傳感器技術(shù)在家居室內(nèi)中的應(yīng)用探究

劉旭

【摘要】傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)構(gòu)成了當(dāng)今信息社會(huì)的三大支柱。傳感器技術(shù)的發(fā)展也呈現(xiàn)出了多樣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，并在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛應(yīng)用，延伸了人們的各種感官，幫助人們獲取各個(gè)方面的信息。本文通過(guò)探究傳感器在家居室內(nèi)中的生活質(zhì)量和防盜報(bào)警兩個(gè)方面的應(yīng)用，希望傳感器技術(shù)能夠?yàn)槿藗冊(cè)诩揖邮孢m、安全方面的提供優(yōu)越的體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】傳感器 家居 舒適 安全

一、傳感器的定義及其在家居室內(nèi)中的應(yīng)用

推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7665-2005對(duì)傳感器下的定義是：“能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。

新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中，首先要解決的就是如何獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器就是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。家居室內(nèi)中充分合理利用傳感器技術(shù)，使人們?cè)谑覂?nèi)的生活更加舒適、安全。

二、傳感器技術(shù)應(yīng)用到家居室內(nèi)中的探究。

傳感器技術(shù)已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用到生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，如航空航天技術(shù)、機(jī)械制造、工業(yè)控制、交通運(yùn)輸、智能家居、醫(yī)療衛(wèi)生等等。傳感器技術(shù)在家居室內(nèi)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍了。但是，人們?cè)诰蛹沂覂?nèi)中的舒適、防盜報(bào)警方面還未全面的應(yīng)用現(xiàn)有傳感器技術(shù)來(lái)提升生活的質(zhì)量及安全。

（一）生活質(zhì)量方面。

傳感器在居家室內(nèi)中的生活質(zhì)量方面已經(jīng)有了許多應(yīng)用，產(chǎn)品也非常的廣泛。比如電子秤利用力傳感器將物理量重量轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)輸出、電飯煲中的恒溫控制利用了雙金屬片作為溫度控制的傳感器、洗衣機(jī)中檢測(cè)水位通常是利用了LC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制、空調(diào)出口溫度需要用到溫度傳感器、電視遙控器利用了紅外線(xiàn)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)電視的操控等等。但是，除了這些家庭中常用的電器外，還有一些在居家方面比較有用而未普遍使用的傳感器設(shè)備。

1、人體溫度檢測(cè)傳感器。檢測(cè)溫度的傳感器有許多種類(lèi)，其中，便攜式紅外線(xiàn)溫度傳感器應(yīng)用比較廣泛。在自然界中，任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都能向外輻射紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)溫度傳感器正是利用了熱釋電效應(yīng)原理來(lái)檢測(cè)人發(fā)射的紅外線(xiàn)進(jìn)而進(jìn)行溫度的測(cè)量。

2、人體紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)。人體紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)可應(yīng)用在廚房、衛(wèi)生間等場(chǎng)所，具有自動(dòng)感應(yīng)人的功能并進(jìn)行燈光的開(kāi)關(guān)。人在紅外感應(yīng)范圍內(nèi)燈會(huì)自動(dòng)亮起，人不在紅外感應(yīng)范圍內(nèi)燈會(huì)自動(dòng)熄滅。感應(yīng)開(kāi)關(guān)方便了人們的同時(shí)做到了節(jié)能。

3、室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器。無(wú)污染的環(huán)境是人類(lèi)理想的生活場(chǎng)所，感知家中的環(huán)境健康程度越來(lái)越受到重視。室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器就對(duì)房間中的裝飾、家具、設(shè)備等可能導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染的物體揮發(fā)、散發(fā)的氣體進(jìn)行檢測(cè)。因傳感器中的敏感元件可以感受探測(cè)到甲醛、香煙、氨氣、硫化物等各種污染源，從而檢測(cè)得出空氣質(zhì)量并進(jìn)行有針對(duì)性的防控措施。

4、室內(nèi)溫度傳感器。據(jù)生理學(xué)家研究，如果室內(nèi)溫度過(guò)高，會(huì)影響人的體溫調(diào)節(jié)功能;如果室內(nèi)溫度過(guò)低，則會(huì)使人體代謝功能下降，容易誘發(fā)呼吸道疾病。最宜人的室內(nèi)溫濕度是：冬天溫度為18～25攝氏度，夏天溫度為23～28攝氏度。因此，保證室內(nèi)環(huán)境溫度是非常有必要的。溫度測(cè)量的核心主要是溫度傳感器，溫度傳感器就是利用對(duì)溫度敏感的器件（熱敏電阻、熱電阻等）來(lái)感受溫度的變化，并將這種變化轉(zhuǎn)換成可用電信號(hào)以供測(cè)量溫度。室內(nèi)溫度如果不在最宜人的范圍則可通過(guò)空調(diào)、風(fēng)扇、熱電扇等方式進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)溫度的舒適性。

