[發(fā)明專利]一種雙光路煙霧感測芯片及煙霧感測方法

有效

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• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112630852B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 廖炳隆;薛佳偉;馬翔
• 申請（專利權）人: 南京初芯集成電路有限公司
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種雙光路煙霧感測芯片及煙霧感測方法，煙霧感測芯片包括MCU、LED驅動器、光感反饋偵測單元、溫度感測單元、多工器、模數(shù)轉換器、數(shù)字濾波器、振蕩器，由兩組光感反饋偵測單元通過內置高效MCU處理器進行數(shù)值計算和比較分析，利用煙霧探測室中散射的光線光強度配合溫度感測來判斷是否有煙霧，解決了現(xiàn)有技術無法敏銳地探測煙霧，感測煙霧的耗時較長的問題，提高了煙霧感測的效率以及靈敏度。

技術領域

本申請涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)信號處理技術領域，特別是涉及一種雙光路煙霧感測芯片及煙霧感測方法。

背景技術

隨著數(shù)字信號處理、半導體等行業(yè)的不斷發(fā)展，煙霧探測器被廣泛應用于火災探測，在火災的預防極其重要。煙霧感測芯片作為煙霧探測器的核心單元，對傳感器信號進行采集、處理，控制煙霧探測器的工作。

現(xiàn)有技術中，煙霧感測芯片通過煙敏電阻的電離室引起的電壓變化來感知煙霧粒子的微電流變化，當煙霧粒子進入電離室則會改變電離室空氣電離狀態(tài)，從而表現(xiàn)為電離室的等效電阻增加引起電離室兩端電壓增大，由此來感測煙霧。但是現(xiàn)有技術的方法對明火產生的小顆粒煙霧粒子十分敏感，對于顆粒直徑較大的陰燃煙霧粒子感測靈敏度偏低，無法敏銳地探測煙霧，感測煙霧的耗時也較長。

發(fā)明內容

基于上述問題，本發(fā)明提出了一種雙光路煙霧感測芯片，內含雙波段光學LED感測組件，基于T矩陣法選取雙波長入射光，對火災煙顆粒與非火災煙霧顆粒的光散射矩陣，由兩組光感反饋偵測接收器，透過內置高效MCU處理器，進行詳細的數(shù)值計算和比較分析，利用煙霧探測室中散射的光線光強度配合溫度感測來判斷是否有煙霧，解決了現(xiàn)有技術無法敏銳地探測煙霧，感測煙霧的耗時較長的問題，提高了煙霧感測的效率以及靈敏度。

本發(fā)明提供如下技術方案：

一種雙光路煙霧感測芯片：

包括：MCU、至少一LED驅動器、光感反饋偵測單元、溫度感測單元、多工器、模數(shù)轉換器、數(shù)字濾波器、振蕩器；

所述MCU用于處理偵測算法；

所述LED驅動器用于啟動光源對煙霧進行感知；

所述光感反饋偵測單元用于接收光源反射信號；

所述溫度感測單元用于進行多重溫度偵測；

所述多工器用于隔離光感反饋偵測單元、數(shù)字濾波器輸入的信號；

所述模數(shù)轉換器用于將所述多工器輸出的模擬信號轉為數(shù)字信號傳遞至所述數(shù)字濾波器；

所述數(shù)字濾波器用于放大信號及降噪并將經(jīng)過濾波的信號傳遞至所述MCU；

所述振蕩器用于將直流電流轉換為交流。

進一步地，所述光感反饋偵測單元為電流比較器。

進一步地，所述雙光路煙霧感測芯片還包括線性降壓器、帶隙基準源、閃存、數(shù)模轉換器、串行外設接口、雙向二線制同步串行總線、通用異步收發(fā)傳輸器以及通用輸入輸出。

進一步地，所述線性降壓器連接帶隙基準源，用于外部電壓通過所述線性降壓器、帶隙基準源進入芯片產生額定電壓以驅動芯片工作。

進一步地，所述雙光路煙霧感測芯片模塊最優(yōu)尺寸為3.6 mm x4.8 mm x0.9mm。

此外，本發(fā)明還提出了應用所述雙光路煙霧感測芯片的煙霧感測方法，具體步驟如下：

步驟101，接通外部電源，外部電壓進入芯片，經(jīng)過線性降壓器和帶隙基準源產生額定電壓，驅動所述雙光路煙霧感測芯片內部單元工作；

步驟102，LED驅動器啟動第一LED和第二LED光源感知煙霧；