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1、长春理工大学光电信息学院本科毕业论文论文题目： 双向超温报警器作 者： 专 业： 自动化 指导老师： 2010年6月摘 要 双向超温报警器主要是针对用户对环境要求而设计的具有高斯温声光报警、超温点预置等功能的使用电子线路，此报警电路采用9V干电池作为电源，用可控多谐振荡电路产生声频信号来驱动扬声器，指示器选用发光LED，其程序用51单片机的汇编语言编写。温度传感器是一个负温度系数热敏电阻，其阻值随温度变化而变化。该电路选用的热敏电阻NTC灵敏度高、稳定性好、体积小、价格低廉非常使用于远距离的测量与控制。电路设计充分考虑节能性，灵敏性，稳定性，利用现代电子技术和集成电路使设计达到人们对环境温度监
2、测的需求。关键词: 超温报警 负温度系数热敏电阻 振荡器 Abstract temperature alarms are designed to request user environments of audible visual type. gauss wen wen some preset so on function to use the electronic circuitry circuits, the police adopt 9v dry battery power as well, but much vibration control circuit produce audi
3、o signal to drivers, the indicator light the fact that the process led by 51 monolithic integrated circuits in assembler language. the temperature sensor is a negative temperature heat resistance coefficient, the resistance value changes in temperature changes. The circuit of heat resistance ntc sen
4、sitivity high, stability good, small volume, low prices are used in long range measurement and control. the circuit design fully into consideration for gender sensitivity and stability, the use of modern electronic technologies and integrated circuit is designed to achieve the temperature of the dem
5、and for environmental monitoring.Key words : pyroelectric infrared sensor ; Fresnel lens ; alarm 目 录第一章 绪论1第二章 负温度系数热敏电阻22.1 负温度系数热敏电阻（NTC）22.2 负温度系数热敏电阻专业术语22.3 负温度系数热敏电阻的结构62.4 负温度系数热敏电阻的原理特性72.5 振荡器92.5.1振荡器：92.5.2 振荡条件102.5.3 振荡电路的组成11第三章 超温报警器的结构原理133.1 电路结构133.2 结构框图133.2.1 结构框图133.2.2双向超温报警器电
6、路的系统结构设计14第四章 双向超温报警器工作电路154.1 双向超温报警器154.1.1 电路及其工作原理154.1.2 系统工作参数15第五章 器件分析175.1 1N4148型硅开关二极管175.2 3CG21型硅PNP晶体管和3DG6型硅NPN的工作原理185.3 CD406920第六章 报警器误报的分析及解决方法256.1误报分析256.1.1 防盗报警器故障引起的误报警256.1.2 报警器设计引起的误报警256.1.3 报警器安装引起的误报警256.1.4用户使用不当引起的误报警266.1.5 环境引起的误报警266.2 解决方法26第七章 双向超温报警系统的发展前景与趋势277
