火焰传感器的原理火焰传感器怎么发现有火的？这个实验告诉你原理

发布时间：2024-10-08 22:10:01

火焰传感器怎么发现有火的？这个实验告诉你原理

什么是传感器？其实以前的光敏电阻控制LED的文章已经接触过传感器了，光敏电阻也属于光传感器。简单概括，传感器是把光，温度，湿度，气体浓度，压力强度，声强度等物理因素转化为电信号的器件。

这次我们用到的火焰传感器（即红外接收二极管）是机器人专门用来搜寻火源的传感器，火焰传感器对火焰特别灵敏。它的原理是利用火焰产生的红外线对它非常敏感的特点，当火焰亮度变大时，发出的红外线越多，火焰传感器管脚间的阻抗变小，当火焰亮度变小时，发出的红外线越少，火焰传感器管脚间的阻抗变大。

火焰传感器

利用这个原理，我们可以利用AD0口检测管脚的分压原理来检测火焰，火焰我们用打火机产生。原理图如下图，IO9管脚接的是蜂鸣器和LED，当IO9为低电平时，蜂鸣器和LED电路导通，产生鸣叫同时LED亮。

硬件原理图

算法描述：

通过AD0检测火焰传感器管脚的分压值，通过AD转换成数值val，然后判断val的大小，达到阈值后使IO9口输出低电平，实现蜂鸣器鸣叫和LED点亮。这个算法跟光控LED的算法是相似的。

代码解读：

详细代码解读请看注释。

程序代码

当打开打火机产生火焰时，AD采集的电压数值在串口监视器显示如下图，显示了有火焰时候的数值波动，把火焰信号转为了可数字化检测的电信号。

串口监视器

实物连接图：

实物图

我们一起来看一下点打火机的动态效果图，欢迎点赞和转发，关注头条号：奔跑的晶体管可以学到更多的电子知识哦。

实验效果图

朋友们对传感器又是怎么理解的？欢迎留言发表看法。

燃烧火焰具有各种特性，如发热程度、电离状态、火焰不同部位的辐射、光谱及火焰的脉动或闪烁现象、差压、音响等，均可用来检测火焰的“有”或“无”。

所有的燃料燃烧都辐射一定量的紫外线和大量的红外线，且光谱范围涉及红外线、可见光及紫外线。因此，整个光谱范围都可以用来检测火焰的“有”或“无”。

由于不同种类的燃料燃烧火焰所辐射的光线强度不同，相应采用的火焰检测元件也会不一样。

火焰可呈脉动变化，单燃烧器工业锅炉的火焰监视可以利用火焰脉动变化特性，采用带低通滤波器(10—20Hz)的红外固体检测器(通常采用硫化铅传感器)。

非制冷型硫化铅（PbS）传感器是一种铅盐类红外光电传感器，其工作原理是基于半导体材料的光电导效应，从而将红外辐射能量转换为电信号。PbS 传感器主要响应波长为短波红外（1.0~3.0μm），广泛应用于火焰及高温探测。

在实际应用中，由于红外光辐射的波长较长，所以不易被烟、飞灰或二氧化碳所吸收，因此，红外火焰探测器在锅炉低负荷运行时比紫外火焰探测器工作稳定，对探头的安装位置和方向的要求也不像其它类型检测器那样苛刻。目前，这种火焰探测器在火电厂的锅炉上广泛应用。

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