用于化学检测和放大的系统和方法与流程

1.本发明大体上涉及一种化学检测系统，并且更具体地说，涉及一种被配置成检测化学物质存在的监测电路。


背景技术：

2.物质的识别和检测在各种设置中可能是有益的。本公开提供一种蒸气和微粒传感器系统，其可用于检测用于各种应用的空气中化学组合物。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个方面，公开一种检测系统。所述系统包括被配置成测量空气中颗粒的存在的至少一个传感器和与所述至少一个传感器通信的至少一个放大器电路。所述放大器电路被配置成在某一时间间隔内监测由所述至少一个传感器产生的电荷。所述系统进一步包括控制器，所述控制器被配置成以所述时间间隔监测来自所述至少一个传感器的累积在所述至少一个放大器电路中的所述电荷。响应于所述至少一个放大器电路的所述电荷，所述控制器检测所述空气中颗粒的所述存在。
4.根据本公开的另一方面，公开了一种用于检测空气中颗粒的存在的方法。所述方法包括向多个化学传感器供应多个偏置电压。所述方法进一步包括利用对应的放大器电路接收并累积来自所述化学传感器中的每一个的电流，以及在多个对应的累积周期内监测来自所述化学传感器中的每一个的累积在所述放大器电路中的电荷。所述方法进一步包括基于所述放大器电路的所述电荷和所述多个偏置电压的电压值而确定所述化学传感器中的每一个的电阻。基于针对所述化学传感器确定的所述电阻或电导值而确定所述空气中颗粒的所述存在。
5.根据本公开的又一方面，一种化学检测系统包括：多个化学传感器，其被配置成响应于空气中颗粒的存在而改变电阻；以及偏置电路，其被配置成向所述化学传感器中的每一个供应偏置电压。所述系统进一步包括：多个放大器电路，其与所述化学传感器通信；以及控制器。所述控制器被配置成：控制所述偏置电路以向所述多个化学传感器中的每一个供应所述多个偏置电压；以及响应于所述偏置电压而在对应积分周期内监测来自所述化学传感器的累积在所述放大器电路中的电荷。所述控制器进一步被配置成：基于累积在所述放大器电路中的所述电荷和所述多个偏置电压的电压值而确定所述化学传感器的所述电阻；以及基于所述化学传感器的所确定电阻而检测所述空气中颗粒的化学组合物。
6.在研究了下面的说明书、权利要求书和附图之后，本领域技术人员将理解和了解本公开的这些和其它方面、目标和特征。还将理解，本文公开的每个示例的特征可以结合其它示例的特征使用或作为后者的替代。
附图说明
7.以下是对附图中的图式的描述。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，附图
的某些特征和某些视图可能以放大的比例或示意性的方式示出。
8.在附图中：
9.图1是包括化学检测传感器的化学检测系统的框图；
10.图2是化学检测器的电路图；
11.图3是以部分横截面示出的化学检测装置的侧视示意图；
12.图4a是化学传感器阵列的示意图，所述化学传感器阵列包括被配置成在积分周期内监测累积的电压的读出电路；
13.图4b是化学传感器阵列的示意图，所述化学传感器阵列包括被配置成经由双斜率a/d转换监测电压的读出电路；
14.图5是用于化学传感器的放大器电路的电路图；并且
15.图6示出了根据本公开的光传感器的示意图。
具体实施方式
16.还应理解，附图中示出且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中定义的发明构思的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。如本文中所使用，在用于具有两个或更多个项目的列表中时，术语“和/或”意指所列项目中的任一个可以单独使用，或者可以使用所列项目中的两个或更多个的任何组合。举例来说，如果组合物被描述为含有组分a、b和/或c，那么所述组合物可含有：仅a；仅b；仅c；a和b的组合；a和c的组合；b和c的组合；或a、b和c的组合。
