專利名稱：紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及消防設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及火焰探測(cè)器領(lǐng)域，具體是指一種紅外紫 外復(fù)合火焰探測(cè)器。
背景技術(shù)：
火焰探測(cè)器是常用的消防設(shè)備，用于火警報(bào)警及啟動(dòng)自動(dòng)噴淋裝置。紅外火焰探 測(cè)器使用的紅外傳感器，其通過(guò)將不同波長(zhǎng)明火輻射的紅外能量轉(zhuǎn)換成為不同強(qiáng)度的電信 號(hào)，紅外火焰探測(cè)器根據(jù)傳感器檢測(cè)到的電信號(hào)來(lái)識(shí)別是否有明火存在；通過(guò)特定的電路 對(duì)紅外傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配、放大、濾波等方法處理，單片機(jī)采集到紅外傳感 器的信號(hào)，結(jié)合相應(yīng)的火災(zāi)軟件算法，準(zhǔn)確判斷火災(zāi)的發(fā)生，并發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，明火火焰輻射的紅外線主要集中在中紅外頻譜范圍內(nèi)。碳?xì)浠衔?火災(zāi)發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的明火，具有其特有的光譜特性。如圖1所示，火源釋放的能量橫跨了紫 外、可見(jiàn)光和紅外等電磁輻射波段，且大部分能量集中在紅外波段、不同波長(zhǎng)的紅外輻射能 量不同。紅外段4. 3微米附近出現(xiàn)的曲線凸起部分是被稱為(X)2共鳴的(X)2原子團(tuán)發(fā)光光 譜，它比火焰中其它原子、分子或基團(tuán)所發(fā)出的線狀或帶狀光譜具有絕對(duì)大的輻射強(qiáng)度。紅 外段5. 0微米附近凹下的部分是(X)2輻射強(qiáng)度最弱的光譜，用以識(shí)別熱物體發(fā)出的紅外輻 射。明火火焰的另外一個(gè)重要特征是其輻射能量有閃爍效應(yīng)。閃爍頻率雖受風(fēng)等周圍 環(huán)境的影響，但是基本在0. 5Hz到30Hz范圍之內(nèi)。而熱物體發(fā)出的紅外輻射光譜既不同于 火焰發(fā)出的輻射光譜，又不具有火焰的閃爍特性。因此，紅外火焰探測(cè)器通過(guò)對(duì)火焰的特征波長(zhǎng)紅外輻射的能量及閃爍性來(lái)識(shí)別火 焰，實(shí)現(xiàn)火焰的快速響應(yīng)，并有效地抑制誤報(bào)警。傳統(tǒng)的兩波長(zhǎng)紅外火焰探測(cè)器一般只使用一個(gè)4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器作為紅 外探測(cè)通道，并結(jié)合紫外傳感器探測(cè)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警。其缺點(diǎn)在于只使用一個(gè)紅外傳 感器進(jìn)行探測(cè)，由于沒(méi)有參考波長(zhǎng)進(jìn)行信號(hào)的比對(duì)，單波長(zhǎng)紅外很容易受到外界紅外輻射 干擾，雖然結(jié)合了紫外傳感器作為另外一個(gè)火警判斷依據(jù)，但紅外傳感器一旦受外界輻射 干擾，很容易造成探測(cè)器不報(bào)警或誤報(bào)警。同時(shí)，傳統(tǒng)的紅外傳感器放大電路一般采用運(yùn)算放大器對(duì)傳感器的電信號(hào)進(jìn)行放 大和處理，由于紅外傳感器的輸出阻抗比較高，達(dá)到了 IO5數(shù)量級(jí)，對(duì)運(yùn)算放大器的輸入阻 抗要求非常高，對(duì)運(yùn)算放大器選型、采購(gòu)和成本造成了許多不便；如果運(yùn)算放大器的輸入阻 抗不夠高，也就是說(shuō)放大器的輸入阻抗和傳感器的輸出阻抗不匹配，會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出信 號(hào)幅度衰減，影響的傳感器的探測(cè)整體性能。同時(shí)，紅外傳感器的輸出信號(hào)非常小，為微伏 信號(hào)，為滿足單片機(jī)的采樣要求，必須把傳感器的毫伏信號(hào)放大兩千倍左右，單片機(jī)才能正 確采樣，過(guò)大的放大倍數(shù)，要求放大電路的噪聲要非常低，增加了電路的設(shè)計(jì)難度，也降低 了探測(cè)器的可靠性，同時(shí)過(guò)大的放大倍數(shù)，容易引入噪聲，這樣電路的信噪比很難控制，不 利于生產(chǎn)和調(diào)試。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能盡量避免誤報(bào)漏 報(bào)現(xiàn)象發(fā)生，傳感器放大電路有效控制電路信噪比，保證感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 成本低廉，且應(yīng)用范圍較為廣泛的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器具有如下構(gòu)成該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器的主要特點(diǎn)是，其包括紅外感應(yīng)電路、紫外感應(yīng)電路， 以及與所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路均相連接的單片機(jī)。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的紅外感應(yīng)電路包括主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路 和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路均 相連接的所述的單片機(jī)，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路均包括 紅外傳感器、阻抗匹配和放大電路以及濾波電路，所述的紅外傳感器的輸出端順序通過(guò)所 述的阻抗匹配和放大電路和濾波電路連接所述的單片機(jī)，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的 紅外傳感器為4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器，所述的參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為 5. 