Τι είναι η απόκτηση δεδομένων;

Μέθοδοι απόκτησης δεδομένων

Μέθοδος ανίχνευσης τάσης ενός κυττάρου

Η μονάδα λήψης τάσης κυψέλης μπαταρίας είναι ένα κρίσιμο στοιχείο του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας ισχύος. Η απόδοση και η ακρίβειά του καθορίζουν την ακρίβεια της κρίσης του συστήματος για τις πληροφορίες κατάστασης της μπαταρίας και επηρεάζουν περαιτέρω την αποτελεσματική εφαρμογή των επακόλουθων στρατηγικών ελέγχου. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μέθοδοι για την ανίχνευση τάσης κυψέλης περιλαμβάνουν τη μέθοδο συστοιχίας ρελέ, τη μέθοδο πηγής σταθερού ρεύματος, τη μέθοδο απόκτησης απομονωμένου λειτουργικού ενισχυτή, τη μέθοδο απόκτησης κυκλώματος μετατροπής τάσης/συχνότητας και τη μέθοδο λήψης κυκλώματος ενισχυτή γραμμικού οπτοζεύκτη.

1. Μέθοδος Συστοιχίας Ρελέ

Το σχήμα 8-6 δείχνει το μπλοκ διάγραμμα ενός κυκλώματος απόκτησης τάσης μπαταρίας με βάση τη μέθοδο συστοιχίας ρελέ. Αποτελείται από έναν αισθητήρα τάσης τερματικού, μια συστοιχία ρελέ, ένα τσιπ μετατροπέα A-D (αναλογικό-σε-ψηφιακό), έναν οπτικό συζευκτήρα και έναν πολυπλέκτη. Για να μετρήσετε την τάση ακροδεκτών n μπαταριών συνδεδεμένων σε σειρά, n+1 καλώδια πρέπει να συνδεθούν σε κάθε κόμβο της μπαταρίας. Κατά τη μέτρηση της τάσης ακροδεκτών της m-της μπαταρίας, ο μικροελεγκτής στέλνει ένα αντίστοιχο σήμα ελέγχου, το οποίο επιλέγει το κατάλληλο ρελέ μέσω του πολυπλέκτη, του οπτοζεύκτη και του κυκλώματος κίνησης ρελέ, συνδέοντας τα m{11}}ο και m{10}} σύρματα στο τσιπ μετατροπέα A{14}D. Τυπικά, η αντίσταση των συσκευών μεταγωγής είναι σχετικά μικρή και το σφάλμα που προκαλείται από την αντίσταση των συσκευών μεταγωγής είναι σχεδόν αμελητέο μετά από συνδυασμό με ένα κύκλωμα διαιρέτη τάσης. Επιπλέον, ολόκληρη η δομή του κυκλώματος είναι απλή. Μόνο οι αντιστάσεις διαιρέτη τάσης, το τσιπ μετατροπέα AD και η ακρίβεια αναφοράς τάσης επηρεάζουν την ακρίβεια του τελικού αποτελέσματος. Τα σφάλματα των αντιστάσεων και του τσιπ μπορούν συνήθως να γίνουν πολύ μικρά. Ως εκ τούτου, η μέθοδος συστοιχίας ρελέ είναι η πλέον κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν υψηλές μετρήσεις μεμονωμένων τάσης μπαταρίας και υψηλή ακρίβεια.

2. Μέθοδος πηγής σταθερού ρεύματος

Η βασική αρχή της παράλληλης απόκτησης τάσης μπαταρίας χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα πηγής σταθερού ρεύματος είναι η μετατροπή της τάσης ακροδεκτών της μπαταρίας σε ένα γραμμικά μεταβαλλόμενο σήμα ρεύματος χωρίς τη χρήση αντίστασης μετατροπής. Αυτό βελτιώνει την ικανότητα-κατά των παρεμβολών του συστήματος. Σε ένα πακέτο μπαταρίας ενός σταδίου-επειδή η τάση του ακροδέκτη της μπαταρίας είναι σχετικά χαμηλή, γενικά μεταξύ 2V και 5V, η τάση είναι σχετικά σταθερή κατά την εκφόρτιση, βελτιώνοντας έτσι την ικανότητα κατά των- παρεμβολών του συστήματος. Ως εκ τούτου, στη διαδικασία σχεδιασμού επιλέγεται συχνά ένας-ενισχυτής λειτουργίας ενός καναλιού για να επιτευχθεί αυτό. Λόγω των διαφορών στο σχεδιασμό και την εφαρμογή του κυκλώματος, τα κυκλώματα πηγής σταθερού ρεύματος μπορούν να λάβουν πολλές διαφορετικές μορφές.

