一种紫外火焰快速采集响应电路的制作方法

1.本实用新型涉及信号检测技术领域，尤其是一种紫外火焰快速采集响应电路。


背景技术：

2.化学品或油料大量输送,除利用输送管路外,就是利用油罐车进行,尤其是地属偏远,布设输送管路不符成本地方,油罐车需求更是巨大,但因为油罐车载运大量化学品或油料,在输送过程或装卸作业期间,经常听闻火灾爆炸事故发生。
3.为此，我们需要在油罐车安装灭火系统，实时检测采集火焰信号以保证油罐车的安全，在传感器检测领域，油罐车上许多时候需要采集多路信号，为了节省成本和减少电路板尺寸，需要共用信号放大电路和采样保持电路。但是这样就导致一个弊端：信号建立的时间可能比较长，大于处理器采集信号的时间，影响信号检测的准确度，存在不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种紫外火焰快速采集响应电路解决上述问题。
5.本实用新型的技术方案：一种紫外火焰快速采集响应电路，包括：
6.一级升压电路，用于升高车载直流电压；
7.二级升压电路，所述二级升压电路电压输入端连接一级升压电路电压输出端，对一级升压电路升高后的电压进行二次升压；
8.采样电路，所述采样电路连接紫外火焰传感器和主控电路，用于采集紫外火焰报警信号传输至主控电路；
9.主控电路，用于定时捕获采样电路采集到的火焰信号，运算识别火焰状态并传递至外部主机。
10.在本技术方案中，为实现将车载直流电压升高的目的，一级升压电路包括单片双极性线性集成电路ic2，所述单片双极性线性集成电路ic2连接电阻r13、取样电阻rg1及电源后接地，所述单片双极性线性集成电路连接有电感lf1，用于存储能量，所述单片双极性线性集成电路输出端连接电容e3。
11.在本技术方案中，为实现将一级升压电路输出的电压值升高至可供紫外火焰传感器工作的目的，提供一种二级升压电路，所述二级升压电路包括电源芯片u1和电感lc1，所述电感lc1一端连接所述一级升压电路的电压输出端，电感lc1另一端连接二极管d4和若干个电阻后接地，电源芯片u1的漏极引脚连接所述电感lc1，所述电源芯片u1使能引脚连接三极管q2。
12.在本技术方案中，采样电路包括传感器接口j6和充电回路，所述充电回路一端连接二级升压电路输出端的高电平，另一端连接传感器接口j6，传感器接口j6连接紫外火焰传感器，用于为紫外火焰传感器供能，所述传感器接口j6另一端接稳压管d7后接地，所述电阻r17一端连接稳压管d7和电阻r19，另一端接入主控单元，用于将采集到的紫外火焰报警
信号传递至主控电路。
13.在本技术方案中，所述充电回路包括电阻r9～r10以及电容c8。
14.作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述主控电路包括主控芯片ic1，型号为pic12ce519，用于采集接收到紫外火焰报警信号时，控制导通三极管q1，从而向报警主机端口j5发送开关量报警信号。
15.现有普通的紫外火焰探测器报警时间在30s内报警，本实用新型的优点在于：通过一级升压电路和二级升压电路实现车载电源对高稳定性紫外管的供电，通过采样电路实现火焰的快速响应，利用主控单元及采样电路可实现0.1～0.2s内快速报火警，响应速度快，用在油罐车上，实现快速报警。
附图说明
16.图1为本实用新型的一级升压电路图。
17.图2为本实用新型的二级升压电路及采样电路图。
18.图3为本实用新型的主控电路图。
19.图4为本实用新型的主控电路联动报警主机电路图。
20.附图标记：主控芯片ic1、单片双极性线性集成电路ic2、电感lc1、电源芯片u1、报警主机端口j5、传感器接口j6、继电器j9、电容e3、稳压管d7、三极管q1～q2。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例1
23.请参阅图1-图4，一种紫外火焰快速采集响应电路，包括：
24.一级升压电路、二级升压电路、采样电路和主控电路，通过一级升压电路对车载12v直流电压升高至24v；所述二级升压电路电压输入端连接一级升压电路电压的24v输出端口，将dc24v输入电压升压至v0端为dc300v，利用采样电路连接紫外火焰传感器和主控电路，用于采集紫外火焰报警信号传输至主控电路；主控电路用于定时捕获采样电路采集到的火焰信号，运算识别火焰状态并传递至外部主机。
