，除此之外，工作过程中的所需要的一些重要数据也存储在flash当中。不同的环境以及不同的工况造成的探测器工作环境各不相同，因此随着时间的变化，光敏传感器的散射光本底增量值可能有所起落，为此，需要阶段性的更新本底。考虑到环境工况不可能突变，光敏传感器模拟量的本底值变化周期要远大于因热解颗粒或其他干扰粒子造成的模拟量变化周期，因此本底跟随浮动定时器的中断周期设置为远大于探测定时器的中断周期。在一个本地跟随浮动周期中包含一系列探测周期。
[0041]主控单元固定在底座3处；吸气风机位于上盖I的吸气入口处，吸气风机的输入端连接主控单元的风机控制输出端；
[0042]壳体内部空间内设置探测室，探测室中设置探测组件包括用于发射探测光束的光源模块和用于接收经探测光束照射产生的散射信号的散射接收探测放大电路模块；光源模块与散射接收探测放大电路模块使用卡接固定方式安装在底座3上。
[0043]光源模块包括两个发射管和两个准直透镜，两个发射管的输入端分别连接主控单元的光源控制输出端。
[0044]散射接收探测放大电路模块包括三个光敏传感器和三个探测放大电路；各光敏传感器的输出端分别连接各探测放大电路输入端，各探测放大电路输出端分别连接主控单元信号输入端。
[0045]尽可能的将非热解颗粒散射的杂散光滤除或隔绝在光敏传感器之外，是实现高信噪比探测的一个充要条件，也是实现高灵敏探测的一个技术难点。为此，本实施方式进行了针对光路的优化设计，最终获得了一个性能优良的探测室。如图3所示，探测室内设置有用于多次反射吸收未完全准直的旁轴杂光的多重出瞳光阑、光敏区和消光光阱；在光敏区与吸气风机之间设置遮光片，吸气风机前端固定有过滤器。
[0046]鉴于半导体激光二极管的技术已非常成熟，且价格低廉，体积微小，因此本实施方式采用激光二极管作为发射管。半导体激光二极管所发出的激光为高斯光束，不同于氦氖激光器，其发散角较宽，典型的发散角在0±= ±10°、θρ= ±20°左右，若直接用于探测器光路，有很大一部分无法进入光阱，而是在探测器内造成多次反射的杂散光，为此，在半导体激光束前设计了一准直透镜，半导体激光二极管的激光激发处设置在准直透镜的焦点处。准直透镜分为非球面透镜和球面透镜两种，其中非球面透镜的加工难度较高，标准化程度低，但可以将穿越自焦点的光线严格准直。而球面透镜有大量标准规格可供采购，加工难度低，价格低廉，但对于与光轴呈大角度的光线无法做到完全准直，从透镜出射后仍为发散状。考虑到工程加工制造的易行性，采用球面透镜准直方式，牺牲的一部分准直性能通过设计多重出瞳光阑来弥补。多重出瞳光阑位于准直透镜之后；出瞳光阑采用尖锐角30°设计，如图4所示，未完全准直的旁轴杂光将被相邻的出瞳光阑多次反射吸收，光阑周边采用尖锐角设计，可以避免滤除杂光时造成的二次光污染，大大提高了出瞳激光光束的准直特性。
[0047]光敏区即气体中的烟雾粒子通过探测室的通道与光源模块发出的光束相交的地方，光敏区呈圆柱形；光源模块、散射接收探测放大电路模块、消光光阱围绕光敏区分布在一个球面上。
[0048]为了保证无热解颗粒的状态下，所有激光出瞳光束尽可能被吸收，使得光敏传感器接收到的探测室本底光强比较低，设计了图5所示的消光光阱，消光光阱为光学陷阱，采用光学死腔的设计方式，光进入消光光阱后经过多次反射后进入死区；光阱设计为小角度锥形，锥尖留有微小通孔，这样绝大多数平行光线在小角度锥形中经锥面多次反射后被吸收，少部分未被反射的光轴光线以及未完全吸收完的光线经由通孔射出，避免了因封闭孔而导致部分光线被反射回光敏区的问题。