Το κύκλωμα που φαίνεται στο Σχήμα 8-7 είναι ένα τέτοιο παράδειγμα. είναι ένα κύκλωμα πηγής σταθερού ρεύματος που αποτελείται από έναν σειριακό-επιλεγμένο λειτουργικό ενισχυτή και ένα μονωμένο-τρανζίστορ φαινομένου πεδίου πύλης.

Όπως φαίνεται από τη δομή του λειτουργικού ενισχυτή, αυτό το κύκλωμα είναι ένα κύκλωμα πολλαπλών σταδίων απευθείας Το στάδιο εισόδου του χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή και είναι ενσωματωμένο στο ίδιο τσιπ σιλικόνης, με αποτέλεσμα την εξαιρετική αντιστοίχιση απόδοσης μεταξύ των δύο, και η ενδιάμεση βαθμίδα έχει υψηλή ικανότητα ενίσχυσης. Με βάση την αρχή των διαφορικών κυκλωμάτων, αυτό το κύκλωμα έχει ισχυρή ικανότητα απόρριψης σήματος κοινής-λειτουργίας. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε έναν λειτουργικό ενισχυτή για τη μέτρηση της τάσης μεμονωμένων κυψελών σε ένα πακέτο μπαταρίας, η υψηλή κοινή- ικανότητα απόρριψης και ενίσχυσης θα βελτιώσει την ακρίβεια μέτρησης. Ένα τρανζίστορ εφέ μονωμένου-πεδίου πύλης-(IGFET) είναι μια συσκευή ημιαγωγών που χρησιμοποιεί το φαινόμενο ηλεκτρικού πεδίου του κυκλώματος εισόδου για τον έλεγχο του ρεύματος του κυκλώματος εξόδου. Όταν λειτουργεί στην περιοχή μεταβλητής αντίστασης, το ρεύμα αποστράγγισης εξόδου I σχετίζεται γραμμικά με την τάση πηγής αποστράγγισης εισόδου-Us. Επιπλέον, η αντίσταση πύλης-πηγής του τρανζίστορ είναι πολύ υψηλή, με αποτέλεσμα ένα πολύ μικρό ρεύμα διαρροής, ενώ η αντίσταση της πηγής αποστράγγισης-είναι πολύ μικρή, με αποτέλεσμα μια πολύ χαμηλή πτώση τάσης κατά-κατάστασης. Το Σχήμα 8-7 χρησιμοποιεί ένα τρανζίστορ εφέ P-βελτίωσης καναλιού-πεδίου λειτουργίας-FET (FET) και μια δίοδος Zener είναι συνδεδεμένη για να διατηρεί σταθερή πύλη-την τάση πηγής Ucs. Ο λειτουργικός ενισχυτής λειτουργεί στη γραμμική περιοχή. Εάν επιλεγεί ένα FET χαμηλής αντίστασης-, η πτώση τάσης στην κατάσταση είναι αμελητέα. Επομένως,

κατορθωτός

Στις παραπάνω εξισώσεις, η διαφορά μεταξύ u1 και u2 είναι η τάση ακροδεκτών της μπαταρίας, και U1 είναι η τάση εξόδου του κυκλώματος αναστροφής λειτουργικού ενισχυτή. Είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι η δίοδος Zener που είναι συνδεδεμένη στην έξοδο του λειτουργικού ενισχυτή παρέχει ανάδραση, διατηρώντας το κύκλωμα σε ισορροπημένη κατάσταση. V₀ ↑→ |Uz| ↓→ IL ↓→ |VR| ↓→ VI ↑→ |V₀| ↓. Όπου V0 είναι η τάση εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή. VR είναι η τάση κατά μήκος της αντίστασης R1. και VI είναι η διαφορική τάση εισόδου του λειτουργικού ενισχυτή, δηλαδή, VI=U1 - U2. Όταν το κύκλωμα βρίσκεται σε ισορροπία, VI=0. Το κύκλωμα πηγής σταθερού ρεύματος έχει απλή δομή, ισχυρή ικανότητα απόρριψης κοινής-λειτουργίας, υψηλή ακρίβεια λήψης και καλή πρακτικότητα.

