DD144188A5 - ISOTOP SMOKE DETECTOR - Google Patents
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- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
Description
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Isotop-RauchmelderIsotopic smoke detector
Die Erfindung betrifft einen zur selbsttätigen Feuergefahrmeldung bestimmten Isotop-Rauchmelder.The invention relates to an automatic fire hazard message isotope smoke detector.
Es sind Isotop-Rauchmelder bekannt, die mindestens eine Ionisationskammer aufweisen, die als Analysator der Luft in der Umgebung des Melders dient. Die an den Elektroden der Ionisationskammer liegende Spannung wird kontinuierlich durch einen parallel zu dieser Kammer zwischen den Klemmen der Speisequelle liegenden Feldtransistor (FET) überwacht. Ein Beispiel einer solchen Schaltung ist in der DD-PS 86 988 beschrieben. Die auf Grund dieser Schaltung konstruierten Rauchmelder nehmen während der Überwachung einen bedeutenden Strom auf. Dadurch sind deren Anzahl in einer Überwachungslinie sowie die Länge und der Querschnitt der zu dieser Linie gehörenden Leitungen begrenzt. Das kontinuierliche SpannungsüberwachungsYerfahren in der Ionisationskammer des Rauchmelders schafft Bedingungen zum Auslösen von Fehlalarmsignalen, deren Ursache unkontrolliert in die Elektronenschaltung des Melders gelangende elektrische Funkstörungen sein können.There are known isotope smoke detectors having at least one ionization chamber, which serves as an analyzer of the air in the environment of the detector. The voltage across the electrodes of the ionization chamber is continuously monitored by a field transistor (FET) connected in parallel to this chamber between the terminals of the supply source. An example of such a circuit is described in DD-PS 86 988. The smoke detectors designed based on this circuit absorb a significant amount of current during monitoring. As a result, their number in a monitoring line and the length and the cross section of belonging to this line lines are limited. Continuous voltage monitoring in the ionization chamber of the smoke detector creates conditions for triggering false alarm signals, the cause of which may be uncontrolled electrical radio interference reaching the detector electronic circuit.
Der in der CH-PS 468 683 beschriebene Isotop-Rauchmelder, dessen Aufbau dem des oben beschriebenen Melders ähnlich ist, ist durch niedrigen Überwachungsstrom gekennzeichnet, er ist jedoch empfindlich gegen elektrische Funkstörungen und erfordert das Shunten der Ionisationskammer mit einerThe isotope smoke detector described in CH-PS 468 683, whose structure is similar to that of the detector described above, is characterized by low monitoring current, but it is sensitive to electrical radio interference and requires the shunting of the ionization chamber with a
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zusätzlichen Kapazität, was eine Verminderung der Leistungsfähigkeit der Ionisationskammer selbst und eine Verzögerung der Wirkung des Melders zur Folge haben.additional capacity, resulting in a reduction in the performance of the ionization chamber itself and a delay in the action of the detector.
Ziel der Erfindung .. Object of the invention ..
Ziel der Erfindung ist es, einen Isotop-Rauchmelder zu entwickeln, der keine genannten Kachteile und Beschränkungen aufweist.The aim of the invention is to develop an isotope smoke detector which has no mentioned disadvantages and limitations.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen zuverlässigen Melder zu schaffen, der eine niedrige Stromaufnahme und geringe Störanfälligkeit aufweist.The object of the invention is to provide a reliable detector, which has a low power consumption and low susceptibility.
Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Melder durch Entwicklung einer Elektronenschaltung erreicht, in welcher der Drain-Anschluß des MOSFET über einen mit der ersten Klemme der Speisequelle und unmittelbar mit einem Komparator sowie über einen Kondensator mit der zweiten Klemme der Speisequelle geschaltet ist, wobei der Söuree-Anschluß des MOSPET unmittelbar mit dem Komparator und periodisch über einen Widerstand und einen elektronischen Schalter mit der zweiten Klemme der Speisequelle geschaltet wird.This object is achieved in the detector according to the invention by developing an electron circuit in which the drain terminal of the MOSFET is connected via a to the first terminal of the supply source and directly to a comparator and via a capacitor to the second terminal of the supply source, said Sure -Connection of the MOSPET is switched directly to the comparator and periodically via a resistor and an electronic switch with the second terminal of the supply source.