[0049]绝大多数基于光散射原理的探测器，都在尽可能的扩大光敏传感器的收光范围，以使所有的散射光都被光敏传感器接收。但这样做使得粒子的光散射场能量被混合叠加在一起，不可能实现粒子属性的判别。另外，为收光搭配的反射镜也增加了受污染面积，长期运行下探测器响应性能会因镜面积尘出现漂移。为此，在探测室结构、光源、光敏传感器、探测放大电路配合优化以保证探测灵敏度的前提下，为光敏传感器设计了小角度收光通道。使得在收光角θ±10°范围之外的其他角度散射光无法到达光敏传感器，保证了粒子属性识别时激光散射光角度定位的准确性。另外，尽管小角度的多重出瞳光阑使得到达光敏传感器的光线总量减小，但也抑制了无烟情况下来自其他侧壁的反射杂光，使得光敏传感器本底输出也相应的减小了，一定程度上弥补了收取散射光总量少的不足。另外，光敏传感器接收全部置于探测室下方，介于探测室与底座之间，这种下沉式设计，避免了在多角度接收时多个光敏器件处在暗室之中阻挡烟气扩散的情况出现。
[0050]光源模块与消光光阱对称分布，形成光源平面，前向光敏传感器布置在消光光阱一侧，后向光敏传感器布置在光源模块一侧。如图6所示，光敏传感器采用下沉式设计，其安装角度与发射光束成空间夹角，光敏传感器的安装平面低于光源平面。
[0051]光敏传感器全部置于探测室2个发射管组成的平面下方，这种下沉式设计，避免了在多个光敏管同时接收散射光时多个光敏器件处在暗室之中阻挡烟气扩散导致形成不利探测角度，同时采用探测传感器斜朝下安装的角度保证了探测器正常工作时，空气中的粉尘粒子由于重力的影响不会落到传感器表面，大大提高了探测器的可靠性。
[0052]本实施方式采用的光敏传感器为光敏二极管。光敏二极管在有光的情况下，会产生微弱电流，若光敏二极管被反偏，则该微弱电流也会被放大，并且微弱电流的大小与接收到的光功率成正比关系。因此，基于光敏二极管的散射光探测，就需要一个探测放大电路。通过实验发现，0.8% obs/m以下浓度热解颗粒产生的散射光能量极其微小，在光敏传感器0.0lsr立体角收光情况下，接收到的光功率仅在10_1(1?10_9W级别，对于目前光电转换效率在lOl/W量级的光敏传感器，其输出电流仅在10_n?10 ^10Ao 一般情况下，电流信号都被转换为电压信号放大，为此，设计了前置跨阻放大器，实现I/V转换放大，如图7所示。但是，对于目前的AD转换器来说，至少需要放大至mV量级，才可能可靠测量，因此若使用一级前置放大器，则反馈电阻&至少需要16Ω。但IGD的反馈电阻带来的时间常数巨大，阶跃响应时间达到了秒级，为此，降低前级放大倍数，使用两级放大电路，最终的放大倍数为R1R8/R5。对于放大电路，运放的选择至关重要，对于小电流信号测量，运放的输入偏置电流与失调电压都必须非常小，0PA2340是一款精密运算放大器，其输入偏置电流典型值为0.2pA，低于光敏传感器的光电流输出，而失调电压更是小于2.5 μ V，应用其作为探测放大电路中的核心运放。
[0053]利用火灾征兆探测装置进行火灾征兆探测的过程是:首先主控单元控制吸气风机对探测环境内气体进行吸气，气体经过吸气入口进入壳体的探测室内；此时主控单元控制两个发射管每隔固定时间间隔以不同发射模式顺序发出光束，光束经过准直透镜后进入光敏区，未完全准直的旁轴杂光被相邻的出瞳光阑多次反射吸收；光束经过光敏区过程中，若气体中含有火灾征兆粒子则发生散射；三个光敏传感器实时接收发生散射的光束，消光光阱吸收平行光束，未被消光光阱吸收的平行光束经消光光阱的通孔射出后被遮光罩吸收；三个光敏传感器接收火灾征兆粒子受到发射光束照射产生的散射光信号经光电探测放大电路放大后传至主控单元；主控单元计算不同发射模式下的三个光敏传感器接收的散射光本底增量；分别计算各发射模式下三个光敏传感器接收的各散射光本底增量之比Ki j，获得Kij值的区间，将Kij值的区间与预先采样获得的不同种类火灾征兆粒子对应的Kij值的标准区间比对:若Kij值的区间落入某标准区间，则当前气体中含有该标准区间对应的火灾征兆粒子，根据该火灾征兆粒子确定当前探测环境是否存在火灾征兆。
[0054]三种不同发射模式如下:
[0055]发射模式1: 一个发