17.在此文档中，例如，第一和第二、顶部和底部等关系术语仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不必需要或意指此类实体或动作之间的任何实际此类关系或次序。术语“包括(comprises、comprising)”或其任何其它变化形式意图涵盖非排他性的包括物，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备并不仅仅包括那些要素，而是可以包括并未明确列出的或并非此类过程、方法、物品或设备固有的其它要素。在没有更多约束的情况下，前面是“包括
……”
的要素如无更多的限制则不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同的要素。
18.现在参考图1到5，本公开提供检测系统8，其被配置成检测各种空气中化学化合物或其它可测量状况。在各种实施方案中，系统8可包括被配置成监测和控制化学检测装置12的控制器10。化学检测装置12被设计成基于从阵列15中的至少一个传感器14或多个传感器14传送的信号而识别各种化学物质的类型和/或浓度。在各种实施方案中，至少一个传感器14可并入于模块化壳体16中，从而形成检测装置12。因此，本公开提供化学检测系统8，其可灵活地应用于各种环境中以检测如由以下描述提供的一种或多种化学物质。
19.取决于系统8的应用，传感器14a、14b、14c等中的每一个可被配置成检测可存在于阵列15本地的环境中的特定化学物质或化合物。类似地，系统8可以解释来自传感器14中的两个或更多个的组合的信号以识别化学物质或化学物质的组合的存在。控制器10可以基于识别特征或来自传感器14的信号的组合而推断这种检测，所述信号响应于存在一种或多种化学物质或化合物而被检测到并且表示存在一种或多种化学物质或化合物。以此方式，系统8可基于传感器14中的每一个的特性进行缩放或定制以适应所需应用。因此，系统8可以
被配置成检测阵列15附近的各种化学物质的存在。
20.从传感器14输出的信号可包括电流的细微变化。当结合可能随时间推移而发生的信号噪声和波动考虑时，这种小变化可能会使信号具有瞬态变化，这可能会引起识别传感器14的状态的问题。因此，为了准确地识别化学物质的存在，系统8可以包括监测电路20，所述监测电路被配置成检测和传送可由控制器10分析的信息，以确定传感器14a、14b、14c等中的每一个的电阻，并基于所述电阻推断存在的化学物质。
21.为了有效地测量阵列15附近的环境的化学组合物的变化，监测电路20可以是高度敏感的，同时还能够滤除与从传感器14a、14b、14c等中的每一个输出的瞬态变化有关的噪声。因此，监测电路20可包括放大器电路22，所述放大器电路被配置成在积分周期内滤除和跟踪从传感器14a、14b、14c等中的每一个输出的电流的变化。积分周期可对应于监测间隔，在此间隔内，累积从传感器14a、14b、14c等中的每一个输出的电流。响应于传感器14a、14b、14c等中的每一个的积分周期的持续时间到期，控制器10可被配置成激活读出电路24(例如，模数转换器[adc])以读取放大器电路22上累积的电荷或将其转换成数字值。然后，控制器10可以报告和/或存储此类值，使得可以计算阵列15的传感器14a、14b、14b等中的每一个的电阻的变化。参考图4提供对传感器阵列15和监测电路的进一步详细论述。
[0022]
在如图4b所示的一些实施方案中，读出电路24可以用过零检测器24a和捕获定时器24b来实施。在单极电源实施方案中，“零”点可具有大于零的量值。如图所示，对积分块进行了修改，使得控制器10可以选择未知电流或与未知电流极性相反的参考电流。在操作中，在已知时间段内对未知电流进行积分。然后对参考电流进行积分，直到积分器的输出达到零电平。捕获定时器24b测量此归零时间。此归零时间与未知电流成正比。此测量方法可被称为双斜率a/d转换，并且能够实现极高的分辨率。捕获定时器24b可以在微处理器外围设备或其它数字硬件中实施。与许多其它a/d转换方法相比，双斜率a/d转换没那么复杂，并且成本很低，但转换速度往往较慢。对于一些应用，这种高分辨率、低成本和缓慢转换的组合可能是有益的。
