三波段红外火焰探测器

设计简介

三波段红外火焰探测器

物质燃烧时，产生烟雾和放出热量的同时，也产生可见的或大气中没有的、不可见的光辐射。火焰探测器又称感光式火灾探测器，它是用于响应火灾的光特性，即探测火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。红外火焰探测器是对火焰中波长较长的红外光辐射敏感的一种火焰探测器。根据探测的波段不同，又分为单波段、双波段和三波段。

世健公司研发的三波段红外火焰探测器（以下简称IR3FD）参考设计涵盖了红外火焰探测器的基本功能，提供从火焰传感器信号放大滤波、片内ADC数据采集，灵活的信号输出接口和图形化的上位机软件。利用该平台客户可以快速评估火焰传感器和硬件电路的性能，缩短设计周期。

IR3FD平台采用了三颗英国Pyreos公司的火焰传感器，分别覆盖4.35μm、4.64μm和3.91μm三种波段。该传感器是电流型传感器，内置跨阻放大器提供电流转换成电压输出。与传统电压型传感器相比，该传感器响应速度快，灵敏度高。

火焰信号是低频信号，在空气中随着距离能量急剧衰减，针对国家标准《GB 15631-2008 特种火灾探测器》I级灵敏度25米以及更远距离的需求，本IR3FD平台采用了ADI 超低噪声自稳零精密放大器ADA4528-2用于火焰信号的放大以及超低噪声线性稳压器ADM7160为火焰传感器提供模拟供电。

IR3FD平台提供灵活的信号输出，包括标准的继电器故障和报警输出、RS485、RS232、4-20mA输出和USB输出。我们为RS485、RS232、4-20mA等输出端口配备了ADI的数字隔离器进行隔离保护。

IR3FD图形化的上位机软件提供多路波形实时显示、保存和回放功能供客户进行数据采集和分析。

右图为电路板实物图

源代码及资料下载


详细资料及软件下载包括
  • 硬件设计文档（原理图、PCB及BOM）
  • 上位机软件
  • 测试报告
  • 用户操作手册
点击下载完整资源包

软件设计


IR3FD上位机软件的主界面如图所示，

epsh-ir3fd-pic-2

这是世健国际贸易（上海）有限公司开发的上位机软件，具有多路传感器波形显示、采集数据显示与统计、数据导出和加载、数据对比等功能。

硬件设计


本参考设计提供如下接口：

epsh-ir3fd-pic-1

  • 4路火焰传感器接口，除3路Pyreos传感器接口外，客户可接入电压型传感器接口进行对比测试。
  • 双12位SAR型ADC输入、最多可16通道。
  • 继电器故障与报警输出
  • 1路 隔离4-20 mA输出
  • 1路 隔离RS-485 输出
  • 1路 隔离RS-232输出
  • 1路 隔离USB输出

技术支持


REF_IR-FLAME-DETECTOR_ESPL_2016 此参考设计由世健国际贸易（上海）有限公司提供技术支持，如您需要获取更多资源或有任何疑问，请联络CAEI@excelpoint.com.cn。


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* 免责声明：此参考设计仅供参考使用，用于协助ADI客户进行设计与研发。ADI有权在不事先通知的情况下，随时对所提供的参考设计进行更改。客户应对其参考或使用该参考设计自行负责。请在参考或使用此参考设计前仔细阅读ADI提供的所有相关资料。ADI不对任何参考或使用该参考设计所产生的风险的承担责任。

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ADA4528-1/ADA4528-2具有2.2 V至5.5 V的宽工作电源电压范围、高增益、出色的CMRR和PSRR特性，是低电平信号精密放大应用的理想之选，如位置和压力传感器、应变计、医疗仪器等。

ADA4528-1/ADA4528-2的额定温度范围为−40°C至+125°C扩展工业温度范围。ADA4528-1提供8引脚MSOP和8引脚LFCSP两种封装。ADA4528-2提供8引脚MSOP封装。

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    ADM7160采用新颖的电路拓扑结构，实现了超低噪声性能，而无需旁路电容，非常适合对噪声敏感的模拟和RF应用。ADM7160在提供超低噪声性能的同时，并不影响其电源抑制（PSRR）或线路与负载瞬态响应性能。

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    有关安全和法规认证的更多信息，请访问www.analog.com/icouplersafety。

