红外火焰探测器性能综合测试平台的设计

论文摘要

火在人类发展的历史舞台上扮演着一个重要的角色，它给人类带来了光明、温暖和进步。随着人类社会文明的不断发展，到了社会财富日益增多的今天，火也给人类带来了很多悲伤和苦难。火灾是一种在时间和空间上失去控制的燃烧所引发的灾害。在各种灾害中，火灾是危害人类生命财产和阻碍社会发展的主要灾害之一。所以预防火灾是一项重要任务。而在火灾预防中，火焰探测器是一个非常重要的部分。火灾探测器是火灾自动报警和自动灭火系统中最基本和关键的部件之一，它对被保护区域进行不间断的监测，把初期阶段能引起火灾的参数及时准确地检测出来并向我们报警，其质量的优劣直接关系到人民生命财产的安全。因此，对火灾探测器进行性能鉴定，得出火灾探测器的参数是相当重要的。本课题研究的红外火焰探测器性能综合测试平台适用于波长范围4.2μm4.7μm的点型红外线火焰探测器的性能检定。它提供了被检探测器所需的红外线检测光源，可以检测红外线火焰探测器的响应阈值、方位角、重复性、一致性、响应时间、环境光干扰等参数，本文从火焰特性和火焰探测器的原理出发，讨论并设计了红外火焰探测器测试平台。论文重点是论述了火焰特性，火焰探测器原理以及探测器性能参数的检测方法。此外，论文详细介绍了测试平台各功能模块的设计，包括光源，滤光片的控制，数据采集。最终利用VC++编写的检测软件，控制整个检测系统，完成检测任务，给出实验结果及分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 本课题主要工作内容和预期目标
• 第2章 检测平台设计原理分析
• 2.1 火焰发光的物理特性
• 2.2 光电探测器
• 2.2.1 光电探测器的物理效应
• 2.2.2 光电探测器参数
• 2.3 红外火焰探测器
• 2.3.1 红外辐射基本理论
• 2.3.2 黑体模型与实际红外辐射源
• 2.3.3 基本辐射定律
• 2.3.4 红外火焰探测器检测参数及方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统光学装置与电路设计
• 3.1 系统构成
• 3.2 光学装置设计
• 3.3 红外光源选用
• 3.4 信号传输控制部分
• 3.5 步进电机工作原理
• 3.6 步进电机控制硬件部分设计
• 3.6.1 PIC 单片机的特点
• 3.6.2 PIC 单片机编程
• 3.6.3 电机控制电路设计
• 3.6.4 步进电机控制软件设计
• 3.7 传感器信号采集部分
• 3.8 本章小结
• 第4章 实验结果及分析
• 4.1 实验平台
• 4.2 实验前准备
• 4.3 响应时间测定
• 4.4 响应阈值测定
• 4.5 方向测定
• 4.6 环境光干扰试验
• 4.7 实验结果
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历
• 附录 A 信号传输控制部分电路图
• 附录 B 步进电机驱动电路图
• 附录 C 步进电机控制程序