DE2056883A1 - Verfahren und Einrichtung zum Er mitteln einer Modulation einer akustischen Tragerwelle - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Er mitteln einer Modulation einer akustischen TragerwelleInfo
- Publication number
- DE2056883A1 DE2056883A1 DE19702056883 DE2056883A DE2056883A1 DE 2056883 A1 DE2056883 A1 DE 2056883A1 DE 19702056883 DE19702056883 DE 19702056883 DE 2056883 A DE2056883 A DE 2056883A DE 2056883 A1 DE2056883 A1 DE 2056883A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- value
- output
- predetermined
- integrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
- G01N29/4436—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with a reference signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/032—Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
- G08B13/1609—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems
- G08B13/1618—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems using ultrasonic detection means
- G08B13/1627—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems using ultrasonic detection means using Doppler shift detection circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/10—Number of transducers
- G01N2291/102—Number of transducers one emitter, one receiver
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
«ι 2923
Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul,
Minnesota 55101 (VoSto
Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln einer Modulation einer akustischen Trägerwelle
Einrichtungen zum Ermitteln von Zuständen, die einem Brand oder einem Eindringling in einem zu schützenden Raum entsprechen
durch Ermitteln von Änderungen bei Ultraschallwellen, die in den Kaum hinein abgestrahlt werden, sind an sich bekannte Bei
solchen Einrichtungen wird in den zu schützenden Baum hinein Ultraschallwellenenergie mit einer feststehenden Frequenz (Trägerfrequenz)
abgestrahlt. Im Raum ist ein Empfänger für die akustische Energie angeordnet» Erfolgt im Raum keine bewegung, so erzeugt
die ausgestrahlte akustische Energie eine stehende Welle. Treten im Raum Störungen auf, z.±s. solche, die von einem Eindringling,
einem Jj'euer oder von einem ü-erausch in der Umgebung
verursacht werden, beispielsweise vom liäuten eines Telephons oder von den von einem Entlüftungsventilator verursachten iiuftturbulenzen,
vom jj'ahrzeugverkehr in der .wähe des zu schützenden
Raumes, von klappernden .fensterladen oder auch von rauschenden
Wasserleitungen, welche ü-eräusche bei der vom Empfänger
100822/1355
J2Q56883
_ 2 —
ermittelten Energie Veränderungen verursachen.
Es wurden viele Versuche durchgeführt, um zu bestimmen, welche
Energieveränderungen für verschiedene Arten von Störungen charakteristisch sind. Seit langer Zeit wurde nach einer Unterscheidungsmöglichkeit
gesucht zwischen Veränderungen, die von einem Brand oder von einem Eindringling verursacht werden, und
von Veränderungen die für Geräusche aus der Umgebung charakteristisch sind. Eine solche Analyse und eine hierauf beruhende
Einrichtung ist in der amerikanischen Patentschrift 2 782 405
vom 19»i1 ebr* 1957 (W.J.Weiß u.a.) offenbart. In dieser Patentschrift
wird gelehrt, dass Störungen von der zu ermittelnden Art (Brand und eine gehende Person) gekennzeichnet sind durch
" Amplitudenmodulationen der Trägerwelle mit einer Frequenz, die
unterscheidbar sei von der Frequenz der Amplitudenmodulation einer Trägerw-elle, die von einer nicht zu ermittelnden Störung
verursacht wird. In der genannten Patentschrift ist eine Einrichtung
mit einem Empfänger beschrieben, der mit einem Mikrophon ausgestattet ist, das eine modulierte akustische Welle empfängt,
sowie mit einem Verstärker, der ein der Welle entsprechendes Signal ve-rstärkt. Ein mit dem Verstärker in Verbindung stehender
Detektor bewirkt eine Amplitudendemodulation einer empfangenen Welle. Dieses demodulierte Signal wird einer Frequenzwählschaltung
zuge-führt, die scharf abgestimmt ist auf Signale, deren Frequenz charakteristisch ist für eine zu ermittelnde
Störung, und liegt eine solche Störung vor, so betätigt die Frequenzwählschaltung eine Alarmeinrichtung. In der genannten
Patentschrift wird nicht nur das Erfordernis für eine genau ansprechende Frequenzwählschaltung gelehrt sondern auch eine
Einrichtung offenbart, die eine Alarmeinrichtung für kurzdauernde Signale in Betrieb setzt, die für eine zu ermittelnde Störung
charakteristisch sind« Die Einrichtung nach der genannten Patentschrift
ermittelt bei einer Trägerfrequenz von 20,5 kHz
einen Brand (charakteristische Frequenz 75 Hz) und eine gehende Person (charakteristische Frequenz 100 Hz), welche Einrichtung
die genannten Störungen von Umgebungsstörungen unterscheidet,
die den Angaben nach durch eine Frequenz von ungefähr 60 Hz gekennzeichnet seien.
