磁传感器不报警，当门窗无论何种原因被打 开时，门磁传感器立即报警。2014-5-24 5

常用防盗报警器的种类及特点 (2)超声波传感器：超声波传感器是利用超声波的特 性研制而成的传感器，超声波报警装置的有效性取决 于能量在保安区域内多次反射后的能量大小，像墙壁、 桌子和文件柜等硬表面物体对声波有很好的反射作用， 而地毯、窗帘和布等软质材料则是声波的不良反射体。 因此在充满软质材料的区域应该避免使用超声波传感

器。

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常用防盗报警器的种类及特点 (3)微波雷达传感器：微波雷达探测器是一种将微波 收、发设备合置的探测器，采用多普勒雷达的原理， 将微波发射天线与接受天线装在一起，通过检测活动 目标产生的反射波频差进行报警。微波入侵探测器的 主要缺点是安装要求高，微波段的电磁波由于波长较 短，故穿透力强，所以在安装时不要面对室外。另外 金属物体对微波反射较强，因而在探测器防范区域内 不要有大面积(或体积较大)物体存在，如铁柜等， 否则其后面的阴影部分会形成探测盲区，造成防范漏 洞。其另一个缺点是会发出对人体有害的微量能量， 因此使用时必须将能量控制在对人体无害的水平。

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常用防盗报警器的种类及特点

( 4 )玻璃破碎探测器：利用压电陶瓷片的压电效应 (压电陶瓷片在外力作用下产生变形时将会在其表面 产生电荷),可以制成玻璃破碎入侵探测器。对高频 的玻璃破碎声音( 10k ~ 15kHZ )进行有效检测，而对 10kHZ以下的声音信号(如说话、走路声)则有较强的 抑制作用。但该产品灵敏度非常难调，灵敏度过高， 则室外的风吹雨打所也能导致报警；灵敏度过低，则 会因盗贼轻轻拉开窗户力度过轻而未感测到振动而产 生漏报警。

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常用防盗报警器的种类及特点 (5)主动式红外发射/接收传感器：主动式红外发射 /接收传感器由主动红外光发射器和接收器两部分组 成。红外光在人眼看不见的光谱范围，经过光束聚焦， 在收发器之间形成红外光束，当有人经过这条无形的 封锁线时，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端由 于红外光束产生变化将自动识别是否报警。

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常用防盗报警器的种类及特点(6)被动式热释电红外传感器 被动式红外入侵探测器采用热释电红外探测元件来探测移 动目标。只要物体的温度高于绝对零度，就会不停地向四 周辐射红外线，被动式热释电红外传感器利用移动目标 (如人、畜、车)自身辐射的红外线进行探测。

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与其它类型的保安设备相比，被动式红外入侵探测器具 有以下特点： 1) 不需要在保安区域内安装任何设备，可实现远距离 控制； 2) 由于是被动式工作，不产生任何类型的辐射，故保 密性强，能有效执行保安任务； 3) 与环境照度无关，可以昼夜工作，特别适宜在夜间 或黑暗条件下工作； 4) 由于无能量发射，没有容易磨损的活动部件，因而 功耗低、结构牢固、寿命长、维护简便、可靠性高。2014-5-24 11

2. 基于分离元件的被动式热释电红外传感器报警系统设计 (1)被动式 …… 此处隐藏：2055字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……