3. Λειτουργικός ενισχυτής απομόνωσης

Ένας λειτουργικός ενισχυτής απομόνωσης είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα ικανό να απομονώνει ηλεκτρικά αναλογικά σήματα. Χρησιμοποιείται ευρέως ως απομονωτές στον έλεγχο βιομηχανικών διεργασιών και ως μέσα απομόνωσης σε διάφορες συσκευές παροχής ρεύματος. Γενικά αποτελείται από δύο μέρη: ένα τμήμα εισόδου και ένα τμήμα εξόδου. Αυτά τροφοδοτούνται χωριστά και συνδέονται με μαγνητική σύζευξη. Το σήμα διαμορφώνεται από το τμήμα εισόδου, διέρχεται από το στρώμα απομόνωσης και στη συνέχεια αποδιαμορφώνεται και αποκαθίσταται από το τμήμα εξόδου. Οι λειτουργικοί ενισχυτές απομόνωσης είναι ιδανικοί για κυκλώματα λήψης τάσης στοιχείων μπαταρίας. Απομονώνουν το σήμα τάσης του ακροδέκτη της μπαταρίας εισόδου από το κύκλωμα, αποφεύγοντας έτσι τις εξωτερικές παρεμβολές και βελτιώνοντας την ακρίβεια και την αξιοπιστία λήψης του συστήματος. Ένα τυπικό παράδειγμα εφαρμογής παρέχεται παρακάτω.

Το σχήμα 8.8 δείχνει την εφαρμογή ενός λειτουργικού ενισχυτή απομόνωσης σε σύστημα διαχείρισης μπαταρίας ισχύος 600V. Η μπαταρία περιέχει 50 οριζόντιες μπαταρίες μολύβδου-οξέος με ονομαστική τάση 12 V και οι τάσεις των ακροδεκτών τους αποκτώνται μία προς μία από το κύκλωμα λειτουργικού ενισχυτή απομόνωσης. Το ISO 122 είναι ένας ενισχυτής απομόνωσης που έχει σχεδιαστεί με τεχνολογία διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης που συσκευάζεται από την Black & Decker (BBB) ​​στις Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποιώντας τεχνολογία σύζευξης πυκνωτή ακριβείας και συμβατική διάταξη ακίδων διπλής-σε-γραμμής (DIP). Τα τμήματα εισόδου και εξόδου του ISO 122 βρίσκονται στο κύκλωμα δειγματοληψίας, χωρισμένα από δύο ταιριαστούς πυκνωτές 1pF που σχηματίζουν ένα στρώμα απομόνωσης. Η ονομαστική τάση απομόνωσης είναι μεγαλύτερη από 1500V (AC 60Hz συνεχής), με υψηλή σύνθετη αντίσταση απομόνωσης και υψηλή ακρίβεια και γραμμικότητα κέρδους, ικανοποιώντας έτσι τις πρακτικές απαιτήσεις εφαρμογής. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 8.8, η ισχύς εισόδου του ISO 122 αντλείται από την αυτόματη μπαταρία και το σήμα εξόδου, που έχει γραμμική σχέση με αυτό, πολυπλέκεται και στη συνέχεια διαιρείται αυτόματα με δύο αντιστάσεις ακριβείας που ελέγχονται από τον μικροελεγκτή πριν σταλεί στην είσοδο. Η ισχύς εξόδου παρέχεται από τη μονάδα τροφοδοσίας στην πλακέτα κυκλώματος και η τάση του ακροδέκτη της μπαταρίας είναι απομονωμένη. Πρέπει να σημειωθεί ότι στο κύκλωμα λήψης τάσης ακροδεκτών της 50ης μπαταρίας, προστίθεται ένας μετατροπέας μετά το απομονωμένο κύκλωμα λειτουργικού ενισχυτή για αλλαγή του σήματος εξόδου από αρνητικό σε θετικό. Θα πρέπει επίσης να επισημανθεί ότι παρόλο που το κύκλωμα απόκτησης απομονωμένου λειτουργικού ενισχυτή έχει εξαιρετική απόδοση, το υψηλό κόστος του έχει περιορίσει την ευρεία εφαρμογή του.

