傳感器是相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)采集的主要設(shè)備,是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等不同場(chǎng)景;柴火創(chuàng)客將在每個(gè)月的第2周推出【硬件加油站 - 傳感器】欄目,每期將介紹一種傳感器的原理和程序使用方法(基于Arduino或樹莓派),歡迎您“關(guān)注”柴火公眾號(hào),持續(xù)關(guān)注相關(guān)內(nèi)容!
火焰?zhèn)鞲衅?/strong>
火焰?zhèn)鞲衅魇且环N能夠檢測(cè)火焰的傳感器。它通過檢測(cè)空氣中的特定波長(zhǎng)的光線來檢測(cè)火焰的存在,并輸出一個(gè)信號(hào)來通知系統(tǒng)發(fā)生了火災(zāi)。
火焰?zhèn)鞲衅鞯?/strong>工作原理
火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟砘?a target="_blank">光學(xué)檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)火焰燃燒時(shí),會(huì)產(chǎn)生一些特定波長(zhǎng)的光線,這些光線可以被稱為“火焰光譜”?;鹧?zhèn)鞲衅骼?a target="_blank">光電效應(yīng),將這些特定波長(zhǎng)的光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào),從而檢測(cè)火焰的存在。
火焰?zhèn)鞲衅鞯念愋?/strong>
紫外線檢測(cè)原理
紫外線火焰?zhèn)鞲衅魇褂靡环N叫做“窗口”的玻璃來過濾掉可見光和紅外線,只允許紫外線透過。當(dāng)火焰燃燒時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的紫外線,紫外火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂锰綔y(cè)火源發(fā)出的400納米以下熱輻射,這些紫外線會(huì)被傳感器檢測(cè)到,并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。紫外線火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到的是火焰產(chǎn)生的紫外線輻射能量,因此它的檢測(cè)速度非??欤m用于需要快速響應(yīng)的場(chǎng)合。
紅外線檢測(cè)原理
我們知道,人的眼睛能看到的可見光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62~0.76pm; 紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38 ~0.46um。比紫光波長(zhǎng)還短的光叫紫外線,比紅光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光叫紅外線。紅外線是波長(zhǎng)個(gè)于微波和可見光之間的電磁波,波長(zhǎng)在760納米到1毫米之間,是波形比紅光長(zhǎng)的非可見光。自然界中的一切物體,只要它的溫度高于絕對(duì)零度(-273就存在分子和原子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),其表面就會(huì)不停的輻射紅外線。當(dāng)然了,雖然是都輻射紅外線,但是不同的物體輻射的紅外強(qiáng)度是不一樣的,而我們正是利用了這一點(diǎn)把紅外技術(shù)應(yīng)用到我們實(shí)際開發(fā)中。
紅外線火焰?zhèn)鞲衅鲃t利用火焰產(chǎn)生的紅外輻射能量來檢測(cè)火焰的存在。紅外線火焰?zhèn)鞲衅魇褂靡环N特殊的光學(xué)濾波器,只允許特定波長(zhǎng)的紅外線透過。當(dāng)火焰燃燒時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的紅外線,紅外火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y(cè)到波長(zhǎng)在700納米~1000納米范圍內(nèi)的紅外線,這些紅外線會(huì)被傳感器檢測(cè)到,并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。紅外線火焰?zhèn)鞲衅鲗?duì)于不同類型的火焰都具有很好的響應(yīng)能力,因此適用于各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。
熱電偶
熱電偶是由兩塊金屬制成的傳感器,用于測(cè)量溫度。這兩塊金屬在一端焊接在一起,形成一個(gè)測(cè)量溫度的結(jié)點(diǎn)。對(duì)于火焰感應(yīng),它廣泛用于燃燒加熱系統(tǒng),以在火焰失效時(shí)切斷燃料。
火焰?zhèn)鞲衅鞯念愋?/p>
與Arduino一起使用
我們可以使用Arduino平臺(tái)快速搭建火警報(bào)警裝置,下面我們使用Seeeduino的開源硬件一起學(xué)習(xí)一下如何在Arduino開發(fā)板中使用火焰?zhèn)鞲衅?。我們先了解一下Grove - 火焰?zhèn)鞲衅?/p>
它是基于YG1006傳感器,YG1006傳感器是一款高速,高靈敏度NPN硅光電晶體管,Grove – 火焰?zhèn)鞲衅髂軌驒z測(cè)760nm – 1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的火源或其他光源!
它是一種紅外火焰?zhèn)鞲衅黝愋?,由于其黑色環(huán)氧樹脂對(duì)紅外線具有高度靈敏度,使其適用于火警報(bào)警或充當(dāng)機(jī)器人眼睛尋找火源!
該模塊當(dāng)檢測(cè)到火焰發(fā)出的紅外線后會(huì)輸出0信號(hào),否則輸出1信號(hào),可以通過模塊上的電位器調(diào)整靈敏度。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單
1、Seeeduino V4.2
2、擴(kuò)展盾
3、Grove - 火焰?zhèn)鞲衅?/p>
4、Grove - 紅色LED模塊
設(shè)備連接
1、將擴(kuò)展盾(擴(kuò)展板)插入到Seeeduino 開發(fā)板上
2、將Grove- 火焰?zhèn)鞲衅骼眠B接線接到擴(kuò)展擴(kuò)展盾(擴(kuò)展板)的D2數(shù)字接口上
3、將Grove - Led模塊用連接線接到擴(kuò)展擴(kuò)展盾(擴(kuò)展板)的D3數(shù)字接口上
編寫代碼
打開Arduino IDE軟件 ,輸入下面的代碼并保持驗(yàn)證后上傳到開發(fā)板中,注意選擇開發(fā)板類型為“Arduino UNO”及端口號(hào)再上傳代碼。
當(dāng)火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到火焰發(fā)出的紅外線后,會(huì)輸出0信號(hào)并點(diǎn)亮led燈,當(dāng)輸出信號(hào)為1信號(hào)后熄滅Led燈。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:硬件加油站 | 火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟?、類型與Arduino應(yīng)用
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