DE2327497C3 - Detector for changes in resistance with a downstream alarm device - Google Patents
Detector for changes in resistance with a downstream alarm deviceInfo
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Description
dung vor allem darin, daß der Melder sich ständig als Ganzes selbst überwacht und bei Ausfall und/ oder Änderung eines Schaltungsteiles oder auch Schaltungselements eine Meldung abgibt. So kann beim bekannten nicht unterschieden werden, falls die Schwingungen angefacht werden oder aussetzen, ob diese Zustandsänderung tatsächlich auf eine Änderung der (zu überwachenden) physikalischen Größe oder auf den Melder oder dessen Komponenten zurückzuführen ist. Zur Überprüfung der Betriebsbereitschaft käme allenfalls eine Maßnahme vergleichbar der im Zusammenhang mit der CH-PS 4 68 683 geschilderten Brandprobe in Betracht, im Falle der DE-AS 14 66 554 also Schaffung eines »künstlichen« Füllstandes durch Eintauchen des Fühlers in eine Materialprobe oder Zuschalten einer Impedanz zwischen die Klemmen des Gebers.The main reason for this is that the detector constantly monitors itself as a whole and in the event of failure and / or change of a circuit part or circuit element issues a message. So can can not be differentiated when known, if the vibrations are fanned or stop, whether this change of state is actually due to a change in the (to be monitored) physical Size or can be traced back to the detector or its components. To check the operational readiness at most a measure comparable to the fire test described in connection with CH-PS 4 68 683 would come into consideration, im Case of DE-AS 14 66 554 thus creating an "artificial" level by immersing the Sensor in a material sample or switching on an impedance between the terminals of the encoder.
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
F i g. 1 eine zum Stand der Technik 7ählfinilp. Schaltungsanordnung eines Feuerwarngeräts,F i g. 1 a prior art 7ählfinilp. Circuit arrangement of a fire alarm device,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Melders nach der Erfindung,Fig. 2 shows a first embodiment of a detector according to the invention,
F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Melders unter Verwendung einer integrierten Schaltung,F i g. 3 shows a second exemplary embodiment of a detector using an integrated circuit,
F i g. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines MeI- as ders nach der Erfindung als Variante zu den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anordnungen,F i g. 4 shows a third exemplary embodiment of a MeI- as alternatively according to the invention as a variant of the arrangements shown in FIGS. 2 and 3,
F i g. 5 eine Zusammenschaltung von mehreren parallelgeschalteten, sich gegenseitig und selbsttätig überwachenden Einzelmeldern,F i g. 5 an interconnection of several parallel-connected, mutually and automatically monitoring single detectors,
Fig. 6 eine Zusammenschaltung von mehreren in Serie geschalteten, sich gegenseitig und selbsttätig überwachenden Einzelmeldern,6 shows an interconnection of several in series, mutually and automatically monitoring single detectors,
F i g. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteeinrichtung, F i g. 7 an embodiment of an evaluation device,
F i g. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Melders nach der Erfindung zur Überwachung von Füllständen,F i g. 8 an embodiment of a detector according to the invention for monitoring fill levels,
Fig. 9 eine Abwandlung der in Fig. 8 dargestellten Melderanordnung,FIG. 9 shows a modification of that shown in FIG Detector arrangement,
Fig. IG eine weitere Abwandlung eines Melders nach der Erfindung zur Überwachung von Temperaturen. Fig. IG a further modification of a detector according to the invention for monitoring temperatures.
In F i g. 1 ist ein herkömmlicher Melder für Widerstandsänderungen, ein sogenannter Ionisationsmelder, beispielsweise dargestellt. Es besteht aus einem Änderungen von physikalischen Größen in Widerstandsänderungen zwischen seinen Klemmen umsetzenden Geber 1, einem Schwellwertverstärker Vs und einer Alarmeinrichtung A. Der Geber ist beispielsweise eine Ionisationskammer. Diese besteht aus einer radioaktiven Strahlenquelle 2, z. B. eine Americium-241- oder eine Cäsium-137-OueIIe. geringer Dosisleistung. Diese Quelle ist auf einer gleichzeitig als Elektrode 3 dienenden Trägerplatte angeordnet. Dem Strahler gegenüber ist eine Elektrode 4 vorgesehen. Beide Elektroden bilden die Klemmen des Gebers 1.In Fig. 1 shows a conventional detector for changes in resistance, a so-called ionization detector, for example. It consists of a transmitter 1 converting changes in physical quantities into resistance changes between its terminals, a threshold amplifier V s and an alarm device A. The transmitter is, for example, an ionization chamber. This consists of a radioactive source 2, z. B. an americium-241 or a cesium-137 oil. low dose rate. This source is arranged on a carrier plate which simultaneously serves as electrode 3. An electrode 4 is provided opposite the radiator. Both electrodes form the terminals of the transmitter 1.