7、.1 广泛应用的负温度系数热敏电阻277.2 向高精度测向定位发展297.3 发展红外复合告警297.4 多功能告警集成29第八章 总结31参考文献32致 谢34 第一章 绪论 在现今的社会，工业科技高速发展，人民的生活水平不断提高，在许多方面都要求对温度进行监控。如工厂的恒温室，炼钢厂的炼钢炉的温控以及日常生活中的空调、烘箱等等。本应用具有温度双向越位报警功能，当温度高于某一上限或低于某一下限，它都会发出声光报警、超温点预置，可以适应不同的温度报警。 温度传感器是检测温度的器件。其种类最多，应用最广，发展最快。但是，作为应用系统设计人员如何根据系统要求选用适宜传感器，并与自己设计的系统联系起
8、来，从而构成性能优良的监控系统，显得十分重要。本电路选用负温度系数热敏电阻（NTC）具有在工作温度范围内电阻值随温度升高而显著减小的特点。NTC具有灵敏度高、稳定性好、体积小的特点。一般热敏电阻的阻值在100到100000欧姆之间，可不考虑线路引线电阻带来的影响，不需要冷却端温度补偿，非常适合远距离的测量与控制。第二章 负温度系数热敏电阻2.1 负温度系数热敏电阻（NTC） 作为双向超温报警器的检测温度器件，温度传感器的选择合适与否直接关系到整个设计电路的稳定，精确性能。实用传感器必须满足如下一些条件：1.在使用温度范围内温度特性曲线要求达到的精确能符合要求。2为了将它用于电子线路的检测装置，
9、要具有检测便捷和易于处理的特性及一定的量。3.特性的偏移和蠕变越小越好，互换性要好。4.对于温度以外的物理量不敏感。5.体积要小，安装要方便。为了能正确的测量温度，传感器的温度必须与被测物体的温度相等。传感器体积越小，这个条件越能满足。（1）要有较好的机械、化学及热性能。这对于使用在震动和有害气体的环境中特别重要。（2）无毒、安全以及价廉、维修、更换方便等。本电路选用的负温度系数热敏电阻充分满足了电路设计要求，是此类传感器中的最佳选择。NTC具有在工作温度范围内电阻值随温度升高而显著减小的特性。122.2 负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值 RT（） RT指在规定温度 T 时，采用引起电
10、阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。 电阻值和温度变化的关系式为： RT = RN expB(1/T 1/TN) (2-1) RT ：在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 RN ：在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 T ：规定温度（ K ）。 B ： NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 exp ：以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 ）。 该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。 额定零功率电阻值 R25 （）
11、 根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 时测得的电阻值 R25，这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。 材料常数（热敏指数） B 值（ K ） B 值被定义为： （2-2） RT1 ：温度 T1 （ K ）时的零功率电阻值。 RT2 ：温度 T2 （ K ）时的零功率电阻值。 T1， T2 ：两个被指定的温度（ K ）。 对于常用的 NTC 热敏电阻， B 值范围一般在 2000K 6000K 之间。 零功率电阻温度系数（T ） 在规定温度下， NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之
12、比值。 （2-3） T ：温度 T （ K ）时的零功率电阻温度系数。 RT ：温度 T （ K ）时的零功率电阻值。 T ：温度（ T ）。 B ：材料常数。 耗散系数（） 在规定环境温度下， NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。 （2-4） ： NTC 热敏电阻耗散系数，（ mW/ K ）。 P ： NTC 热敏电阻消耗的功率（ mW ）。 T ： NTC 热敏电阻消耗功率 P 时，电阻体相应的温度变化（ K ）。 热时间常数() 在零功率条件下，当温度突变时，热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的 63.2% 时所需的时间，热时间常数与 NTC 热敏