Der Komparator ist hingegen mit der zweiten Klemme der Speisequelle und über eine aus einer Parallelschaltung eines Widerstandes mit einem Kondensator zusammengesetzte RC-Schaltung mit der ersten Klemme der Speisequelle geschaltet, wobei zwischen dem Komparator und der RC-Schaltung die Steuerklemme des bistabilen Flip-Flops angeschlossen ist.The comparator, however, is connected to the second terminal of the supply source and via a composite of a parallel circuit of a resistor with a capacitor RC circuit with the first terminal of the supply source, wherein connected between the comparator and the RC circuit, the control terminal of the bistable flip-flop is.
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Der wichtigste Torteil des erfindungsgemäßen Melders "bestellt in der Verminderung seiner Empfindlichkeit gegen elektrische Punkstörungen, durch Impulsbetrieb der Melderschaltung· Die Stromimpulse des Uberwachungsprogramms des Melderr sind wesentlich höher, als alle zufällige in der Überwaclmngslinie induzierten Stromimpulse. Die kurze Zeitdauer der Überwachungsprogrammimpulse ist ein zusätzlicher 'Faktorβ "Ss wird dadurch die Absenkung des Mittelwertes der Stromaufnahme des Melders beeinflußt, dadurch kann die Überwachungslinie verlängert werden bzw. wird der Einsatz von Leitlangen mit kleineren Querschnitten ermöglicht.The most important part of the gate of the detector according to the invention "ordered in the reduction of its sensitivity to electrical punk interference, by impulse operation of the signaling circuit · The current pulses of the monitoring program of the detector are much higher than any random induced in the Überwaclmngsnktion current pulses. Factor "S is influenced by the reduction of the mean value of the current consumption of the detector, thereby the monitoring line can be lengthened or the use of guide rails with smaller cross sections is made possible.
Außerdem kann der Melder mit einem MOSFET mit stärkerer Gate-Isolationsschicht versehen werden, welcher also eine höhere Beständigkeit gegen einen elektrischen Durchschlag aufweist» was die Zuverlässigkeit des Melders erhöht und dessen Herstellungsprozeß erleichtet. -In addition, the detector can be provided with a MOSFET with a stronger gate insulation layer, which thus has a higher resistance to electrical breakdown »which increases the reliability of the detector and makes its manufacturing process easier. -
Die Erfindung wird anhand eines Ausfiihrungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an A usfiihrungsbeispieles and the drawing.
Die Zeichnung zeigt einen Übersichtsschaltplan der elektrischen Schaltung des Isotop-Rauchmelders. Der Melder besteht aus Rehe geschalteten, an die Klemmen 12 und 13 der Speisequelle angeschlossenen Ionisationskammer 24 und 15, deren gemeinsame Elektrode mit dem isolierten Gate. 16 des MOSFEO? geschaltet ist, dessen Drain 2 über den Widerstand 6 mit der Klemme 13 der Speisequelle und unmittelbar mit dem Komparator 10, über den Kondensator 7 hingegen mit der zweiten Klemme 12 der Speisequelle geschaltet ist.The drawing shows an overview diagram of the electrical circuit of the isotope smoke detector. The detector consists of deer connected, connected to the terminals 12 and 13 of the supply source ionization chamber 24 and 15, the common electrode to the insulated gate. 16 of the MOSFEO? is connected, the drain 2 is connected via the resistor 6 to the terminal 13 of the supply source and directly to the comparator 10, via the capacitor 7, however, with the second terminal 12 of the supply source.
