使用电容器空气电介质的电容率的变化的烟雾检测制造技术

本发明专利技术提供一种在极板之间具有空气电介质的电容器，其可用于检测在所述电容器的所述极板上方通过的介电空气中的烟雾及其它污染物的存在。来自典型火灾的烟雾主要由已扩散于周围空气中且随着火灾的热一起上升的未燃碳构成。碳粒子的电容率是干净空气的电容率的约10倍到约15倍。所述碳粒子到所述空气中的添加引起所述空气的电容率的变化，所述变化足够大以通过测量具有所述空气电介质的所述电容器的电容变化而测量，负载碳粒子的空气通过所述电容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种在极板之间具有空气电介质的电容器，其可用于检测在所述电容器的所述极板上方通过的介电空气中的烟雾及其它污染物的存在。来自典型火灾的烟雾主要由已扩散于周围空气中且随着火灾的热一起上升的未燃碳构成。碳粒子的电容率是干净空气的电容率的约10倍到约15倍。所述碳粒子到所述空气中的添加引起所述空气的电容率的变化，所述变化足够大以通过测量具有所述空气电介质的所述电容器的电容变化而测量，负载碳粒子的空气通过所述电容器。【专利说明】使用电容器空气电介质的电容率的变化的烟雾检测
本专利技术涉及烟雾检测装置，更特定地说，本专利技术涉及一种在烟雾通过传感器电容器的极板之间时使用所述电容器中的空气电介质的电容率的变化的烟雾检测装置。
技术介绍
烟雾检测器一般使用含有耦合到高输入阻抗运算放大器的放射性离子源的电离室。然而，当在高温下操作时，所述运算放大器的输入泄漏电流会增大。此会影响电离室烟雾检测功能的总体性能。此外，所述电离室含有放射性物质，其在制造期间必须符合与存储及处置这些放射性物质有关的法规要求。归因于烟雾检测器内所含的放射性元素(离子源)，具有含有放射性离子源的电离室的烟雾检测器日益受到更严格的政府法规控制。
技术实现思路
因此，需要一种用烟雾检测器来检测来自火灾的烟雾的方法，所述烟雾检测器无需放射性电离室作为烟雾检测传感器的部分。 根据实施例，一种使用空气电介质电容器作为烟雾传感器的烟雾检测器可包括:空气电介质电容器，其具有多个极板，其中当干净空气在所述多个极板的表面上方流动时，所述空气电介质电容器具有第一电容值，且当烟雾进入在所述多个极板上方流动的空气中时，所述空气电介质电容器具有第二电容值；电容测量电路，其耦合到所述空气电介质电容器，其中所述电容测量电路测量所述空气电介质电容器的电容值；及警报电路，其耦合到所述电容测量电路，其中当所述所测量的电容值实质上为等于第二电容值时，由所述电容测量电路致动所述警报电路，及当所述所测量的电容值实质上处于所述第一电容值时，不致动所述警报电路。 根据另一实施例，第二电容值大于第一电容值。根据另一实施例，存在空气电介质电容器从第一电容值变化到第二电容值的时间限制，否则将不会致动警报电路。根据另一实施例，电容测量电路是充电时间测量单元(CTMU)电路。根据另一实施例，警报电路具有停机电路。根据另一实施例，数字处理器耦合到电容测量电路及警报电路。根据另一实施例，所述数字处理器是微控制器。根据另一实施例，电容测量电路、警报电路及数字处理器被制造于集成电路裸片上。 根据另一实施例，温度传感器耦合到数字处理器，且温度补偿查询表存储于耦合到数字处理器的存储器中且用于补偿第一电容值及第二电容值的温度诱发变化。根据另一实施例，湿度传感器耦合到数字处理器，且湿度补偿查询表存储于耦合到数字处理器的存储器中且用于补偿第一电容值及第二电容值的湿度诱发变化。根据另一实施例，由警报电路致动听觉警示。根据另一实施例，由警报电路致动视觉警示。 根据另一实施例，一种使用空气电介质电容器作为烟雾传感器的烟雾检测器可包括:空气电介质电容器，其具有多个极板，其中当干净空气在所述多个极板的表面上方流动时，所述空气电介质电容器具有第一电容值，且当烟雾进入在所述多个极板上方流动的所述空气中时，所述空气电介质电容器具有第二电容值；电容变化检测电路，其耦合到所述空气电介质电容器，其中所述电容变化检测电路确定所述空气电介质电容器何时从所述第一电容值变化到所述第二电容值；及警报电路，其耦合到所述电容变化检测电路，其中当所述电容变化检测电路指示所述第一电容值已变化到所述第二电容值时，致动所述警报电路，否则不致动所述警报电路。 根据另一实施例，第二电容值大于第一电容值。