1、面向物联网的传感器应用开发技术3-5 火焰传感器应用开发EducationSolutions目录ContentsInternet+项目场景说明火焰传感器介绍红外接收管项目实践11:17/3项目场景工厂作为产品生产的重要场所，堆放有各种生产原料，加工设备等，一旦发生火灾后果将不堪设想，且造成的经济财产和人员损失巨大。容易发生火灾的工厂如：造纸厂、面粉加工厂、化工厂、肥料加工厂等。这些厂区极易发生火灾和爆炸。因此对厂区的明火的及时检测对厂区预防火灾有重要的意义。通过对明火的实时检测可以有效防止火灾的发生。11:17/4任务目标某铝材加工厂需要经常对铝制板材切削，切削产生的铝粉烟雾遇到明火即引发爆照
2、，因此对厂区内明火检测尤为重视，现需要使用火焰传感器对厂区内的火焰进行实时检测。11:17/5火焰传感器介绍火焰是由各种燃烧生成物、中间物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。火焰传感器检测火焰主要依靠光谱中的特征波长的光线。11:17/6火焰传感器类型火焰传感器检测火焰主要依靠光谱中的特征波长的光线，根据不同特征的光线可将火焰传感器分为远红外火焰传感器和紫外火焰传感器。远红外火焰远红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在700纳米1000纳米范围内的热源。紫外火焰紫外火焰传感器可以用来探测火源发出的400纳米
3、以下热辐射。11:17/7红外接收管火焰传感器之所以能够检测火焰接受到红外信号的原因是由于使用红外接收头做为火焰传感器的眼睛。常见的940nm红外接收管如图。远红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在700纳米1100纳米范围内的热源。11:17/8红外接收管的特征与原理红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，和普通二极管相比，在结构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线，PN结面积尽量做的比较大，电极面积尽量减小，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很
4、小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子-空穴对（简称：光生载流子）。EducationSolutions目录ContentsInternet+项目场景说明火焰传感器介绍红外接收管项目实践11:17/10项目分析本项目设计中通过940nm的红外接收管经过运算放大器采集火焰红外信息，并将采集信息通过LED显示状态，定时进行更新，硬件结构主要由CC2530单片机、火焰传感器组成。CC2530LED火焰传感器11:17/11项目硬件图火焰传感器原理图11:17/12火焰传感器程序逻辑11:17/13项目实现火焰模块初始化void flame_init(void)P0SEL&=0 x08;/配置管脚为通用IO模式P0DIR&=0 x08;/配置控制管脚为输入模式11:17/14项目实现火焰模块采集数据unsigned char get_flame_status(void)if(P0_3)/检测io口电平return 1;elsereturn 0;11:17/15项目思考 火焰传感器检测火焰信号的原理是什么？火焰传感器在工业上有哪些应用？
