一种火焰检测系统的信号处理方法.pdfVIP

32 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2015年 第34卷 第 12期 DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)12-0032-04 一 种火焰检测系统的信号处理方法 夏 明 ，魏东兴 ，姜 涛。 (1．大连理工大学 信息与通信工程学院。辽宁大连 116024； 2．大连欧瑞 自动化有限公司。辽宁 大连 116023) 摘 要：设计了一种用于热能设备的火焰检测系统处理信号的方法。系统以AVR单片机为核心芯片，信 号放大处理电路采用多级放大器与多路ADC通道相结合，实现 自适应增益调整，以提高输入动态范围。 火焰信号强度用输入信号的统计平均值表示 ，火焰信号的频率用快速傅里叶变换(FFT)进行分析计算。 在FFT运算中，利用定点运算和查表法简化计算过程，降低资源消耗，提高运算速度，在300ms时间内完 成了512个采样点的定点FFr运算，频率分辨率为lHz，保证火焰信号检测的实时性、精度和可靠性。 关键词：火焰检测；快速傅里叶变换 ；定点化；自适应增益调整 ；单片机 中图分类号：TP277 文献标识码 ：B 文章编号：1000-9787(2015)12-0032--04 AA si．ggnnaallprocessingmmeetthhooddftOorrftllammeeddeetteeccttiiOonn s~,yysstteem XIA Ming，WEIDong．xing，JIANG Tad。 (1．SchoolofInformationandCommunicationEngineering，DalianUniversity ofTechnology，Dalian116024，China； 2．DalianAuricAutomationCoLtd，Dalian116023，China) Abstract：Amethodforsignalprocessingofflamedetectionsystemforthermalenergyequipmentispresented．An AVRmicrocontrollerunit(MCU)usedascorechip，themuhistageamplifierscombinedwithmultipleADC channelsinsingalamplificationcircuitsareadoptedtoimplementadaptivegainmodulationandexpanddynamic rangeofinput．Statisticalaverageoftheinputsingalsrepresentstheflamesing alintensity，andtheflamesing al frequencyisanalyzedandcalculatedbyfastFouriertransform (FFr)．DuringFFI1calculationprocess，usefix- pointcalculationandtablelood-upmethodtosimplifythecalculationprocedure，reduceresourceconsumptionand improve arithmetic speed．fixed—pointFFT of512 samples is achieved within 300mswith 1Hz frequency resolution，guaranteereal-time，precisionandreliabilityofflamesignaldetection．