1 09822/ 1355
2Q56883
Es wurde herausgefunden, dass die Frequenz, die Dauer und
die Amplitude des demodulierten Signals einer empfangenen Welle zuverlässige Kennzeichen für eine Unterscheidung zwischen Geräuschen
aus der Umgebung und für Störungen sind, die zum Auslösen eines Alarms führen sollen. Im besonderen wurde ermittelt, dasa
solche Signale mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz Turbulenzstörungen entsprechen, während ein Signal mit einer
höheren Frequenz für eine, einen Alarm auslösende Störung charakteristisch ist, d*h. Störungen, die von einem Brand oder einem
Eindringling verursacht werden. Ferner wurde ermittelt, dass Umgebungsgeräusehe außer Turbulenzen, z„Be das Läuten eines
Fernsprechers, gekennzeichnet sind durch Amplitudenmodulationen mit noch höheren Frequenzen. Außerdem wurde noch festgestellt,
dass Umgebungsgeräusche, obwohl diese im allgemeinen gekennzeichnet
sind durch Frequenzen, die oberhalb und unterhalb von Frequenzen liegen, die für eine alarmauslösende Störung charakteristisch
sind, mehrere auf einander folgende Signale begrenzter Dauer und mit einer Frequenz erzeugen können, die für eine alarmauslösende
Störung charakteristisch sind«. Es muss daher gefordert werden, dass ein Störsignal eine Mindestdauer aufweist, bevor
die Störung als eine alarmauslösende Störung erkannt wirdο
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
der Ultraschall-Bewegungsdetektor eine Schaltung auf, die ein elektrisches Signal erzeugt, das der Amplitudenmodulation einer
empfangenen Ultraschallwelle entspricht. Die empfangenen Wellen bestehen aus Beflexionen einer Welle, die in den zu schützenden
Raum ausgestrahlt wird, und aus einer von den Störungen im Schutzraum modulierten Welle· Das elektrische Signal wird zu einer
weiteren Schaltung geleitet, die ein alternierendes Signal erzeugt. Dieses alternierende Signal weist eine erste Differenz
zwischen den hohen und niedrigen Amplituden einer Signalwelle auf, wenn die Amplitude höher ist als eine vorherbestimmte Bezugsamplitude,
sowie eine andere Differenz, die kleine als die erstgenannte Differenz ist, zwischen den hohen und niedrigen
Amplituden einer Signalwelle, wenn die Amplitude des elektrischen Signals kleiner ist als die vorherbestimmte Bezugsamplitude.
Das alternierende Signal wird zu einer weiteren Schaltung geleitet,
109822/1355
die das alternierende Signal als ein Ausgangssignal weiterleitet,
wenn die Frequenz des alternierenden Signals innerhalb eines vorhe-rbestimmten Durchlassbandes liegt. Eine weitere Schaltung
empfängt das Ausgangssignal und erzeugt ein Alarmsignal, wenn das Ausgangssignal einer Folge von alternierenden Signalen entspricht,
deren Amplituden einen ersten Wert aufweisen, und die innerhalb einer vorherbestimmten Mindestzeit auftreten. Durch
Sperren des Durchlaufs von alternierenden Signalen mit einer niedrigen und einer hohen Frequenz und durch Fordern, dass ein
alternierendes Signal, das hindurchgeleitet wird, eine Mindestzeit dauert, werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung falsche
Alarme vermieden, während andererseits alarmauslösende Zustände
zuverlässig angeze-igt werdene
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich
noch eine weitere Schaltung vorgesehen, die die vorherbestimmte Bezugsamplitude durchschnittlichen Schwankungen der Frequenz
des Ausgangssignals direkt proportional ändert und dabei Änderungen des Pegels von Geräuschsignalen aus der Umgebung kompensiert.