[0023]
除了从传感器14输出的信号的敏感性质之外，传感器14a、14b、14b等中的每一个的操作可以取决于向传感器14供应的输入信号。因此，系统8可进一步包括传感器偏置电路26。传感器偏置电路26可包括一个或多个电路，所述一个或多个电路被配置成响应于来自控制器10的控制信号而向传感器14a、14b、14c等中的每一个供应电压。例如，传感器偏置电路26可包括被配置成产生向传感器14a、14b、14c等中的每一个供应的输入信号的多个转换器(例如，数模转换器[dac])。在此配置中，控制器10可被配置成向传感器14a、14b、14c等中的每一个供应独立控制信号。独立控制信号在定时、电压、频率和可支持阵列15的传感器14a、14b、14b等中的每一个的操作的其它特性方面可以不同，以准确地响应阵列15附近的化学物质的存在。
[0024]
尽管参考特定传感器(例如，纳米纤维化学传感器)进行了论述，但化学检测装置12可包括各种感官装置。例如，化学检测装置12可以由各种装置实施，包括但不限于电化学传感器、电流型气体传感器、一氧化碳传感器、催化珠传感器、导热传感器、金属氧化物传感器(mos)、红外(ir)传感器、光离子化检测器(pid)等。此类传感器可在应用中变化，并且因此可以各种组合实施以实现对可存在于检测装置12附近的各种化学物质和污染物的识别和检测。尽管本文中论述了具体示例，但在不脱离本公开的精神的情况下，化学检测装置12
可由类似传感器或开发感知技术实施。
[0025]
如本文中所论述，控制器10可包括一个或多个处理器或微控制器、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)或取决于应用的其它处理装置。例如，如果装置12的传感器14不是很多，则简单的处理单元可能足以经由相关联的传感器14实现基本检测。然而，如果传感器14更多且对应的控制结构需要更多的并行或可编程操作，则fpga可能更适合于提供如本文中所论述的控制器10的操作。如参考图2和3所论述，检测装置12可被配置成用于多于一个传感器，这可能表明需要复杂的控制结构。如本文中所论述，这种控制结构可以包括经由传感器偏置电路26对偏置电压的独立供应，以及与传感器14a、14、14c等中的每一个相关联的电荷的独立读出定时控制和读出。在一些实施方案中，传感器偏置电路26还可包括偏置电阻器，使得可以向传感器14中的每一个供应负信号或正信号。
[0026]
在一些实施例中，控制器10可进一步与一个或多个通信电路30通信，所述通信电路被配置成与一个或多个外部装置、计算机和/或用户界面通信。在一些实施例中，通信电路30可对应于有线连接(例如，通用串行总线(usb)、thunderbolt、外部串行高级技术附件(esata)等)。另外，控制器可包括无线网络接口。如本文中所论述，无线通信协议可根据通信标准操作，所述通信标准包括但不限于地空蜂窝塔、全球移动通信系统(gsm)、码分多址(cdma)、长期演进(lte或4g lte)等；基于卫星的通信；和/或其变体。因此，系统8的控制器10可被配置成向被配置成经由一个或多个有线或无线通信协议进行通信的各种装置发送警报或信号。
[0027]
现在参考图2和3，示出了与至少一个纳米纤维化学传感器14通信的检测装置12的示例。纳米纤维化学传感器14可被配置成感测可存在于壳体16附近的环境空气中的各种化学物质和化合物。在一些实施例中，至少一个纳米纤维化学传感器14可包括多个纳米纤维化学传感器14a到14p。尽管在此特定示例中识别为包括十六个传感器14，但传感器14的数量可以变化，并且可以调整以适应所需应用。在操作中，一个或多个纳米纤维化学传感器14中的每一个可与控制器10通信，所述控制器可被配置成监测在各种空气中物质的存在下纳米纤维传感器14中的每一个的电特性的变化。基于从化学传感器14接收到的信号的组合，控制器10可以被配置成识别检测装置12附近的一种或多种污染物的存在。
[0028]
