基于紫外光电二极管的火焰检测器

RS-485总线把熄灭的 信息发送给上位机
利用继电器模块关闭电磁 阀，停止继续供给燃料
结论
基于紫外线光电二极管检测燃气火焰的状态，具 有高准确性和可靠性。开发的火焰检测器用在压缩机 的电机铁芯热处理工业炉中，经过长时间的测试，运 行稳定，结果可靠，具有较高的使用价值。
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Fra Baidu bibliotek 紫外光电二极管检测原理
与一般半导体二极管类似，PN节装在管的顶部， 以便接受光照，上面有一个透镜制成的窗口，使光线 集中在PN节敏感面上。
光电二极管工作原理
当受到紫外光照时，PN节附近受到光子轰击，吸 收能量产生电子-空穴对，使P区和N区载流子浓度增加。 在外加电压和内电场的作用下，PN节的反向电流大大 增加，形成了光电流。
前置放大器设计
为了放大微弱的电流信号，必须提高放大倍数，所 以采用两级放大电路。 为了抑制60Hz以上的噪音，采用有源一阶低通滤波 器。
前置放大器设计
通过调整每一级放大倍数，来选择适当的反馈电 阻，减小由反馈电阻引起的误差。通过两次电压反相， 使放大电路的最终输出电压与输入信号相同。
系统组成
整个系统由紫外光电二极管，前置放大电路，控制单元， RS-485通信总线，继电器模块五部分组成。
电源
紫外 光电 二极 管
继电器控制 信号 调理 电路 PIC18F2520 单片机 RS-485接口
工 作 过 程
紫外线光电二极管将火焰发出的 微弱的紫外线转换成电流信号
放大电路对前级信号 放大，滤波
PIC18F2520单片机对调理后的信 号进行A/D转换，数据处理
由于火焰燃烧过程中辐射的可见光和红外线最多，但在实
际上由于高温的壁炉同样辐射大量红外线，难以将两者区
分。因此通过检测紫外线来检测火焰，不受可见光和红外
线影响。
光电探测器的选用
采用紫外光电二极管G5824 此光电管只在260~400nm狭窄范围内的紫外线进行 响应，而对其他范围的光线不敏感。利用这一光谱 特性检测火焰中的紫外线。
基于紫外光电二极管的 火焰检测器
方案设计
火焰燃烧向外释放紫外线，通过紫外光电二极管转 换成微弱的电流，经过信号调理，单片机控制输出， 实现火焰检测。 所设计的检测器检测准确，性能稳定，适合用于燃 气工业炉的火焰检测。
光电探测器的选用
当各种燃料燃烧时，火焰发出大量的紫外线；当火焰熄灭 时，紫外线立即消失。通过检测有无紫外线，判断着火和 熄火的状态。