13、电阻的热容量成正比，与其耗散系数成反比。 （2-5） ：热时间常数（ S ）。 C： NTC 热敏电阻的热容量。 ： NTC 热敏电阻的耗散系数。 额定功率Pn 在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下，电阻体自身温度不超过其最高工作温度。 最高工作温度Tmax在规定的技术条件下，热敏电阻器能长期连续工作所允许的最高温度。即: （2-6）T0-环境温度。测量功率Pm热敏电阻在规定的环境温度下， 阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。 一般要求阻值变化大于0.1%，则这时的测量功率Pm为： （2-7）电阻温度特性NTC热敏
14、电阻的温度特性可用下式近似表示：式中：RT：温度T时零功率电阻值。A：与热敏电阻器材料物理特性及几何尺寸有关的系数。B：B值。T：温度（k）。 更精确的表达式为： （2-8）式中：RT：热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值。T：为绝对温度值，K；A、B、C、D：为特定的常数。202.3 负温度系数热敏电阻的结构 NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的
15、热敏电阻其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负的温度系数。NTC热敏电阻器的发展经历了漫长的阶段1834年，科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性1930年，科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性能，并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中随后，由于晶体管技术的不断发展，热敏电阻器的研究取得重大进展1960年研制出了N1C热敏电阻器NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。9 图2.1负温度系数热敏电阻图
16、示2.4 负温度系数热敏电阻的原理特性负温度系数热敏电阻的测量范围一般为-10+300，也可做到-200+10，甚至可用于+300+1200环境中作测温用RT为NTC热敏电阻器；R2和R3是电桥平衡电阻；R1为起始电阻；R4为满刻度电阻，校验表头，也称校验电阻；R7、R8和W为分压电阻，为电桥提供一个稳定的直流电源R6与表头（微安表）串联，起修正表头刻度和限制流经表头的电流的作用R5与表头并联，起保护作用在不平衡电桥臂（即R1、RT）接入一只热敏元件RT作温度传感探头由于热敏电阻器的阻值随温度的变化而变化，因而使接在电桥对角线间的表头指示也相应变化这就是热敏电阻器温度计的工作原理 热敏电阻在低
17、电流时的功耗是很小的。在温度不变时，热敏电阻和一般固定电阻的特性相同：它的电压和电流有线性关系。当电流增加时，热敏电阻不能消耗掉所产生的功率，结果是电阻上的电压不随电流线性增加，而是相对较小。这种现象也称为“自热”。典型的应用如热流量检测和电平检测等。当热敏电阻的功率作跳跃式变化时，在达到稳定的电流前总有一个时间的延迟。在这个时间延迟期间，热敏电阻的电流将逐渐上升，经过一定的时间T后达到稳定。这种特性的最典型应用是限制电流的突然增长。热敏电阻的主要特点是：灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上，能检测出10-6的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于-55315，高温器件适用温
18、度高于315（目前最高可达到2000），低温器件适用于-27355；体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；使用方便，电阻值可在0.1100k间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产；稳定性好、过载能力强。图2.2 负温度系数热敏电阻(NTC)的特性曲线212.5 振荡器2.5.1振荡器：振荡器（英文：oscillator）是一种能量转换装置将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡电路低频振荡器（low-frequency oscillator，或称LFO）是指产生频率在0.1赫兹到10赫兹之间交流讯号的振荡器。这个词通常用在音讯合成中，用来区