4. Μέθοδος λήψης κυκλώματος μετατροπής τάσης/συχνότητας

Όταν χρησιμοποιείτε ένα κύκλωμα μετατροπής τάσης/συχνότητας (V/F) για την απόκτηση τάσης στοιχείου μπαταρίας, ο μετατροπέας V/F είναι ζωτικής σημασίας. Είναι το εξάρτημα που μετατρέπει τα σήματα τάσης σε σήματα συχνότητας, προσφέροντας εξαιρετική ακρίβεια, γραμμικότητα και ολοκληρωμένη είσοδο.

Το Σχήμα 8-9 δείχνει το σχηματικό κύκλωμα του μετατροπέα V/F LM331 που χρησιμοποιείται για μετατροπή V/F υψηλής-ακρίβειας. Το LM331 είναι ένα ολοκληρωμένο τσιπ-V/F υψηλής απόδοσης που κατασκευάζεται από την FS Microcontroller. Χρησιμοποιεί ένα νέο κύκλωμα αναφοράς διάκενου ζώνης με αντιστάθμιση θερμοκρασίας, παρέχοντας εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια σε όλο το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας και σε τάσεις τροφοδοσίας έως και 4,0 V.

Σε αυτήν τη μέθοδο λήψης, το σήμα τάσης μετατρέπεται απευθείας σε σήμα συχνότητας, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία από τη θύρα μετρητή του μικροελεγκτή χωρίς την ανάγκη μετατροπής A-D. Επιπλέον, για να συμπληρωθεί το κύκλωμα μετατροπής V/F στο σύστημα απόκτησης τάσης κυψέλης μπαταρίας, πρέπει επίσης να σχεδιαστούν αντίστοιχα κυκλώματα επιλογής και κυκλώματα λειτουργικού ενισχυτή για την επίτευξη λειτουργικότητας λήψης πολλαπλών καναλιών. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει λιγότερα εξαρτήματα, αλλά ο ελεγχόμενος ταλαντωτής-τάσης περιέχει πυκνωτές και το σχετικό σφάλμα των πυκνωτών είναι γενικά μεγάλο, με τους μεγαλύτερους πυκνωτές να παρουσιάζουν ακόμη μεγαλύτερα σχετικά σφάλματα.

