燃氣取暖器是家庭室內常常用到的取暖設備,作業時需求耗氧氣,在不通風的條件下,長期作業會形成室內缺氧,引起人體不適,乃至窒息,危及人身**,所以必須有缺氧維護設計。缺氧維護設備起到的作用是:當設備監測到室內空氣含氧量偏低時會立即主動封閉控制閥,并報警顯現缺氧標明,提示使用者應當通風換氣。是*常見的一種溫度傳感器,廣泛應用于溫度的丈量生活中。它的原理是:將兩根不同導體的兩頭接成閉合回路,因為兩頭溫度的不等,因而在回路中產生熱電勢。這種現象在物理學上稱為熱電現象。本文主要是利用的熱電現象設計了一種缺氧維護設備。
一、缺氧維護設備的作業原理
該項維護的作業原理是:當燃氣供給量和供氧量必定時,火焰燃燒溫度也是必定的,當空氣中含氧量足夠時,火焰溫度可達700℃左右;當空氣中的含氧量降低時,火焰溫度也降低。依據美國標準,在缺氧狀態火焰的溫度不超越450℃,在相對溫度450℃時的熱電勢為1815mV。假如熱電偶測得常明火火焰的溫度不夠,即可認定為空氣中的含氧量不夠,需求報警并封閉控制閥。本方案的缺氧維護功用是這樣完成的:選用寬溫型單片機AT89C2051,它內部自帶一個模仿比較器,P110和P111是該比較器輸入管腳。將1815mV的電位信號接入P111管腳,其中參閱端的電壓信號要求安穩,故在VCC處接一穩壓器件。將熱電偶測得的火焰溫度信號經擴大處理后接入P110管腳,然后利用其內部模仿比較器比較這兩個電信號。假如P110管腳信號低于P111管腳信號,則說明室內缺氧,這時控制閥封閉,并報警顯現。
二、硬件組成
該設備主要由單片機、熱電偶、電位器組成。單片機選用是美國ATMEL公司推出的**單片機AT89C2051,它內部自帶模仿比較器,P110和P111是該比較器輸入管腳。利用此模仿比較器可完成缺氧維護功用。AT89C2051的指令與INTEL公司的MCS-51系列單片機徹底兼容,本身帶有2K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器,選用此芯片可大大簡化電路的設計,選用該芯片同時也完成了取暖器的其它功用,在此不贅述。熱電偶選用K型熱電偶,它接收的熱電勢信號經擴大器擴大處理后接入單片機,該熱電偶在取暖器中還起著采集常明火溫度信號的作用。電位器的電位信號為1815mV,其參閱端接一穩壓源358B-25。
三、總結
該缺氧維護設備在日常燃氣取暖器中運行正常,經測驗連續作業兩個月無故障。因為傳感器選用的是熱電偶,比其它傳感器價格低,并且性能也安穩,該設備也具有較高的性價比。
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