Nachstehend werden besondere Ausführungsformeη der Erfindung
beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die
Figoi eine Übersicht über eine Einrichtung zum Ermitteln eines
Eindringlings, bei der die Schaltung nach der Erfindung
verwendet wird,
Figo2 ein ausführlicher Schaltplan-für die Signalbehandlungsschaltung
nach der Erfindung und die
Fig.3 ein Schaltplan für eine zusätzliche Schaltung, die zusammen
mit der Schaltung nach der Fig.2 verwendet werden kann und Schwankungen des Signalpegels von Geräuschen
aus der Umgebung kompensiert·
Bei der Einrichtung nach der Fig.1 ist ein Sender 10 vorgesehen,
der Ultraschallwellen 12 mit einer im wesentlichen konstanten Amplitude und mit konstanter Frequenz (eine "Trägerfrequenz")
in einen zu schützenden Raum ausstrahlt. Der Sender 10 bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Die reflektierten
1 Ü9822/13 5 5
_ 5 —
Wellen 14 fallen auf einen Empfänger 16 und werden in diesem demoduliert. Der Ausgang des Empfängers besteht aus einem elektrischen
Signal, das die Amplitudenmodulationen der empfangenen Welle darstellt. Als Beispiel für das vom Empfänger 16 erzeugte
elektrische Signal ist die Wellenform 18 dargestellt. Der Ausgang des Empfängers 16 wird zu einem Sättigungsverstärker 20
geleitet, der das elektrische Signal 18 in ein, als Wellenform 22 dargestelltes alternierendes Signal umwandelt. I1Ur beide
Wellenformen 18 und 22 gelten die gleichen Zeitabschnitte, die
bei 21 dargestellt sind* Aus den Darstellungen ist zu ersehen, dass der Sättigungsverstärker ein Signal erzeugt, das eine erste
Amplitude aufweist, wenn das elektrische Signal mit der Wellenform 1b eine vorherbestimmte Bezugsamplitude übersteigto Sind
die Amplituden der Wellenform 18 andererseits kleiner als die vorherbestimmte Amplitude, so ist die Signalamplitude (von
Spitze zu Spitze gemessen) kleiner als die erste Amplitude. Bei der Wellenform 18 ist die Nullbezugslinie voll ausgezogen bei t
24 dargestellt, während die vorherbestimmte Amplitude durch
die von der Linie 24 den gleichen Abstand aufweisenden unterbrochenen linien 23 und 25 dargestellt wird0 Bei der Wellenform
22 treten die ersten Amplituden, die den Wellenform-18-Signalen
entspre-chen, die größer sind als die von den unterbrochenen linien 23 und 25 begrenzte vorherbestimmte Amplitude, zwischen
den Bezugslinien 27 und 29 auf» Das alternierende Signal aus dem Sättigungsverstärker 20 wird einem aktiven Filter 26 zugeführt,
Das aktive !Filter 26 leitet das als Wellenform 28 dargestellte Ausgangssignal weiter, das aus denjenigen alternierenden
Signalen besteht, deren Periodizität innerhalb eines vorherbestimmten Durchlassbandes liegt. An der unteren Grenze des
Durchlassbandes werden Turbulenzsignale zurückgehalten, während
an der oberen Grenze Geräuschsignale aus der Umgebung zurückgehalten werden, ZoBo die Signale, die von einem läutenden Telephon
erzeugt werden« Das Ausgangssignal 28 aus dem aktiven Filter
26 wird zu einer Alarm- und Anzeigeschaltung 30 geleitet, die ein Alarmsignal aufgrund eines Ausgangssignals erzeugt, das einer
Folge von eine erste Amplitude aufweisenden alternierenden Signalen entspricht, die innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne
auftreten. In den vorstehenden Zeilen wurde eine Grundausführungs-
1098 2 2/1355
form der Erfindung beschrieben» Bei der in der Fig.i dargestellten
Einrichtung ist als Verbesserung eine Rückkopplungsschaltung
32 mit unterbrochenen Linien dargestellt. Diese Rückkopplungsschaltung 32 verändert die vorherbestimmte Bezugsamplitude 24
direkt proportional zu Veränderungen der Ausgangesignalfrequenz im zeitlichen Durchschnitte Die Fig.2 stellt den Schaltplan für
die Grundausführungsform der Erfindung dar. Der Empfänger 16 weist einen Übertrager 34 auf, der aufgrund von Veränderungen
bei der empfangenen akustischen Welle den Basisstrom beeinflusst, der der Basiselektrode des Transistors 36 zugeführt wird. Der
Transistor 36 ist der Verstärker einer Stufe des zweistufigen und bei 3ö als Ganzes dargestellten Verstärkers mit gemeinsamer
Emitterelektrode. Der Übertrager 34 wird zusammen mit dem Verstärker
38 auf die Trägerwellenfrequenz abgestimmt, die für den vorliegenden Fall 40 Khz betragen soll. Der Ausgang des zweistufigen
Verstärkers 3ö wird zu einem Emitterfolgeverstärker
geleitet, dessen Ausgang aus einem elektrischen Signal besteht, das die Amplitudendemodulation einer empfangenen Welle darstellt»
Dieses Ausgangssignal wird einem Sättigungsverstärker 2ü als
Eingang zugeführt. Dieser Sättigungsverstärker 20 besteht aus einem als Ganzes bei 42 dargestellten ersten Verstärkers mit