19、别其他的音讯振荡器。图2.3中R1、C1和R2、C2组成RC串并联式振荡器，V1、V2组成两级阻容耦合放大器，用来将正反馈信号放大。正反馈信号通过R1C1和R2C2反馈到V1的输入端， 适当选择R1、C1、 R2、C2参数，V1可以得到较大的输入信号。 图中设有开关S1、S2，选择不同的开或关状态，改变RP1、 RP2的大小，使电路产生不失真的正弦振荡波形。 3 图2.3 RC音频振荡器 由于电源供电的作用，在V1输入端要产生很微弱的信号波动，这种信号经过V1、V2两级放大后，由原来的很弱的信号变强， 经过反馈电阻RP1又回到输入端，放大、 反馈、放大、反馈、放大这样反复，就能产生自激振荡。为
20、了得到我们需要的频率信号，增加了电路中的选频网络R1C1、R2C2，符合要求的频率信号能通过，不符合要求的频率信号就被排掉。 这就是自激振荡产生的基本过程。4 2.5.2 振荡条件振荡电路条件的方框图如图2.4所示， 是放大电路的电压放大倍数， 是反馈电路的反馈参数。由于振荡电路不需要外界输入信号，因此反馈信号 就是放大电路的输入信号 ， 就是放大电路的输出信号。且有 当，这就是振荡电路的自激振荡条件。这个条件包含幅值和相位两个内容： 图2.4 振荡电路方框图1) 幅值条件 | |=1，即放大倍数与反馈系数F乘积的模为1。在自激振荡开始时，| |1，随着振荡的建立，| |也随着降低，最后达到|
21、 |=1时， 振荡幅度便不再增大，便稳定在某一振荡振幅下工作。从| |1到| |=1是振荡建立的过程。 2) 相位条件 反馈电压uf和输入电压uid要同相，即放大电路的相移-A与反馈网络的相移F之和为2n，其中n是整数。7 AF=2n （2-9 ） 2.5.3 振荡电路的组成(1) 放大电路 放大电路是维持振荡器连续工作的主要环节，没有放大， 信号就会逐渐衰减，不可能产生持续的振荡。要求放大器必须有能量供给，结构合理，静态工作点合适，具有放大作用。如实图中的三极管V1、V2就是两级放大电路。 (2） 反馈网络 反馈网络的作用是形成反馈，如实图中的电阻RP1和R-1C-1、R-2C-2都是反馈电
22、路，它们将输出信号的一部分或者全部反馈到输入端，即三极管V1的基极或发射极，构成反馈，通常把整个反馈系统称为反馈网络。 (3） 选频网络 选频网络的主要作用是产生单一频率的振荡信号，一般情况下这个频率就是振荡器的振荡频率。在很多振荡电路中， 选频网络和反馈网络结合在一起，如实图中的R-1 C-1、R-2 C-2就构成选频网络。 (4） 稳幅电路 稳幅环节的作用主要是使振荡信号幅值稳定，以达到振荡器所要求的幅值，使振荡器持续工作。 反馈电阻RP1和V1发射极电阻Re1，以及R-1 C-1、 R-2 C-2构成电桥的四臂， 起到稳幅的作用。 综上所述，振荡电路必须首先具备两个条件， 即相位条件和幅
23、值条件。其次, 电路的组成合理，便可产生振荡。实际应用中正弦波振荡器居多，常用的有RC振荡器和LC振荡器。 18第三章 超温报警器的结构原理3.1 电路结构双向超温报警器可实现双向超温声光报警，且超温点可预置，因此，适用于需要将温度限制在一定范围内的场合。该双向超温报警电路由温度检测控制电路、1HZ超低频振荡器等组成。温度检测控制电路由热敏电阻器RT、电位器RP1、RP2、六非门集成电路IC（D1D6）内部的非门D1、D2、晶体管V1、V2、发光二极管VL1、VL2和电阻器R1R3组成。温度监测报警器通过温度传感器将温度信号转化为模拟量的电信号，如超出欲设范围则驱动相应的指示电路和控制振荡电路
24、报警，对于报警电路用可控多谐振荡电路产生声频信号来驱动扬声器，指示器选用发光LED。1HZ超低频振荡器由IC内部的D3、D4和电阻器R4、电容器C1、二极管VD1组成。1k振荡器由IC内部的D5、D6和电阻器R6、电容器C2和二极管VD2组成。23.2 结构框图3.2.1 结构框图双向超温报警器作用首先要探测外界温度，再经过逻辑判断输出电信号，控制蜂鸣器及二极管发出声光报警，从而达到双向超温报警的效果。总体设计如图3.1,图3.1 设计过程框图3.2.2双向超温报警器电路的系统结构设计本电路选用9V干电池作为电源，温度感应选用接触式3.3K负温度系数热敏电阻（NTC）。通过R1、R2两个10K
25、可调电位器来设置高低温报警温度。非门电路选用CD4069.最后由1HZ、1000HZ两个多谐振电路来控制蜂鸣器的输出报警。系统结构如图3.2,图3.2 系统结构图第四章 双向超温报警器工作电路4.1 双向超温报警器4.1.1 电路及其工作原理双向超温报警器的电路原理图如图4.1所示。RT是一个负温度系数的热敏电阻器，起温度传感器的作用，其电阻值将随温度的变化而变化。B电位器RP1和RP2分别预置上限和下限的温控点，在平时允许的温度范围内，RP1的中点电位处于逻辑低电平，经非门D1反相后为高电平，使VTl截止，发光二极管VLl不发光；RP2的中点电位处于逻辑高电平，经非门D2反相后为低电平，使V