5. Μέθοδος λήψης κυκλώματος γραμμικού οπτοζεύκτη ενισχυτή

Το κύκλωμα λήψης τάσης κυψέλης μπαταρίας που βασίζεται σε γραμμικό οπτοζεύκτη επιτυγχάνει απομόνωση μεταξύ του άκρου λήψης σήματος και του άκρου επεξεργασίας, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα του κυκλώματος και την ικανότητα κατά-παρέμβασης. Το σχήμα 8-10 δείχνει τον γραμμικό οπτοζεύκτη TIL300, ο οποίος αποτελείται από μια απομονωμένη φωτοδίοδο ανάδρασης που διακλαδίζεται από υπέρυθρο φωτισμό LED και μια φωτοδίοδο εξόδου. Χρησιμοποιείται ειδική τεχνολογία διεργασίας για την αντιστάθμιση της μη γραμμικότητας των χαρακτηριστικών χρόνου και θερμοκρασίας LED, καθιστώντας το σήμα εξόδου γραμμικά ανάλογο με τη σερβο φωτεινή ροή που εκπέμπεται από το LED. Το TIL300 έχει απομόνωση κορυφής 3500 V, εύρος ζώνης μεγαλύτερο από 200 kHz, είναι κατάλληλο για απομονωμένη ενίσχυση σημάτων DC και AC και έχει σταθερότητα κέρδους εξόδου ±0,05%/βαθμό. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, η τιμή τάσης ενός κυττάρου μπαταρίας (η διαφορά μεταξύ U1 και U2) μετατρέπεται σε σήμα ρεύματος Ip από τον λειτουργικό ενισχυτή Α και ρέει μέσω του γραμμικού οπτοζεύκτη TIL300. Μετά την απομόνωση opto{18}}εξάγει μια τρέχουσα Ip2 που σχετίζεται γραμμικά με την Ip1. Αυτό το ρεύμα στη συνέχεια μετατρέπεται ξανά σε τιμή τάσης από τον λειτουργικό ενισχυτή A2 για μετατροπή A{23}}D και λήψη δεδομένων. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα δύο άκρα του γραμμικού οπτικού συζεύκτη απαιτούν διαφορετικά ανεξάρτητα τροφοδοτικά, με την ένδειξη I+12V και ±12V στο διάγραμμα. Αυτό δείχνει ότι το κύκλωμα ενισχυτή γραμμικού οπτοζεύκτη όχι μόνο έχει ισχυρές δυνατότητες απομόνωσης και{25}}αντι παρεμβολών, αλλά διατηρεί επίσης καλή γραμμικότητα του αναλογικού σήματος κατά τη μετάδοση. Επομένως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με συστοιχίες ρελέ ή κυκλώματα πύλης σε συστήματα λήψης πολλαπλών καναλιών. Ωστόσο, το κύκλωμά του είναι σχετικά πολύπλοκο και πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβειά του.

Μέθοδοι Απόκτησης Θερμοκρασίας

Η θερμοκρασία λειτουργίας της μπαταρίας όχι μόνο επηρεάζει την απόδοση της μπαταρίας αλλά σχετίζεται άμεσα με την ασφάλεια των ηλεκτρικών οχημάτων. Επομένως, η ακριβής απόκτηση παραμέτρων θερμοκρασίας είναι ζωτικής σημασίας. Η απόκτηση θερμοκρασίας δεν είναι δύσκολη. το κλειδί είναι η επιλογή ενός κατάλληλου αισθητήρα θερμοκρασίας. Επί του παρόντος, διατίθενται πολλοί αισθητήρες θερμοκρασίας, όπως θερμίστορ, θερμοστοιχεία, τρανζίστορ θερμίστορ και ενσωματωμένοι αισθητήρες θερμοκρασίας.

1. Μέθοδος απόκτησης θερμίστορ

Η αρχή της μεθόδου απόκτησης θερμίστορ βασίζεται στο χαρακτηριστικό ότι η αντίσταση ενός θερμίστορ μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία. Μια σταθερή αντίσταση συνδέεται σε σειρά με το θερμίστορ για να σχηματίσει έναν διαιρέτη τάσης, μετατρέποντας έτσι το επίπεδο θερμοκρασίας σε σήμα τάσης. Αυτό το σήμα στη συνέχεια μετατρέπεται σε ψηφιακές πληροφορίες θερμοκρασίας μέσω αναλογικής-σε-ψηφιακής μετατροπής. Τα θερμίστορ είναι φθηνά αλλά έχουν χαμηλή γραμμικότητα και γενικά έχουν σχετικά μεγάλα κατασκευαστικά σφάλματα.

2. Μέθοδος απόκτησης θερμοστοιχείου

Η αρχή λειτουργίας ενός θερμοστοιχείου είναι ότι ένα διμεταλλικό σώμα παράγει διαφορετικά θερμοηλεκτρικά δυναμικά σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Με την απόκτηση αυτής της τιμής θερμοηλεκτρικού δυναμικού, η τιμή θερμοκρασίας μπορεί να ληφθεί αναζητώντας έναν πίνακα. Δεδομένου ότι η τιμή του θερμοηλεκτρικού δυναμικού εξαρτάται μόνο από το υλικό, η ακρίβεια των θερμοστοιχείων είναι πολύ υψηλή. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα θερμοηλεκτρικά δυναμικά είναι σήματα επιπέδου millivolt-, απαιτείται ενίσχυση, καθιστώντας το εξωτερικό κύκλωμα πολύπλοκο. Γενικά, τα μέταλλα έχουν υψηλά σημεία τήξης, επομένως τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται συνήθως για μετρήσεις υψηλών-θερμοκρασιών.