gemeinsamer Emitterelektrode und aus einem als Ganzes bei 44 dargestellten zweiten Verstärker mit gemeinsamer Emitterelektrode,
Die Verstärker 42 und 44 erzeugen zusammen ein alternierendes
Signal, das den elektrischen Signalausgang des Empfängers 16 darstellt. Dieses alternie-rende Signal wird als Eingang einem aktiven
Filter 26 zugeführt, das aus einem bei 45 darge-stellten
aktiven Netzwerk und aus einem bei 46 dargestellten Zwillings-T-Netzwerk
besteht. Das aktive Netzwerk 45 besteht aus einem Emitterverstärker 48, der mit einem Emitterfolgekreis 5U in
Serie geschaltet ist, dessen Ausgang den Eingang für das Zwillings-T-Netzwerk
46 bildet. Der Ausgang des Netzwerkes 46 wird über einen Kopplungskondensator 52 zum Eingang des Emitterverstärkers
48 zurückgeleitet. Der Ausgang des aktiven Filters 26 wird über den Kopplungskondensator 54 der Alarm- und Anzeigeschaltung
30 als Eingangssignal zugeführt. Diese Schaltung 30 besteht allgemein aus einer Emitterfolgeschaltung 56, einer
1098 2 2/1355
Integrationsschaltung 58, einer Schmitt-Triggerschaltung 60 und
aus einem Relais-Ausgang 61. Die Aufladung des Kondensators 62 der Integrationsschaltung 58 erfolgt über einen Transistor 64
und einen Widerstand 66, während die Entladung des Kondensators über den Widerstand 70 erfolgt· Die Aufladezeitkonstante der In*-
tegrationsschaltung 58 wird so gewählt, dass zufällige und kurzzeitige Störungen als Folge von Geräuschen-aus der Umgebung
keinen Alarm auslösen. Die Entladezeitkonstante wird viel größer "bemessen als die Aufladezeitkonstante, so dass eine langdauernde
Störung als Folge einer Störung, deren Ursache ermittelt werden soll, zur Auslösung des Alarmes führt. Ein Verhältnis Entladezeitkonstante
; Aufladezeitkonstante von 30 hat sich als geeignet erwiesen.
Die Fig,3 zeigt eine Schaltung, die Schwankungen des Pegels
von TurbulenzSignalen aus der Umgebung kompensiert. Die Anschlusspunkte
A, B, C, D, E der Schaltung werden mit betreffenden Anschlusspunkten der in der Fig«2 dargestellten Schaltung verbunden.
Zusätzlich zu der etwas anderen Integrationsschaltung 74
weist die Schaltung nach der Fig·3 ein Sückkopplungsnetzwerk
auf. Die Integrationsschaltung 74 gleicht im wesentlichen der Integrationsschaltung 58, und deren Kondensator 62 wird über
einen Transistor 64 und einen Widerstand 66 aufgeladen^ während
die Entladung des Kondensators 62 über die Widerstände 80 und 82 erfolgt· Die Beziehung zwischen der Auflade- und Entladezeitkonstante
dieser Integrationsschaltung 74 ist die gleiche wie bei der Integrationsschaltung 58. Das Rückkopplungsnetzwerk 76 besteht
geeigneterweise aus einem Miller-Integrator. Die Kollektorelektrode
des Transistors 84 der Integrationsschaltung steht mit dem Ausgang des ersten Emitterverstärkers des Sättigungsverstärkers
20 in Verbindung. Der Miller-Integrator des Rückkopplungsnetzwerkes
76 ermittelt den zeitlichen Durchschnittswert der vom Kondensator 62 der Inte-grationsschaltung 74 gespeicherten
Ladung und schwächt den Strom vom Ausgang des Emitterverstärkers 42 aus direkt proportional zu der auf dem Kondensator
62 gespeicherten Ladung .
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schaltung nach der Fig.2 beschrieben. Der Übertrager 34 empfängt die reflektierten
1098 2 2/1355
Wellen der Trägerwellen, die in den zu schützenden Raum hinein ausgestrahlt werden, und beeinflusst die an der .Basiselektrode
des Transistors 36 liegende Vorspannung in einer Weise, die den ■ Veränderungen bei der empfangenen Welle entspricht= Die Emitterfolgeschaltung
40 entfernt die Trägerfrequenz vom Ausgangssignal des Verstärkers 38 und erzeugt ein elektrisches Signal, das die
Amplitudenmodulation der empfangenen Welle darstellt. Der Verstärker 20 empfängt dieses elektrische Signal als Eingang und
wird immer dann gesättigt, wenn die Amplitude des Eingangssignals
eine vorherbestimmte ±sezugsamplitude übersteigt. V/ie aus der
Pigei zu ersehen ist, wird, wenn das Signal 18 die he zugSamplitude
(unterbrochene liinien 23 und 25) übersteigt, ein alternierendes
Signal erzeugt, dessen erste Wellen zwischen den ±Jezugslinien 27 und 29 liegen. Ist andererseits die Amplitude des Signals
kleiner als die von den unterbrochenen jjinien begrenzte ±iezugsamplitude,
so ist die Welle des entsprechenden alternierenden Signals des Verstärkers 20 kleiner als die erste Welle. Das alternierende
Signal des Verstärkers 20 wird zum Eingang des aktiven Filters 26 geleitet, dessen Durchlassband ungefähr 50 - 200 Hz
umfasste iiach der Darstellung in der J'ig. 1 entspricht der Teil
der Wellenform 22 in den Perioden tQ und t2 der Zeitskala 21
einer frequenz zwischen 50 und 200 Hz, welche Frequenzen daher
als Ausgangssignal vom aktiven Filter 26 weitergeleitet werden.