传感器14中使用的纳米纤维可以用特定官能团合成，所述官能团可以与空气中物质/蒸气/颗粒相互作用。纳米纤维沉积在叉指式电极上以形成电极-纳米纤维阵列。纳米纤维与空气中物质的相互作用改变了纳米纤维化学传感器的测量的电特性。由于这些空气中物质的相互作用，这些纳米纤维化学传感器中的每个纳米纤维化学传感器的测量电流或有效电阻增加或减少。
[0029]
每个传感器14的具有不同官能团的纳米纤维对相同的空气中物质具有不同响应。通过使用阵列15中的多个纳米纤维化学传感器14，控制器10可以为多种空气中物质中的每一种建立识别响应特征。因此，基于从阵列15传送的电信号，控制器10可被配置成检测传感器阵列15附近可能存在的各种状况。传感器14的纳米纤维可具有抗微粒积垢的成比例的大三维表面区域。在各种实施例中，控制器10可被配置成识别各种污染物。响应于由检测装置12识别的特定污染物或污染物族，系统8可被配置成通过输出可辅助检测或校正与检测相关的状况的信息来作出响应。
[0030]
在各种实施例中，检测装置12可被配置成识别存在于检测区域或区中的各种化学
物质。系统8可检测的化学物质和化合物可基于控制器10响应于化学物质的存在而接收的电子特征来训练或编程。可识别和/或检测的化学物质的示例可包括但不限于苯甲醛、己烷、丙酮、乙醇、柴油、硝基苯和甲醛。可检测的爆炸物和化学剂的一些示例可包括硝基甲烷、dnt(二硝基甲苯)、tnt(三硝基甲苯)、anfo(硝酸铵燃料油)、硝酸铵、petn(可检测标签剂)、rdx(可检测标签剂)、tatp(三过氧化三丙酮)、h2o2(过氧化氢)、tep(磷酸三乙酯)、dmmp(甲基膦酸二甲酯)、2-氯乙基乙基硫醚、三光气和水杨酸甲酯。检测装置12可检测的有毒化学物质的一些示例包括但不限于氯气、氨、过氧化氢、二氧化硫、盐酸、tep(磷酸三乙酯)、磷化氢、氰化氢、砷化氢和甲醛。在一些示例中，检测装置还可被配置成检测在消费类食品和/或商品中常见的一种或多种化学物质，包括但不限于三氯苯甲醚、三聚氰胺、三甲胺、柠檬烯、蒎烯、乙酸芳樟酯、薄荷醇、薄荷酮和芳樟醇。装置12可另外被配置成检测各种胺，包括但不限于n-甲基苯乙胺、苯乙胺、甲胺、苯胺、三乙胺和二乙胺。因此，基于控制器10检测到的每种化学物质的检测，信号或信息可以经由通信电路30传送以指示化学物质存在。
[0031]
现在参考图3，检测装置12的化学传感器14a到14p可以任何方式布置，并且可以设置在壳体16的具有多个通气孔45的内腔42中。通气孔45可提供环境空气和/或强制空气以流入内腔42中。在此配置中，经过更新的空气样本流动通过化学传感器14a到14p，从而对存在于空气中的化学微粒进行持续更新的监测。在各种实施方案中，通气孔45可足够大和/或足够多，以允许环境空气不受限制地流入内腔42中。控制器10可以与各种系统和/或控制器通信，所述各种系统和/或控制器可以经由通信电路30与额外装置和/或接口相关联。在各种实施方案中，通信电路30可对应于有线连接和/或无线连接。因此，系统8可被配置成响应于经由检测装置12检测到一种或多种化学物质而将一个或多个警告、指令和/或额外信息传送给用户、装置或远程服务器。
[0032]
装置12可检测到的常见化学物质和对应气味可以有很大的不同。例如，装置12可以被配置成识别各种气味，包括但不限于香水、粪便、鱼、臭鼬、宠物气味、腐烂的生物物质、甲烷、硫化氢、身体气味(身体相关的细菌气味)、烟气、酒精、体液、呕吐物等。这些气味中的一些可能与舒适性问题有关，而其它气味可能会给接触者带来健康问题或安全问题。因此，系统8可另外经由控制器10的通信电路30传送装置12检测到的化学物质的浓度。
[0033]
另外，检测装置12可被配置成检测和识别通常可被视为危险的多种化学物质，这些化学物质可能会或可能不会产生明显的气味。此类化学物质或此类化学物质的来源的示例可以是过敏原，包括但不限于花生、大豆、香水、烟熏味等。化学物质或此类化学物质的来源的额外示例可包括但不限于爆炸物、火药、促进剂、二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机化合物(voc)、毒品(例如，甲基苯丙胺、酒精)、烟雾、烟气、废气等。响应于检测到此类化学物质，系统8可以不同方式作出响应，特别是与检测装置12的区域中可能对用户或个人没有危险的化学物质的检测相比。
