烟雾探测器和警报器，第 1 部分

低成本、可靠、无处不在的烟雾探测器是半导体实现的复杂物理和光学的一个例子。

我们已经开始接受零售价仅为 15 至 30 美元的基本住宅烟雾探测器作为标准的家庭安全配件。大多数建筑规范现在要求在指定区域或附近，如厨房、卧室走廊和地下室，以获得入住证明和保险范围。

那么为何不？它们便宜、可靠且有效。虽然许多关于房屋火灾的统计数据和有意义的历史数据难以评估，但此类火灾的总体趋势肯定是下降的（图 1）。

图 1：美国的房屋火灾数量一直呈下降趋势，但可能导致火灾数量下降并可能加剧火灾的许多因素的相对影响难以辨别。（图片：统计）

当然，房屋火灾数量变化的原因有很多，很难对它们进行梳理、比较和归一化以得出明确的相关性和结论。一方面，减少吸烟和更好的接线规范等因素可能会导致减少。另一方面，房屋（住宅）数量和人口的增加、在家的人数增加以及其他难以衡量的项目可能会产生相反的效果。

根据联邦应急管理协会的数据，家庭火灾的三大原因是烹饪、取暖设备和电气故障。此外，可能不会报告人们自行扑灭的小型“垃圾桶”火灾，通常使用灭火器。这是一个非常复杂的数据情况。

当然，烟雾探测器并不能阻止火灾的发生，但它们确实降低了火灾相关损害和伤害（包括死亡）的严重程度，因为它们更早地发现了火灾；毫无疑问。此外，烟雾报警器可以挽救生命。根据美国国家消防协会 (NFPA) 的数据，在家中使用烟雾报警器可将死于火灾的风险降低 55%。

本常见问题解答将介绍基本的烟雾探测器以及如何实施这种体积小、容量大的消费产品，这是现代技术在很大程度上未被认可的“奇迹”。它还将着眼于针对商业和工业环境的先进技术的最新发展。

问：什么是烟雾探测器？它和火灾探测器一样吗？

答：烟雾探测器就是这样：一个用于感知烟雾存在的系统。但俗话说“有烟就有火”。在大多数住宅（非工业）环境中，空气中的烟雾颗粒比火灾的热量更容易被检测到，因此烟雾探测器是一种早期预警系统。但是，它也可能会误导人们，因为由于大量灰尘、烹饪油烟和类似物产生的微粒会触发烟雾探测器。请注意，烟雾探测器更好和首选的名称是烟雾报警器，因为它既能检测又能发出警告（图 2）。

图 2：在这个基本的烟雾探测器背后是使用低成本 IC 实现的复杂物理原理。（图片：TÜV莱茵）

问：房屋是否有火灾探测器而不是烟雾探测器？

答：一般情况下，他们不会。当火灾的热量到达探测器时，火灾通常已经在进行中。几乎所有住宅火灾都会产生大量烟雾，这与某些工业和实验室情况不同，在这些情况下，火灾可能只有很少或没有烟雾。因此，感知住宅中烟雾的存在比感知火灾的热量更有意义和有益。

问：住宅烟雾探测器和警报器的历史是什么？

A：总之，这并不容易。我们知道烟雾探测器在 1950 年代后期至 1970 年代开始出现。维基百科对参考文献进行了有趣的讨论，但也承认存在有争议的陈述和细节。