基于紫外光電二極管的火焰檢測器

1、 基于紫外光電二極管的 火焰檢測器 l火焰燃燒向外釋放紫外線，通過紫外光電二極管轉(zhuǎn) 換成微弱的電流，經(jīng)過信號調(diào)理，單片機控制輸出， 實現(xiàn)火焰檢測。 l所設(shè)計的檢測器檢測準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，適合用于燃 氣工業(yè)爐的火焰檢測。 方案設(shè)計 l當(dāng)各種燃料燃燒時，火焰發(fā)出大量的紫外線；當(dāng)火焰熄滅 時，紫外線立即消失。通過檢測有無紫外線，判斷著火和 熄火的狀態(tài)。 l由于火焰燃燒過程中輻射的可見光和紅外線最多，但在實 際上由于高溫的壁爐同樣輻射大量紅外線，難以將兩者區(qū) 分。因此通過檢測紫外線來檢測火焰，不受可見光和紅外 線影響。 光電探測器的選用 l采用紫外光電二極管G5824 l此光電管只在260400nm狹窄

2、范圍內(nèi)的紫外線進(jìn)行 響應(yīng)，而對其他范圍的光線不敏感。利用這一光譜 特性檢測火焰中的紫外線。 光電探測器的選用 與一般半導(dǎo)體二極管類似，PN節(jié)裝在管的頂部， 以便接受光照，上面有一個透鏡制成的窗口，使光線 集中在PN節(jié)敏感面上。 紫外光電二極管檢測原理 當(dāng)受到紫外光照時，PN節(jié)附近受到光子轟擊，吸 收能量產(chǎn)生電子-空穴對，使P區(qū)和N區(qū)載流子濃度增加。 在外加電壓和內(nèi)電場的作用下，PN節(jié)的反向電流大大 增加，形成了光電流。 光電二極管工作原理 l為了放大微弱的電流信號，必須提高放大倍數(shù)，所 以采用兩級放大電路。 l為了抑制60Hz以上的噪音，采用有源一階低通濾波 器。 前置放大器設(shè)計 通過調(diào)整每一

3、級放大倍數(shù)，來選擇適當(dāng)?shù)姆答侂?阻，減小由反饋電阻引起的誤差。通過兩次電壓反相， 使放大電路的最終輸出電壓與輸入信號相同。 前置放大器設(shè)計 整個系統(tǒng)由紫外光電二極管，前置放大電路，控制單元， RS-485通信總線，繼電器模塊五部分組成。 系統(tǒng)組成 紫外 光電 二極 管 信號 調(diào)理 電路 PIC18F2520 單片機 電源 RS-485接口 繼電器控制 工 作 過 程 紫外線光電二極管將火焰發(fā)出的 微弱的紫外線轉(zhuǎn)換成電流信號 放大電路對前級信號 放大，濾波 PIC18F2520單片機對調(diào)理后的信 號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理 RS-485總線把熄滅的 信息發(fā)送給上位機 利用繼電器模塊關(guān)閉電磁 閥，停止繼續(xù)供給燃料 基于紫外線光電二極管檢測燃?xì)饣鹧娴臓顟B(tài)，具 有高準(zhǔn)確性和可靠性。開發(fā)的火焰檢測器用在壓縮機 的電機鐵芯熱處理工