火焰传感器怎么发现有火的？这个实验告诉你原理

1.硬件原理

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

2.程序解读

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

3.实物效果

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。

Arduino教程┃五分钟全面了解火焰传感器「图文」

一、前言

火焰传感器，它是一个数字、模拟双重输入模块，本模块可以实现对火焰的检测，适合所有火焰探测需要的场合，例如灭火机器人、火焰报警器。

图1：火焰传感器

二、课前准备

学习本节课请准备Arduino UNO主板1块、扩展板1块、火焰传感器1个、USB方口数据线1根、Mixly（米思齐，V0.998）。

三、火焰传感器简介

它的工作原理是：它能够将火焰发出的波段范围分别为700—1100 nm（纳米）的短波近红外线(SW-NIR)探测到，并通过电信号（电压信号）进行输出。

备注：

1、常用单位有毫米（mm）、厘米（cm）、分米（dm）、千米（km）、米（m）、微米（μm）、纳米（nm）等等

2、红外区间的电磁波，NIR常被化分为短波近红外(SW-NIR)和长波近红外(LW-NIR),其波段范围分别为700—1100 nm和1100—2500 nm。

点击观看视频讲解

四、火焰传感器特点

1、采用五路火焰传感器设计，探测范围广（普通的单个火焰传感器的探测范围大概在30°左右，随着距离的增加，范围逐渐减小，本产品探测范围大于120°）

2、能够输出数字信号（高低电平），易于使用

3、能够输出模拟信号（电压信号），适合高精度的场合

4、五路输出全部具有状态指示灯，使得不论在调试或是在实际运用中都带来极大的方便

5、数字输出探测距离可调，模拟输出灵敏度可调，设计更加灵活

6、板载3个M3安装孔，方便安装

7 、供电电压：3.3V-9V供电，可兼容大部分单片机系统

8 、探测波长：700—1100 nm

9、 探测距离：大于 1.5m

图2 原理图

五、距离调节旋钮的使用

图3 距离调节旋钮 （蓝色部分）

对于模拟输出: 逆时针旋转（想标识增高的地方旋转），灵敏度增加，既只需要很小的输入就能得到很高的电压输出；

对于 数字 输出: 逆时针旋转（想标识增高的地方旋转），探测增加，很远的距离就可以得到数字输出；

调节旋钮注意事项：5路共用一个调节旋钮。

六、火焰传感器接口说明

根据需求把火焰传感器连接到扩展板数字管脚或模拟管脚，下图是接数字管脚。

图4：传感器与扩展板连接图

1、VCC 外接3.3V-5V

2、GND 外接GND（负极）

3、DO 数字信号输出接口（0和1）

4、AO 模拟信号输出，当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大。

注意：正负极不能反接，会烧坏传感器。

七、获取火焰传感器返回值

图5 Mixly获取火焰传感器模拟值

模拟信号：随着火焰强度的增加输出电压升高；

数字信号：高电平表示有火焰（指示灯亮），低电平标识无火焰（指示灯灭）。

八、火焰传感器使用注意事项

阳光对其有一定影响，使用时避开阳光使用，为减少干扰，可以在传感器端加热缩管（出图）。

尽管这款传感器是用来感知火焰，但是它并不防火。因此使用时请与火焰保持距离，以免烧坏传感器。

九、结束语

初始化工作室重点关注“乐高、Scratch、Arduino的学习与创意以及STEAM教育的实施 ”，如果需要更多相关课程，请关注 我，谢谢。

相关问答

知道燃气热水器里的火焰感知原理吗:燃烧咀(金属性质相当一电极)接地,离其约二厘米距离高处有一电极(能耐高温).当有燃气燃烧时两极间呈现低阻,经电路感知,燃气...

红外巡线:利用红外测温仪对电力线故障点进行巡检。电力线出现接触不良故障时,故障点通常伴有温度升高现象。红外测温仪可以远距离测量线路上每一处的温度,发...

一旦入侵人进入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜而聚焦,从而被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警...

红外火焰传感器是一种用于检测火焰的传感器,其工作原理基于红外光的特性。下面是红外火焰传感器的工作原理:探测红外光:红外火焰传感器内部包含红外发射器和...

火焰检测器是通过光敏传感器,将光信号转换成相对应的电信号输出,达到对设备进行控制和检测的目的.其核心器件是光敏传感器,根据感应光的不同,可分为红外线传感...

[最佳回答]我只知道温度传感器.利用热胀冷缩性质不同的两种金属,制作成金属片贴在一起,当温度升高时,金属片就偏向热胀幅度小的一边,当温度低时,就偏向热胀程...

火焰探测器的工作原理是使用固体材料作为传感元件,如碳化硅或硝酸铝,或使用充气管作为传感元件,如盖革-米勒管,以感测火焰梳产生的0.185-0.260微米波长的紫外...

炉膛摄像头,也称为火检摄像头,是一种用于监测和观察炉膛内火焰情况的设备。其结构通常包括镜头、图像传感器、信号处理电路和通信模块等部分。工作原理主要是...

若是燃气灶内部的气阀开关内轴阀芯与阀体配合不严密,维修后阀芯与阀体配合时装反方向会造成漏气现象;解决办法重新安装或更换气阀开关内轴阀芯。所用的软管与...

远红外火焰传感器能够探测到波长在700纳米~1000纳米范围内的红外光,探测角度为60,其中红外光波长在880纳米附近时,其灵敏度达到最大。远红外火焰探头将外界红...