Der Schwellwertverstärker Vs ist zweistufig aufgebaut. Er weist einen als Source-Stufe geschalteten Metalloxid-Feldeffekt-Transistor 5, im folgenden MOSFET genannt, mit Gate-Ableitwiderstand 6, Drain-Widerstand 7 und Source-Widerstand 8 auf. Die Basis des nachfolgenden Transistors 9 ist galvanisch mit dem Drain-Anschluß des MOSFET 5 verbunden. Im Kollektorkreis des Transistors 9 liegt ein Relais iö. dessen Spuie von einer Freiiaufdiode 11 überbrückt ist. Das Relais 10 weist einen Umschallkontakt 12 auf. Mittels dieses Kontaktes kann eine Alarmeinrichtung A, in diesem Fall ein Glühlampenpaar 13, 14 eingeschaltet werden.The threshold amplifier V s is constructed in two stages. It has a metal oxide field effect transistor 5, referred to below as a MOSFET, with a gate bleeder resistor 6, a drain resistor 7 and a source resistor 8, connected as a source stage. The base of the following transistor 9 is galvanically connected to the drain connection of the MOSFET 5. In the collector circuit of the transistor 9 there is a relay iö. whose coil is bridged by a free diode 11. The relay 10 has a transfer contact 12. An alarm device A, in this case a pair of incandescent lamps 13, 14, can be switched on by means of this contact.
Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Ionisationsnielders geht aus folgendem hervor:How the ionization shield described above works emerges from the following:
Nach Anlegen der Betriebsspannung Un wandern — bedingt durch die Ionisation — Elektronen zur Elektrode 4, die Ionen zur Elektrode 3. Es fließt ein Strom, welcher einen Spannungsabfall über dem Gate-Widerstand 6 zur Folge hat. Ist der Spannungsabfall an diesem Widerstand 6 genügend groß, so wird der MOSFET durchgesteuert, wodurch wiederum der Transistor 9 ebenfalls durchgesteuerl wird. Als Folge davon zieht Relais 10 an und betätigt den Umschaltkontakt 12. Lampe 13 leuchtet auf.After the operating voltage U n has been applied , electrons migrate to electrode 4 and the ions to electrode 3 due to the ionization. A current flows which results in a voltage drop across gate resistor 6. If the voltage drop across this resistor 6 is sufficiently large, the MOSFET is turned on, whereby the transistor 9 is again turned on. As a result, relay 10 picks up and actuates the changeover contact 12. Lamp 13 lights up.
Ändert sich die Ionisation in der Ionisationskammer, beispielsweise durch Brandgase oder Rauchpartikeln, so vermindert sich der Stromfluß durch die Innisntionskammpr l bzw. durch den Gate-Widcrstand 6. Unterhalb einer bestimmten Spannung über dem Gate-Widerstand sperrt der MOSFET S, das Relais 10 fällt ab und legt die Lampe 14 an die Betriebsspannung U11. If the ionization in the ionization chamber changes, for example due to combustion gases or smoke particles, the current flow through the Innisntionskammpr l or through the gate resistor 6. Below a certain voltage across the gate resistor, the MOSFET S blocks, the relay 10 drops and applies the lamp 14 to the operating voltage U 11 .
Eine Verschlechterung des Isolationswiderstandes in dem Geber 1, der Ionisationskammer, oder ein Defekt der Transistoren S und/oder 9 tritt beim Normalbetrieb eines solchen Ionisationsmelders nicht in Erschc;hung und kann in der Regel erst beim Brandversuch festgestellt werden. Andererseits kann durch Veränderung der elektrischen Parameter der Schaltung ein Fehlalarm ausgelöst wfden.A deterioration in the insulation resistance in the transmitter 1, the ionization chamber, or a defect in the transistors S and / or 9 does not occur during normal operation of such an ionization detector ; hung and can usually only be determined during the fire test. On the other hand, changing the electrical parameters of the circuit can trigger a false alarm.
