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浅析热电偶在缺氧保护装置中的使用

燃气取暖器是家庭室内常常用到的取暖设备,作业时需求耗氧气,在不通风的条件下,长期作业会形成室内缺氧,引起人体不适,乃至窒息,危及人身**,所以必须有缺氧维护设计。缺氧维护设备起到的作用是:当设备监测到室内空气含氧量偏低时会立即主动封闭控制阀,并报警显现缺氧标明,提示使用者应当通风换气。是*常见的一种温度传感器,广泛应用于温度的丈量生活中。它的原理是:将两根不同导体的两头接成闭合回路,因为两头温度的不等,因而在回路中产生热电势。这种现象在物理学上称为热电现象。本文主要是利用的热电现象设计了一种缺氧维护设备。

一、缺氧维护设备的作业原理


  该项维护的作业原理是:当燃气供给量和供氧量必定时,火焰燃烧温度也是必定的,当空气中含氧量足够时,火焰温度可达700℃左右;当空气中的含氧量降低时,火焰温度也降低。依据美国标准,在缺氧状态火焰的温度不超越450℃,在相对温度450℃时的热电势为1815mV。假如热电偶测得常明火火焰的温度不够,即可认定为空气中的含氧量不够,需求报警并封闭控制阀。本方案的缺氧维护功用是这样完成的:选用宽温型单片机AT89C2051,它内部自带一个模仿比较器,P110和P111是该比较器输入管脚。将1815mV的电位信号接入P111管脚,其中参阅端的电压信号要求安稳,故在VCC处接一稳压器件。将热电偶测得的火焰温度信号经扩大处理后接入P110管脚,然后利用其内部模仿比较器比较这两个电信号。假如P110管脚信号低于P111管脚信号,则说明室内缺氧,这时控制阀封闭,并报警显现。


二、硬件组成


  该设备主要由单片机、热电偶、电位器组成。单片机选用是美国ATMEL公司推出的**单片机AT89C2051,它内部自带模仿比较器,P110和P111是该比较器输入管脚。利用此模仿比较器可完成缺氧维护功用。AT89C2051的指令与INTEL公司的MCS-51系列单片机彻底兼容,本身带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器,选用此芯片可大大简化电路的设计,选用该芯片同时也完成了取暖器的其它功用,在此不赘述。热电偶选用K型热电偶,它接收的热电势信号经扩大器扩大处理后接入单片机,该热电偶在取暖器中还起着采集常明火温度信号的作用。电位器的电位信号为1815mV,其参阅端接一稳压源358B-25。


三、总结


  该缺氧维护设备在日常燃气取暖器中运行正常,经测验连续作业两个月无故障。因为传感器选用的是热电偶,比其它传感器价格低,并且性能也安稳,该设备也具有较高的性价比。