根据另一实施例，电容变化检测电路进一步包括空气电介质电容器从第一电容值变化到第二电容值的时间限制，否则将不会致动警报电路。根据另一实施例，电容变化检测电路是电容性分压器(CVD)电路。根据另一实施例，电容变化检测电路是电容性感测模块(CSM)电路。 根据另一实施例，电容变化检测电路可包括:频率产生电路，其使用空气电介质电容器作为其的频率确定电路的部分；及频率鉴别器电路，其耦合到所述频率产生电路，所述频率鉴别器电路在空气电介质电容器处于第一电容值时具有第一输出且在空气电介质电容器处于第二电容值时具有第二输出。根据另一实施例，警报电路进一步包括停机电路。 根据另一实施例，数字处理器耦合到电容变化检测电路及警报电路。根据另一实施例，所述数字处理器是微控制器。根据另一实施例，电容变化检测电路、警报电路及数字处理器被制造于集成电路裸片上。根据另一实施例，温度传感器耦合到所述数字处理器，且温度补偿查询表存储于耦合到所述数字处理器的存储器中且用于补偿第一电容值及第二电容值的温度诱发变化。根据另一实施例，湿度传感器耦合到所述数字处理器，且湿度补偿查询表存储于耦合到所述数字处理器的存储器中且用于补偿第一电容值及第二电容值的湿度诱发变化。根据另一实施例，由警报电路致动听觉警示。根据另一实施例，由警报电路致动视觉警示。 根据又一实施例，一种用于检测空气中的烟雾的方法可包括以下步骤:使干净空气在空气电介质电容器的多个极板上方流动；当所述干净空气在所述空气电介质电容器的所述多个极板上方流动时，确定所述空气电介质电容器的电容值；检测所述空气电介质电容器的所述电容值的指示所述流动空气中的烟雾的增大；及当检测到所述空气电介质电容器的所述电容值的所述增大时，产生烟雾警报。 根据又一实施例，一种用于检测空气中的烟雾的方法可包括以下步骤:使空气在空气电介质电容器的多个极板上方流动；检测所述空气电介质电容器的电容值的增大何时发生，因而指示所述流动空气中的烟雾；及当检测到所述空气电介质电容器中的所述电容值的所述增大时，产生烟雾警报。 【专利附图】【附图说明】 可通过参考结合附图的详述而获取本专利技术的更充分理解，其中: 图1说明根据本专利技术的教示的使用空气电介质电容器作为烟雾传感器的烟雾检测设备的示意框图； 图2说明根据本专利技术的具体实例性实施例的用作为回风增压室中的烟雾传感器的空气电介质电容器的示意侧视图及示意前视图； 图3说明根据本专利技术的另一具体实例性实施例的用作为顶置式(ceilingmounted)烟雾检测器中的烟雾传感器的空气电介质电容器的示意前视图及示意正视图； 图4说明根据本专利技术的又一具体实例性实施例的烟雾检测系统的示意框图； 图5说明根据本专利技术的又一具体实例性实施例的烟雾检测系统的示意流程图；及 图6说明根据本专利技术的又一具体实例性实施例的烟雾检测系统的示意流程图。 虽然本专利技术易做出各种修改及替代形式，但本专利技术的具体实例性实施例已展示于图式中且在本文中详细描述。然而，应了解，本文中具体实例性实施例的描述并不意图使本专利技术受限于本文中所揭示的特定形式，相反，本专利技术将涵盖如由所附权利要求书所界定的全部修改及等效物。 【具体实施方式】 根据本专利技术的教示，在极板之间具有空气电介质的电容器可用于检测在所述电容器的极板上方通过的介电空气中的烟雾及其它污染物的存在。来自典型火灾的烟雾主要由扩散于周围空气中且随着火灾的热一起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用空气电介质电容器作为烟雾传感器的烟雾检测器，所述烟雾检测器包括：空气电介质电容器，其具有多个极板，其中当干净空气在所述多个极板的表面上方流动时，所述空气电介质电容器具有第一电容值，且当烟雾进入在所述多个极板上方流动的所述空气中时，所述空气电介质电容器具有第二电容值；电容测量电路，其耦合到所述空气电介质电容器，其中所述电容测量电路测量所述空气电介质电容器的电容值；及警报电路，其耦合到所述电容测量电路，其中当所述所测量的电容值实质上处于所述第二电容值时，由所述电容测量电路致动所述警报电路，且当所述所测量的电容值实质上处于所述第一电容值时，不致动所述警报电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·T·库克，约瑟夫·朱利谢，基思·柯蒂斯，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US