[0034]
现在参考图4a，示出了与传感器偏置电路26导电通信的传感器阵列15的图。如先前所描述，传感器偏置电路26可被配置成响应于来自控制器10的控制信号而向传感器14a、14b、14c等中的每一个供应模拟电压。例如，传感器偏置电路26可包括多个数模转换器(dac)，其被配置成响应于由控制器10供应的数字输入信号而产生范围约为
±
15v的电压。在此配置中，控制器10可被配置成供应独立控制信号以控制递送到传感器14a、14b、14c等
中的每一个的偏置电压。另外，控制器10可以取决于传感器14a、14b、14c等中的每一个的期望操作，在不同的时间并且以不同的频率向传感器14a、14b、14c等中的每一个供应偏置电压或控制信号，以用于可支持阵列15的传感器14a、14b、14b等中的每一个的操作的应用和其它特性，以准确地检测阵列15附近的化学物质。
[0035]
如所描绘，传感器阵列15的传感器14可对应于化学电阻器，所述化学电阻器示出为可变电阻器。传感器14可以由设置在电极对的叉指之间的纳米纤维形成。纳米纤维可跨越电极对形成多孔结构，所述多孔结构被配置成在检测装置12附近捕获空气中的目标分子。当纳米纤维与目标分析物或化学物质接触时，纳米纤维的电化学特性可能发生变化。电化学特性的变化可能会使输出到放大器电路22的信号增加或减少。电极对的输入侧可连接到传感器偏置电路26，并且电极对的输出侧可连接到放大器电路22(例如，22a、22b等)。如图所示，连接到传感器14的放大器电路22可以形成放大器阵列52。
[0036]
在操作中，控制器10可以被配置成控制传感器14a、14b等中的每一个于光源(未示出)下的暴露。光源可跨越纳米结构诱导光电流，这可降低电极对之间纳米纤维结构的电阻，并增加纳米纤维对与纳米纤维接触的化学物质的反应性。在此配置中，穿过传感器14a、14b等中的每一个的电流可响应于接触或捕获在传感器阵列15的不同传感器14的多孔结构中的不同化学结构的暴露而独立地变化。电流的小变化可由放大器电路22a、22b等中的每一个的电容器54在暴露时间内累积。一旦暴露时间已经过去，控制器10就可以控制第一开关56a。第一开关56a可被配置成使累积电荷保持在电容器54中，使得对应电荷可由读出电路24(例如，模数转换器[adc])读出并从放大器电路22的运算放大器58传送到控制器10。
[0037]
一旦从放大器电路22读出电荷，控制器10就可被配置成控制第二开关56b以对电容器54进行复位或放电，使得可在积分周期内再次测量电流累积。以此方式，阵列15的每个传感器14的累积电荷可以由控制器10和/或额外计算机或控制器监测和处理以确定传感器14的电阻的变化。基于传感器14的电阻的变化和累积在电容器中的电荷的对应变化，控制器10可以确定或推断检测装置12所暴露于的物质的化学组合物或类型。如本文所论述，控制器10可以被配置成独立地调整传感器14中的每一个的积分周期的持续时间和定时(例如，频率)。另外，控制器10可以随时间推移而调整放大器电路22的积分周期，以确保累积电荷足以测量并被限制以避免电容器54的容量饱和。以此方式，控制器10可以监测并计算传感器14中的每一个的电阻的变化。
[0038]
如图4a中所描绘，放大器电路22各自包括在反相输入处导电连接到偏置输出的运算放大器58。第一开关56a(例如，保持开关)可设置在偏置输出与反相输入之间，从而允许控制器10选择性地将偏置输出与放大器电路22断开连接。运算放大器58的非反相输入可连接到接地，并且输出可与读出电路24连接。第二开关56b(例如，复位开关)和电容器54可以从运算放大器58的反相输入并联连接到输出。在此配置中，放大器电路22a、22b等中的每一个可被配置成对由传感器14a、14b等中的每一个供应的电荷进行积分，并向读出电路24供应电荷值。电荷值表示传感器14a、14b等中的每一个的电阻，并且可以基于在积分周期或时间间隔内向传感器14供应的已知电压来计算，所述已知电压还由控制器10控制并且为所述控制器所知。以此方式，控制器10可识别传感器14a、14b等中的每一个在采样时间的电阻，以推断或计算检测装置12附近的化学化合物的浓度，同时滤除可能原本会引起重大错误的瞬态尖峰和噪声。