    应用

    • 通用多通道隔离
    • 数据转换器隔离
    • 工业现场总线隔离
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    ADuM3480/ADuM3481/ADuM3482的4个通道支持多种通道配置和两种数据速率，最高达25 Mbps（请参考订购指南部分）。全部模块均采用独立内核和I/O电源供电。内核采用3.0 V至5.5 V供电，而I/O电源可提供1.8 V至5.5 V电压范围。若需要在内核工作范围内供电，可将两个电源连在一起以便实现单电源供电。当I/O需要与不同于内核电源供电的逻辑电平对接，则I/O电源可在更宽范围内独立于内核电源工作。I/O电源电压的最小值为1.8 V，与低电压逻辑兼容。正常工作时，需要内核和I/O电源同时供电。

    应用
    - 通用多通道隔离
    - SPI接口/数据转换器隔离
    - 工业现场总线隔离

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    ADUM5211

    集成DC/DC转换器的双通道隔离器（1/1通道方向性） X+

    ADUM5211

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    在低功耗隔离设计中，这样就无需使用单独的隔离式DC/DC转换器。利用iCoupler芯片级变压器技术，能够隔

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    ADM2582E/ADM2587E是具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器，适合用于多点传输线路上的高速通信应用。ADM2582E/ADM2587E包含一个集成式隔离DC-DC电源，不再需要外部DC/DC隔离模块。

    该器件针对均衡的传输线路而设计，符合ANSI TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。

    它采用ADI公司的iCoupler®技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收器和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全集成的信号和电源隔离RS-485解决方案。

    ADM2582E/ADM2587E驱动器带有一个高电平有效使能电路，并且还提供一个高电平接收机有效禁用电路，可使接收机输出进入高阻抗状态。

    该器件具备限流和热关断特性，能够防止输出短路，并防止出现由于总线争用而引起功耗过大的情况。它采用20引脚宽体SOIC封装，其额定工作温度范围为工业温度范围。

    ADM2582E/ADM2587E集成了isoPower技术，该技术采用高频开关元件通过其变压器传输电力。在PCB布局时必须特别注意满足辐射标准。欲了解电路板布局的注意事项，请参考应用笔记AN-0971：isoPower器件的辐射控制。

    应用

    • 隔离式RS-485/RS-422接口
    • 工业现场网络
    • 多点数据传输系统
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    应用

  • Motion Control

    • 楼宇技术

    • 采暖、通风和空调
    • 通用LED照明
    • 白色家电

    AD5410

    单通道、12位、串行输入、电流源DAC X+

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    灵活的串口为SPI和MICROWIRE兼容接口，可在三线制模式下工作，以将隔离应用中所需的数字隔离电路降至最少。该器件还包含一个确保器件在已知状态下上电的上电复位功能以及一个将输出设定为所选电流范围低端的异步清零（CLEAR）引脚。

    总输出误差典型值为±0.1% FSR。

    应用

  • 过程控制
  • 执行器控制
  • 可编程逻辑控制器（PLC）

    • Data Sheet, Rev. PrE, 5/08

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    ADM3232E

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    ADM3232E

    ADM3232E收发器是一款高速、双通道RS-232/V.28接口器件，采用3.3 V单电源供电。低功耗使它非常适合电池供电的便携式仪表。ADM3232E符合EIA-232E和CCITT V.28规范，数据速率最高可达460 kbps。

    所有RS-232（T_OUT和R_IN）和TTL/CMOS（T_IN和R_OUT）输入及输出均提供静电放电保护（最高±15 kV ESD保护），确保符合IEC 1000-4-2要求。

    由于该器件的输入/输出引脚提供±15 kV ESD保护，因此该器件非常适合在电气条件恶劣的环境下工作，或者需要频繁插拔RS-232电缆的应用。

    辐射也被控制在非常严格的限值以内。利用CMOS技术，可确保功耗达到绝对最低，从而使便携式应用的电池使用寿命最长。

    倍压器/反相器使用四个0.1 μF外部电荷泵电容，这使得该器件可以采用3.3 V单电源供电。

    ADM3232E采用16引脚窄体SOIC封装以及节省空间的16引脚TSSOP封装。

    应用

  • 通用RS-232数据链路
  • 便携式仪表
  • 手机
  • 工业/电信诊断端口

    • 阅读详情 查看价格
     

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