26、T2截止，发光二极管VL2也不发光。此时，VDl将非门D3的输人端钳位于低电平，使非门D3、D4组成的l Hz;超低频振荡器停振。同理，由于VD2将非门D5的输入端钳位在非门D4的低电平输出，使由非门D5、D6组成的1 kHz音频振荡器也处于停振状态，压电陶瓷片B则无报警声响。现假定温度的上升值超过温控上限值，此时，RT的阻值减小，使RP1的中点电位上升为逻辑高电平，非门D1翻转输出低电平，VTl导通，VL1点亮。与此同时，电流流过R4，使R4上有较大电压降，并使VD1截止，非门D3、D4组成的超低频振荡器起振。当振荡信号为正半周时，VD2截止，由非门D5, D6组成的音频振荡器起振，B发出1
27、戚的报警音响；当超低频信号为负半周时，VD2导通，音频振荡器停振，B不发声，这样，B发出的是断续的上限超温报警声响。若温度不是上升而是下降到温控下限值时，此时，RT的电阻值增高，使RP2中点电位变为逻辑低电平，非门D2翻转输出高电平，VT2导通、VL2点亮。此时，同样会使VD1截止，使报警声响电路工作，B发出下限超温报警声响。54.1.2 系统工作参数本系统主要技术指标如下:警戒范围: 12m警戒视角: 130工作电压:315V(DC)工作温度: 20 30 图4.1 双向超温报警器工作原理图1第五章 器件分析5.1 1N4148型硅开关二极管1N4148高速二极管参数：反向耐压：75V反向漏
28、电流：5-50nA正向导通压降：0.75-1V正向连续导通电流：150mA正向瞬间导通电流（小于1秒）：500mA反向恢复时间：4nS图5.1为1N4148的尺寸图5.1 1N4148的尺寸18图5.2为1N4148随温度变化的特性 图5.2 1N418随温度变化特性105.2 3CG21型硅PNP晶体管和3DG6型硅NPN的工作原理1、发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主
29、要是电子流。2、基区中电子的扩散与复合电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。3、集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。134、三极管
30、的输入输出特性 三极管的输入特性是指当集-射极电压UCE为常数时，基极电流IB与基-射极电压UBE之间的关系曲线。 对硅管而言，当UCE超过1V时，集电结已经达到足够反偏，可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。如果此时再增大UCE ，只要UBE保持不变（从发射区发射到基区的电子数就一定）， IB也就基本不变。就是说，当UCE超过1V后的输入特性曲线基本上是重合的。 5、通常把输出特性曲线分为三个工作区： （1）放大区：输出特性曲线的近于水平部分是放大区。三级管要工作在放大区，发射结必须处于正向偏置，集电结则应处于反向偏置，对硅管而言应使UBE0，UBC0。 （2）截止区：对NP
31、N硅管而言，当UBE0.5V时即已开始截止，但是为了使三极管可靠截止，常使UBE0V，此时发射结和集电结均处于反向偏置。 （3）饱和区：输出特性曲线的陡直部分是饱和区，此时IB的变化对 IC的影响较小。在饱和区， UCEUBE，发射结和集电结均处于正向偏置。 图5.3三极管输入输出特性曲线9由图5.3可见，和二极管的伏安特性一样，三极管的输入特性也有一段死区，只有当UBE大于死区电压时，三极管才会出现基极电流IB。通常硅管的死区电压约为0.5V，锗管约为0.1V。在正常工作情况下，NPN型硅管的发射结电压UBE为0.60.7V，PNP型锗管的发射结电压UBE为-0.2 -0.3V。15 虽然硅
32、管的Icbo随温度变化更剧烈，但由于锗管的Icbo值本身比硅管大，所以锗管仍然受温度影响较严重的管放大区，当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时，Ic随Ib近似作线性变化，放大区是三极管工作在放大状态的区域。饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时，Ic基本上不随Ib而变化，失去了放大功能。5.3 CD4069CD4069逻辑功能及引脚如图5.4所示，图5.4 CD4069CD4069 是由六个COS/MOS 反相器电路组成，此器件主要用作通用反相器，即用于不需要中功率TTL 驱动和逻辑电平转换的电路中。CD4069 提供了14 引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑料双