25.请参看图1，为实现将车载直流电压升高的目的，一级升压电路包括单片双极性线性集成电路ic2(型号为mc34063)，用于直流转直流变化控制，所述单片双极性线性集成电路ic2连接电阻r13、取样电阻rg1及电源后接地，所述单片双极性线性集成电路连接有电感lf1，用于存储能量，所述单片双极性线性集成电路输出端连接电容e3，当单片双极性线性集成电路ic2芯片内1脚和2脚间开关管导通时，车载电源l+经取样电阻rg1、电感lf1、mc34063的1脚和2脚接地，此时电感lf1开始存储能量，而由电容e3对负载提供能量。当单片双极性线性集成电路ic2芯片内1脚和2脚间开关管断开时，车载电源l+和电感lf1同时给负载和电容e3提供能量。电感lf1在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与车载电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。开关管导通与关断的频
率称为芯片的工作频率。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。输出电压vout由单片双极性线性集成电路ic2芯片的5脚所连r20，r18电阻决定，vout＝1.25v*(1+r18/r20)，得到24v输出电压。
26.请参考图2，为实现将一级升压电路输出的电压值(vout)24v升高至dc300v(v0端电压值)，用于供紫外火焰传感器工作，本实施例提供一种二级升压电路，所述二级升压电路包括电源芯片u1和电感lc1，所述电感lc1一端连接所述一级升压电路的电压输出端，电感lc1另一端连接二极管d4和若干个电阻后接地，电源芯片u1的漏极引脚连接所述电感lc1，所述电源芯片u1使能引脚连接三极管q2。
27.在本技术方案中，采样电路包括电阻r9～r10以及电容c8组成的充电回路以及传感器接口j6，所述充电回路一端连接二级升压电路输出端的高电平，另一端连接传感器接口j6，传感器接口j6连接紫外火焰传感器，所述传感器接口j6另一端接稳压管d7后接地，所述电阻r17一端连接稳压管d7和电阻r19，另一端接入主控单元，当传感器接口j6的紫外火焰传感器接收到火紫外光线照射时，传感器接口j6的1脚和3脚导通并迅速放电，此时两级电压持续下降至停止放电，电源电流经r9，r10向c8充电，使得传感器接口j6两端电压再次回升，随着紫外光持续照射，充放电持续照射,充放电过程持续进行，并在电阻r19两端产生一定频率脉冲电压信号。该紫外火焰传感器两端峰值电流可达30ma，电阻r19两端输出脉冲电压经稳压管d7限压后再通过ra2产生高电平信号至主控电路的主控芯片ic1，主控芯片ic1实时采集ra2脚上的电平信号，进行火焰判别。其中：充电回路的r9，r10，c8决定了脉冲周期t，t＝(r9+r10)*c8*ln(1+v
起始
/(300-v
起始
))，具体表现为：
28.已知紫外火焰传感器的起始工作电压为280v，若r9＝4.7mω，r10＝4.7mω,c8＝220pf/630v,则代入上式得连续饱和紫外光照射下的脉冲信号周期t＝5.6ms，该脉冲是区分火焰和环境辐射的依据，火焰信号通过ra2传输给高性能主控芯片ic1定时捕获通道，通过主控芯片ic1识别火焰状态。为实现紫外光信号的迅速捕获，可加快主控芯片ic1的采样频率，例如可加快采样频率至紫外光脉冲频率的十分之一，使紫外光脉冲信号能迅速采集，并向主机报警，以满足特定场合如油罐车等特别危险的场所。
29.优选地，所述主控电路包括主控芯片ic1，型号为pic12ce519，与外部报警主机通过三极管q1及继电器j9电连接，用于采集接收到紫外火焰报警信号时，控制导通三极管q1，联动继电器j9，从而向报警主机端口j5发送开关量报警信号，便于后续报警及联动灭火系统，保障了油罐车的安全性，参阅图4。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。