0微米波長(zhǎng)紅外傳感器。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的阻抗匹配和放大電路為二級(jí)放大電路，所 述的二級(jí)放大電路中，上級(jí)放大電路的電壓輸出端連接下級(jí)放大電路的電壓輸入端。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的二級(jí)放大電路為二級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放 大電路，上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸出端連接下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電 路的電壓輸入端。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的二級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路之間還包 括有輸出跟隨電路，所述的輸出跟隨電路的電壓輸入端連接所述的上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 放大電路的電壓輸出端，所述的輸出跟隨電路的電壓輸出端連接所述的下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶 體管放大電路的電壓輸入端。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的濾波電路為多階低通濾波電路。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的各階低通濾波電路均具有截止頻率為30Hz 的低通濾波器。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的紫外感應(yīng)電路包括紫外傳感器、高壓脈沖 驅(qū)動(dòng)電路和紫外脈沖接收電路，所述的單片機(jī)具有脈沖探測(cè)信號(hào)輸出端和感應(yīng)信號(hào)輸入 端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路連接所述的單片機(jī)的脈沖探測(cè)信號(hào)輸 出端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的紫外脈沖接收電路連接所述的單片機(jī)的感應(yīng)信號(hào)輸入端。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的單片機(jī)為32位高速單片機(jī)，所述的32位高 速單片機(jī)具有三路I6位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中，所述的三路16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接 所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路的輸出端。采用了該實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，由于其紅外感應(yīng)電路包括主波長(zhǎng) 紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路，且主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為 4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器，參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為5. 0微米波長(zhǎng)紅外傳感器。由于5. 0微米波長(zhǎng)為火焰燃燒過(guò)程中的紅外輻射波長(zhǎng)的谷值，其相對(duì)于峰值波長(zhǎng)4. 3 微米具有很大的落差，從而可以減少誤報(bào)的發(fā)生，提高火焰探測(cè)器的精確度；同時(shí)，其可對(duì) 作為主探測(cè)器通道的4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器的本底信號(hào)進(jìn)行濾除，排除低溫物體熱輻射 干擾，從而保證探測(cè)器能正確探測(cè)到低溫物體熱輻射信號(hào)，提升該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè) 器的整體可靠性。

圖1為碳?xì)浠衔锶紵椛涔庾V圖。圖2為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中紅外傳感器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意 圖。圖4為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中紅外傳感器電路模塊結(jié)構(gòu)示意 圖。圖5為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中阻抗匹配和放大電路的電路結(jié) 構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中的阻抗匹配和放大電路中輸出 跟隨電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中多階低通濾波電路的電路結(jié)構(gòu) 示意圖。圖8為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中紫外感應(yīng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意 圖。圖9為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器中單片機(jī)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2所示，為本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器包括紅外感應(yīng)電路、紫外感應(yīng)電路，以及與所述的紅 外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路均相連接的單片機(jī)。