33、列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4 种封装形式。推荐工作条件：电源电压范围3V15V输入电压范围0VVDD工作温度范围M类55125E 类.4085极限值：电源电压.0.5V18V输入电压0.5VVDD+0.5V输入电流.10mA储存温度65150引出端符号：1A6A 数据输入端VCC 正电源Vss 地1Y6Y 数据输入端逻辑符号：图5.5 CD4069逻辑符号8引出端排列（俯视）:图5.6 CD4069管脚排列逻辑表达式：表5-1 CD4069静态特性表5-2 CD4069动态特性逻辑图：图5.7 CD4069逻辑图6 第六章 报警器误报的分析及解决方法6.1误报分析6.1.1 防盗报警器故
34、障引起的误报警 产品在规定的条件下、规定的时间内，不能完成规定的功能，称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良(如虚焊等)造成。 漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。例如：温度过高会导致电阻阻值的变化，此时设备表现为时好时坏。事实上，环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化，产生漂移性故障。无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警，要减少由此产生的误报警必须提高产品的设计水平和工艺水平，在作系统设计的同时，还需作可行性设计，如
35、冗余设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)等。在此基础上，提高产品制造过程的可行性，如对元器件质量的严格筛选。196.1.2 报警器设计引起的误报警设计要求十分熟悉报警器的原理、特点、适用范围和局限性。排布元件时要注意元件与元件之间的干扰。6.1.3 报警器安装引起的误报警报警器安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。例如：将被动红外入侵探测器对着空调、换气扇安装时，将会引起系统的误报警；室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护(有遮阳罩的最好也作防护)，势必会引起系统的误报警；报警线路与动力线、照明线等强电线路间距小于1.5m时，而未加防电磁干扰措施，系统亦将产生误报警。6.1.4
36、用户使用不当引起的误报警由于用户使用不当常常会引起报警系统的误报警。例如：打开报警器后发射与接收之间有物体阻隔。6.1.5 环境引起的误报警由于环境引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的，从原理上讲是不可避免的，而事实又是不需要的，属于误报警。例如：老鼠在防范区出没；宠物在居室内走动等。随着传感技术、计算机技术的发展，大规模集成电路的推广应用，报警系统智能化程度将不断提高，环境噪扰引起的误报警现象必将随之降低。116.2 解决方法双向超温报警器可安装在室内或室外环境, 其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件:(1) 报警器应离地面2. 02. 2 米。(2)
37、报警器应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方。(3) 报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。(4) 报警器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报, 有条件的话最好窗帘拉上。另外, 报警器也不要安装在有强气流活动的地方。图6.1 双向超温报警器安装图示16第七章 双向超温报警系统的发展前景与趋势7.1 广泛应用的负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻有多种不同的应用，既可作为电路元件，也可用作温度敏感探针。热敏电阻在一些设备的功率管理中起着非常关键的作用，如无线话机、笔记本电脑、个人数字助理（PDA）等。如果充电电流很大，这些设备的电池完成充电就会很
