Analisis Penggunaan Termokopel di Perangkat Perlindungan Defisiensi Oksigen

Pemanas gas biasanya digunakan peralatan pemanas dalam ruangan di rumah tangga, yang membutuhkan konsumsi oksigen selama operasi. Operasi jangka panjang tanpa ventilasi dapat menyebabkan kekurangan oksigen dalam ruangan, yang menyebabkan ketidaknyamanan dan bahkan mati lemas, membahayakan keselamatan pribadi. Oleh karena itu, diperlukan desain perlindungan defisiensi oksigen. Fungsi perangkat perlindungan hipoksia adalah untuk segera menutup katup kontrol dan menampilkan alarm yang menunjukkan hipoksia ketika perangkat mendeteksi kandungan oksigen rendah di udara dalam ruangan, mengingatkan pengguna untuk ventilasi dan bertukar udara. Ini adalah sensor suhu yang sangat umum yang banyak digunakan dalam mengukur suhu dalam kehidupan sehari -hari. Prinsipnya adalah untuk menghubungkan dua ujung dari dua konduktor yang berbeda ke sirkuit tertutup, dan karena suhu yang tidak sama di kedua ujungnya, potensi termoelektrik dihasilkan dalam sirkuit. Fenomena ini disebut fenomena termoelektrik dalam fisika. Artikel ini terutama menggunakan fenomena termoelektrik untuk merancang perangkat perlindungan defisiensi oksigen.

1, prinsip kerja perangkat perlindungan hipoksia

Prinsip kerja perlindungan ini adalah bahwa ketika pasokan gas dan pasokan oksigen konstan, suhu pembakaran nyala juga konstan. Ketika kandungan oksigen di udara sudah cukup, suhu api dapat mencapai sekitar 700 derajat; Ketika kandungan oksigen di udara berkurang, suhu api juga berkurang. Menurut standar Amerika, suhu nyala dalam keadaan kekurangan oksigen tidak boleh melebihi 450 derajat, dan potensi termoelektrik pada suhu relatif 450 derajat adalah 1815mV. Jika suhu api konstan yang diukur dengan termokopel tidak cukup, dapat ditentukan bahwa kandungan oksigen di udara tidak cukup, dan alarm perlu dipicu dan katup kontrol perlu ditutup. Fungsi perlindungan hipoksia dari skema ini diimplementasikan sebagai berikut: Mikrokontroler suhu yang luas AT89C2051 digunakan, yang hadir dengan pembanding analog di dalamnya. P110 dan P111 adalah pin input dari pembanding. Hubungkan sinyal potensial 1815mV ke Pin P111, di mana sinyal tegangan pada terminal referensi harus stabil, jadi sambungkan regulator tegangan di VCC. Sinyal suhu nyala yang diukur dengan termokopel diperkuat dan terhubung ke pin P110, dan kemudian dibandingkan dengan dua sinyal listrik menggunakan pembanding analog internal. Jika sinyal pin P110 lebih rendah dari pin P111, ini menunjukkan bahwa ada kekurangan oksigen di dalam ruangan. Pada saat ini, katup kontrol ditutup dan alarm ditampilkan.

2, komposisi perangkat keras

Perangkat ini terutama terdiri dari mikrokontroler, termokopel, dan potensiometer. Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler AT89C2051 efisiensi tinggi yang diluncurkan oleh American Company Atmel. Muncul dengan pembanding analog di dalam, dan p110 dan p111 adalah pin input dari pembanding. Pembanding analog ini dapat digunakan untuk mencapai fungsi perlindungan hipoksia. Instruksi AT89C2051 sepenuhnya kompatibel dengan MCS Intel -51 seri mikrokontroler, dan dilengkapi dengan memori read-only yang dapat diprogram dengan flash 2K byte yang dapat dihapus. Menggunakan chip ini dapat sangat menyederhanakan desain sirkuit, dan juga mewujudkan fungsi pemanas lain, yang tidak akan diuraikan di sini. Termokopel mengadopsi termokopel tipe-K, dan sinyal potensial termoelektrik yang diterimanya diamplifikasi dan diproses oleh penguat sebelum terhubung ke mikrokontroler. Termokopel ini juga berperan dalam mengumpulkan sinyal suhu api konstan di pemanas. Sinyal potensial potensiometer adalah 1815mV, dan terminal rujukannya terhubung ke regulator tegangan 358b -25.