解析烟雾传感器工作原理

工作原理

  现在常用的烟雾探测器，光电烟雾探测器和电离烟雾探测器。电离探测器的内部结构。常会看到一个光束探测器。商店一侧靠近门的地方有光线（可以是白光和透镜或者是一道低能激光），另一侧则是一个光探测器，可以“看到”光线。当您通过光束时，会把它挡住。光探测器感应到光线的缺失，因此触发响铃。如果商店里烟雾浓得足以有效挡住光束，响铃就会响起。

  这个烟雾探测器会相当大。它不是很敏感。警报响起前要有很大的烟雾——烟雾必须浓得足以完全挡住光线。这需要有大量的烟才行。因此，光电烟雾探测器采用了不同的方法来利用光线。在烟雾探测器内部有一道光和传感器，二者成90度角放置，在正常情况下，左侧的光源发出的光会直接射出，不经过传感器。但是，当有烟雾进入腔体时，烟雾微粒会使光线散开，一部分光会射到传感器：然后传感器会启动烟雾探测器中的喇叭。光电探测器在感应有烟火灾（如垫子闷烧）时的效果比较好。

  电离探测

  电离烟雾探测器使用电离腔和电离辐射源来探测烟雾。这种类型的烟雾探测器加常见，原因是它价格不贵，而且在探测明火火灾产生的少量烟雾方面。电离探测器内部有少量（大约为一克的1/5000）的镅-241。

  电离腔

  放射性元素镅的半衰期为432年，是阿尔法粒子的一个良好来源。探测器内镅含量的另外一种说法是一个典型的探测器含有0.9微居里的镅-241。居里是一个测量核材料的单位。如果您手里拿有一居里的东西，那就意味着您手中的物质每秒钟要进行37,000,000,000次核变。大致来讲，这就意味着每秒钟样品中有370亿个原子在进行衰变并释放出一个核辐射粒子（如阿尔法粒子）。一克镭元素可以产生大约1居里的放射性（以她的名字命名居里的女科学家玛丽·居里进行了大量镭研究）。

  电离腔非常简单。它由两个电板（两个电板之间存在电压）和一个电离辐射的放射性源组成，镅产生的阿尔法粒子具有以下特性：它们可以电离腔内空气中的氧和氮原子。“电离”就意味着“去掉一个电子”。当您从一个原子上去掉一个电子时，就得到了一个自由电子（带负电）和一个失去一个电子的原子（带正电）。带负电的电子将被吸引到具有正电压的电板，带正电的原子则被吸引到具有负电压的电板（异性相吸，就像磁铁一样）。烟雾探测器中的电子装置可以感应这些电子和离子向电板移动时产生的微小电流。当烟雾进入电离腔时，它会干扰这一电流——烟雾粒子会吸附离子并使它们中性化。烟雾探测器感应到电板之间的电流下降，并启动喇叭。