Die den Perioden t1 und t~ entsprechenden Teile der Wellenform
22 entsprechen Frequenzen, die unterhalb und oberhalb des Durchlassbandes
des .Filters 26 liegen und daher ausgesperrt werden.
xier Ausgang des aktiven Filters wird der Basiselektrode der
Emitterfolgeschaltung 56 zugeführt, deren Emitterstrom durch den
Widerstand 66 zum Kondensator 62 fließt. Die Schmitt-Triggerschaltung
60 ist zwischen den Widerstand 66 und den Kondensator 62 als Amplitudendetektor geschaltet und erzeugt ein Alarmsignal
durch Schaltzustände, wenn die auf dem Kondensator 62 gespeicherte Ladung eine vorherbestimmte Höhe erreicht, d.h. den Triggerpegel der Schmitt-Triggerschaltung. Der Triggerpegel soll genügend
höher sein als die Ruheladung des Kondensators 62, so dass weder eine Halbwelle noch mehrere auf einander folgende volle
Wellen des Ausgangssignals die ladung auf dem Kondensator 62
1 0 9 B ■? 2/1355
so weit erhöhen, dass der Triggerpegel erreicht wird; denn es hat sich gezeigt, dass Geräusche aus der Umgebung mehrere und
auf einander folgende Wellen mit einer ersten Amplitude erzeugen können, die innerhalb des j'requenzdurchlassbandes liegen, das
für die Auslösung eines echten Alarmes charakteristisch sindo
Die Anzahl der Wellen mit einer ersten Amplitude (ein Wellenzug) und die Zeitspanne, in der diese Wellen auftreten, bewirken,
dass ein falscher Alarm vermieden wird, während andererseits bei Annahme einer Trägerfrequenz von 40 kHz echte Alarmbedingungen
ermittelt werden, wobei die einem Eindringling entsprechende Frequenz des amplitudendemodulierten Signals ungefähr 100 Hz
beträgt, so dass ungefähr 40 Wellen erforderlich wären, um die Ruheladung (ungefähr 1,2 Volt) auf dem kondensator 62 bis auf
die Triggerspannung (1,5 Voxt; der Schaltung 60 zu erhöhen.
Das Rückkopplungsnetzwerk 32 kompensiert Schwankungen des Umgebungsgeräuschpegels,
der zu einer Änderung der Ruheladung auf dem Kondensator und damit auch zu einer Änderung der uadungsdifferenz
fähren könnte, die zum Erreichen des !Driggerpegels erforderlich ist« Steigt die uadung auf dem Kondensator 62 über
den Ruhepegel hinaus an, so ermittelt dip Miller-Integrationsschaltung
den zeitlichen Durchschnittswert der Aufladung und leitet Strom vom Ausgang des Emitterverstärkers 42 ab proportional
dem Durchschnittswert der uadungo Der von der Miller-Integrationsschaltung
76 abgeleitete Strom wird daher vom Eingang des Emitterverstärkers 44 aus abgeleitet, wodurch die Amplitude
des Eingangssignals so weit erhöht wird, wie zum Sättigen
des Verstärkers 20 erforderlich ist, dehe, die vorherbestimmte
uezugsamplitude wird erhöht.
In der nachstehenden Tabelle werden typische Werte für die Schaltungselemente der Schaltungen nach den figuren 2 und 3
angeführt.
