Le détecteur de flamme

De GCE Electronics
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Flame sensor
FlameSensorPresentation2.png
Nom Flame sensor
Famille IPX800 V3 & V4
Wiki créé le 03/12/2017
Wiki mis à jour le 04/12/2017

Présentation générale

Les capteurs de flamme peuvent être utilisés à des fins de surveillance sur des dispositifs de chauffage comme des poêles, cheminées, chaudières, etc. Le capteur sera alors installé de manière à "voir" la flamme, à une distance pouvant aller de 20 cm à 1.50m en général, en fonction de la chaleur.

Le capteur, équipé d'un phototransistor, mesure le rayonnement infrarouge émis par les flammes. Une tension proportionnelle au rayonnement sera émise sur la broche analogique, une entrée digitale (avec ou sans relais) sera basculée à l'état "HAUT" au delà d'un certain seuil.

Il existe une multitude de modèles, à un voire 5 canaux, avec un angle de perception plus ou moins ouvert, équipés de relais, etc.


Flamme1.jpg Flamme2.jpgFlammeRelais.jpg 5 chanels flame detector.jpg


Danger transp.pngEn aucun cas ces dispositifs ne devront être utilisés pour protéger les personnes ou les biens. Pour des détections d'incendie, vous devez utiliser des appareils conformes aux normes.

Keyes Flame Sensor

Pour ce tutoriel, nous utiliserons le capteur Keyes Flame Sensor, mais tout autre aurait fait l'affaire. Le principe est toujours le même.

C3.jpg

Ce capteur peut être alimenté en 5 V, mais peut aussi être alimenté en 3.3 V, ce qui le rend directement compatible avec l'IPX800 sans passer par un pont diviseur. Un potentiomètre multitours permet de régler la sensibilité.

Il est équipé

  • d'une sortie analogique (A0).

Sur cette broche, la tension évoluera entre 0V et la tension d'alimentation. Si le capteur est alimenté en 5V, il faudra donc ajouter une résistance de 3.3kΩ en série avant d'établir la connexion sur l'entrée analogique de l'IPX800.

  • d'une sortie digitale (D0)

Au niveau haut, la tension est égale à la tension d'alimentation. Cette broche ne doit donc pas être reliée à une entrée digitale de notre IPX800. Si nous devions le faire, nous passerions par un transistor NPN, un optocoupleur ou un relais afin de récupérer un contact sec.

Dans notre première étude, nous n'utiliserons pas la sortie digitale. Nous n'utiliserons que la sortie analogique. Nous déterminerons alors des seuils Haut et Bas sur l'IPX800 pour savoir si une flamme est présente ou pas.

Sortie analogique A0:

Schéma de câblage

Flamme-analogique2.PNG

Nous alimentons notre capteur en reliant la broche + à la broche 6 de l'IPX800 (3.3V).

La sortie analogique A0 du capteur sera reliée à l'entrée analogique A1.

La broche G est reliée à la borne Gnd

Calibration

Le récepteur infrarouges doit être calibré en fonction de l'environnement où il se trouve (luminosité, type d'éclairage, ..).

Deux Leds rouges sont présentes sur le capteur. A droite, le témoin d'alimentation, à gauche, le témoin de déclenchement. En l'absence de source infrarouge, tournez la vis du potentiomètre pour éteindre la Led de gauche (sonde). Il est à noter que certains éclairages émettent une quantité d'infrarouges pouvant faire réagir notre capteur. Vous devrez donc vérifier que votre sonde ne soit pas influencée par vos luminaires. Réglez le seuil en conséquence et évitez les lumières directes (éblouissement de la Led). Approchez une flamme, la Led du capteur doit s'allumer .

Remarque :

les capteurs ont des sensibilités différentes en fonction des modèles.

La lumière ambiante les perturbe plus ou moins. En cas de soucis de cet ordre, il convient de placer la Led dans un petit tube opaque, pour la protéger des rayonnements ambiants.

Sur l'IPX800

Paramétrez l'entrée analogique sur le type Analogue avec un maximum à 65536

FlammeEntreeAnalog1.PNG


puis créez un widget du type Entrée Analogique

FlammeAnalog1.PNG
.
FlammeWidget2.PNG

Utilisation

En présence d'une flamme, la valeur analogique diminue.

FlammeWidget1.PNG

Nous allons donc déclencher une action au franchissement d'un seuil bas. Etant donné le calibrage de notre capteur, Notre seuil haut sera défini à 38000, notre seuil bas sera à 28000. En présence d'une flamme, la valeur de la sortie passera sous la valeur 28000 et passera OFF. Lorsque la flamme s'éteindra, la sortie repassera à une valeur avoisinant les 40000, et repassera alors au dessus du seuil Haut. L'entrée analogique passera ON.

Dans les scenarii de l'IPX800, nous allons créer une scène qui activera une sortie virtuelle lorsque la valeur analogique passera sous le seuil bas. Nous devrons donc utiliser la condition [NON] pour inverser la logique de l'analogique (nous voulons une action lorsqu'elle passe OFF).

Evénement :

  [NON] [Entrée analogique 1 (seuil Haut=38000 / seuil Bas=28000)] 

Action :

  [ON / OFF]

Résultat :

  [Sortie virtuelle 3]


FlammeScenario3.png

La sortie virtuelle n°3 pourra être associée à d'autres scènes ou notifications, selon les besoins.

Sortie digitale D0

Nous avons vu que le capteur est également pourvu d'une sortie digitale. Cette sortie D0 ne pouvant pas être connectée directement à l'IPX800, nous l'utiliserons pour alimenter un buzzer actif, au travers d'un transistor NPN N2222

Lorsque la sortie D0 est à l'état haut, le transistor reçoit 3.3V sur sa base, il passe à l'état saturé et devient conducteur.

Le buzzer actif est alors alimenté à 12V DC. Il émet un son continu.

  Un buzzer actif émet un son lorsqu'il est alimenté par un courant continu. Il possède son propre circuit oscillatoire.
  
  Un buzzer passif ne peut pas émettre de son si alimenté par du courant DC.
  A l'aide d'un oscillateur externe, il faut générer un signal carré, de fréquence comprise entre 2 et 5 kHz pour le piloter.
  Il est également possible d'utiliser un signal PWM.


Flamme-analogique-digital.PNG