Um diesen Mangel zu beheben, wird die in F i g. 1 dargestellte Schaltung durch Mittel zur selbsttätigen Überwachung in Form einer Rückkopplungsschaltung erweitert. Dies ist in der Schaltungsanordnung der F i g. 2 beispielsweise dargestellt. In den F i g. 1 und 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. To remedy this deficiency, the in F i g. 1 circuit shown by means of automatic Monitoring in the form of a feedback circuit expanded. This is in the circuitry of the F i g. 2 shown for example. In the F i g. 1 and 2, the same parts are provided with the same reference numerals.
Gegenüber der Anordnung der Fig. 1 unterscheidet sich die in F i g. 2 dargestellte Melderanordnung durch eine aus einem /?C-Glied, Widerstand 15 und Kondensator 16 bestehende Rückkopplung vom Ausgang des Schwellwertverstärkers auf den Eingang desselben. Diese Rückkopplung wird durch das Relais 10 bewirkt, dessen Schaltkontakte bei Erregung den Widerstand 15 des ÄC-Gliedes an Massepotential oder an eine gegenüber der Betriebsspannung noch negativere Spannung U_ legen. Im nicht erregten Zustand ist der genannte Widerstand über den Schaltkontakt 12 an U11 gelegt.Compared to the arrangement of FIG. 1, the one in FIG. The detector arrangement shown in FIG. 2 by means of a feedback system consisting of a /? C element, resistor 15 and capacitor 16 from the output of the threshold amplifier to the input of the same. This feedback is brought about by the relay 10, the switching contacts of which, when energized, connect the resistor 15 of the AC element to ground potential or to a voltage U_ which is even more negative than the operating voltage. In the non-excited state, said resistor is connected to U 11 via switching contact 12.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnu. j gemäß F i g. 2 geht aus folgendem hervor:The mode of operation of the circuit arrangement. j according to F i g. 2 follows from the following:
Beim Anlegen der Betriebsspannung Un steigt die Spannung am Kondensator 16 und damit auch an den Klemmen des Gebers 1 nach dem Exponentialgesetz an. Die Anstiegsgeschwindigkeit ist durch das RC-Glied 15, 16 definiert. Dieser Spannungsanstieg dauert so lange an, bis die Gate-Spannung am MOSFET ausreicht, diesen durchzusteuern. Als Folge davon steuert auch Transistor 9 durch, das Relais 10 zieht an.When the operating voltage U n is applied , the voltage on the capacitor 16 and thus also on the terminals of the encoder 1 increases according to the exponential law. The rate of rise is defined by the RC element 15, 16. This increase in voltage continues until the gate voltage at the MOSFET is sufficient to control it. As a result, transistor 9 also turns on, relay 10 picks up.
Der Schaltkontakt 12 des Relais 10 legt das schalterseitige Ende des Widerstandes 15 an Masse oder an die genannte negative Spannung U_, wodurch der Kondensator 16 über diesen Widerstand entladen wird, unterschreitet die Spannung an den Platten dieses Kondensators einen bestimmten Wert, fällt das Relais 10 wieder ab, der Aufladevorgang des Kon-The switching contact 12 of the relay 10 connects the switch-side end of the resistor 15 to ground or to the aforementioned negative voltage U_, whereby the capacitor 16 is discharged via this resistor, if the voltage on the plates of this capacitor falls below a certain value, the relay 10 drops again from, the charging process of the
densators beginnt von neuem. Am Kollektor des Transistors 9 entsteht eine annähernd rechteckförmige Spannung mit einer Amplitude von annähernd Un. Die Frequenz dieser Spannung wird im wesentlichen von der Zeilkonslanle des aus dem Widerstand 15 und Kondensator 16 bestehenden /?C-Gliedes bestimmt. Diese zwischen Kollektor des Transistors 9 und insasse oder UH abgreifbare Spannung U9 gibt in eindeutiger Weise Aufschluß über die Funktionstüchtigkeit des Indikators und über Veränderungen des lonisationsvermögens innerhalb de. Ionisationskammer 1.densators starts all over again. An approximately square-wave voltage with an amplitude of approximately U n arises at the collector of transistor 9. The frequency of this voltage is essentially determined by the Zeilkonlanle of the resistor 15 and capacitor 16 /? C element. This voltage U 9 , which can be tapped off between the collector of the transistor 9 and the occupant or U H, provides unambiguous information about the functionality of the indicator and about changes in the ionization capacity within de. Ionization chamber 1.