1 Ü 9 B ? 2 / 1 3 5 5
Tabelle I
Widerstände | Kiloohm | Ohm | 0hm | 0hm | Ohm | |
R1 | 56 | KiIοohm | Kiloohm | Kiioohm | Kiloohm | |
R2 | 4,7 | Olim | 0hm | Il | Il | Il |
R3 | 47 | Kiloohm | jviloohm | Il | Il | It |
R4 | 10 | Il | megohm | ti | Il | ti |
R5 | 1 | ti | KiIοohm | It | Il | |
R6 | 56 | Il | Il | |||
R7 | 470 | ti | Il | |||
R9 | 10 | Il | Il | |||
R10 | 47 | Il | It | |||
R11 | 1 | Il | ||||
R12 | •3,3 | H | ||||
R13 | 470 | H | ||||
RH | 10 | |||||
R15 | 47 | Kiloohia | ||||
R16 | 10 | ti | ||||
R17 | 15 | Il | ||||
R18 | 22 | |||||
R19 | 3,3 | |||||
R20 | 150 | |||||
R21 | 2,2 | |||||
R22 | 33 | |||||
R23 | 22 | |||||
R24 | 100 | |||||
R25 | 4,7 | |||||
R26 | 56 | |||||
R27 | 4,7 | |||||
R28 | 10 | |||||
R29 | 47 | |||||
R30 | 1 | |||||
R31 | 15 | |||||
R32 | 15 | |||||
R33 | 15 | |||||
R34 | 8,2 | |||||
R35 | 47 | |||||
R39 | 1,2 | |||||
R40 | 39 | |||||
R41 | 820 | |||||
R42 | 15 | |||||
R66 | 680 | |||||
R70 | 100 | |||||
II. üliga3 | ||||||
R80 | 27 | |||||
R82 | 47 | |||||
R86 | 2,2 |
1 | 6 | Kondensatoren | 10 iuikrofarad | Il | |
o1 | Volt | 0,047 | ti | ||
02 | 0,22 | Il | |||
vj3 | 0,047 | Il | |||
u4 | 0,22 | Il | |||
05 | 0,22 | ti | |||
06 | 0,22 | ti | |||
υ7 | 1 | 6 | 125 | Il | |
u8 | 1 | 6 | Volt | 10 | Il |
u9 | V | 0,047 | Il | ||
o10 | 4 | 125 | Il | ||
011 | V | 0,22 | It | ||
G12 | 0,015 | It | |||
013 | 4 | 0,125 | It | ||
014 | 4 | V | 0,125 | Il | |
u15 | V | 0,1 | Il | ||
C18 | 0,1 | Il | |||
019 | 0,22 | M | |||
G20 | 1 | 6 | 10 | Il | |
052 | V | 0,22 | ti | ||
054 | 4 | 125 | |||
062 | V | ||||
alle Transistoren liE 2E3394
Übertrager 34 - 40 kHz keramischer Übertrager, gewerbl.Ausführung
ητο μδ.-109, erhältlich
von iaAöoA DlVIülOii of
.Dynamics Oorporation of America
.Dynamics Oorporation of America
088 10 ν 125 Mikrofarad
Transistor 84 GE 2^3394 An den oben beschriebenen Ausflihrungsf ormen der Erfindung
10 9822/1355
Claims (1)
- PatentansprücheUltrasehallbewegungsdetektorempfanger, der akustische Energie einer in einen zu schützenden Raum ausgestrahlten Trägerwelle empfängt und ein elektrisches Signal erzeugt, das eine Amplitudendemodulation einer empfangenen Welle darstellt, gekennzeichnet durch einen Sättigungsverstärker (20), der das elektrische Signal verstärkt und ein alternierendes Signal erzeugt, das einen ersten Wert aufweist, wenn der absolute Wert eines elektrischen Signals größer ist als eine vorherbestimmte Amplitude, das jedoch einen kleineren Wert als der erste Wert aufweist, wenn der absolute Wert des elektrischen Signals kleiner ist als die vorherbestimmte Amplitude, durch einen aktiven filter (26), der das alternierende Signal empfängt und als Ausgangssignal jedes alternierende Signal weiterleitet, dessen jrrequenz innerhalb eines vorherbestimmten Durchlassbandes liegt, und durch eine Alarm- und Anzeigeschaltung (30), die ein Alarmsignal aufgrund eines Ausgangs signals erzeugt, das mindestens während einer bestimmten Zeitspanne vorliegt.uewegungsdetektorempfanger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarm- und Anzeigeschaltung aufweist einen ersten Integrator (58), der auf eine Hälfte eines jeden Ausgangssignals entsprechend einer halben Welle eines alternierenden Signals anspricht und eine .Ladung mit einem ersten Wert speichert, und der auf die andere Hälfte eines jeden Ausgangssignals anspricht und die Ladung auf einen zweiten kleineren Wert herabsetzt, und einen Amplitudendetektor (60), der ein Alarmsignal erzeugt, wenn die gespeicherte Ladung eine vorherbestimmte Höhe erreicht.Bewegungsdetektorempfanger nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schaltung (32), die die genannte vorherbestimmte iäezugsampiitude verändert direkt proportional zur Durchschnittsladung, aie vom ersten Integrator innerhalb einer109 B !'2/1355vorherbestimmten Zeitspanne gespeichert wird, wobei Änderungen des Pegels von Umgebungsgeräuschsignalen kompensiert werden, die als Ausgangssignale dem ersten Integrator zugeführt werden.4· Uewegungsdetektorempfanger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sättigungsve-rstärker aufweist einen ersten Emitterverstärker (42), der das elektrische Signal als Eingang empfängt, und einen zweiten Smitterverstärker (44), der dem ersten Emitterverstärker nachgeschaltet ist, und dass die genannte Schaltung (32) aus einem Rückkopplungsnetzwerk besteht, das den Ausgang des ersten Emitterverstärkersbelastet direkt proportional zu einem zeitlichen JUurchschnittswert der im ersten Integrator gespeicherten jjadung.5, Bewegungsdetektorempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkopplungsnetzwerk aus einem Integrator und einer Stromableitung besteht, dass der Integrator eine ladung speichert, die direkt proportional des zeitlichen .Durchschnittswertes der im ersten Integrator gespeicherten .Ladung ist, und dass die Stromableitung vom Ausgang des ersten Emitterverstärkers einen Strom ableitet, der direkt proportional der im Rückkopplungsnetzwerkintegrator gespeicherten uadung ist.
