目前的楼宇筑造装备了很众分歧的传感器，让平日存在越发便捷，同时供给安定扞卫。除了情况传感器和智能家居运用（比方电力和供暖调整）以外，与安定闭联的传感器还接受着紧张的安定扞卫影响。此中征求烟雾报警器。烟雾报警器不行或缺，且执法轨则必需装备，但市道上的很众烟雾报警器并不适合正在厨房或浴室操纵，由于烹调烟汽或其他蒸汽会填补其误报危害。咱们不行低估误报，他们会诱操纵户紧闭烟雾报警器，而且由于不须要的消防安排而爆发高本钱。
然则，浴室和厨房贫乏烟雾报警器却是一个主要题目，由于这会填补火警危害，加倍是厨房。今世公寓中的厨房平日与起居室融为一体，于是面对更大的危害。今世筑造采用多量合成筑造原料，一朝起火会缓慢伸张，所认为了切确履行防火检测，必需精准安排烟雾报警器搜集。
环球很众规范都央浼通过新测试检测分歧类型的烟雾，以知足这些新央浼。分歧区域的规范略有分歧：欧洲采用EN规范，北美采用UL规范，邦际则采用ISO规范。正在2021年6月颁布的最新版本（UL 268：第7版和UL 217：第8版）中，UL新增一项测试，即汉堡包烟雾扰乱报警测试。正在该测试中，必需可能分辨汉堡包肉饼爆发的烟雾浓度和易燃聚氨酯爆发的烟雾浓度。这项测试有助于低落厨房的误报率。本文将先容这项测试，并商榷何如举行新检测器安排以通过这项新测试。
这种汉堡包烟雾扰乱测试旨正在复制真正的烹调烟雾。汉堡包烟雾扰乱报警测试的观点很纯粹，但假使是今世烟雾报警器也面对着一个挑拨：汉堡肉饼需求煎烤必然的功夫。正在这个进程中，会搜检确认烟雾报警器是否由上升的烟雾（正在必然的时限内滥觞上升）触发。这也是一项规范化测试，以是能够正在完整沟通的要求下对扫数烟雾报警器举行测试。以减光率丈量值为参考基准。正在这项测试中，会正在间隔大约2米的地方安放一个光源，其光束直径正在10到15厘米之间。操纵波长为589 nm的蒸汽灯举动光源。蒸汽灯和检测器之间的烟雾会掩瞒光泽显示参考丈量筑树的道理和示图谋。
将光束受烟雾掩瞒的水准与无烟情况中的参考信号举行比拟。能够遵循减光率，得出烟雾密度和烟雾浓度。对待同样的粒子，减光率越高，浓度越高。当然，减光率不但随浓度变动，也随粒子类型变动。遵循散射截面，分歧的粒子类型存正在明明区别。
减光功夫也与报警触发亲昵闭联。于是，遵循该规范，正在参考体例中抵达必然的时限，或者抵达掩瞒控制后将触发报警。于是，汉堡包扰乱警报测试轨则，煎烤汉堡肉饼时刻，正在减光率抵达大于1.5%/ft之前，不得发出警报。
正在测试的第二阶段，会点燃聚氨酯，用于模仿扶手椅之类的实正在物体。烟雾报警器必需分辨两者之间的区别，正在减光率抵达5%/ft时触发报警。
因为真正的火警烟雾和烹调烟雾很难分辨，于是这项测试尽头具有挑拨性。然而，这项测试只是UL 217和UL 268中界说的浩瀚测试之一。还必需操纵众个完整沟通的烟雾报警器来通过此项测试，以袪除随机结果，确保检测用具备广博的高质地密度。
大大都今世烟雾报警器都采用光电作事道理。正在汉堡包烟雾扰乱测试中，光束发射之后会被粒子反射。散射情形取决于粒子类型、粒子浓度和散射角度。烟雾报警器遵循散射信号决心是否触发报警器。
为了通过汉堡包烟雾扰乱报警测试，检测器必需具备较高的信噪比，以分辨汉堡烟雾和其他类型的烟雾。
ADI公司的ADPD188BI集成光学传感器模块，有助于烟雾报警器筑筑商的产物通过这项苛苛测试。图2显示ADPD188BI的作事道理。
这种新型烟雾检测集成模块壳体中包蕴两个发射器LED——蓝色LED波长470 nm，红外LED波长850 nm，两个发射器都位于左侧的腔室内。壳体右侧是一个光电二极管和模仿前端。LED发射光束，烟雾粒子将光束反射回光电二极管。其它还集成了LED驱动器，由内部时隙切换。通过这些时隙，用户可能调整通盘前端的时序，而不必不息地重写寄存器。
