模拟信号和数字信号讲堂(17)，火焰传感器中的模拟信号和数字信号+处理技术

模拟信号和数字信号是神奇的，模拟信号和数字信号可衍生出便捷的世界。对于模拟信号和数字信号，小编在往期文章中有过介绍。为增进大家对模拟信号和数字信号的了解，小编将对火焰传感器中的模拟信号和数字信号予以阐述，并对数字信号处理技术进行简单讲解。如果你对模拟信号和数字信号具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、火焰传感器中的模拟信号和数字信号

火焰传感器，它是一个数字、模拟双重输入模块，本模块可以实现对火焰的检测，适合所有火焰探测需要的场合，例如灭火机器人、火焰报警器。

它的工作原理是：它能够将火焰发出的波段范围分别为700—1100 nm(纳米)的短波近红外线(SW-NIR)探测到，并通过电信号(电压信号)进行输出。

常用单位有毫米(mm)、厘米(cm)、分米(dm)、千米(km)、米(m)、微米(μm)、纳米(nm)等等。红外区间的电磁波，NIR常被化分为短波近红外(SW-NIR)和长波近红外(LW-NIR),其波段范围分别为700—1100 nm和1100—2500 nm。

采用五路火焰传感器设计，探测范围广(普通的单个火焰传感器的探测范围大概在30°左右，随着距离的增加，范围逐渐减小，本产品探测范围大于120°)。能够输出数字信号(高低电平)，易于使用。能够输出模拟信号(电压信号)，适合高精度的场合。

五路输出全部具有状态指示灯，使得不论在调试或是在实际运用中都带来极大的方便。

数字输出探测距离可调，模拟输出灵敏度可调，设计更加灵活。

板载3个M3安装孔，方便安装。

供电电压：3.3V-9V供电，可兼容大部分单片机系统。

探测波长：700—1100 nm。

探测距离：大于 1.5m。

对于模拟输出: 逆时针旋转(想标识增高的地方旋转)，灵敏度增加，既只需要很小的输入就能得到很高的电压输出;对于数字 输出: 逆时针旋转(想标识增高的地方旋转)，探测增加，很远的距离就可以得到数字输出;调节旋钮注意事项：5路共用一个调节旋钮。

根据需求把火焰传感器连接到扩展板数字管脚或模拟管脚。1、VCC 外接3.3V-5V，2、GND 外接GND(负极)，3、DO 数字信号输出接口(0和1)，4、AO 模拟信号输出，当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大。注意：正负极不能反接，会烧坏传感器。

模拟信号：随着火焰强度的增加输出电压升高;数字信号：高电平表示有火焰(指示灯亮)，低电平标识无火焰(指示灯灭)。阳光对其有一定影响，使用时避开阳光使用，为减少干扰，可以在传感器端加热缩管。尽管这款传感器是用来感知火焰，但是它并不防火。因此使用时请与火焰保持距离，以免烧坏传感器。

二、数字信号处理技术的优点分析

数字信号处理已经深入到我们生活的各方面，无论是手机、无线网络、ADSL、数字录像机、数字电视，还是有线网络、数码相机、MP3、MP4等，都离不开数字信号处理技术。

我们的世界是模拟的，我们面对的信号是模拟信号。为什么我们不直接用模拟信号处理技术，而要采用数字信号处理技术呢?

这是因为：

1 、数字信号处理技术更经济、更方便。随着CMOS技术的发展，我们可以以低成本方式实现功能强大的数字信号处理系统。而模拟信号处理系统却无法享受CMOS技术发展带来的好处，一个100uH的小电感，占用的硅片面积就相当于1个处理器占用的面积!而复杂的模拟信号处理需要海量的放大器、电感和电容! 如果只采用模拟信号处理，IPOD的重量会增加100倍，成本会增加数十倍。

2、模拟信号处理不但无法从CMOS管缩小过程中受益，而且受害。现代CMOS技术发展的基石是不断缩小CMOS管的尺寸，这不但提高了CPU的工作频率，而且可以在同样面积芯片上集成更多的CMOS管，从而不断降低CPU的成本，提高CPU的性能。但模拟信号处理芯片却无法受益于CMOS管的缩小进程。 在硅片上制作的电容和电感，尺寸无法缩小。并且，CMOS管变小后，击穿电压变低，工作电压可以低于1V。这对数字信号处理是好事，降低了整个处理系统的功耗。但对于模拟信号处理来说，这就降低了整个处理系统的动态范围，要求处理系统有更低的噪音。这对模拟信号处理来说是非常难以达到的事情。

3、数字信号处理抗干扰能力强。 模拟信号处理容易受各种干扰，尤其是各种电磁干扰。但数字信号处理只涉及到0和1两种状态，对噪声的免疫能力比模拟信号处理强了数百倍。

4、数字信号处理受环境影响小。模拟信号处理受温度和湿度等环境因素影响，环境温度一变，整个处理系统的参数就发生变化。而数字信号处理系统基本不受环境温度和湿度的影响。

5、数字信号处理更灵活。对于数字信号处理来说，改变数字信号处理系统的功能只要修改处理程序就可以，整个系统的硬件不需要改变。模拟系统处理系统则不然，需要重新布局和布线，重新制作整个硬件系统。

由于数字信号处理相对模拟信号处理有如此多的优点，人们总是尽量想办法用数字信号处理代替模拟信号处理。由此看来，数学信号处理技术必然会全面融入我们生活的方方面面。

以上便是此次小编带来的“模拟信号和数字信号”相关内容，通过本文，希望大家对火焰传感器中的模拟信号和数字信号具备一定的认知。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!