3. Μέθοδος απόκτησης ενσωματωμένου αισθητήρα θερμοκρασίας

Καθώς η μέτρηση θερμοκρασίας γίνεται ολοένα και πιο κοινή στην καθημερινή ζωή και την παραγωγή, οι κατασκευαστές ημιαγωγών έχουν εισαγάγει πολλούς ενσωματωμένους αισθητήρες θερμοκρασίας. Ενώ πολλοί από αυτούς τους αισθητήρες βασίζονται σε θερμίστορ, βαθμονομούνται κατά την κατασκευή, με αποτέλεσμα την ακρίβεια συγκρίσιμη με τα θερμοστοιχεία. Επιπλέον, μπορούν να εξάγουν απευθείας ψηφιακές τιμές, καθιστώντας τις-κατάλληλες για χρήση σε ψηφιακά συστήματα.

Τρέχουσες μέθοδοι απόκτησης

Οι συνήθεις μέθοδοι ανίχνευσης ρεύματος περιλαμβάνουν διακλαδώσεις, μετασχηματιστές, αισθητήρες ρεύματος εφέ Hall και αισθητήρες οπτικών ινών.

Τα χαρακτηριστικά κάθε μεθόδου φαίνονται στον Πίνακα 8-1.

Μεταξύ αυτών των παραγόντων, το υψηλό κόστος των αισθητήρων οπτικών ινών περιορίζει την εφαρμογή τους στον τομέα ελέγχου. Οι διακλαδώσεις είναι χαμηλού-κόστους και έχουν καλή απόκριση συχνότητας, αλλά είναι περίπλοκες στη χρήση καθώς πρέπει να συνδέονται σε έναν τρέχοντα βρόχο. Οι μετασχηματιστές ρεύματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για μετρήσεις AC. και οι αισθητήρες ρεύματος στοιχείου Hall προσφέρουν καλή απόδοση και είναι εύχρηστοι. Επί του παρόντος, οι αισθητήρες ρεύματος διακλαδώσεων και στοιχείων Hall χρησιμοποιούνται συχνότερα στην τρέχουσα απόκτηση και παρακολούθηση συστημάτων διαχείρισης μπαταριών ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων.

Μέθοδοι ανίχνευσης καπνού

Κατά τη λειτουργία του οχήματος, λόγω πολύπλοκων οδικών συνθηκών και εγγενών προβλημάτων κατασκευής μπαταριών, ενδέχεται να προκύψουν ακραίες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης όπως καπνός ή φωτιά λόγω υπερθέρμανσης, συμπίεσης ή συγκρούσεων. Εάν αυτά τα περιστατικά δεν εντοπιστούν και δεν αντιμετωπιστούν αποτελεσματικά άμεσα, αναπόφευκτα θα κλιμακωθούν, απειλώντας τις γύρω μπαταρίες, το όχημα και το προσωπικό στο χώρο αποσκευών, επηρεάζοντας σοβαρά τη λειτουργική ασφάλεια του οχήματος. Για την πρόληψη τέτοιων περιστατικών, η παρακολούθηση καπνού έχει εισαχθεί στα συστήματα διαχείρισης μπαταριών τα τελευταία χρόνια και τυγχάνει αυξανόμενης προσοχής.

