Termopāru lietošanas analīze skābekļa deficīta aizsardzības ierīcēs

Gāzes sildītājus parasti izmanto iekštelpu apkures iekārtās mājsaimniecībās, kurās darbības laikā nepieciešams skābekļa patēriņš. Ilgstoša darbība bez ventilācijas var izraisīt skābekļa iekštelpu deficītu, izraisot diskomfortu un pat nosmakšanu, apdraudot personisko drošību. Tāpēc ir nepieciešams skābekļa deficīta aizsardzības dizains. Hipoksijas aizsardzības ierīces funkcija ir nekavējoties aizvērt vadības vārstu un parādīt trauksmi, kas norāda uz hipoksiju, kad ierīce nosaka zemu skābekļa saturu iekštelpu gaisā, atgādinot lietotājam ventilēt un apmainīties ar gaisu. Tas ir ļoti izplatīts temperatūras sensors, ko plaši izmanto temperatūras mērīšanai ikdienas dzīvē. Tās princips ir divu dažādu vadītāju divu galu savienošana slēgtā ķēdē, un nevienlīdzīgās temperatūras dēļ abos galos ķēdē rodas termoelektriskais potenciāls. Šo parādību fizikā sauc par termoelektrisko parādību. Šajā rakstā galvenokārt tiek izmantota termoelektriskā parādība, lai izstrādātu skābekļa deficīta aizsardzības ierīci.

1, hipoksijas aizsardzības ierīces darba princips

Šīs aizsardzības darba princips ir tāds, ka tad, kad gāzes padeve un skābekļa padeve ir nemainīga, liesmas sadedzināšanas temperatūra ir arī nemainīga. Ja pietiek ar skābekļa saturu gaisā, liesmas temperatūra var sasniegt aptuveni 700 grādus; Kad skābekļa saturs gaisā samazinās, arī samazinās liesmas temperatūra. Saskaņā ar Amerikas standartiem liesmas temperatūra skābekļa deficīta stāvoklī nedrīkst pārsniegt 450 grādu, un termoelektriskais potenciāls relatīvajā temperatūrā 450 grādu ir 1815MV. Ja nepietiek ar pastāvīgās liesmas temperatūru, ko mēra termopārā, var noteikt, ka gaisā esošais skābekļa saturs nav pietiekams un jāizraisa trauksme un vadības vārsts ir jāslēdz. Šīs shēmas hipoksijas aizsardzības funkcija tiek ieviesta šādi: tiek izmantots plašs temperatūras mikrokontrollers AT89C2051, kas ir iekšā ar analogo salīdzinājumu. P110 un P111 ir salīdzinātāja ievades tapas. Pievienojiet 1815MV potenciāla signālu PINK P111, kur sprieguma signālam atskaites spailē jābūt stabilam, tāpēc pievienojiet sprieguma regulatoru VCC. Liesmas temperatūras signāls, ko mēra ar termopāriem, tiek pastiprināts un savienots ar P110 tapu, un pēc tam salīdzināts ar diviem elektriskajiem signāliem, izmantojot tā iekšējo analogo salīdzinājumu. Ja tapas P110 signāls ir zemāks par P111 tapu, tas norāda, ka telpā ir skābekļa deficīts. Šajā laikā vadības vārsts aizveras un tiek parādīts trauksme.

2, aparatūras sastāvs

Ierīce galvenokārt sastāv no mikrokontrollera, termopāra un potenciometra. Izmantotais mikrokontrollers ir augstas efektivitātes AT89C2051 mikrokontrollers, ko uzsācis amerikāņu uzņēmums Atmel. Tam ir analogais salīdzinātājs iekšpusē, un P110 un P111 ir salīdzināšanas ievades tapas. Šo analogo salīdzinājumu var izmantot, lai sasniegtu hipoksijas aizsardzības funkciju. AT89C2051 instrukcijas ir pilnībā savietojamas ar Intel MCS -51 sērijas mikrokontrolleriem, un tai ir 2K byte zibatmiņas programmējama izskarama tikai lasāma atmiņa. Šīs mikroshēmas izmantošana var ievērojami vienkāršot ķēdes dizainu, un tā realizē arī citas sildītāja funkcijas, kuras šeit netiks izstrādātas. Termopārs pieņem K tipa termopāru, un to saņemtais termoelektriskais potenciāls signāls tiek pastiprināts un apstrādāts ar pastiprinātājs, pirms tas tiek savienots ar mikrokontrolleru. Šim termopāram ir arī nozīme pastāvīgu ugunsgrēka temperatūras signālu savākšanā sildītājā. Potenciometra potenciālais signāls ir 1815MV, un tā atskaites terminālis ir savienots ar sprieguma regulatoru 358B -25.