一种抗干扰的紫外火焰探测器的制作方法

本实用新型属于紫外线探测技术领域，尤其涉及一种抗干扰的紫外火焰探测器。

背景技术：

普通的紫外火焰探测器一般检测波长在280nm～300nm范围内的紫外光来探测火焰，然而现实中日光也包含这个频段的紫外光，因此普通的紫外探测器对日光的抗干扰能力较弱，从而影响其判断火焰的精准性。同时，普通的紫外火焰探测器还具有交互性差，检测距离小，存在一定的误报率等缺陷，因此大多数紫外火焰探测器均用在距离较短的封闭环境下，使用环境较为局限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种抗干扰的紫外火焰探测器，旨在提取火焰的闪烁信号，通过判断其最大幅值来区分火焰和日光，提高了探测器的抗干扰性。确定检测到火焰后，本探测器将把火焰信号直流量放大并转换成直流电压值输出指示火焰强度，通过吸合火焰继电器来通知控制器火焰状态，并用LED灯显示出火焰强度等级，交互性极强。

本实用新型的技术方案如下：

一种抗干扰的紫外火焰探测器，包括：闪烁信号获取模块，交流分量滤波模块，单片机交互模块；所述闪烁信号获取模块输入端接收外界的闪烁信号，闪烁信号获取模块的信号输出端连接交流分量滤波模块的信号输入端，所述交流分量滤波模块的信号输出端连接单片机交互模块的信号输入端。

进一步根据本实用新型所述的抗干扰的紫外火焰探测器，所述单片机交互模块包括单片机采样电路，LED输出电路和DA输出电路；所述单片机采样电路信号输入端连接上述交流分量模块的信号输出端，所述单片机采样电路信号输出端连接DA输出电路以及LED输出电路的信号输入端，DA输出电路的信号输出端输出数模转化后的信号，LED输出电路以灯光形式输出。

进一步根据本实用新型所述的抗干扰的紫外火焰探测器，所述闪烁信号获取模块即获取电路，所述获取电路主要包括紫外硅光电接管SFH530，运算放大器LT1464A以及若干电阻、电容；所述紫外硅光电接管SFH530的1管脚接5v电源，2管脚连接运放LT1464A的3管脚，3管脚接地；所述运放LT1464A的1管脚连接电容C27与电阻R42的一端，且接输出OUTA，所述电容C27另一端与上述电阻R42的另一端以及电阻R41的一端相连；LT1464A的管脚2和电阻R41的一端相连，R41的另一端接地；4管脚接-5v电源；8管脚接+5v电源；7管脚连接电容C29与电阻R44的一端，所述电容C29另一端与上述电阻R44的另一端以及电阻R43的一端相连；管脚6和电阻R43的一端，R43的另一端接地；5管脚连接电容C30与电阻R45的一端，所述电阻45的另一端接地，所述电容C30的另一端输出信号OUTA。

进一步根据本实用新型所述的抗干扰的紫外火焰探测器，所述交流分量滤波模块即滤波电路，所述滤波电路包括数字控制主要包括数字电位计AD5260，运算放大器TLC2274A以及若干电阻、电容；所述AD5260的14管脚连接电阻R2的一端和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的2管脚，所述电阻R2另一端接地；所述AD5260的12管脚接+5v电源；11管脚接-5V电源；10管脚接地；所述AD5260的9管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的42管脚相连；所述AD5260的8管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的44管脚相连；所述AD5260的6管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的3管脚相连，所述AD5260的7管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的1管脚相连，所述AD5260的5管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的43管脚相连；所述AD5260的4管脚接+5V电源；所述AD5260的1管脚连接2管脚、电容C2的一端和所述TLC2274A的1管脚；所述AD5260的3管脚连接上述电容C2的另一端和所述TLC2274A的2管脚；所述TLC2274A的3管脚连接电容C37、电阻R52的一端和电容C38一端，上述电阻R52另一端接地，上述电容C37另一端输出信号，上述电容C38另一端连接所述TLC2274A的5管脚，电容C39一端，电阻R53一端和电阻R54一端，上述电容C39另一端接地，上述电阻R53另一端连接+5V电源，上述电阻R54另一端接地；所述TLC2274A的4管脚连接+5V电源；所述TLC2274A的6管脚连接电阻R55一端，电容C40一端，上述电阻R55另一端连接上述电容C40另一端和所述TLC2274A的7管脚；所述TLC2274A的8管脚连接电阻R6一端和电容C4一端，上述电阻R6另一端连接所述TLC2274A的9管脚和电阻R5一端，上述电阻R5另一端连接电容C5一端和地，上述电容C5另一端连接所述TLC2274A的10管脚和电阻R4一端，上述电阻R4另一端连接上述电容C4另一端和电容R3一端，上述电阻R3另一端输出信号；所述TLC2274A的11管脚连接-5V电压；所述TLC2274A的12管脚连接电容C35一端和电阻R50一端，上述电容C35另一端连接电阻R49和地，上述电阻R49另一端连接所述TLC2274A的13管脚和电阻R48一端，上述电阻R48另一端连接所述TLC2274A的14管脚、电阻R47和电容C36一端，上述电容C36另一端连接上述电阻R50的另一端和电阻R51一端，上述电阻R47另一端连接一个帖片二极管BAR43S和电阻R46的一端，上述电阻R46另一端和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的40管脚、41管脚相连，所述帖片二极管BAR43S的一端接地，另一端接+5V电源，上述电阻R51另一端输出信号；本模块输出信号至所述单片机采样电路。