模仿前端包蕴一个电流-电压转换器和一个情况光模仿滤波器。后者由检测恒定情况光的带通滤波器和检测可变情况光（比方荧光灯发出的光泽）的积分器构成。之后，集成的模数转换器将电压转换为数字信号。
ADPD188BI烟雾传感器模块具备高集成密度，具有众项上风。因为只需求少量外部组件，以是通盘体例更容易校准。通过双色光波长检测，不但助助只身丈量单个波长，还助助分解比率组成，从而进一步低落了误报率。其它，此模块比古代检测器体积小，功耗低。红外LED的作事功耗为~5 μW/Hz。将LED和光电二极管完整集成到模仿前端，烟雾报警器筑筑商就能够供给具体模块处分计划。
ADPD188BI模块的高度集成相闭到汉堡包烟雾扰乱测试的“成与败”。正在固定电流下，分歧LED的发光强度平日有很大的区别，于是过去都是由烟雾报警器筑筑商履行烟雾报警器校准。校准LED发光强度与电流之间的斜率和偏移，能够确保扫数LED保留具有沟通的职能显露。由于LED和通盘信号途径都集成到ADPD188BI中，以是ADI公司会预先校准传感器模块，云云就能够淘汰器件之间的区别。因为烟雾报警器筑筑商能够采用预先校准的模块，于是简化了体例安排。
ADI公司操纵的校准办法是直接校准LED的斜率和偏移。以是，将ADPD188BI安放正在反射器下方，然后由集成的光电二极管丈量反射光。能够针对每个ADPD188BI分离确定斜率和偏移量，校准系数则存储正在芯片的非易失性存储器（即eFUSE寄存器）中。通过读取这些系数，能够尽可以地减小芯片之间的区别。这意味着能够正在算法中更切确地筑树报警阈值，从而低落误报率，最终通过UL测试。
图3显示ADPD188BI正在规范化UL测试情况中的测试结果——一次为汉堡烟雾（左），一次为易燃聚氨酯烟雾（右）。
图3 APDPD188BI Ul测试结果：正在无烟室中举行汉堡烟雾和易燃聚氨酯烟雾检测
图中显示正在两种情形下随功夫（X轴）变动的测试结果，左侧Y轴暗示ADPD188BI信号。以功率传输比暗示，其描绘LED的作事功率与光电二极管的收受功率之间的相闭。功率传输比公式如下：
此参数首肯分歧的模块互相比拟。而右侧的Y轴暗示减光率（单元：%/ft）。绿色弧线为UL参考光束，蓝色和紫色弧线BI发出的蓝光和红外信号。
如图3所示，ADPD188BI发出的两种信号弧线正在两种场景下有很大区别，阐发该传感器可能领略分辨这两品种型的烟雾。此中一个分歧之处是信号随功夫的变动，能够看出，聚氨酯正在220秒后抵达报警阈值，功夫长度是汉堡烟雾抵达报警阈值的1/4（抢先1000秒后）。聚氨酯燃烧4分钟后，可检测到临界秤谌。
如图所示，使用传感器的高信噪比还可领略分辨和记载粒子浓度的变动，比方，正在易燃聚氨酯测试中，斜率遽然填补。如图3中的赤色符号。
其它，ADPD188BI丈量两种波长，两者的比率是另一个参数目，可用于校准检测汉堡烟雾操纵的牢靠算法，从而推断是否通过了汉堡包烟雾测试。
新推出的汉堡包烟雾扰乱测试很难通过，由于煎烤汉堡肉饼时爆发的烟雾颗粒与寻常的烟雾颗粒差异不大。以是，烟雾传感器需求具备高信噪比，以分辨汉堡肉饼爆发的烟雾和其他类型的烟雾。正在这个进程中，传感器之间的低区别具有决心性的影响。惟有牢靠地竣工丈量并通过测试；才华淘汰最终运用中的烟雾传感器误报。ADI公司的新型集成光学烟雾检测模块ADPD188BI是一款高度机敏的集成传感器模块，不但具备高信噪比，助助双色检测，还能饱满淘汰器件之间的区别，从而简化了安排和算法斥地。
自2015年2月至今，Christoph Kämmerer向来正在德邦ADI公司任职。他于2014年卒业于埃尔朗根-纽伦堡大学，得回物理学硕士学位。然后正在利默里克市ADI公司承当工艺斥地演习生。2016年12月培训生项目了结后，Christoph正式成为ADI公司的现场运用工程师，特意针对新兴运用界限。
