Analyse de l'utilisation de thermocouples dans les dispositifs de protection contre la carence en oxygène

Les radiateurs à gaz sont couramment utilisés l'équipement de chauffage intérieur dans les ménages, qui nécessitent une consommation d'oxygène pendant le fonctionnement. Le fonctionnement à long terme sans ventilation peut provoquer une carence en oxygène intérieur, entraînant une gêne et même une suffocation, mettant en danger la sécurité personnelle. Par conséquent, une conception de protection contre la carence en oxygène est nécessaire. La fonction du dispositif de protection de l'hypoxie est de fermer immédiatement la vanne de commande et d'afficher une alarme indiquant une hypoxie lorsque le dispositif détecte une faible teneur en oxygène dans l'air intérieur, rappelant à l'utilisateur de ventiler et d'échanger de l'air. Il s'agit d'un capteur de température très courant largement utilisé pour mesurer la température dans la vie quotidienne. Son principe est de connecter les deux extrémités de deux conducteurs différents dans un circuit fermé, et en raison de la température inégale aux deux extrémités, un potentiel thermoélectrique est généré dans le circuit. Ce phénomène est appelé phénomène thermoélectrique en physique. Cet article utilise principalement le phénomène thermoélectrique pour concevoir un dispositif de protection contre la carence en oxygène.

1, principe de travail du dispositif de protection de l'hypoxie

Le principe de travail de cette protection est que lorsque l'alimentation en gaz et l'alimentation en oxygène sont constantes, la température de combustion des flammes est également constante. Lorsque la teneur en oxygène dans l'air est suffisante, la température de la flamme peut atteindre environ 700 degrés; Lorsque la teneur en oxygène dans l'air diminue, la température de la flamme diminue également. Selon les normes américaines, la température d'une flamme dans un état déficiente en oxygène ne doit pas dépasser 450 degrés, et le potentiel thermoélectrique à une température relative de 450 degrés est de 1815 mV. Si la température de la flamme constante mesurée par le thermocouple ne suffit pas, il peut être déterminé que la teneur en oxygène dans l'air est insuffisante et qu'une alarme doit être déclenchée et que la soupape de commande doit être fermée. La fonction de protection de l'hypoxie de ce schéma est mise en œuvre comme suit: un microcontrôleur à température large AT89C2051 est utilisé, qui est livré avec un comparateur analogique à l'intérieur. P110 et P111 sont les broches d'entrée du comparateur. Connectez le signal de potentiel de 1815 mV à la broche P111, où le signal de tension à la borne de référence doit être stable, donc connectez un régulateur de tension à VCC. Le signal de température de flamme mesuré par le thermocouple est amplifié et connecté à la broche P110, puis comparé aux deux signaux électriques en utilisant son comparateur analogique interne. Si le signal de la broche P110 est inférieur à celui de la broche P111, il indique qu'il y a une carence en oxygène dans la pièce. À l'heure actuelle, la vanne de commande se ferme et une alarme s'affiche.

2, composition matérielle

L'appareil se compose principalement d'un microcontrôleur, d'un thermocouple et d'un potentiomètre. Le microcontrôleur utilisé est le microcontrôleur AT89C2051 à haute efficacité lancé par l'American Company Atmel. Il est livré avec un comparateur analogique à l'intérieur, et P110 et P111 sont les broches d'entrée du comparateur. Ce comparateur analogique peut être utilisé pour atteindre la fonction de protection de l'hypoxie. Les instructions d'AT89C2051 sont entièrement compatibles avec les microcontrôleurs MCS -51 d'Intel, et il est livré avec une mémoire effrayable programmable de 2k Byte Flash. L'utilisation de cette puce peut simplifier considérablement la conception du circuit, et elle réalise également d'autres fonctions du radiateur, qui ne seront pas élaborées ici. Le thermocouple adopte un thermocouple de type K et le signal de potentiel thermoélectrique qu'il reçoit est amplifié et traité par un amplificateur avant d'être connecté à un microcontrôleur. Ce thermocouple joue également un rôle dans la collecte de signaux de température de feu constants dans le radiateur. Le signal potentiel du potentiomètre est de 1815 mV, et sa borne de référence est connectée à un régulateur de tension 358b -25.