Οι αισθητήρες καπνού είναι διαφορετικοί και μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις κύριους τύπους με βάση τις αρχές ανίχνευσης: ① Αισθητήρες καπνού που χρησιμοποιούν φυσικοχημικές ιδιότητες, όπως αισθητήρες καπνού ημιαγωγών και αισθητήρες καπνού καύσης επαφής. ② Αισθητήρες καπνού που χρησιμοποιούν φυσικές ιδιότητες, όπως αισθητήρες καπνού θερμικής αγωγιμότητας, αισθητήρες καπνού οπτικής παρεμβολής και αισθητήρες υπερύθρων. ③ Αισθητήρες καπνού που χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές ιδιότητες, όπως αισθητήρες αερίων τύπου ρεύματος-τύπου και ηλεκτροκινητικής δύναμης-. Επειδή οι αισθητήρες καπνού είναι διαφορετικοί, οι αισθητήρες καπνού ημιαγωγών δεν μπορούν να ανιχνεύσουν όλα τα αέρια. Επομένως, επιλέγεται ένας συγκεκριμένος τύπος για την ανίχνευση ενός ή δύο συγκεκριμένων τύπων καπνού. Για παράδειγμα, οι αισθητήρες καπνού ημιαγωγών οξειδίων χρησιμοποιούνται κυρίως για την ανίχνευση καπνού υδρογονανθράκων, συμπεριλαμβανομένων των O2, H2S, CO, H2, O3H2O, Cl2, OH, CO2, κ.λπ. Λόγω των περιορισμών στα ηλεκτρόδια, αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται κυρίως για την ανίχνευση ανόργανου καπνού, όπως O2, CO2, CO2, SO2, κ.λπ.

Όταν χρησιμοποιούνται αισθητήρες καπνού σε μπαταρίες ισχύος, η επιλογή αισθητήρα απαιτεί την κατανόηση της σύνθεσης του καπνού που παράγεται από την καύση της μπαταρίας. Γενικά, η καύση της μπαταρίας παράγει μεγάλες ποσότητες CO και CO2, επομένως πρέπει να επιλέγονται αισθητήρες ευαίσθητοι σε αυτά τα δύο αέρια. Η δομή του αισθητήρα πρέπει να προσαρμοστεί στις συνθήκες δόνησης της μακροχρόνιας χρήσης του οχήματος-για την αποφυγή λανθασμένης ενεργοποίησης λόγω σκόνης και κραδασμών του δρόμου.

Η συσκευή συναγερμού καπνού στο σύστημα διαχείρισης μπαταρίας ισχύος θα πρέπει να είναι εγκατεστημένη στην κονσόλα του οδηγού. Μόλις λάβει ένα σήμα συναγερμού, θα πρέπει να εκδίδει γρήγορα έναν ηχητικό και οπτικό συναγερμό και τη θέση σφάλματος, διασφαλίζοντας ότι ο οδηγός μπορεί να εντοπίσει και να λάβει αμέσως το σήμα συναγερμού.

Για παράδειγμα, το σύστημα συναγερμού καπνού που χρησιμοποιείται στο ηλεκτρικό λεωφορείο της Olympic, το οποίο αναπτύχθηκε κυρίως από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Πεκίνου, χρησιμοποιεί ένα σύστημα μπαταρίας που τροφοδοτείται από μια μπαταρία αλκαλικής ή άνθρακα-ψευδαργύρου 9V, εξασφαλίζοντας 24ωρη κανονική λειτουργία. Το σήμα συναγερμού τροφοδοτείται από την τροφοδοσία μπαταρίας 24 V του οχήματος, η οποία παρέχεται ξεχωριστά για να διασφαλιστεί η ανεξαρτησία του συστήματος συναγερμού. Οι κατανεμημένοι συναγερμοί ανιχνεύουν τη συγκέντρωση καπνού μέσω εσωτερικών αισθητήρων καπνού. Όταν η συγκέντρωση καπνού είναι κάτω από το όριο, ο εσωτερικός ελεγκτής του συναγερμού ρυθμίζει την έξοδο του ρελέ σε ανοιχτό κύκλωμα. όταν η συγκέντρωση καπνού υπερβαίνει το όριο, ο εσωτερικός ελεγκτής ρυθμίζει την έξοδο του ρελέ σε βραχυκύκλωμα, τραβώντας γρήγορα την τροφοδοσία +24V στον πίνακα οθόνης για να σχηματίσει ένα κύκλωμα συναγερμού με το τροφοδοτικό -24 V στην οθόνη ενδείξεων, εκπέμποντας ένα ηχητικό και οπτικό σήμα συναγερμού. Η δομή του συστήματος φαίνεται στο Σχήμα 8-11.