38、快。但同时也会存在过热的危险。如果过热便利温度超过了电池的居里温度，电池的损坏就不能恢复。但如果充电电流太低，则电流充电时间就会长到无法忍受。在电池电路中使用热敏电阻，就可以检测过量的电流或电流的过热，从而调整充电的速率。其结果是，电池开始充电时的电流会比较大，这样，在比较短的时间内就可以以较大的充电电流快速充电。而当将要达到临界电流或临界温度时，可以控制充电的速度使之降低，然后，再比较平稳地完成充电。玻璃封装热敏电阻可选作这种限制电流的器件，不过，将很快被表面封装式热敏电阻所代替。笔记本电脑越来越小的尺寸也对工程师进出了挑战。电脑的主板对温度是非常敏感的，而主板又是非常接近发热的电源电路，不
39、断提高的CPU主频不仅提高了CPU的速度，也使得它的工作温度更高了。在这种场合，表面封装式热敏电阻既可以快速响应来进行过热的保护，也比较容易使用，但有时也无法将热敏电阻安装在需要的位置。将表面封装式热敏电阻结合一种特殊形状的带状线可以将温度敏感元件放在特定的敏感点，从而进一步提高了保护的能力。食品和药品工业在运输过程中也使用温度控制来保证产品的质量。为了防止部分或全部地损失药品的有效性，有不少药品在运输中要精确地控制温度和温度。在运输过程中温度记录器不断地管理着运输的条件。典型的记录器可能是一组放在不同位置的测试卡，它可以包含内部热敏电阻元件，外部热敏电阻探针，或两者兼而有之。记录器的参数，如
40、记录的频度，通常是由PC机通过串行口来控制的。有各种不同的探针可以满足不同应用环境的需要。温度通常是人体最经常测量的参数，并且一直是多种人体严重情况的早期警告。特别是新生儿，更是要通过体温来仔细地监察他们的状态。在医院的环境中新生儿经常用取暖器，甚至婴儿箱来保持温度。温度调节可用一个安放在婴儿腹部的热敏电阻探针来实现。婴儿箱通常是密封的，除了要监控婴儿的温度外，还要控制婴儿箱内的空气。一种通过热电堆探测红外辐射以测试温度的耳膜温度计在医院和家庭都有广泛的应用。为了保证精确的测量，使用一个热敏电阻来调整热电堆对于周围温度的测量。另一个很有意思的应用是心肌热敏电阻探针。在做心脏手术时，经常要降低心
41、脏的温度以保护心脏的安全。但这时心脏温度的控制必须十分精确。为此，可以将一个热敏电阻封装在探针（长0.51.0英寸）内，探针则插入到心脏肌肉中。探针连接到一个监控器，以便随时为专家提供精确的温度信息。一种可靠的测量心脏中血液流动情况的方法是使用一种热力导管。这种导管有多个通道。其中一个通道中有一个热敏电阻，另一个则用来向心脏注入冷冻的盐水溶液，其他的通道则可根据需要来安排。这个导管道过上动脉插入心脏。在盐水溶液注入动脉时，热敏电阻连续地测量测试的下降情况和停止注入后温度的上升情况。温度恢复到正常人体温度的时间可以反映动脉的通畅程度。这种诊断过程所得到的以帮助医生决定治疗方案。汽车工业现在化替了
42、空间工业成为传感技术进步的推动者。长期以来，热敏电阻广泛地用来测量水的温度，现在，则有许多新的应用。这些应用中有许多是应用在豪华轿车中的，而且这将很快成为热敏电阻的一种主流的应用。现在对热敏电阻工业提出了更高的要求：更小的尺寸、更高的稳定性、更好的高温测试性能，等等，在所有这些方面现在都取得了进展。在这些进展的基础上将会有许多更新的应用：包括更精确的患者温度的监控、微小温差传感器、用来改进燃料效率的汽车中的高温传感器，等等。回顾热敏电阻应用200年来的进展，可以相信，现在热敏电阻工业和研究的进展一定可以满足电子工业现在和将来对于热敏传感所提出的各种需求。 147.2 向高精度测向定位发展现有超
43、温报警系统大都有处于威胁告警阶段，与理想的光电对抗尚有距离。告警装置除了能准确判断威胁源外，还必须对其定位，要求告警系统具有高分辨率，高灵敏度，较宽的角覆盖及高截获率性能。7.3 发展红外复合告警随着红外技术以及激光技术，紫外技术，射频技术的发展，干扰源的数量和种类都在迅速增多，而现有的红外探测器工作频段一般为1um-3um,3um-5um,8um-12um。因此，研制采用雷达，红外，激光等技术的综合型复光探测器，并不断拓宽其响应聘谱范围，降低虚警率和提高多目标处理和识别能力，才能满足未来光电战场的需要。如美国空军B2飞机研制的复合告警器，可同时探测红外，可见光，紫外及射频威胁源。7.4 多功能告警集成超温报警系统与其他告警系统（如雷达、激光预警装置等）相结合，并与火控系统构成全自动化、一体化的告警系统，从而提高探测高仰角飞行目标的能力。五、采用更先进的技术为了提高告警能力，超温警系统需要不断采用更为先进的技术：随着高探测率，高响应率的焦平
