1、目录 目目 录录 第一章 引言 .1 第二章 系统方案设计 .2 2.1 红外线火焰检测器 2 第三章 红外传感器简介 .4 3.1 红外传感器概述 4 3.2 红外传感器工作原理 4 第四章 信号处理电路 .6 4.1 放大和 AD 转换电路 6 4.2 控制电路 9 4.3 声控报警电路 10 4.4 显示电路 11 4.5 电源电路 12 第五章 控制系统统软件设计 .14 5.1 程序流程图 14 5.2 A/D 转换子程序 14 5.3 显示子程序 15 第六章 传感器课程设计总结 .17 参考文献 .18 第一章 引言 1 第一章第一章 引言引言 工业生产中，燃料的燃烧以及设备的结
2、构都闩益复杂，对热工参数提 出了严格的要求，燃料和设各的防爆问题也变的突出起来，目前很多电站 都安装了安全监控系统，防止爆炸。安全监控系统，它是燃烧器控制和燃 料安全燃烧系统，主要由火焰检测、逻辑组件、外围设备等三大部分构称。 火焰检测装麓是安全监控系统的重要组成部分。从实际使用情况看火焰 检测装簧的使用效果普遍较差，经常出现有火焰检测不出或没火焰误检测 为有火焰等问题。造成这些情况的原因是多方匠的，比如火焰检测装置选 型与炉型不匹配、火焰检测装置位置安装不当、火焰检测装置参数设置不 当、检测装置部件故障。 火焰检测装置是炉膛安全监控系统十分重要的组成部分，火焰检测装 簧能否实时检测炉膛燃烧状
3、态，能否正确反映燃烧状态是锅炉安全可靠运 行的十分重要条件。国外的检测水平比较成熟，价格比较贵。我国电站使 用的火焰检测装置五花八门，品种比较多在使用中不尽人意。因此，结 合国外先进技术，针对我国电站锅炉燃烧特点，开发火焰检测装置是非常 必要的。火焰检测器将锅炉火焰信号转换为电信号，是本文研究的重点。 通过在熟悉、学习国内外各种成熟的火焰检测装置的基础上，针对我国电 站锅炉，对火焰检测装置进行创新和改进。本文开发研制的新型的火焰检 测装置需要具备能实时的反映锅炉的燃烧状态。直观显示火焰信号强度和 背景电平：操作简便， 利用面板上的增益调节钮和薄膜按键，可以方便地 调节火焰增益、背景信号、延迟时
4、间及模拟量的输出；具备延时功能，针 对火焰信号的漂动不定，设置失去火焰信号后1los 之间的可调延时功 能，避免火焰信号的误判断；自检功能， 火焰信号处理器在正常工作的过 程中，每隔 2 分钟进行自检，保证信号处理器或检测器工作异常或发生故 障，能发出报警信号。 第二章 系统方案设计 2 第二章第二章 系统方案设计系统方案设计 2.1 红外线火焰检测器红外线火焰检测器 火焰中存在大量的可见光和 0 9Pm以上的红外线， 这些波长的光线不 易被煤尘、水蒸气和其它燃烧产物吸收，因此适用予检测煤粉火焰和重油 火焰。在炉膛内的高温烟气和相邻燃烧器的火焰都会同时发出可见光和红 外线，在对某燃烧器火焰进行
5、检测时必须要将它们与被检测火焰信号分 开来。 系统的原理框图如图 2-1 所示： 图 2-1 系统框图 红红 外外 线线 传传 感感 器器 信 号 处信 号 处 理理 单单 片片 机机 数数 字字 显显 示示 报报 警警 电电 路路 电电 源源 部部 分分 第二章 系统方案设计 3 系统硬件原理图由红外传线感器来采集红外线信号，信号处理，数据 处理和智能算法、显示等构成。整个系统由微处理器控制，由红外线传感 器直接采集电压、电流信号，再经滤波、放大、整形后，输入到微处理器， 并在显示系统上显示，当超过电压发出报警。它的各部分电路的说明如下： 红外线传感器部分： 该部分电路是本次设计的基础，它利
6、用红外线传感器将红外线变化转 变成电压的变化最终实现电压、电流的采集。 信号处理部分： 该部分电路包括电压信号的放大和 AD 转换，实现模数变换。 单片机部分： AT89C51单片机系统是数字显示的核心部分， 主要任务有： 给ADC0809 模数转换芯片提供一个时钟，使其正常工作，同时采集模数转换后的数字 信号，使用软件滤除干扰，并对数字信号进行计算，然后输出显示。 电源电路部分： 该部分电路负责将输入的 9V 至 12V 直流电，分别转换为稳定的 9V、 5V、-9V 直流电，给传感器，放大电路，单片机，ADC0809 等供电。 显示电路，声光报警电路： 显示电路的作用是将测量的电流实时显示出来， 当测量电流超过电流表 的测量范围时报警电路将发出声光进行报警。 第三章 系红外传感器简介 4 第三章第三章 红外传感器简介红外传感器简介 3.1 红外传感器概述红外传感器概述 红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这项技术在现代科技、国 防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。红外传感系统是用红外线 为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：一，辐射