Es können im wesentlichen vier unterschiedliche Zustände des Melders auftreten:There are essentially four different detector states that can occur:
a) Die Ausgangsspannung U9 hat eine Amplitude von annähernd Un, ihre Frequenz entspricht dem durch das ÄC-GIied bestimmten »Sollwert«,a) The output voltage U 9 has an amplitude of approximately U n , its frequency corresponds to the "nominal value" determined by the C-element,
b) die Frequenz der Ausgangsspannung LZ9 weicht von diesem »Sollwert« ab,b) the frequency of the output voltage LZ 9 deviates from this »setpoint«,
c) die Ausgangsspannung U9 ist keine Wechselspannung mehr, ihre Amplitude beträgt annähernd U11, c) the output voltage U 9 is no longer an alternating voltage, its amplitude is approximately U 11 ,
d) die Amplitude der Ausgangsspannung U9 ist auf annähernd die Restspannnung des Transistors 9 gesunken, es sind keine Schwingungen mehr feststellbar. d) the amplitude of the output voltage U 9 has dropped to approximately the residual voltage of the transistor 9, and vibrations can no longer be detected.
Im Fall a) ist der Melder funktionsbereit, das Ionisationsvermögen in der Ionisationskammer 1 hat sich praktisch nicht verändert.In case a) the detector that has ionization capacity in ionization chamber 1 is ready for operation practically does not change.
In. Fall b) ist die Funktionsbereitschaft des Melders nicht mehr zu 100 Prozent gegeben. Es haben sich aktive oder passive Komponenten des Indikators, seine Versorgungsspannung U1, oder andere Größen verändert, die eine Überprüfung notwendig machen.In. Case b) the detector is no longer 100 percent operational. Active or passive components of the indicator, its supply voltage U 1 , or other variables have changed that make a check necessary.
Im Fall c) ist der Melder defekt.In case c) the detector is defective.
Im Fall d) ist der Transistor 9 durchgesteuert: Brandgase oder Rauchteilchen in der Ionisationskammer haben den Melder zum Ansprechen gebracht.In case d) the transistor 9 is turned on: Fire gases or smoke particles in the ionization chamber caused the detector to respond.
Zur Unterscheidung der geschilderten vier Betriebszustände des Melders kann neben der Kollektorspannung des Transistors 9 auch die Spannung IZ16 zwischen den Platten des Kondensators 16 herangezogen werden. Auch diese Spannung IZ16 ist eine Wechselspannung mit einer durch das RC-GYicd 15, 16 definierten Frequenz, jedoch kleinerer Amplitude als die am Kollektor des Transistors 9 abgreifbare Wechselspannung. In addition to the collector voltage of the transistor 9, the voltage IZ 16 between the plates of the capacitor 16 can also be used to differentiate between the four operating states of the detector. This voltage IZ 16 is also an alternating voltage with a frequency defined by the RC-GYicd 15, 16, but with a smaller amplitude than the alternating voltage that can be tapped off at the collector of the transistor 9.
Darüber hinaus vermittelt die genannte Spannung ί/1β eine weitere, für die Funktionstüchtigkeit und Ansprechempfindlichkeit des Melders charakteristische Information.In addition, the mentioned voltage ί / 1β provides additional information that is characteristic of the functionality and responsiveness of the detector.