>6« i3ewegungsdetektorempfanger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableitung aus einem Transistor (84) besteht, dessen Emitter- und Kollektorelektroden in Reihe geschaltet sind mit dem Ausgang des ersten Emitterverstärkers, und dessen .kollektor- und Basiselektroden in Reihe geschaltet sind mit einem kondensator (88) des Rückkopplungsnetzwerkintegrators, welcher Transistor vom Ausgang des ersten Emitterverstärkera verhältnismäßig wenig Strom ableitet, wenn der erste Integrator weniger als eine vorherbestimmte Ladung speichert, der jedoch einen verhältnismäßig starken Strom ableitet, wenn der erste Integrator eine die vorherbestimmte ladung übersteigende Ladung speichert.1 0 9 tU ? / 1 3 5 57s uewegungsdetektorempfanger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Jj'ilter aufweist einen dritten Emitterverstärker (48), dessen Eingang mit dem Ausgang des Sättigungsverstärkers in Verbindung steht, eine Einitterfolgeschaltung (50), deren Eingang mit dem Ausgang des dritten Emitterverstärkers in Verbindung steht, und ein Zwillings- -T-jj-ilter (46), dessen Eingang mit dem Ausgang der Emitterfolgeschaltung verbunden ist, und dessen Ausgang zum Eingang des dritten Emitterverstärkera zurückgeleitet wird.8<► Bewegungsdetektorempfänger zwecks Verwendung mit einer Einrichtung, die eine Trägerwelle mit einer jfrequenz bis zu 40 kHz erzeugt nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Filter ein jjurchlassband von 50 - 200 Hz aufweist οβ Verfahren zum Ermitteln einer Modulation einer akustischen Trägerwelle, die dem Abfangen der Welle durch ein zu ermittelndes Objekt entspricht, zeijo durch eine gehende Person, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Welle empfangen und ein elektrisches Signal erzeugt wird, das die Amplitudenmodulation der Trägerwelle darstellt, dass das elektrische Signal bis auf einen ersten Wert verstärkt wird, wenn der absolute Wert des elektrischen Signals einen vorherbestimmten Wert übersteigt, und dass das elektrische Signal auf einen niedrigeren als den ersten Wert verstärkt wird, wenn der absolute Wert des elektrischen Signals kleiner ist als der vorherbestimmte Wert, wobei ein alternierendes Signal erzeugt wird, dessen Wellen von Spitze zu Spitze einen ersten Wert aufweisen bei elektrischen Signalen, die den genannten vorherbestimmten Wert übersteigen, dessen Wellen von Spitze zu Spitze einen kleineren Wert ala den genannten ersten Wert aufweisen bei elektrischen Signalen, die kleiner sind als der vorherbestimmte Wert, und dass diejenigen alternierenden Signale ale Ausgangssignal empfangen werden, deren .!frequenz innerhalb eines vorherbestimmten Durehlassbandee liegt, und dass bei einem eine vorherbestimmte10 9 8 2 2/1355- 14 Zeit lang dauernden Signal ein Alarm ausgelöst wird»109822/1355Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87717369A | 1969-11-17 | 1969-11-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2056883A1 true DE2056883A1 (de) | 1971-05-27 |
Family
ID=25369411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702056883 Pending DE2056883A1 (de) | 1969-11-17 | 1970-11-16 | Verfahren und Einrichtung zum Er mitteln einer Modulation einer akustischen Tragerwelle |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3662371A (de) |
JP (1) | JPS4830199B1 (de) |
DE (1) | DE2056883A1 (de) |
FR (1) | FR2069471A5 (de) |
GB (1) | GB1319092A (de) |
NL (1) | NL7016278A (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3824532A (en) * | 1971-09-27 | 1974-07-16 | Us Air Force | Seismic signal intrusion detection classification system |
US3828336A (en) * | 1973-07-12 | 1974-08-06 | Dynamics Corp Massa Div | Intrusion alarm system with improved air turbulence compensation |
