1 簡介

UL217 標準的最新變更（第 8 版和第 9 版）規定，煙霧報警器必須能夠區分真實火災中的煙霧與烹飪、淋浴蒸汽等干擾源的煙霧。與真實火災中的煙霧相比，這些干擾源產生的煙霧往往含有尺寸小得多的顆粒。但是，聚氨酯燃燒煙霧是一個例外，在這種類型的煙霧中，顆粒的大小與那些干擾源中的較大顆粒相當。這就需要更改基于閾值的典型單波長檢測算法，以實現可靠的煙霧探測并減少誤報。

在估算顆粒大小和確定煙霧類型方面，兩種常見的光電傳感技術為 LED 波長和散射角。煙霧探測中光散射配置的信號響應遵循米氏散射物理學。因此，使用波長較小（例如藍光）的 LED 可以增加信號響應，因此具有更高的信噪比 (SNR)，可用于檢測干擾源中常見的較小顆粒。為了檢測平均直徑為 50nm 至約 1μm 或更大范圍內的顆粒，最好使用不同波長的 LED 來覆蓋預期的顆粒大小范圍，通常為紅外和藍光。通過測量不同散射角的散射反應，例如反向散射（散射角小于 90°）和正向散射（散射角大于 100°），可以估算顆粒大小。這兩種技術相結合，提供了一種穩健的多標準方法來區分真實的煙霧源和干擾源。

圖 1-1 展示了一種解決方案，其中包括區分真實煙霧源和干擾源所需的硬件。這兩個 LED 驅動器支持根據光室設計使用具有不同波長以及不同散射角的 LED。

圖 1-1 TPS8802 + MSPM0 演示硬件方框圖

此設計中使用的光室配置為使用單個廣譜光電二極管 (PD) 對兩個 LED 進行正向散射測量。但是，TPS8802 PCB 能夠適應不同的光室設計，因此相同的硬件條件下可以使用不同的散射角和波長組合。

在出于演示目的進行設置時，硬件旨在展示 TPS8802 和 MSPM0 微控制器的功能。因此，本演示的固件和 GUI 不包括使用圖 1-1 所示的分立式反向散射光電二極管通道。但是，這些都可以針對更先進的檢測和算法實現進行定制。

除了煙霧探測之外，TPS8802 AFE 還包含用于檢測一氧化碳 (CO) 的電路，該電路是住宅安裝所需組合探測器中不必可少的，也可以作為多標準煙霧檢測算法與光電檢測的一部分使用。