[0039]
基于针对传感器14a、14b等识别的电阻的组合，可将传感器14a、14b等检测到的空气中物质的化学组合物与多种化学组合物区分开。此类电阻组合可对应于控制器10将其与各种化学组合物的电阻特性表或库进行比较的代表性电阻特性或电阻特征。以此方式，控制器可将检测到的电阻与电阻特性进行比较以识别特定化学组合物，并将所述组合物与可由系统8识别的各种化学组合物区分开。换句话说，系统8可监测并比较传感器14a、14b等的电阻，并将所述电阻与传感器14a、14b等的对应电阻值组合进行比较，所述电阻值组合与特定化学组合物或化学物质族的存在相关。因此，通过监测传感器14a、14b等的电阻，系统8可以基于传感器14a、14b等的电阻而确定或检测各种化学组合物的存在，如传感器14a、14b等对化学组合物的特性响应所指示。
[0040]
现在参考图4b，读出电路24可以用过零检测器24a(例如，比较器)和捕获定时器24b来实施。如图所示，对积分块进行了修改，使得控制器10可以经由三路开关选择未知电流或与未知电流极性相反的参考电流，所述三路开关可被称为积分开关56c。积分开关56c与运算放大器58的反相输入连接。在操作中，在已知的时间段内对未知电流进行积分。然后对参考电流进行积分，直到积分器的输出达到零电平。捕获定时器24b测量此归零时间。此归零时间与未知电流成正比。
[0041]
现在参考图5，示出了如本文中所论述的放大器电路62的电路图。放大器电路62可以类似于放大器电路22，并且因此，对放大器电路62的描述可以集中于可能不同的方面，并且相同的附图标记可以用于指代相同的部分。放大器电路62可包括运算放大器58，所述运算放大器将偏置输出导电连接到运算放大器58的反相输入。运算放大器58的非反相输入可连接到接地。第二开关56b(例如，复位开关)和电容器54可以从运算放大器58的反相输入并联连接到输出。第一开关56a可在运算放大器58的输出与电容器54与第二开关56b的并行连接之间串联连接。
[0042]
另外，第三开关56c可被配置成选择性地将电容器54连接到参考电压vref。第三开关56c也可由控制器10控制，并且可串联连接在参考电压vref的输入与电容器54与第二开关56b的并联连接之间。最后，放大器电路62可进一步包括充电开关56d，所述充电开关从运算放大器58的反相输入连接到接地。充电开关56d的操作也可由控制器10控制，并且提供电容器54的充电控制。因此，本公开可以实施放大器电路62以在本公开提供的时间间隔内监测至少一个传感器产生的电荷。
[0043]
现在参考图6，示出了光检测系统68的示意图，其示出被配置成监测从发射器72(例如，发光二极管[led]、卤素灯泡、氙气灯泡等)发射的光的光传感器70(例如，光电二极管)。尽管参考发射器72进行了论述，但光传感器70可类似地应用于监测环境光源或日光条件。在操作中，控制器74可以被配置成激活发射器72并监测由光传感器70接收的光。类似于检测装置12的传感器14，光传感器70可响应于局部环境而改变输出电流。光传感器70可以通过基于照射在光传感器70上的光的变化改变输出到放大器电路22、62的光电流来作出反应。以此方式，控制器74可检测由光传感器70从发射器72接收的光的波动。在一些实施方案中，控制器74可推断或确定在发射器72与光传感器70之间的开放区76中存在颗粒，并关于开放区76中的空气的质量、状况和/或透射率或透明度进行推断。类似地，控制器74可被配置成在发射器72不受控制器74控制并且实际上对应于环境光源或外部光源(例如，太阳、路灯等)的情况下确定局部环境的亮度或相对亮度。因此，本公开提供一种可在各种有益实施
