解析煙霧傳感器工作原理

工作原理

  現在常用的煙霧探測器，光電煙霧探測器和電離煙霧探測器。電離探測器的內部結構。常會看到一個光束探測器。商店一側靠近門的地方有光線（可以是白光和透鏡或者是一道低能激光），另一側則是一個光探測器，可以“看到”光線。當您通過光束時，會把它擋住。光探測器感應到光線的缺失，因此觸發響鈴。如果商店里煙霧濃得足以有效擋住光束，響鈴就會響起。

  這個煙霧探測器會相當大。它不是很敏感。警報響起前要有很大的煙霧——煙霧必須濃得足以完全擋住光線。這需要有大量的煙才行。因此，光電煙霧探測器采用了不同的方法來利用光線。在煙霧探測器內部有一道光和傳感器，二者成90度角放置，在正常情況下，左側的光源發出的光會直接射出，不經過傳感器。但是，當有煙霧進入腔體時，煙霧微粒會使光線散開，一部分光會射到傳感器：然后傳感器會啟動煙霧探測器中的喇叭。光電探測器在感應有煙火災（如墊子悶燒）時的效果比較好。

  電離探測

  電離煙霧探測器使用電離腔和電離輻射源來探測煙霧。這種類型的煙霧探測器加常見，原因是它價格不貴，而且在探測明火火災產生的少量煙霧方面。電離探測器內部有少量（大約為一克的1/5000）的镅-241。

  電離腔

  放射性元素镅的半衰期為432年，是阿爾法粒子的一個良好來源。探測器內镅含量的另外一種說法是一個典型的探測器含有0.9微居里的镅-241。居里是一個測量核材料的單位。如果您手里拿有一居里的東西，那就意味著您手中的物質每秒鐘要進行37,000,000,000次核變。大致來講，這就意味著每秒鐘樣品中有370億個原子在進行衰變并釋放出一個核輻射粒子（如阿爾法粒子）。一克鐳元素可以產生大約1居里的放射性（以她的名字命名居里的女科學家瑪麗·居里進行了大量鐳研究）。

  電離腔非常簡單。它由兩個電板（兩個電板之間存在電壓）和一個電離輻射的放射性源組成，镅產生的阿爾法粒子具有以下特性：它們可以電離腔內空氣中的氧和氮原子。“電離”就意味著“去掉一個電子”。當您從一個原子上去掉一個電子時，就得到了一個自由電子（帶負電）和一個失去一個電子的原子（帶正電）。帶負電的電子將被吸引到具有正電壓的電板，帶正電的原子則被吸引到具有負電壓的電板（異性相吸，就像磁鐵一樣）。煙霧探測器中的電子裝置可以感應這些電子和離子向電板移動時產生的微小電流。當煙霧進入電離腔時，它會干擾這一電流——煙霧粒子會吸附離子并使它們中性化。煙霧探測器感應到電板之間的電流下降，并啟動喇叭。