www.188betkr.com 讯随着我国经济的高速发展,人们的生活水平大幅提高,人们对家居环境的安全性、舒适性、效率型的要求也越来越高,智能家居逐渐走入人们的视野。需要承认的是,“智能家居”的诞生的确为人类生活环境的诸多方面带来了质的飞跃,因此在最近几年得到不少人的专注及追捧。
图来源:华为官网
智能家居系统的“智能控制”是其内部各种检测技术、自动控制、遥感技术必不可少的敏感元件。敏感元件主要依靠一类叫敏感陶瓷材料来制造,比如自动控温设备中所应用的热敏陶瓷,自动调节湿度设备中所应用的湿敏陶瓷,光检测元件中的光敏陶瓷等。
敏感陶瓷的工作原理
敏感陶瓷指某些性能随外界条件(温度、电压、湿度、气氛)的变化而发生改变的陶瓷,这类陶瓷主要用于遥感测量及自动化控制领域,其中热敏陶瓷、湿敏陶瓷及光敏陶瓷都属于敏感陶瓷中的一个细小的分支。
热敏陶瓷是一类电阻率随温度发生明显变化的陶瓷。一般按照温度系数可分为电阻随温度升高而增大的正温度系数(PTC),与之相反的负温度系数(NTC)和电阻在特定温度范围内急剧变化的临界温度系数(CTR)等热敏陶瓷。
湿敏陶瓷可将湿度信号转变为电信号,一般是电阻型,即由电阻率的改变完成功能转化。
气敏陶瓷是能将气体参量转变为电信号的陶瓷材料,它能吸附气体分子,包括物理吸附和化学吸附。
敏感陶瓷在智能家居系统中的应用
1、烟雾消防报警系统
烟雾传感器中靠的就是气敏陶瓷材料,它的特点就是只要它与一氧化碳和烟雾一类的气体一接触,其电阻就立即发生显著变化。人们利用这一特点,把气敏陶瓷材料做的传感器装在室内或厨房内,并和一个报警电路连接起来,当室内的烟雾达到千分之几的时候,电路中的电阻就会发生变化而自动接通报警器。
同时在自动喷水灭火系统是一种利用固定管网、喷头能自动喷水灭火,并同时发出火警信号的灭火系统,它利用火灾时产生的光、热及压力等信号传感而自动启动,将水洒向着火区域,用于控制火灾蔓延。这种即能探测火灾、烟雾并报警的功能,又能喷水灭火、控制火灾发展的功能,起到随时监测火情、自动启动灭火装置的作用。
2、空调通风系统
智能家居中的空调通风系统主要作用是室内空气调节,空调调节是指通过采用一定的技术手段,在某一特定空间内,对空气环境(温度、湿度及空气流动速度)进行调节和控制,使其达到并保持在一定范围内,以满足工艺过程和人体舒适性的要求。在冬季,一般来说空气比较干燥,所需的空气需要进行加湿调节。空气调节系统需要多种传感器,同时对这些传感器又有很高的工艺要求。温度传感器要能够自动实时地检测新风、送风、回风和被控环境的湿温度;压力传感器、流量传感器要能够自动实时地检测蒸汽压力、流量;同时,温度传感器还能测定热水温度及制冷水的温度;还能根据气象参数及不同的控制要求,自动调节和切换各个阀门,从而控制新风处理状态及全空气空调系统的室内状态。
3、厨房家电系统
一般家庭厨房烹调热源有煤气、天然气、石油液化气等,这些可燃气体的泄露、点火失误等原因,造成爆炸、火灾和中毒死伤事故时有发生。气体传感器在家电中除用于可燃气泄露报警、换气扇、抽油烟机的自动控制外,也可用于微波炉、燃气炉等家用电器中。气敏陶瓷此材料的传感器利用其阻值的变化来检测气体浓度,可对厨房中可燃气体的泄露进行检测和报警。
随着智能的发展,智能家居可能不在局限于“家”,而会在未来发挥越来越重要的作用。而对于敏感陶瓷材料制成的传感器,更像是大脑神经元一样,是控制着智能家居的重要部件,发展也会更有前景。
参考来源:
史媛等人:气体传感器在智能家居中的应用
余素春:敏感陶瓷的开发与应用
张高锋等人:敏感陶瓷在空调通风及防火排烟系统中的应用
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