[发明专利]用于在恶劣环境中确定火焰的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，包括：

光敏转换器，所述光敏转换器被配置成生成响应信号，所述响应信号是来自靠近所述光敏转换器的火焰源的电磁辐射的函数；以及

信号处理单元，所述信号处理单元包括：

调制单元，所述调制单元被配置成通过用频率比所述响应信号中存在的不期望信号的频率高的调制信号调制所述响应信号，生成调制响应信号；以及

解调单元，所述解调单元被配置成通过解调所述调制响应信号确定输出信号，其中，所述解调单元被配置成从所述调制响应信号中消除所述不期望信号；以及

处理单元，所述处理单元被配置成处理所述输出信号，基于来自火焰的入射辐射的强度确定火焰的存在。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括外壳，所述外壳被配置成保持所述光敏转换器和所述信号处理单元中的一个或两个，其中，所述外壳包括多个热隔断以产生至少一个温度梯度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制单元包括机械断路器、微机电系统MEMS开关、光开关和晶体管中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解调单元进一步包括整流器，所述整流器被配置成通过从所述调制响应信号中消除所述调制信号和所述不期望信号，将所述调制响应信号转换成所述输出信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括高通滤波器，所述高通滤波器操作地耦连到所述调制单元，并且所述高通滤波器被配置成从所述调制响应信号中消除不期望低频信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括低通滤波器，所述低通滤波器与所述解调单元耦连以平滑所述输出信号。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解调单元包括开关装置，所述开关装置被配置成解调所述调制响应信号，并且进一步调制所述调制响应信号中存在的不期望信号。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解调单元包括：

开关装置，所述开关装置被配置成解调所述调制响应信号；以及

高通滤波器，所述高通滤波器被配置成从所述调制响应信号中消除不期望低频信号。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述开关装置包括至少一个晶体管。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括至少一个时钟信号发生器。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元包括能够耐高温的电子元件。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元包括宽带隙晶体管。

13.一种用于确定火焰存在的方法，包括：

获得基于入射辐射生成的响应信号；

调制所获得的响应信号，以生成调制响应信号，其中，所述响应信号是使用频率比所述响应信号中存在的不期望信号的频率高的调制信号调制的；

解调所述调制响应信号，以生成输出信号，其中，解调包括从所述调制响应信号中消除不期望信号；以及

处理所述输出信号，以确定火焰的存在，其中，所述输出信号被用来确定所述入射辐射的强度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述响应信号包括由转换器生成的电流信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括放大所述响应信号，其中，放大所述响应信号包括将所述电流信号转换成等效电压信号。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将所述调制响应信号的AC分量转换成绝对峰值或均方根RMS值。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，解调所述调制响应信号进一步包括调制所述不期望信号。