CN2069585U - 二总线可编址模拟量输出探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有四位锁存功能的可配 接各种感烟式,感温式和感光式传感器的二总线可编 址模拟量输出探测装置。其输出采用桥式整流的输 入/输出双向接口电路，共用两根不分极性的二总 线，从而实现从控制器到各探测器之间的不同信号的 双向通信。实现了输出跟随着被检测的物理量连续 变化的频率脉冲信号。因而能通用于各种物理量的 绝对值和梯度的多点连续检测。适用范围广，成本 低，维护，安装方便和可靠性能强等优点。

Description

本实用新型涉及一种火灾探测与报警装置。特别是被测的量由微机处理的一种装置。

目前的一般火灾探测器系统中，由控制器向各探测器供电、寻址，并取得各探测器所输出的探测状态，来判定是否有探测器报警和哪一个探测器报警。中国原子能科学研究院研制的“J1000地址编码全（四）总线火灾自动报警系统”。四总线制，即各探测器的四个电极全部并联到控制器的对应四根输入／输出总线上，控制器通过总线可随机寻址，完成检测对象的正常／异常状态的检测。地址用7位2进制编码开关设定，范围为1－127点，守候电流0.7mA，报警电流10mA。存在的问题：输出只有正常／异常两种逻辑信号，不能反映被检测对象的连续变化，因而不能通用绝对量、变化梯度两方面的检测。然而，误报率较大。对离子式传感器用分离式场效应管实现高输入阻抗，因而装配、调试复杂，可靠性低，编址范围少，而且每根联线独立定义，维护、安装复杂。

因而本实用新型的任务：是要提供一种改进的可编址的探测器装置，并能方便的而且可靠地反映出与被检测的物理量的绝对值成线性关系的频率信号。适用于探测器的分布空间大、探测点多、需要检测正常／异常状态、模拟量、变化梯度等环境的各种火灾、温度、湿度、防盗等探测系统和遥控系统。

本实用新型是通过下述技术措施实现的：

（1）采用时分幅度识别技术，实现了输入的串行地址／控制码脉冲信号和被检测频率脉冲信号共用两根总线，被检测的量的判别由计算机软件实现的。从而实现了控制器到各探测器之间不同信号的双向工作。

（2）采用桥式整流输出电路，实现了二总线无极性联接。

（3）应用储能和低功耗电路的设计，实现了探测器在地址／控制码脉冲低电平期间正常工作。

（4）采用低功耗、高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（CD4046），即V－F变换电路，省去了现有技术中的场效应管，实现了被检测的信号电压与压控振荡器UCO的频率成线性关系。

（5）采用可寻址串／并转换集成电路IC₀（HT12D），实现了探测器的随机寻址和控制输出信号的锁存。

因此，本实用新型由于上述措施的实施，消除了输入／输出双向接口电路的“极性”。可通用于各种物理量的绝对值和梯度的多点检测，采用2进制的编码方式，可随机寻址1－256点，守候电流小于1mA，报警电流小于5mA，使用范围广，能应用于多点温点、防盗……等其它检测系统。并且保证了探测系统的可靠性、准确性、成本低、安装、维护方便。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1：为本实用新型原理方框图；

图2：为本实用新型原理电路图；

参照图1、图2。一个具有可通用于各种物理量的绝对值和梯度的多点“二总线可编址模拟量输出探测系统，由离子式传感器（1）、储能稳压电源2（2）、储能稳压电源1（3）、高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）、地址控制码译码电路IC₀（5）、输入／输出双向接口电路（6）和直流稳压电源（7）组成。

输入／输出双向接口电路（6），由二极管D₆－D₇组成桥式整流电路，二极管D₈、D₉的正极端接”地“，D₇、D₆的“负极端”与稳压二极管DZ₂、电阻R₁₃、R₉、R₅相接，并且由二极管D₇－D₈之间、D₆－D₉之间的“正”、“负”端分别引出为输入／输出双向接口电路（6）的两个极（X₀、X₁）。稳压二极管DZ₁、DZ₂，保证控制器发来的控制／地址脉冲顺利通过，而阻止探测器输出的频率信号去干扰其它探测器的正常工作。DZ₁、DZ₂串联使用，提高发光二极管D₂的稳压的承载能力。

地址控制码译码电路IC₀（5），由8位编码开关组SW₀、集成电路IC₀（HT12D）、时钟电阻R₀、下拉电阻R₈、R₁₅、钳位二极管D₃和由待定逻辑电路（R₁₁、BG₂、R₁₀、D₂）组成。对地址控制码译码电路IC₀（5）具有8位可予置地址，对8位串行地址码与8位予置地址比较，并为一致时，方可输出一个控制脉冲，由“17脚”输入到高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）的（3脚）。对四位控制码进行串／并转换，并将其输出锁存，由地址控制码译码电路IC₀（5）的（13脚）输出到由（R₁₁、BG₂、R₁₀、D₂）组成的待测电路，其（10、11、12）脚的P₁、P₂、P₃三位锁存输出端为其它功能的备用。在其（14脚）接入的二极管D₃至5伏电源，为了保证其该点电位钳制在允许范围内。R₈、R₁₅用来改善输入脉冲的下降沿。