所述的紅外感應(yīng)電路包括主波長(zhǎng)紅外感應(yīng) 子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子 電路均相連接的所述的單片機(jī)，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路 均包括紅外傳感器、阻抗匹配和放大電路以及濾波電路，所述的紅外傳感器的輸出端順序 通過(guò)所述的阻抗匹配和放大電路和濾波電路連接所述的單片機(jī)，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子 電路的紅外傳感器為4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器，所述的參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳 感器為5. 0微米波長(zhǎng)紅外傳感器。在該實(shí)施方式中，所述的紫外感應(yīng)電路包括紫外傳感器、 高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路和紫外脈沖接收電路，所述的單片機(jī)具有脈沖探測(cè)信號(hào)輸出端和感應(yīng)信 號(hào)輸入端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路連接所述的單片機(jī)的脈沖探測(cè) 信號(hào)輸出端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的紫外脈沖接收電路連接所述的單片機(jī)的感應(yīng)信 號(hào)輸入端。所述的單片機(jī)為32位高速單片機(jī)，所述的32位高速單片機(jī)具有三路16位模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，所述的三路16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路的輸出端。在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的阻抗匹配和放大電路為二級(jí)放大電路，所述 的二級(jí)放大電路中，上級(jí)放大電路的電壓輸出端連接下級(jí)放大電路的電壓輸入端。在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的二級(jí)放大電路為二級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大 電路，上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸出端連接下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路 的電壓輸入端。在一種進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的二級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路之間還 包括有輸出跟隨電路，所述的輸出跟隨電路的電壓輸入端連接所述的上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體 管放大電路的電壓輸出端，所述的輸出跟隨電路的電壓輸出端連接所述的下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng) 晶體管放大電路的電壓輸入端。在另一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的濾波電路為多階低通濾波電路，所述的各 階低通濾波電路均具有截止頻率為30Hz的低通濾波器。在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器采用電路模塊化設(shè)計(jì)，以 降低產(chǎn)品的工藝安裝要求，使探測(cè)器抗電磁干擾能力強(qiáng)，可靠性高。本實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器包括紅外感應(yīng)電路、紫外感應(yīng)電路，以及 與所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路均相連接的單片機(jī)。所述的紅外感應(yīng)電路中包括紅 外傳感器電路模塊和紅外傳感器阻抗匹配和放大電路模塊。其中，如圖3所示，紅外傳感器一般用鉭酸鋰薄片作為靈敏元，為電容性信號(hào)源， 其直流阻抗在IO13歐數(shù)量級(jí)。紅外傳感器的輸出一般使用低噪聲J場(chǎng)效應(yīng)管，而靈敏元的 采樣電阻數(shù)量級(jí)為2X1011歐左右，同時(shí)該采樣電阻也可以用做F場(chǎng)效應(yīng)管的偏置電阻，Cd 為鉭酸鋰靈敏元、G為F場(chǎng)效應(yīng)管、Ri為靈敏元采樣電阻。因J場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)電容及傳感器中寄生的分布電容，使J場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端存在 一個(gè)非實(shí)體的等效輸入電容Ci，與偏置電阻組成了一個(gè)達(dá)到秒級(jí)的RC電容時(shí)間常數(shù)，因 此，匹配級(jí)電路的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小Ci的數(shù)值，所以電路中必須加入一個(gè)自舉電路單元來(lái)盡 可能減小Ci的數(shù)值，其中自舉電路是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，減小向輸 入回路索取電流，從而提高輸入阻抗、降低輸入電容Ci的電路。如圖4所示，該紅外傳感器電路模塊中使用SST201結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，把紅外傳感 器的輸出反饋到效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端，紅外線傳感器接收到火焰信號(hào)的時(shí)候，信 號(hào)反饋到結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端，場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管強(qiáng)制拉高紅外線傳感器的陽(yáng)極電 壓，從而減小了對(duì)下一級(jí)的輸入回路索取電流，提高了輸入阻抗，降低了輸入電容。