Wie vorstehend erwähnt, ist diese Spannung eine annähernd rechteckförmige Wechselspannung mit durch das ÄC-Glied 15, 16 definierten Frequenz. Im Gegensatz zur Spannung am Kollektor des Transistors 9 schwankt diese Spannung Ule zwischen folgenden zwei Gleichspannungspegeln IZ1 und U2: As mentioned above, this voltage is an approximately square-wave alternating voltage with a frequency defined by the AC element 15, 16. In contrast to the voltage at the collector of transistor 9, this voltage U le fluctuates between the following two DC voltage levels IZ 1 and U 2 :
Ut: Ist der Widerstand 15 mit der Versorgungsspannung UR verbunden, so lädt sich der Kondensator f ö über den genannten Widerstand auf, so lange, bis die Spannung über dem Gate-Widerstand 6 den MOSFET 5 durchsteuert. Dieser Spannung am Gate entspricht eine bestimmte Spannung über dem Kondensator, da der Widerstand 5, die Ionisationskammer 1 und der Gate-Widerstand eine Spannungsteilerkette zwischen UB und Masse bilden. U t : If the resistor 15 is connected to the supply voltage U R , then the capacitor f ö is charged via the mentioned resistor until the voltage across the gate resistor 6 controls the MOSFET 5. This voltage at the gate corresponds to a certain voltage across the capacitor, since the resistor 5, the ionization chamber 1 and the gate resistor form a voltage divider chain between U B and ground.
l/ä: Nach dem Durchsteuern des MOSFET 5 zieht das Relais 10 an, und der Widerstand 15 wird mittels Schalter 12 an U_ gelegt. Die Entladung des Kondensators 16 über den Widerstand 15 dauert so lange an, bis die Spannung am Gate des MOSFET 5 nicht mehr ausreicht, diesen durchzusteuern. Im Zeitpunkt des Sperrens dieses MOSFET liegt eine bestimmte Spannung zwischen den Platten des Kondensators 16. Diese unierscheidet sich von dem oben definierten Spannungspegel IZ1, bedingt durch die Hysteresis desl / ä : After the MOSFET 5 has been turned on, the relay 10 picks up, and the resistor 15 is connected to U_ by means of switch 12. The discharge of the capacitor 16 via the resistor 15 continues until the voltage at the gate of the MOSFET 5 is no longer sufficient to control it. At the time this MOSFET is blocked, there is a certain voltage between the plates of the capacitor 16. This differs from the voltage level IZ 1 defined above, due to the hysteresis of the
ίο Schwellwertverstärkers, in ganz bestimmter Weise. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Pegel U2 kleiner als der Pegel U1. ίο Threshold amplifier, in a very specific way. In the exemplary embodiment shown, this level U 2 is lower than the level U 1 .
Die beiden Pegel U1 und U2 sind ein Maß für die Funktionstüchtigkeit und Ansprechempfindlichkeit des Melders. Dies geht aus folgendem hervor:The two levels U 1 and U 2 are a measure of the functionality and responsiveness of the detector. This can be seen from the following:
Ändert sich aus irgendeinem Grunde der Wert des Widerstandes 6, die Betriebsspannung, die Ansprechschwelle des Schwellwertverstärkers od. dgl., so wirktIf for any reason the value of the resistor 6, the operating voltage, the response threshold changes of the threshold amplifier or the like, so acts
to sich dann ebenfalls das Spannungsteilerverhältnis der Spannungsteilerkette 15, 1, 6 ändert. Somit kann neben der Spannung am Kollektor des Transistors 9 auch die Spannung (Z19 zwischen den Platten des Kondensators 16 auf die noch zu beschreibende Weise weiterverarbeitet werden. Im letztgenannten Fall ist es jedoch zweckmäßig, nicht direkt die Spannung U1n einer meist räumlich vom Indikator getrennten Auswerteeinrichtung zuzuführen, sondern einen Impedanzwandler dazwischenzuschalten. to then also the voltage divider ratio of the voltage divider chain 15, 1, 6 changes. Thus, in addition to the voltage at the collector of the transistor 9, the voltage (Z can be further processed 19 between the plates of the capacitor 16 to the manner to be described. In the latter case, however, it is expedient, not directly the voltage U 1n a generally spatially by the indicator separate evaluation device, but to connect an impedance converter in between.
