火灾报警电路中的温度传感器应用举例

(1)电路组成

如图9.4.6所示为一火灾报警电路。它由3级电路组成:第一级是由集成运放构成的减法运算电路;第二级是由集成运放构成的单门限电压比较器;第三部分是由发光二极管和蜂鸣器为核心的声光报警电路。

(2)工作原理

电路的输入信号ui1和ui2分别来源于安装在室内同一处的两个温度传感器。ui1来源于金属板上的传感器,ui2来源于塑料盒内部的传感器。

①无火灾发生时,两个传感器感受的温度是相同的,故产生的信号ui1=ui2,电路的净输入量u+-u-=ui1-ui2=0。在电路对称的条件下,输出uo2=0,发光二极管不亮,蜂鸣器静默。

图9.4.6　火灾报警电路

②有火灾发生时,安装在金属板上的传感器因金属升温速度远大于塑料盒内的温度传感器,使信号ui1>ui2。第一级减法运算电路的输入为ui1-ui2,输出为

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第二级单门限电

压比较器的输入信号为

当两个温度传感器的温差大于某一值时,第一级的输出时,第二级电路输出uo2=+Uom,第三级的二极管导通而发光报警,同时三极管VT导通,蜂鸣器鸣叫,实现声光同时报警。

【思考与练习】

9.4.1　电压比较器中的运算放大器分别工作在线性区还是非线性区?

9.4.2　由理想运放电路构成的电路如图9.4.7(a)和(b)所示。电源电压为±15 V,运放最大输出电压幅值为±12 V,稳压管UZ=±6 V,求UO1和UO2。

图9.4.7　思考与练习9.4.2的图