ZHCUBN3 December   2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 光电烟雾探测器背景 - 基于直流的信号链
      2. 2.2.2 基于调制的烟雾检测信号链
      3. 2.2.3 光学检测 AFE 设计
        1. 2.2.3.1 TIA
        2. 2.2.3.2 BPF
        3. 2.2.3.3 解调器和积分器
        4. 2.2.3.4 LED 驱动器
      4. 2.2.4 光学和机械设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 MSPM0L1306
      2. 2.3.2 TLV9062S
      3. 2.3.3 TPS7A24
      4. 2.3.4 TS5A623157
      5. 2.3.5 SN74LVC1G66
      6. 2.3.6 HDC2010
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 电源
      2. 3.1.2 通信接口
      3. 3.1.3 接头
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 固件入门
      2. 3.2.2 测量和烟雾探测
      3. 3.2.3 附加演示功能
      4. 3.2.4 烟雾探测器 GUI
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 UL217 烟箱和防火测试设置
      2. 3.3.2 环境光测试设置
      3. 3.3.3 空气质量检测测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 UL217 测试结果
      2. 3.4.2 环境光测试结果
      3. 3.4.3 空气质量检测测试结果
      4. 3.4.4 电源测试结果
      5. 3.4.5 防火室烟雾测试
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 CAD 文件
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

2.2.1 光电烟雾探测器背景 - 基于直流的信号链

光学烟雾探测器也称为光电烟雾探测器，利用米氏光散射原理来快速准确地检测烟雾颗粒。图 2-2 显示了此探测器工作原理的简化示例。发光二极管 (LED) 定期发出脉冲，以便将光发送到检测区域。如果没有烟雾颗粒，则到达光敏元件（在本例中为光电二极管）的光极少，因此不会触发烟雾报警。当有烟雾颗粒时，脉冲 LED 光会散射到光电二极管 (PD) 中，并通过复杂的前端电路转换为电信号。信号超过特定阈值后，就会触发烟雾报警。

在光室内进行检测，两个光学元件都位于光室内。光室有两个目标：(1) 光室会阻挡来自环境的外部光及昆虫等不希望得到的物体，从而避免发出误报，但允许烟雾颗粒成功进入探测区域，(2) 内部机械和材料设计可确保在没有烟雾时，到达光电二极管的光可以忽略不计。

GUID-20231020-SS0I-CNN8-ZJZX-FGPDRSSMDLJK-low.svg图 2-2 光学烟雾探测器的探测原理

传统的光学烟雾探测器使用基于直流的信号链，在 LED 亮起时对直流信号进行采样，但这种方法有一些缺点。首先，来自环境的环境光会成为干扰信号，很难与实际的烟雾信号区分开来，因为这两种信号都是低频信号。然而，光室可设计为能够阻挡大部分的环境光。其次，跨阻放大器 (TIA) 的直流失调电压、闪烁噪声和输入偏置电流会成为烟雾检测的错误信号。如图 2-3 所示，这些错误源限制了检测信号链的信噪比 (SNR)。

上述缺点要么会降低性能和稳健性，要么会增加烟雾探测器的设计复杂性（更好的光室）和成本（更好的电子设备）。

GUID-20231020-SS0I-R3MR-D1QL-PV1X3MFKRMZ7-low.svg图 2-3 基于直流的烟雾检测信号链