JPS51126171A (en) * | 1974-12-23 | 1976-11-04 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Detecting device of moving object |
US4951045A (en) * | 1989-03-29 | 1990-08-21 | Intelligent Safety Technology, Inc. | Portable electronic warning device for temporary conditions |
US5440290A (en) * | 1993-06-07 | 1995-08-08 | Tecsec Incorporated | Proximity detection device for protection of personnel against exposure to hazardous radio frequency radiation |
AU7253094A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Sentrol, Inc. | Glass break detector having reduced susceptibility to false alarms |
US5539705A (en) * | 1994-10-27 | 1996-07-23 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Ultrasonic speech translator and communications system |
US6353385B1 (en) | 2000-08-25 | 2002-03-05 | Hyperon Incorporated | Method and system for interfacing an intrusion detection system to a central alarm system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3258762A (en) * | 1966-06-28 | Bistable multivibrator means | ||
US2767393A (en) * | 1953-08-03 | 1956-10-16 | Kidde & Co Walter | Approach alarm system with unwanted signal elimination |
US2782405A (en) * | 1954-05-27 | 1957-02-19 | Motorola Inc | Apparatus for detecting motion in a bconfined space |
-
1969
- 1969-11-17 US US877173A patent/US3662371A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-11-06 NL NL7016278A patent/NL7016278A/xx unknown
- 1970-11-16 FR FR7040939A patent/FR2069471A5/fr not_active Expired
- 1970-11-16 JP JP45100956A patent/JPS4830199B1/ja active Pending
- 1970-11-16 DE DE19702056883 patent/DE2056883A1/de active Pending
- 1970-11-16 GB GB5448870A patent/GB1319092A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1319092A (en) | 1973-05-31 |
JPS4830199B1 (de) | 1973-09-18 |
NL7016278A (de) | 1971-05-19 |
US3662371A (en) | 1972-05-09 |
FR2069471A5 (de) | 1971-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0953805B1 (de) | Flammendetektor | |
DE2400641A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum feststellen und orten eines spontanen lecks oder leitungsbruches zwischen zwei ueberwachungsstationen in einer fluessigkeit unter druck fuehrenden rohrleitung | |
DE2431999A1 (de) | Bruchdetektor | |
DE2056883A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Er mitteln einer Modulation einer akustischen Tragerwelle | |
DE2239763C3 (de) | Alarmanlage | |
DE2131113A1 (de) | Raumschutz- und Warneinrichtung mit Turbulenzausgleich | |
DE1907587A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrueckung von falschem Alarm in einem elektrischen Schutzsystem | |
DE2710834A1 (de) | Einbruch-alarmsystem | |
CH661135A5 (de) | Vorrichtung zum ueberwachen von gepanzerten raeumen, insbesondere von tresoren und kassenschraenken, und zum erzeugen eines alarmsignales, wenn ein einbruchversuch unternommen wird. | |
DE2604753A1 (de) | Hochimpedanz-schaltkreisanordnung mit ionisationsrauchsensoren | |
DE2329580A1 (de) | Einbruchsalarmanlage | |
DE2115759B2 (de) | Feuermeldeanlage | |
CH674343A5 (de) | ||
DE673988C (de) | Mehrkreisiger Empfaenger mit selbsttaetiger Schwundreegelung | |
DE2519267A1 (de) | Brandmelder | |
DE3023151A1 (de) | Vorverstaerker | |
DE2849374A1 (de) | Schaltungsanordnung zum unterdruecken von stoerungen infolge von beschaedigungen in einer schallplatte | |
DE2645705C3 (de) | Blutdruckmesser | |
DE1948867A1 (de) | Alarmvorrichtung | |
DE2937686A1 (de) | Kombinationsdetektor | |
DE2361700C3 (de) | Kabeladerprüfgerät | |
DE1156004B (de) | Staendig auf Betriebsbereitschaft ueberwachbare Geraeuschmeldeeinrichtung | |
DE2362039A1 (de) | Vorrichtung zum erfassen bzw. verarbeiten elektrischer signale | |
DE2852971C2 (de) | Feuermelder | |
DE3433087C2 (de) |