本實(shí)用新型中的紅外感應(yīng)電路中，使用4. 3微米紅外傳感器作為主探測(cè)器波長(zhǎng)， 這樣探測(cè)器的針對(duì)性就很強(qiáng)，利用火焰輻射頻譜的主輻射峰值波長(zhǎng)作為火焰是否存在的主 要判斷依據(jù)。同時(shí)，利用5.0微米紅外傳感器作為參考波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)紅外傳感器主要目的， 一是該波長(zhǎng)為火焰燃燒過(guò)程中的紅外輻射波長(zhǎng)為谷值，相對(duì)峰值4. 3微米具有很大的落 差；二是利用該波長(zhǎng)進(jìn)行濾除低溫物體干擾，保證探測(cè)器能正確探測(cè)到低溫物體熱輻射信 號(hào)，通過(guò)軟件方式，可作為主探測(cè)器通道4. 3為傳感器的本底信號(hào)進(jìn)行濾除排，除低溫物體 熱輻射干擾。通過(guò)參考波長(zhǎng)與主波長(zhǎng)的結(jié)合，使探測(cè)器可以適應(yīng)存在不同溫度紅外輻射干 擾的場(chǎng)合，提高了產(chǎn)品的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性。本實(shí)用新型的這兩個(gè)通道紅外傳感器的波長(zhǎng)都比較臨近，使得探測(cè)器收到同一溫度紅外輻射時(shí)，雙通道紅外傳感器的信號(hào)響應(yīng)幅度基本一致，電路設(shè)計(jì)可以兩路參數(shù)一致， 降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)給生產(chǎn)和調(diào)試帶來(lái)了很多便利。紅外傳感器的輸出阻抗比較高，達(dá)到了 IO5數(shù)量級(jí)，對(duì)放大器的輸入阻抗要求非常 高，如果放大器的輸入阻抗不夠高，也就是說(shuō)放大器的輸入阻抗和傳感器的輸出阻抗不匹 配，會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出信號(hào)幅度衰減，影響的傳感器的探測(cè)整體性能。因此，在紅外傳感器阻抗匹配和放大電路模塊中，傳感器阻抗匹配電路采用超低 噪聲J場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行匹配和放大，J場(chǎng)效應(yīng)管具有輸入阻抗高(可以達(dá)到IO8數(shù)量級(jí))，且 噪聲非常低的特點(diǎn)。如圖5所示，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)使用了 J場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，并采用了 兩級(jí)放大，級(jí)間負(fù)反饋的方式，穩(wěn)定放大器的放大倍數(shù)(約220倍)，增強(qiáng)放大電路的頻率響 應(yīng)特性，從而提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性。由于場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的輸出阻抗比較高，在 放大末端采用跟隨器輸出設(shè)計(jì)，降低了放大器的輸出阻抗，給下一級(jí)放大器的設(shè)計(jì)降低了 要求。輸出跟隨電路的結(jié)構(gòu)如圖6所示。在單片機(jī)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣前，本實(shí)用新型 還設(shè)計(jì)使用了如圖7所示的多階低通濾波器，所述的低通濾波器的截止頻率FO為30Hz，濾 除非火災(zāi)因素的信號(hào)影響，提高產(chǎn)品的可靠性。本實(shí)用新型中的紫外感應(yīng)電路包括紫外傳感器、高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路和紫外脈沖接 收電路。如圖8所示，為該紫外感應(yīng)電路的電路圖。其中UlB為觸發(fā)脈沖輸出控制器，Tl為 升壓變壓器，UVl為紫外傳感器，UlA為紫外脈沖接收器。本實(shí)用新型的單片機(jī)模塊使用了 32位數(shù)據(jù)處理專用單片機(jī)MSP430FE4793。其運(yùn) 行頻率高、運(yùn)算能力和處理能力強(qiáng)；且可嵌入運(yùn)行多任務(wù)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路傳感器信號(hào) 的同步采樣和同步分析，增強(qiáng)了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。如圖9所示，該單片機(jī)自帶兩路獨(dú) 立的高速16位A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，分辨率可以達(dá)到65536，同時(shí)該兩路獨(dú)立A/D轉(zhuǎn)換器的輸入 電壓范圍為士 0. 6V，相對(duì)滿度輸出5V的放大電路來(lái)說(shuō)，放大倍數(shù)小了 8倍左右，只需要放大 250倍左右就足夠，很大程度上降低了放大器的設(shè)計(jì)難度和成本，同時(shí)對(duì)降低放大電路的信 噪比帶來(lái)很大的好處。采用了該實(shí)用新型的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，由于其紅外感應(yīng)電路包括主波長(zhǎng) 紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路，且主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為 4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器，參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為5. 0微米波長(zhǎng)紅外傳 感器。由于5. 0微米波長(zhǎng)為火焰燃燒過(guò)程中的紅外輻射波長(zhǎng)的谷值，其相對(duì)于峰值波長(zhǎng)4. 