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燃?xì)鈭?bào)警器的核心工作原理是 “探測(cè) → 分析 → 警報(bào)” ，根據(jù)其探測(cè)的氣體種類(lèi)不同，主要分為兩大類(lèi)：可燃?xì)怏w報(bào)警器和一氧化碳（CO）報(bào)警器。它們的工作原理有本質(zhì)區(qū)別。

下面我用一張圖來(lái)清晰地展示這兩種主流報(bào)警器的工作原理差異，然后再進(jìn)行詳細(xì)解釋：

一、可燃?xì)怏w報(bào)警器（主要探測(cè)天然氣、液化石油氣）

它主要探測(cè)的是甲烷（CH?） 或丙烷（C?H?） 這類(lèi)可燃?xì)怏w。最常用的傳感器有兩種：

1. 催化燃燒式傳感器（工業(yè)/家用高精度首選）

工作原理：

傳感器內(nèi)部有一個(gè)檢測(cè)元件（涂有催化劑的鉑絲線圈）和一個(gè)補(bǔ)償元件（無(wú)催化劑），它們構(gòu)成一個(gè)惠斯通電橋。

當(dāng)可燃?xì)怏w擴(kuò)散到檢測(cè)元件表面時(shí)，在催化劑作用下，會(huì)在遠(yuǎn)低于燃點(diǎn)的溫度下發(fā)生無(wú)焰燃燒（催化氧化反應(yīng)）。

燃燒產(chǎn)生的熱量使鉑絲線圈的溫度升高，電阻值增大。

補(bǔ)償元件不發(fā)生反應(yīng)，其電阻不變。

兩者電阻變化導(dǎo)致電橋失去平衡，產(chǎn)生一個(gè)與氣體濃度成正比的電壓信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：精度高、線性輸出好、對(duì)可燃?xì)怏w選擇性好。

缺點(diǎn)：需要氧氣才能工作，且傳感器容易受硅化物、硫化物中毒而失效。

2. 半導(dǎo)體式傳感器（家用普及型）

工作原理：

核心是金屬氧化物半導(dǎo)體（如二氧化錫SnO?）制作的敏感元件。

在正常工作溫度下，當(dāng)可燃?xì)怏w接觸到半導(dǎo)體表面時(shí)，會(huì)與其表面的氧離子發(fā)生反應(yīng)。

這個(gè)反應(yīng)會(huì)改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率（或電阻）。氣體濃度越高，電導(dǎo)率變化越大。

電路檢測(cè)到這種電阻變化，并轉(zhuǎn)換為濃度信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：成本低、靈敏度高、使用壽命較長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：容易受環(huán)境溫濕度影響，選擇性較差（可能對(duì)酒精、油煙也有反應(yīng)，易誤報(bào)）。

二、一氧化碳（CO）報(bào)警器

CO是不完全燃燒產(chǎn)生的無(wú)色無(wú)味劇毒氣體，無(wú)法用上述探測(cè)器感知，必須使用專用傳感器。

電化學(xué)傳感器

工作原理（如上圖右側(cè)流程所示）：

傳感器內(nèi)部是裝有電解液和三個(gè)電極（工作電極、對(duì)電極、參比電極）的密封池。

一氧化碳?xì)怏w通過(guò)濾膜擴(kuò)散到工作電極，在催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)：2CO + 2H?O → 2CO? + 4H? + 4e?

這個(gè)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的電流。CO濃度與產(chǎn)生的電流大小嚴(yán)格成正比。

電路通過(guò)精密放大和測(cè)量這個(gè)電流，即可精確計(jì)算出CO的濃度。

優(yōu)點(diǎn)：只對(duì)CO高度敏感，選擇性極好，功耗低，非常適合家用電池供電。

缺點(diǎn)：傳感器壽命有限（通常5-7年），且壽命是“計(jì)時(shí)”的，到期必須更換整個(gè)報(bào)警器。

三、通用工作流程與報(bào)警邏輯

無(wú)論哪種傳感器，后續(xù)流程都是一致的：

信號(hào)處理：傳感器輸出的微弱電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、濾波和溫度補(bǔ)償?shù)忍幚?，變得更加穩(wěn)定可靠。

微處理器分析：核心的微控制器（MCU）持續(xù)讀取處理后的信號(hào)，并換算成具體的氣體濃度值（ppm）。

閾值判斷與報(bào)警：

低濃度預(yù)警（針對(duì)可燃?xì)怏w）：當(dāng)濃度達(dá)到一定預(yù)設(shè)值（例如天然氣爆炸下限的10%-25%），報(bào)警器會(huì)發(fā)出間歇性、較輕的警報(bào)，提示可能存在緩慢泄漏，提醒用戶檢查。

高濃度緊急報(bào)警：當(dāng)濃度達(dá)到危險(xiǎn)閾值（例如天然氣爆炸下限的50%以上），報(bào)警器會(huì)立即發(fā)出高分貝、持續(xù)的聲光警報(bào)，警示危險(xiǎn)，必須立即處理。

一氧化碳報(bào)警：根據(jù)暴露時(shí)間和濃度，依據(jù)國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)（如UL 2034）設(shè)定閾值。通常會(huì)在CO濃度達(dá)到70ppm并持續(xù)1-4小時(shí)，或更高濃度更短時(shí)間時(shí)觸發(fā)緊急警報(bào)。

聯(lián)動(dòng)動(dòng)作（智能型號(hào)）：智能燃?xì)鈭?bào)警器還可以通過(guò)Wi-Fi或Zigbee等協(xié)議，觸發(fā)一系列自動(dòng)操作，如：

向手機(jī)APP推送緊急通知。

自動(dòng)關(guān)閉電磁燃?xì)馇袛嚅y。

開(kāi)啟智能通風(fēng)設(shè)備（如排氣扇、開(kāi)窗器）。

其他場(chǎng)景設(shè)備聯(lián)動(dòng)（如打開(kāi)燈光）。