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小米烟雾报警器拆解:一颗电池可用五年是如何做到的?

2017-07-13 阅读:
保姆纵火案让家庭防火预警成为大家重视的问题,而号称仅需一节电池就能够用5年的小米烟雾报警器也引起了大家的关注。EDN小编也从Geekifix看到了详细的拆解图,看看这款149的智能配件到底值不值。

烟雾报警器有很多种工作原理,小米使用了较为成熟、成本低廉的光电式设计。VTOednc

在检测到烟雾后会响起凄厉刺耳的警报声,并亮起闪烁的红灯。比传统烟雾报警器的先进之处它是可以通过APP推送到你的手机上,这样即使你在全球的任意角落,只要手机能上网,在发生火灾时都能在第一时间收到警报,使用小米智能网关的也可以在硬件终端上收到警报信息。更重要的是烟雾报警器这种东西最怕的就是可靠性不行,误报、漏报是最令人深恶痛绝的了,同时要经常检查设备工况,该换电池的时候换电池。因为烟雾报警器一般都是要安装在室内的棚顶,会给维护工作带来不少麻烦,久而久之便会令人遗忘,而具备了智能联网功能后,即使您出差在外也可以在手机上进行自检了,实在是太人性化了。VTOednc

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报警器正面有内凹式烟雾集散器,下方有一枚按键,平时可用于自检以确保设备正常待机,再次按下按钮可以关闭自检报警。VTOednc

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安装底座。VTOednc

烟雾报警器一般是安装于监测场所的棚顶,集烟罩向下。先用两颗螺丝在棚顶固定底座之后再旋入烟雾报警器主体。VTOednc

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旋开安装底座后露出报警器背面,下方是电池仓。VTOednc

电池仓的设计很特别:VTOednc

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电池簧上有一个联动的凸起卡销,在未安装电池时会挡住安装底座的止动孔内使报警器无法安装到位,以提醒您不要忘记了安装电池。VTOednc

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安装电池后会压下卡销,方可顺利旋入后盖。VTOednc

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打开面罩,无螺丝的卡扣设计。VTOednc

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模具精度不错,PC+ABS材质。上图左下方是面板按键及LED导光柱。VTOednc

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绿色PCB主板。VTOednc

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中间黑色的罩子就是烟雾传感器的探头。VTOednc

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另一个带孔的小黑色圆柱形物即是压电蜂鸣器,用于发出报警音。VTOednc

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左下角一块黑色PCB为WIFI模块,用于网络传输。VTOednc

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WIFI模块用8根镀金排针与主板相连。VTOednc

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WIFI模块由绿米提供,很多金灿灿的镀金点,工艺精湛。VTOednc

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主板使用了无螺丝固定方式,完全依赖于外壳底座上的卡扣,可大大简化装配难度,节省人工。VTOednc

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电池簧与主板也是压接,无需动用电烙铁。VTOednc

化繁为简的前提是对模具精度的高度依赖。VTOednc

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底座外壳同样是PC+ABS材质。VTOednc

敲黑板:下面重点来了!

核心部件,烟雾传感器探头拆解:VTOednc

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掀开盖子,下面是个空腔,俗称光学迷宫。VTOednc

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对侧斜向安装有一对红外光敏发射、接受对管。黑的为接收,透明的是发射。VTOednc

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由于光的直线传播特性,正常情况下二者不会产生交集,也就是说没有烟雾时接收管是无法接受到发射管的红外线信号,电路处于静默待机状态。当有烟雾弥漫至光学迷宫内部时,由于烟雾颗粒的折射、反射、扩散效应,接收端收到红外信号,电压比较器失衡产生触发信号,电路判定为火灾发生,发出警报。VTOednc

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由于事关安全大事,马虎不得,接收端使用了金属屏蔽叫加强电磁辐射隔离,避免误动作。VTOednc

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主板底面没有原件,分布着一些检测点,或用于为MCU写入固件。VTOednc

传感器探头的4个黑色塑料支撑脚透孔卡住。VTOednc

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主板上红外接收管的管脚部位还涂有黑漆,也是为了减少杂光反射干扰,并且有胶。VTOednc

两颗主要芯片,一是右侧的超低功耗低噪声运算放大器TLV6002,它是烟雾报警器超长待机监测的重要保障。VTOednc

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另一枚烟雾报警器的大脑MCU单片机了:VTOednc

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最后试验一下待机电流:VTOednc

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精度如此之高的POWER-Z表竟然都无法检出,普通万用表更是捉瞎,说明待机电流实在的是太小了,2节旧的碳性5号电池,串联电压已低至2.79V时报警器仍能正常工作,按下自检按钮后发出“墙裂”分贝的刺耳警报,并有红光闪烁,足以吵醒你深度的睡眠,再次按下按钮解除。VTOednc

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