进一步根据本实用新型所述的抗干扰的紫外火焰探测器，所述单片机采样电路主要由单片机STC12C5A20AD与若干电阻、电容、晶振组成，上述单片机的1管脚连接SDI信号输入，2管脚连接SDO信号输入，3管脚连接CLK信号输入，40、41管脚连接firesignal，42管脚连接PR信号输入，43管脚连接SHDN信号输入，44管脚连接CS信号输入，4管脚连接电阻R7的一端，上述电阻R7另一端接地，5管脚连接RXD信号输入，6、8、9、39管脚连接BUT，7管脚连接TXD信号输入，14管脚连接晶振X1的一端与电容C8的一端，C8的另一端接地；15管脚连接上述晶振X1另一端和电容C8的一端，上述电容C8另一端接地；16管脚接地；19管脚连接DIN信号输入，20管脚连接SCLK信号输入，21管脚连接SYNC信号输入，23、24管脚连接RY，25至37管脚，除29管脚外，连接LED，29管脚连接电阻R9和电阻R10的一端，上述电阻R9另一端连接+5V电源，上述电阻R10另一端接地，38管脚连接+5V电源。

进一步根据本实用新型所述的抗干扰的紫外火焰探测器，所述DA输出电路主要包括数字电位计AD5620与一个电容；所述AD5620的1管脚连接+5V电源和电容C16一端，所述AD5620的8管脚连接上述电容C16另一端和地，所述AD5620的7管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的19管脚相连，所述AD5620的6管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的20管脚相连，所述AD5620的5管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的21管脚相连，所述AD5620的4管脚连接信号输出端和所述数字电位计AD5620的3管脚。

本实用新型与现在技术相比，其有益效果在于：

1.通过闪烁信号排除日光干扰，抗干扰能力强。

2.通过LED灯指示火焰强度，交互能力强。

附图说明

图1是紫外火焰探测器总体模块图；

图2是获取电路的电路图；

图3是滤波电路的电路图；

图4是单片机采样电路的单片机系统电路图；

图5是DA输出电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，紫外火焰探测器包括三个模块：闪烁信号获取模块，交流分量滤波模块，单片机交互模块。

所述闪烁信号获取模块输入端接收外界的闪烁信号，闪烁信号获取模块的信号输出端连接交流分量滤波模块的信号输入端，所述交流分量滤波模块的信号输出端连接单片机交互模块的信号输入端。

所述单片机交互模块包括单片机采样电路，LED输出电路和DA输出电路。所述单片机采样电路信号输入端连接上述交流分量模块的信号输出端，所述单片机采样电路信号输出端连接DA输出电路以及LED输出电路的信号输入端，DA输出电路的信号输出端输出数模转化后的信号，LED输出电路以灯光形式输出。

所述闪烁信号获取模块即获取电路。所述获取电路主要包括紫外硅光电接管SFH530，运算放大器LT1464A以及若干电阻、电容。如图2所示，所述紫外硅光电接管SFH530的1管脚接5v电源，2管脚连接运放LT1464A的3管脚，3管脚接地。所述运放LT1464A的1管脚连接电容C27与电阻R42的一端，且接输出OUTA，所述电容C27另一端与上述电阻R42的另一端以及电阻R41的一端相连；LT1464A的管脚2和电阻R41的一端相连，R41的另一端接地；4管脚接-5v电源；8管脚接+5v电源；7管脚连接电容C29与电阻R44的一端，所述电容C29另一端与上述电阻R44的另一端以及电阻R43的一端相连；管脚6和电阻R43的一端，R43的另一端接地；5管脚连接电容C30与电阻R45的一端，所述电阻45的另一端接地，所述电容C30的另一端输出信号OUTA。