高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4），由集成电路IC₁（CD4046）、电阻、电容（C₁、R₆、R₇）和接于其（2脚）和（5脚）之间的二极管D₅与接于其（5脚）的电阻R₁₂、二极管D₄组成的“或门”电路，共同构成V／F变换电路。即高输入阻抗锁相环集成电路（4）。由此代替了现有技术中的分立式元件场效应管。保证了由（9脚）输入的被检测电压与UCO振荡频率成线性关系。即被检测的量，变为模拟的频率脉冲信号，通过接于（4脚）的放大电路（R₄、BG₁、R₉）输出。其振荡器的频率是由接于（6、7脚）的电容C₁和（12、11脚）之间对地的电阻R₆、R₇所保证的。从地址控制码译码电路IC₀（5）的（17脚）输出的脉冲，经过高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）的“异或”门接成的反相器反相后，与地址／控制码脉冲信号一起分别通过由D₄、D₅、R₁₂所组成的“或门”电路加到变换电路V／F（4）的（3脚）和（5脚）的控制端，这样只有当该探测器被选中时，即被检测到信号时，压控振荡器才能振荡。如果没有地址／控制码时，压控振荡器就不能振荡。该振荡器的频率信号，由（4脚）通过输出放大电路（R₄、BG₁、R₉）加到输入／输出双向接口电路（6）上。完成了时分输出的功能。

由高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）的内部稳压二极管（15脚）与电阻R₃、电容C₄、BG₀组成串联式储能稳压电源1（3），并且通过二极管D₁、电阻R₁₃与输入／输出双向接口电路（6）的接口端相接。二极管D₁与防止接于其负极端的电容C₀对输出端的影响。电阻R₂、R₅和稳压二极管DZ₃与输入／输出双向接口电路（6）组成并联式储能稳压电源2（2）的第一部份；R₂与R₅之间二极管D₀为了防止与其间对地相接的电容C₃对输出端的应响。电阻R₁₄、R₁₆电容C₂组成储能稳压电源2（2）的第二部分。将其输入接到桥式整流电路的正极端，并且通过电阻R₈接于地址控制码译码电路（5）的（14脚）。电阻R₁₄、电容C₂的另一端，通过电阻R₁₆接于稳压二极管DZ₃的负端，由电阻R₁₄、R₁₆、电容C₂的公共点引出P₀点，直接接于高输入阻抗的离子式传感器（1）。电阻R₁₆可以保证有较宽的动态范围和高的灵敏度的输出。

Claims (9)

1、一种火灾自动报警系统，特别是二总线可编址控制装置，该装置的四个电极，全并联到控制器的对应的二根总线上，其特征在于：

a)二总线可编址模拟量输出探测器：由传感器(1)、储能稳压电源2(2)、储能稳压电源1(3)、高输入阻抗锁相环集成电路IC₁(4)、地址控制码译码电路IC₀(5)、输入/输出双向接口电路(6)和直流稳压电源(7)等组成；

b)输入/输出双向接口电路(6)，采用二总线制；

c)输入/输出双向接口电路(6)，采用桥式整流电路；

d)采用高输入阻抗锁相环集成的V/F变换电路(4)。

2、按权利要求1所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）的控制端（5脚），接有由二极管D₄、D₅和电阻R₁₂组成的“或门”电路。

3、按权利要求1或2所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：地址控制码译码电路IC₀（5）的（17脚）接于高输入阻抗锁相环集成电路IC₁（4）的控制端（3脚）。

4、按权利要求1或3所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：由HT12D组成的地址控制码译码电路IC₀（5），设定本探测器地址的8位开关组SW₀。

5、按权利要求1所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：输入的串行地址／控制码脉冲信号与被检测的频率脉冲信号共用两根总线。

6、按权利要求1或5所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：输入／输出双向接口电路（6），从桥式整流电路的两个二极管D₇与D₈和D₆与D₉之间的“正、负”端分别引出两个电极（X₁、X₀）。

7、按权利要求1或4所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：地址控制码译码电路IC₀（5）的（13脚）接有由（R₁₁、BG₂、R₁₀、D₂）组成的待定逻辑状态电路，并配有备用接口P₁、P₂、P₃。

8、按权利要求1或6所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：输入／输出双向接口电路（6）的桥式整流二极管D₆和D₇的“负极”端与电阻R₁₃、R₉、R₅和稳压二极管DZ₂组成的公共点相联。

9、按权利要求1所述的二总线可编址模拟量输出探测器，其特征在于：由电阻R₂、R₅、稳压二极管DZ₃和电阻R₁₄、R₁₆、C₂两 部份构成的储能稳压电源2（2），其输出端是通过电阻R₁₆与稳压二极管DZ₃的负极端相接。

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