Аналіз використання термопацій у пристроях захисту від дефіциту кисню

Газові обігрівачі зазвичай використовуються в приміщенні нагрівання в домогосподарствах, яке потребує споживання кисню під час роботи. Довгострокова операція без вентиляції може спричинити дефіцит кисню в приміщенні, що призводить до дискомфорту і навіть задухи, загрожуючи особистій безпеці. Тому необхідна конструкція захисту від дефіциту кисню. Функція пристрою захисту гіпоксії полягає в тому, щоб негайно закрити клапан управління та відобразити тривогу, що вказує на гіпоксію, коли пристрій виявляє низький вміст кисню у приміщенні в приміщенні, нагадуючи користувачеві провітрювати та обміняти повітря. Це дуже поширений датчик температури, широко використовується при вимірюванні температури в повсякденному житті. Його принцип полягає в тому, щоб з'єднати два кінці двох різних провідників у закритий контур, і через неоднакову температуру на обох кінцях в ланцюзі генерується термоелектричний потенціал. Це явище називається термоелектричним явищем у фізиці. Ця стаття в основному використовує термоелектричне явище для розробки пристрою захисту від дефіциту кисню.

1, Принцип роботи пристрою захисту гіпоксії

Принцип роботи цього захисту полягає в тому, що коли подача газу та подача кисню є постійними, температура горіння полум'я також є постійною. Коли вміст кисню в повітрі достатній, температура полум'я може досягати близько 700 градусів; Коли вміст кисню у повітрі зменшується, температура полум'я також знижується. Відповідно до американських стандартів, температура полум'я в стані з дефіцитом кисню не повинна перевищувати 450 градусів, а термоелектричний потенціал при відносній температурі 450 градусів - 1815 МВ. Якщо температуру постійного полум'я, виміряного термопарою, недостатньо, можна визначити, що вміст кисню в повітрі недостатній, і тривогу потрібно спровокувати і контрольний клапан потрібно закрити. Функція захисту гіпоксії цієї схеми реалізована наступним чином: Використовується широкий температурний мікроконтролер AT89C2051, який постачається з аналоговим порівняльником всередині. P110 та P111 - вхідні шпильки порівняльника. Підключіть сигнал потенціалу 1815 МВ до PIN P111, де сигнал напруги на опорному терміналі повинен бути стабільним, тому підключіть регулятор напруги на VCC. Сигнал температури полум'я, виміряний термопарою, ампліфікується і підключається до штифта P110, а потім порівнює з двома електричними сигналами за допомогою його внутрішнього аналогового порівняльника. Якщо сигнал PIN P110 нижчий, ніж у PIN P111, він вказує на те, що в приміщенні спостерігається дефіцит кисню. У цей час контрольний клапан закривається і відображається тривога.

2, апаратна композиція

Пристрій в основному складається з мікроконтролера, термопари та потенціометра. Мікроконтролер, що використовується,-це високоефективність мікроконтролера AT89C2051, запущений американською компанією Atmel. Він постачається з аналоговим компаратором всередині, а P110 та P111 - вхідними шпильками порівняльника. Цей аналоговий компаратор може бути використаний для досягнення функції захисту гіпоксії. Інструкції AT89C2051 повністю сумісні з MCS Intel MCS -51 Мікроконтролери серії, і він постачається з 2K BYTE FLASH, що програмовано стирається з читанням. Використання цього мікросхеми може значно спростити конструкцію схеми, а також реалізує інші функції нагрівача, які тут не будуть розроблені. Термопара приймає термопару типу K, а сигнал термоелектричного потенціалу, який він отримує, посилюється та обробляється підсилювачем перед підключенням до мікроконтролера. Ця термопала також відіграє роль у зборі постійних сигналів температури вогню на обігрівачі. Потенційний сигнал потенціометра - 1815 МВ, а його опорний термінал підключений до регулятора напруги 358b -25.