方案中实施的灵活解决方案。
[0044]
如本文所论述，光检测系统可对应于如以下中论述的烟雾或微粒传感器：标题为“紧凑型颗粒传感器(compact particle sensor)”的第6,876,305号美国专利、标题为“烟雾检测器(smoke detector)”的第6,653,942号美国专利、标题为“烟雾检测器(smoke detector)”的第6,326,897号美国专利，以及标题为“烟雾检测器(smoke detector)”的第6,225,910号美国专利，这些美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入本文中。
[0045]
所属领域的技术人员应理解，所描述的装置和其它部件的构造可不限于任何特定材料。除非在本文中另外描述，否则本文中所公开的装置的其它示例性实施例可由各种各样的材料形成。
[0046]
出于本公开的目的，术语“耦合(coupled)”(以其所有形式：couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电气的或机械的)部件彼此直接或间接的接合。此类接合在本质上可为静止的或在本质上为可移动的。此类接合可使用两个(电气或机械)部件和彼此或与两个部件一体地形成为单个整体的任何额外的中间构件实现。除非另外说明，否则此类接合可以是永久性的，或可移除或可释放。
[0047]
另外值得注意的是，如在示例性实施例中展示的装置的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管已在本公开中详细地描述了本创新的仅仅几个实施例，但查阅本公开的本领域技术人员将容易了解，在不实质性地脱离所述主题的新颖教示和优点的情况下，可能有许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变化)。例如，示出为一体形成的元件可由多个部分构成，或示出为多个部分的元件可一体地形成，可以颠倒或以其它方式改变接口的操作，可以改变结构的长度或宽度和/或系统的构件或连接器或其它元件，可以改变在元件之间设置的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组件可由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任何一种构成，且可呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任何一种。因此，所有此类修改意欲包括在本创新的范围内。可在不脱离本创新的精神的情况下在期望和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它取代、修改、改变和省略。
[0048]
应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可与公开的其它过程或步骤组合以形成属于本发明装置的范围内的结构。本文中所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，且不应理解为限制性的。
[0049]
还应理解，可在不脱离本发明的概念的情况下对前述结构作出变化和修改，且进一步应理解，此类概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。
[0050]
上面的描述仅被视作所示实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用所述装置的技术人员可对所述装置作出修改。因此，应理解，在图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，并不旨在限制所述装置的范围，其范围由根据专利法的原则(包括等同原则)来解释的所附权利要求书限定。