3 微米具有很大的落差，從而可以減少誤報(bào)的發(fā)生，提高火焰探測(cè)器的精確度；同時(shí)，其可對(duì) 作為主探測(cè)器通道的4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器的本底信號(hào)進(jìn)行濾除，排除低溫物體熱輻射 干擾，從而保證探測(cè)器能正確探測(cè)到低溫物體熱輻射信號(hào)，提升該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè) 器的整體可靠性。在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以 作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是 說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器包括 紅外感應(yīng)電路、紫外感應(yīng)電路，以及與所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路均相連接的單 片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的紅外感應(yīng)電 路包括主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路 和參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路均相連接的所述的單片機(jī)，所述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和參 考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路均包括紅外傳感器、阻抗匹配和放大電路以及濾波電路，所述的紅 外傳感器的輸出端順序通過(guò)所述的阻抗匹配和放大電路和濾波電路連接所述的單片機(jī)，所 述的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為4. 3微米波長(zhǎng)紅外傳感器，所述的參考波長(zhǎng)紅 外感應(yīng)子電路的紅外傳感器為5. 0微米波長(zhǎng)紅外傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的阻抗匹配和 放大電路為二級(jí)放大電路，所述的二級(jí)放大電路中，上級(jí)放大電路的電壓輸出端連接下級(jí) 放大電路的電壓輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的二級(jí)放大電 路為二級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路，上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸出端連接 下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的二級(jí)結(jié)型場(chǎng) 效應(yīng)晶體管放大電路之間還包括有輸出跟隨電路，所述的輸出跟隨電路的電壓輸入端連接 所述的上級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸出端，所述的輸出跟隨電路的電壓輸出端 連接所述的下級(jí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路的電壓輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的濾波電路為 多階低通濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的各階低通濾 波電路均具有截止頻率為30Hz的低通濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的紫外感應(yīng)電 路包括紫外傳感器、高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路和紫外脈沖接收電路，所述的單片機(jī)具有脈沖探測(cè) 信號(hào)輸出端和感應(yīng)信號(hào)輸入端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的高壓脈沖驅(qū)動(dòng)電路連接所述 的單片機(jī)的脈沖探測(cè)信號(hào)輸出端，所述的紫外傳感器通過(guò)所述的紫外脈沖接收電路連接所 述的單片機(jī)的感應(yīng)信號(hào)輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的單片機(jī)為32 位高速單片機(jī)，所述的32位高速單片機(jī)具有三路16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，其特征在于，所述的三路16位模 數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接所述的紅外感應(yīng)電路和紫外感應(yīng)電路的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，包括紅外感應(yīng)電路、紫外感應(yīng)電路和單片機(jī)，其中，紅外感應(yīng)電路包括采用4.3微米波長(zhǎng)紅外傳感器的主波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路和采用5.0微米波長(zhǎng)紅外傳感器的參考波長(zhǎng)紅外感應(yīng)子電路。采用該種結(jié)構(gòu)的紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器，由于5.0微米波長(zhǎng)為火焰燃燒過(guò)程中的紅外輻射波長(zhǎng)的谷值，其相對(duì)于峰值波長(zhǎng)4.3微米具有很大的落差，從而可以減少誤報(bào)的發(fā)生，提高火焰探測(cè)器的精確度；同時(shí)，其可對(duì)作為主探測(cè)器通道的4.3微米波長(zhǎng)紅外傳感器的本底信號(hào)進(jìn)行濾除，排除低溫物體熱輻射干擾，從而保證探測(cè)器能正確探測(cè)到低溫物體熱輻射信號(hào)，提升該紅外紫外復(fù)合火焰探測(cè)器的整體可靠性。
文檔編號(hào)G01J5/06GK201844880SQ20102060787
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者張 杰, 於回, 莫慈 申請(qǐng)人:上海翼捷工業(yè)安防技術(shù)有限公司