[实用新型]一种火焰探测器的信号处理电路

说明书

本实用新型涉及消防领域，更具体的说涉及一种火焰探测器的信号处理电路。

为了能实现对火灾的自动判断与扑灭，消防水炮应运而生，该消防水炮一般包括电源部分、探测部分、控制部分，该电源部分为整个消防水炮提供工作电源，探测部分将探测到的火灾信息传递给控制部分，再由控制部分进行分析判断，最后再由控制部分控制消防水炮运转，进行定点喷水灭火。

该探测部分一般是采用基于红外的火焰探测器对火焰闪烁信号进行探测，其信号幅度十分微弱，比较容易受到环境干扰的影响，因此，在设计信号处理电路时，如何解决火焰探测器的静态工作点设计、阻抗匹配、信号放大以及滤波，并得到适用于数字处理的模拟信号，则成为本领域研究的重点。

本实用新型的目的在于提供一种火焰探测器的信号处理电路，可以更多地提取火焰传感器产生的微弱电信号，并且还具有系统运算量少以及有用信号衰减少的优势。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种火焰探测器的信号处理电路，与火焰探测器接线端子的信号输出端相连，其中，该信号处理电路包括第一电阻、电压跟随器、第一隔直电容、第二隔直电容、第一带通滤波放大电路、第二带通滤波放大电路以及数字信号处理模块，第一电阻一端与信号输出端相连，另一端与信号地相连；该电压跟随器的输入端与火焰探测器接线端子的信号输出端相连，该电压跟随器的输出端与第一隔直电容的一端相连，第一隔直电容的另一端与第一带通滤波放大电路的输入端相连，第一带通滤波放大电路的输出端与第二隔直电容的一端相连，该第二隔直电容的另一端与第二带通滤波放大电路的输入端相连，第二带通滤波放大电路的输出端与数字信号处理模块相连。

进一步，该数字信号处理模块采用dsPIC33FJ64GP802处理器。

进一步，该火焰探测器接线端子的电源端与电源地之间还有并联设置的第一电容和第二电容，该第一电容为极性电容，该第一电容的正极与电源端相连，负极与电源地相连，该第二电容为非极性电容。

进一步，该信号处理器还包括并联在第一电阻两端的第三电容。

进一步，该第一带通滤波放大电路包括第一运算放大器、第二电阻、第三电阻、第五电容和第六电容，该第一运算放大器的正输入端与第一隔直电容相连，负输入端与输出端之间则连接有相互并联的第三电阻和第五电容，该第二电阻和第六电容串接相连并位于第一带通滤波放大电路的负输入端与电源地之间，该第一运算放大器的输出端与第二隔直电容相连。

进一步，该第一带通滤波放大电路包括第一运算放大器、第二电阻、第三电阻、第五电容和第六电容，该第一运算放大器的正输入端与第一隔直电容相连，负输入端与输出端之间则连接有相互并联的第三电阻和第五电容，该第二电阻和第六电容串接相连并位于第一带通滤波放大电路的负输入端与电源地之间，该第一运算放大器的输出端与第二隔直电容相连。

进一步，该第二带通滤波放大电路包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第十一电容和第十二电容，该第二运算放大器的正输入端与第二隔直电容相连，负输入端与输出端之间则连接有相互并联的第五电阻和第十一电容，该第六电阻和第十二电容串接相连并位于第二带通滤波放大电路的负输入端与电源地之间，该第二运算放大器的输出端与数字信号处理模块相连。

进一步，该信号处理电路还包括DC‑DC电源模块。

采用上述结构后，本实用新型涉及的一种火焰探测器的信号处理电路，具有如下的主要优势：

一、本实用新型通过设置第一电阻，从而可以提高火焰探测器输出信号的幅值，而由于电压跟随器具有输入阻抗高而输出阻抗低的显著特性，该电压跟随器可以承上启下，起到缓冲作用，并且还可以更多地提取传感器产生的微弱电信号，以提高整个探测电路的可靠性；

二、本实用新型通过在第一带通滤波放大电路前端设置第一隔直电容以及在第二带通滤波放大电路前端设置第二隔直电容，如此可以对存在于交流分量中的有用变化信号进行放大，再利用第一带通滤波放大电路和第二带通滤波放大电路实现带通滤波，消除电路中的高频信号，即可以降低数字滤波器的采样频率，减少系统的运算量。同时由于模拟滤波的阶次比较低，通带到阻带的过渡段比较宽，且由于火焰信号的频率比较低，因此有用信号衰减达到了最少。

图1为本实用新型中第一电阻、电压跟随器和第一隔直电容的具体电路图；

图2为本实用新型中第一带通滤波放大电路、第二隔直电容和第二带通滤波放大电路的具体电路图。

图中：

电压跟随器             1     第一带通滤波放大电路  2