图2。2烟雾传感器及其结构图

2。1。1烟雾传感器的介绍

烟雾传感器所采集的是模拟信号，与数模转换电路一起来检测空气中的烟雾浓度，是火灾报警器的核心部分之一。因此，如何选择合适的传感器，选择什么样的传感器是十分重要的。

据研究表明，目前市场上市场份额最大的要数感烟型火灾报警器。随着传感器生产工艺水平不断提高，表面安装技术、超薄技术、波峰焊技术等先进生产技术的发展，生产能力增强。目前，烟雾传感器广泛应用日常生活的各个领域，包括商场，家用，工厂和公司等。

在目前的大陆市场上，不管是哪家制造的，哪种类型的感烟型传感器，都可以轻松检测到火灾的发生，而且敏锐度都非常高，并且对于完全不懂电子产品的人都可以简单易上手的完成安装。

（1）烟雾传感器应满足的基本条件

因为气敏传感器是在使用时是裸露在空气中的，由于地域的不同，温度湿度以及空气中气体的浓度等都会随着坏境而变化，除此之外，空气中还存在着许多颗粒物，包括灰尘等，在此情况下，气体对传感器元件材料会产生化学反应，使其性能变差[3]。所以，对于每一款烟雾传感器都有严格的要求，要求如下所示：

(a)能够检测到空气中的有害气体或者是危险气体的浓度，根据浓度的设定值来判断并及时进行浓度显示，声音报警；

(b)对于被检测的气体敏感，被测气体以外的气体不敏感；(c)能够对被测信号进行快速的响应，重复性不错；(d)长期工作稳定性好；

(e)使用寿命长；(f)制造成本低，使用与维护方便。

（2）不同的烟雾种类对于报警器的选择也有不一样的具体要求，大部分场合都会选择使用半导体烟雾传感器。相比起其他类型的烟雾传感器，半导体烟雾传感器具有更加明显的优势。半导体烟雾传感器有点有很多：它的灵敏度高、响应速度快、体积小、结构简单方便、低价[4]，不需要太大的维护成本，适合大批量生产使用，所以在当今社会得到广泛运用。因此，本设计中的烟雾传感器选用MQ-2半导体气体烟雾传感器。

2。1。2MQ-2半导体气体烟雾传感器

MQ-2半导体传感器是一种以二氧化锡为主体的半导体气敏元件，它能清洁空气且电导率较低[5]。当处于较高的温度值时，它会与空气中的氧气发生反应，使半导体中的电子密度减少，从而使电阻值上升。浓度越大，电导率越大，电阻越小，然后用简单的转换电路就能将电导率与烟雾气体浓度相互转换。来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

选择不同的测量物理量和测量范围，传感器所展示的功能和结构就大相同。普通烟雾传感器输出的电信号不是数字信号而是模拟信号（目前采用数字量输出的传感器日益增加）。根据模数转换的工作原理，当输出的信号的数值需要符合模数转换器的输入等级，则不需要放大器对其进行放大，否则就需要放大器对其放大[6]。因此我们所选择的传感器要想把采集到的烟雾浓度模拟信号值传送给单片机控制器就必须将模拟信号经过A/D转换器转化为可以识别的电信号给51单片机。

设计时注意事项：在给气敏元件开机通电时，由于气敏元件具有一个微小的内阻，容易被忽略，所以需要预热一段时间，之后才能够恢复到原来的稳定状态投入使用。所以，在使用MQ-2型气体传感器前需要先开机对它进行预热，大概持续几分钟左右，这时才可投入使用，不然会造成误报等情况的发生。

2。2单片机选型

单片机是智能火灾报警系统的核心，运用单片机可以接收灾情，对灾情进行相应的报警和智能显示。在单片机控制电路的选择中，需要单片机运算速度快，这样才能够节省时间，让人们快速的了解到烟雾浓度和温度。同时，不仅要考虑到速度快的条件，还需要在保证报警的精确程度和抗干扰程度上，尽量选择具有较低成本的单片机型号，以减少成本。