熱電偶在缺氧保護裝置中的應用
發(fā)布時(shí)間:
2018-08-29 09:10
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缺氧保護裝置是燃氣取暖器必不可少的安全裝置。本文介紹了熱電偶在燃學美氣取暖器中實現缺氧保護功能(néng)的應用。該裝置使用方便、性能(né街化ng)優良,而且降低了燃氣取暖器的制造成(ché暗員ng)本。
燃氣取暖器是室内使用的取暖設備, 工作時(shí)需要耗氧,在不通風的情況下超長(cháng)時(shí)間路遠工作會(huì)造成(chéng理短)室内缺氧,引起(qǐ)人體不适,甚至窒息,危及人身安全,所以必須有缺氧歌哥保護設計。缺氧保護裝置的功能(nén工問g)是:當系統測得室内空氣含氧量偏低時姐笑(shí)會(huì)自動關閉控制閥,并報警顯示缺氧标示,提醒使用者通風換紙熱氣。熱電偶是一種(zhǒng)常見的傳感器,廣泛應用于溫度測量中。其原理是:將員內(jiāng)兩(liǎng)根不同導體的兩(liǎng)端接成(ch自的éng)閉合回路,由于兩(liǎng)端溫度不等司離, 因而在回路中産生熱電勢。這(zhè)種(zhǒng)現象如雪在物理學(xué)上稱為熱電現象。本文利用熱什物電偶的熱電現象設計了一種(zhǒng)缺氧保護裝近錢置。
一、缺氧保護裝置的工作原理
該項保護的工作原理是:當燃氣供給量和供氧量一定時(shí),火焰很但燃燒溫度也是一定的,當空氣中含氧量充足時(shí),火焰商土溫度可達700 ℃左右;當空氣中的含氧量降低時(shí),火焰做們溫度也降低。根據美國(guó)标準,在缺氧狀态火焰的溫度不超過(g醫離uò)450 ℃, K型熱電偶在相些作對(duì)溫度450 ℃時(shí嗎線)的熱電勢為1815mV。如果熱電偶測得常明火火焰的溫度不夠, 文為即可認定為空氣中的含氧量不夠,需要報警并關少劇閉控制閥。本方案的缺氧保護功能(néng)是這(zhè)樣(yàng)實如子現的: 采用寬溫型單片機AT89C2051 ,它内部自帶一個模拟比較器作光, P110 和P111 是該比較器輸入管腳。將(jiāng)1815mV 慢為的電位信号接入P111 管腳, 其中參考端的電壓信号要求穩定,故在VCC處接一服喝穩壓器件。將(jiāng)熱電偶測得的火焰溫度信号經(jīng)放大處理後(農男hòu)接入P110 管腳,然後(件裡hòu)利用其内部模拟比較器比較這匠鐘(zhè)兩(liǎng)個電信号。如果P110 管腳信号低于P通志111 管腳信号, 則說(shuō)明室内缺氧民道, 這(zhè)時(shí)控制閥關閉,并報警顯示。其電路圖如圖1飛刀。
二、硬件組成(chéng)
該裝置主要由單片機、熱電偶、電位器組成(c黃吧héng)。單片機采用是美國(guó)ATMEL 公司推出的高效單片機AT89C2051 , 它内部自帶模拟暗還比較器, P110 和P111 是該比較器輸入管腳。利用此模拟比較器來說可實現缺氧保護功能(néng)。A商玩T89C2051 的指令與INTEL 公雜湖司的MCS - 51 系列單片機完全兼容, 本身帶有2K字節老機閃速可編程可擦除隻讀存儲器, 采用此芯紅來片可大大簡化電路的設計, 采用該芯片音白同時(shí)也實現了取暖器的其它功能(néng),在木弟此不贅述。熱電偶采用K型熱電偶,它接收的湖時熱電勢信号經(jīng)放大器放大處理後(購森hòu)接入單片機, 該熱電偶在取暖器中還(hái)起(qǐ)還木著(zhe)采集常明火溫度信号的作用。電位器的電位信号為1815mV,其都冷參考端接一穩壓源358B - 25。
三、結束語
該缺氧保護裝置在燃氣取暖器中運行正常, 經(jīng)測試連續工作兩(liǎng)個月無故障。由于遠討傳感器采用熱電偶,比其它傳感器價格低, 而且性能(néng)也穩定, 做線該裝置具有較高的性價比。
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