所述交流分量滤波模块即滤波电路。所述滤波电路包括数字控制主要包括数字电位计AD5260，运算放大器TLC2274A以及若干电阻、电容。如图3所示，所述AD5260的14管脚连接电阻R2的一端和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的2管脚，所述电阻R2另一端接地；所述AD5260的12管脚接+5v电源；11管脚接-5V电源；10管脚接地；所述AD5260的9管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的42管脚相连；所述AD5260的8管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的44管脚相连；所述AD5260的6管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的3管脚相连，所述AD5260的7管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的1管脚相连，所述AD5260的5管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的43管脚相连；所述AD5260的4管脚接+5V电源；所述AD5260的1管脚连接2管脚、电容C2的一端和所述TLC2274A的1管脚；所述AD5260的3管脚连接上述电容C2的另一端和所述TLC2274A的2管脚；所述TLC2274A的3管脚连接电容C37、电阻R52的一端和电容C38一端，上述电阻R52另一端接地，上述电容C37另一端输出信号，上述电容C38另一端连接所述TLC2274A的5管脚，电容C39一端，电阻R53一端和电阻R54一端，上述电容C39另一端接地，上述电阻R53另一端连接+5V电源，上述电阻R54另一端接地；所述TLC2274A的4管脚连接+5V电源；所述TLC2274A的6管脚连接电阻R55一端，电容C40一端，上述电阻R55另一端连接上述电容C40另一端和所述TLC2274A的7管脚；所述TLC2274A的8管脚连接电阻R6一端和电容C4一端，上述电阻R6另一端连接所述TLC2274A的9管脚和电阻R5一端，上述电阻R5另一端连接电容C5一端和地，上述电容C5另一端连接所述TLC2274A的10管脚和电阻R4一端，上述电阻R4另一端连接上述电容C4另一端和电容R3一端，上述电阻R3另一端输出信号；所述TLC2274A的11管脚连接-5V电压；所述TLC2274A的12管脚连接电容C35一端和电阻R50一端，上述电容C35另一端连接电阻R49和地，上述电阻R49另一端连接所述TLC2274A的13管脚和电阻R48一端，上述电阻R48另一端连接所述TLC2274A的14管脚、电阻R47和电容C36一端，上述电容C36另一端连接上述电阻R50的另一端和电阻R51一端，上述电阻R47另一端连接一个帖片二极管BAR43S和电阻R46的一端，上述电阻R46另一端和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的40管脚、41管脚相连，所述帖片二极管BAR43S的一端接地，另一端接+5V电源。上述电阻R51另一端输出信号。本模块输出信号至所述单片机采样电路。

所述单片机采样电路主要由单片机STC12C5A20AD与若干电阻、电容、晶振组成，其系统电路如图4所示，上述单片机的1管脚连接SDI信号输入，2管脚连接SDO信号输入，3管脚连接CLK信号输入，40、41管脚连接firesignal，42管脚连接PR信号输入，43管脚连接SHDN信号输入，44管脚连接CS信号输入，如图3所示。4管脚连接电阻R7的一端，上述电阻R7另一端接地，5管脚连接RXD信号输入，6、8、9、39管脚连接BUT，7管脚连接TXD信号输入，14管脚连接晶振X1的一端与电容C8的一端，C8的另一端接地；15管脚连接上述晶振X1另一端和电容C8的一端，上述电容C8另一端接地；16管脚接地；19管脚连接DIN信号输入，20管脚连接SCLK信号输入，21管脚连接SYNC信号输入，23、24管脚连接RY，25至37管脚(除29管脚外)连接LED，29管脚连接电阻R9和电阻R10的一端，上述电阻R9另一端连接+5V电源，上述电阻R10另一端接地，38管脚连接+5V电源。

所述DA输出电路主要包括数字电位计AD5620与一个电容。如图5所示，所述AD5620的1管脚连接+5V电源和电容C16一端，所述AD5620的8管脚连接上述电容C16另一端和地，所述AD5620的7管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的19管脚相连，所述AD5620的6管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的20管脚相连，所述AD5620的5管脚和所述单片机采样电路中单片机STC12C5A20AD的21管脚相连，所述AD5620的4管脚连接信号输出端和所述数字电位计AD5620的3管脚。

当紫外火焰探测器探测到火焰时，根据火焰交流信号的闪烁频率一般在3到25Hz之间，系统对交流信号设计一个截止频率为5Hz的高通滤波，然后再对交流信号进行同相程控放大，信号通过获取电路中的放大器后，通过调节放大增益检测出火焰的强度与距离信息，之后程控放大的信号进入滤波电路，把干扰信号滤除，最后进入单片机采样电路，从LED输出电路上得到相应信息。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。