《传感器原理及应用》 研究性专题二.pdf

传感器原理及应用第二次研究性专题‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐玻璃破碎报警器设计     《传感器原理及应用》 研究性专题二 玻璃破碎报警器设计 学生作品 所属学院： 机械与电子控制工程学院 所在班级： 测控 08 设 计 者： 朱昊冉 任天浩 张洋 吴鹏 秦苗 提交日期： 2010 年 10 月 18 日                                         1 传感器原理及应用第二次研究性专题‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐玻璃破碎报警器设计   1.现状 我们小组通过查阅文献，对玻璃破碎报警器的探测器(传感器)部 分的现状有了一定的了解。  玻璃破碎探测器主要可以分为单技术玻 璃破碎探测器和双技术玻璃破碎探测器两种。  单技术玻璃破碎探测器:  比较常见的单技术传感器有声控型单 技术玻璃破碎探测器和震动型声技术玻璃破碎探测器,  声控型单技 术传感器是利用监听某一频带宽度内的声幅度、延续时间和增长率来 区别玻璃破碎声和其他相似声音的。震动型的单技术玻璃破碎探测器 (如课本上 BS‐D2 压电式玻璃破碎传感器)，利用传感器的震动的敏感 特性来感知玻璃受撞击和破碎时产生的震动波。 但是两者特别是前 者对于工作环境有一定的要求,在普通环境中，误报率较高。。  双技术玻璃破碎探测器:  双技术玻璃破碎探测器是同时探测多 种信号，对这几种信号进行综合分析, 大大提高了报警的准确性。双 技术探测器也可以分成两类：一种是探测发生报警时的声信号和震动 信号。另一种双技术传感器是探测次声波和声音信号。  次声波来自 敲击门、窗等处的玻璃(此时玻璃还未破碎)时，产生一个超低频的弹 性振动波，这种弹性振动波就属于次声波的范围。除此之外，玻璃破 碎后房间本来在温度、湿度、气压、气流等方面存在着一定差异的内 外部环境之间，产生气压、气流差，玻璃破碎处的空气受到扰动，也 会产生超低频的机械振动波，其频率一般为 10Hz 以下。  基于以上玻璃破碎传感器的原理，我们将设计一种双技术的玻璃   2 传感器原理及应用第二次研究性专题‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐玻璃破碎报警器设计   破碎传感器，被测量为声音频率（10kHz‐15kHz）和次声波频率（10Hz）。  2．系统框图 如图1 所示，信号经传感器处理后，输入到信号调理电路；信号 调理电路一方面可控制蜂鸣器进行报警，另一方面讲处理后的信号输 入单片机 89C51；信号再经过 DTMF 收发器到达电话接口，可实现语 音报警，又可以将信号传导终端设备中进行存储记录或下一步处理。 图 1 自动报警系统流程框图 3.传感器 3.1 声音频率传感器 3.1.1 原理  压电薄膜声