[实用新型]带红外检测火焰的燃气热水器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及到一种带红外检测火焰的燃气热水器。

背景技术：

在现有技术中，燃气热水器的火焰检测技术主要采用火焰离子检测及热电偶热电势的检测方法。火焰热电势的检测方法反应时间较慢。火焰离子检测方法反应时间较快，测试简单可靠，但在潮湿环境下，火焰探针与燃烧器之间的绝缘阻抗会降低至与火焰阻抗接近，火焰电流的整流特性会减弱或消失，造成火焰检测失效；且火焰形成离焰燃烧或接近离焰燃烧状态时检测不到火焰离子流。为了克服这些缺陷，对采用红外传感器用于火焰检测的燃气热水器进行了研制。

发明内容：

本实用新型解决的技术问题是提供一种带红外检测火焰的燃气热水器，它反应时间快、可靠性高，避免潮湿环境影响火焰检测灵敏度。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：它包括信号采集电路、前置放大电路、比例放大电路、滤波处理电路、微处理器、燃烧器、燃气阀、外壳，信号采集电路主要由传感器构成，前置放大电路主要由运算放大器构成，信号采集电路、前置放大电路、比例放大电路、滤波处理电路以及微处理器中的A/D口依次串联连接，所述的传感器为用于检测CO₂在火焰中的红外光谱并安装在火排中燃烧器火焰下部的红外传感器，所述的前置放大电路中的运算放大器为用于抑制信号失调和温漂的斩波稳零运算放大器。

所述的传感器通过支架固定在正烧燃气热水器中燃烧器火焰的下方。

所述的传感器通过支架固定在倒烧燃气热水器中燃烧器火焰的上方。

所述的信号采集电路还包括滤波电容C5、电流采样电阻R3、温度补偿二极管D2，所述的传感器一端与电源正极连接，另一端与温度补偿二极管D2阴极连接，温度补偿二极管D2阳极接地，滤波电容C5一端接电源正极，另一端与电流采样电阻R3串联后接地，滤波电容C5与电流采样电阻R3的连接端再与温度补偿二极管D2阴极连接。

所述的前置放大电路还包括电容C2、C3、C4、C6，电阻R1、R2、R4，二极管D1，所述的运算放大器为ICL7650，运算放大器8脚分别与1、2脚之间接电容C2、C3，运算放大器输出端通过电容C4接地，运算放大器5脚接二极管D1阳极后接地，二极管D1阳极与阴极之间并接电阻R4，电阻R1与电容C6并联后接在运算放大器反相输入端与输出端之间。

所述的传感器选通2～8微米的红外光谱。

所述的滤波处理电路为二级有源滤波处理电路。

所述的比例放大电路为将红外采样信号线性放大到0.7V～4.5V的电路。

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：

1、由于本实用新型采用了所述的传感器为用于检测CO₂在火焰中的红外光谱并安装在火排中燃烧器火焰下部的红外传感器，所述的前置放大电路中的运算放大器为用于抑制信号失调和温漂的斩波稳零运算放大器的结构，故它反应时间快、可靠性高，避免潮湿环境影响火焰检测灵敏度。

附图说明：图1为本实用新型中的传感器6在正烧燃气热水器中的连接关系图。

图2为本实用新型中传感器6在倒烧燃气热水器中的连接关系图。

图3为本实用新型中采集并处理红外信号的电路原理图。

具体实施方式：参看附图1所示，本实施例包括信号采集电路1、前置放大电路2、比例放大电路3、滤波处理电路4、微处理器5、传感器6、支架7、燃烧器8、燃气阀9、外壳10。信号采集电路1由传感器6、温度补偿二极管D2、滤波电容C5、电流采样电阻R3组成，传感器6一端与电源正极连接，另一端与温度补偿二极管D2阴极连接，温度补偿二极管D2阳极接地，滤波电容C5一端接电源正极，另一端与电流采样电阻R3串联后接地，滤波电容C5与电流采样电阻R3的连接端再与温度补偿二极管D2阴极连接。传感器6为选通2～8微米的红外光谱的红外传感器，用于检测CO₂在火焰中产生的特定波长为4.1-4.5uM的红外光谱。前置放大电路2主要采用斩波稳零运算放大器芯片ICL7650，具有动态校零、响应快、有效抑制失调和温漂等特点，可消除外部环境对信号采集的干扰；前置放大电路2还包括电容C2、C3、C4、C6，电阻R1、R2、R4，二极管D1，运算放大器8脚分别与1、2脚之间接电容C2、C3，运算放大器输出端通过电容C4接地，运算放大器5脚接二极管D1阳极后接地，二极管D1阳极与阴极之间并接电阻R4，电阻R1与电容C6并联后接在运算放大器反相输入端与输出端之间。