Die Source 3 des MOSFEQ? 1 weist hingegen eine periodische Schal tiuig über den Widerstand 4 und den elektronischenThe Source 3 of the MOSFEQ? 1, however, has a periodic scarf tiuig on the resistor 4 and the electronic
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Schalter 5 mit der av/eiten Klemme 12 der Speisequelle und eine dauerhafte Schaltung mit dem Komparator 10 auf, wobei der Komparator 10 mit einer seiner Klemmen unmittelbar mit der Klemme 12 der Speisequelle und mit der anderen Klemme über eine aus dem Kondensator 8 und dem Widerstand 9 zusammengesetzte RC-Schaltung mit der ersten Klemme.13 der Speisequelle verbunden ist. Außerdem ist der zwischen dem Komparator 10 und der RC-Schaltung befindliche gemeinsame Anschlußpunkt der elektronischen Schaltung mit der Steuerklemme des bistabilen Flip-Flops 11 verbunden, der unmittelbar an die Klemmen 12 und 13 der Speisequelle angeschlossen ist.Switch 5 to the av / eite terminal 12 of the supply source and a permanent circuit with the comparator 10, wherein the comparator 10 with one of its terminals directly to the terminal 12 of the supply source and with the other terminal via one of the capacitor 8 and the resistor 9 composite RC circuit is connected to the first terminal.13 of the supply source. In addition, the common connection point of the electronic circuit between the comparator 10 and the RC circuit is connected to the control terminal of the bistable flip-flop 11, which is connected directly to the terminals 12 and 13 of the supply source.
Der in eine Überwachungslinie eingeschaltete Isotop-Rauchmelder erzeugt selbsttätig Stromimpulse, die vom elektronischen °chalter 5 während des Überwachungsprogrammes gegeben werden. Ein kleiner Strom fließt durch die in -ßeihe geschalteten Ionisationskammern 14 und 15 und durch den den Kondensator 7 nachladenden Widerstand 6, wobei der Kondensator 7 in einem gewissen Maße durch kurzzeitige periodische Impulse des Überwachungsprogrammstromes entladen wird.The isotope smoke detector switched into a monitoring line automatically generates current pulses which are given by the electronic switch 5 during the monitoring program. A small current flows through the in-line ionization chambers 14 and 15, and through the resistor 6 recharging the capacitor 7, the capacitor 7 being discharged to some extent by short periodic pulses of the monitor program current.
Beim Eindringen von Rauch Un die Ionisationskammer 14 wird das Potential an der für die beiden Ionisationskammern 14 und 15 gemeinsamen Elektrode und an dem isolierten Gate 16 des MOSFET 1 geändert, was eine Änderung der kurzzeitigen Spannungsimpulse auf der Quelle 3 des MOSi1ET 1 verursacht, welche beim stromführenden Elektronenschalter 5 erscheinen. Nach der Überschreitung eines bestimmten Wertes "dieser Impulse wird impulsartig der Kondensator 8 geladen. Eine bestimmte Spannungserhöhung am Kondensator 8 bewirkt eine Zustandsänderung des Flip-Flops 11, der aus dem Über-Upon penetration of smoke Un the ionization chamber 14, the potential at the common for the two ionization chambers 14 and 15 electrode and the insulated gate 16 of the MOSFET 1 is changed, causing a change in the short-term voltage pulses on the source 3 of the MOSi 1 ET 1, which appear at the current-carrying electron switch 5. After a certain value of these pulses has been exceeded, the capacitor 8 is charged in pulses, and a certain increase in the voltage at the capacitor 8 causes a change in the state of the flip-flop 11 which results from the overload.
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wachungszustand in den Alarmstand übergeht. Der Melder geht wieder in den Uberwachungszustand über, nachdem der Hauch · in der die Umgebung überwachenden Kammer verschwunden ist, wobei auch eine kurzzeitige Unterbrechung des Speisekreises erforderlich ist.the monitoring status changes to the alarm status. The detector reverts to the monitoring state after the breath has disappeared in the chamber monitoring the environment, whereby a brief interruption of the supply circuit is also required.
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