（二）防盜報(bào)警方面。

安全是家居的重要指標(biāo)，通過(guò)傳感器來(lái)防止外來(lái)人員的非法入侵、預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生來(lái)提高家居安全度。

1、視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控采集信號(hào)部分最核心的就是圖像傳感器，常見(jiàn)的圖像傳感器就是CCD和CMOS圖像傳感器。它利用光電器件能夠捕獲監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像并轉(zhuǎn)化成可用的電信號(hào)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)的查看、回放室內(nèi)的情況。讓居家更加放心和安全。

2、紅外線(xiàn)防盜報(bào)警器。家庭的安全是要保證人不受到傷害、財(cái)產(chǎn)不受到損失，而警示入侵者是保證安全的一種策略。通常，采用主動(dòng)式紅外線(xiàn)防盜報(bào)警器，核心是紅外線(xiàn)傳感器。通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)射管不斷的發(fā)射紅外線(xiàn)，如果有障礙物遮擋便會(huì)反彈，紅外線(xiàn)接收管就不能接收到信號(hào);如果沒(méi)有障礙物則能接受到信號(hào)。當(dāng)入侵者從門(mén)或窗進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，紅外線(xiàn)接收管將不能接收到來(lái)自紅外線(xiàn)發(fā)射管發(fā)射的紅外線(xiàn)，這種狀態(tài)下系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)警鈴，震懾罪犯。同時(shí)，如果接收管能夠檢測(cè)到紅外線(xiàn)，那么報(bào)警器就不會(huì)報(bào)警。紅外線(xiàn)報(bào)警器作為家中自動(dòng)檢測(cè)入侵者的設(shè)備，為家庭安全起到了一定的防范作用。

3、火災(zāi)報(bào)警器。火災(zāi)是自然界各類(lèi)災(zāi)害中非常容易和普遍出現(xiàn)的災(zāi)害，它威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)公安部消防局公布的《2016年全國(guó)火災(zāi)情況分析》中可知住宅火災(zāi)亡人在各類(lèi)場(chǎng)所中的分布達(dá)到了80.2%[31。因此，在家居中安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器非常有必要?；馂?zāi)報(bào)警器根據(jù)測(cè)量火災(zāi)的煙霧、溫度、氣體等不同表現(xiàn)方式而有不同種類(lèi)。例如利用煙感探測(cè)器（紅外線(xiàn)式）作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器中火災(zāi)探測(cè)的傳感器。它的原理就是探測(cè)器發(fā)射出的紅外線(xiàn)遇到煙塵粒子則會(huì)減弱光的強(qiáng)度，而紅外線(xiàn)光的強(qiáng)度與煙的濃度成正比來(lái)判斷火災(zāi)情況的。它主要目的是預(yù)防火災(zāi)，將可能發(fā)生火災(zāi)的情況進(jìn)行判斷進(jìn)而警示人們需要對(duì)火災(zāi)初期進(jìn)行處理以避免造成更大的損害。

4、燃?xì)庑孤﹫?bào)警器。隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)等方面等因素，使用燃?xì)獾募彝?shù)也越來(lái)越多了。在燃?xì)獠划?dāng)使用造成危害的影響及安全意識(shí)的普化教育下，燃?xì)鈭?bào)警器成為了作為使用燃?xì)獾那疤釛l件。燃?xì)鈭?bào)警器的核心就是利用燃?xì)鈿怏w感應(yīng)傳感器探測(cè)家庭環(huán)境中的可燃?xì)怏w（一般是針對(duì)天然氣）濃度，若濃度超過(guò)了警戒度則會(huì)報(bào)警，提醒人們進(jìn)行安全防范和處理，讓家庭中環(huán)境中不存在燃?xì)庑孤┪ｋU(xiǎn)。

三、總結(jié)

隨著科技的進(jìn)步，傳感器技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于人們家中，同時(shí)有更多傳感器技術(shù)能夠?yàn)槿藗兲峁└邮孢m、安全的家居環(huán)境。