Aus den obigen Darlegungen wird ein weiterer großer Vorteil des vorgeschlagenen Indikators deutlich: Der Arbeitspunkt des Indikators »pendelt« sozusagen stets um seinen Bereich größter Ansprechempfindlichkeit. Änderungen der Dosisleistung der Strahlenquelle oder sonstige, sich nachteilig auf die Ansprechschwelle des Melders auswirkende Umgebungseinflüsse werden ausgeregelt.From the above, another major advantage of the proposed indicator becomes clear: The working point of the indicator "oscillates", so to speak, always around its area of greatest sensitivity. Changes in the dose rate of the radiation source or other, adversely affecting the Environmental influences affecting the response threshold of the detector are regulated.
Bedingt durch die genannten Pendelungen, kommt man daher auch mit geringeren Dosisleistungen der Strahlenquelle aus. Dies wiederum ermöglicht es, geringeren Aufwand bei der Abschirmung der Strahlenquelle zu treiben.Due to the mentioned oscillations, one also comes with lower dose rates of the Radiation source. This in turn makes it possible to reduce the effort involved in shielding the radiation source to drift.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Auswertung der ein Maß für die Funktionsbereitschaft des Melders nach F i g. 2 darstellenden Ausgangsspannungen U9 bzw. t/16 ist in F i g. 7 dargestellt.A possible embodiment of a circuit arrangement for evaluating a measure of the operational readiness of the detector according to FIG. 2 representing output voltages U 9 and t / 16 is shown in FIG. 7 shown.
Diese Auswerteschaltung besteht aus einem Schmitt-Trigger 17, dem ein monostabiler Multivibrator 18 nachgeschaltet ist. An den Q-Ausgang des Multivibrators 18 schließt sich ein Tiefpaß, bestenend aus dem Widerstand 19 und dem Kondensator 20, an. Die an den Platten des Kondensators 20 anliegende Spannung U,B kann an einem Spannungs-This evaluation circuit consists of a Schmitt trigger 17, which is followed by a monostable multivibrator 18. The Q output of the multivibrator 18 is followed by a low-pass filter, best made up of the resistor 19 and the capacitor 20. The voltage U, B applied to the plates of the capacitor 20 can be applied to a voltage
messer 21 abgelesen werden. Vorzugsweise findet ein Spannungsmesser Verwendung mit durch den Zeiger betätigten, auf der Ableseskala verschiebbaren Schaltkontakten. Über- oder unterschreitet die Spannung U<,0 definierte Werte, so werden die Kontakte geschlossen und beispielsweise Alarmlampen A od. dgl. eingeschaltet. Schmitt-Trigger, monostabiler Multivibrator und auch derart aufgebaute Spannungsmesser sind bekannt und werden nicht näher erläutert.knife 21 can be read. A voltmeter is preferably used with switch contacts actuated by the pointer and displaceable on the reading scale. Above or below the voltage V <0 defined values, then the contacts are closed and, for example, alarm lamps A od. Like. Turned on. Schmitt triggers, monostable multivibrators and voltmeters constructed in this way are known and will not be explained in more detail.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung geht aus folgendem hervor:The mode of operation of this circuit arrangement can be seen from the following:
Entspricht die Spannung am Kollektor des Transistors 9 (Fig. 2) bezüglich Amplitude und Frequenz dem Sollwert (Fall a), so schaltet der Schmitt-TriggerCorresponds to the voltage at the collector of transistor 9 (Fig. 2) in terms of amplitude and frequency the setpoint (case a), the Schmitt trigger switches
17 bei jedem Überschreiten eines bestimmten Spannungswertes, der größer als die Restspannung des Transistors 9 sein soll, durch. An seinem Ausgang entsteht ein L-Signal, welches den monostabilen Multivibrator 18 setzt. Die Eigenzeit des monostabilen Multivibrators 18 soll kleiner sein als die Periodendauer von U9. Der Tiefpaß 20, 19 integriert diese Ausgangsspaenung U16. An den Platten des Kondensators 20 bildet sich eine Spannung U20 aus, welche den zeitlichen Mittelwert von Uls proportional ist. Die Anzeige am Instrument 21 ist ein Maß für die Frequenz dieser Spannung Ule und somit auch ein Maß für die Frequenz der Spannung am Kollektor des Transistors 9.17 each time a certain voltage value is exceeded, which should be greater than the residual voltage of the transistor 9, through. An L signal is generated at its output, which sets the monostable multivibrator 18. The proper time of the monostable multivibrator 18 should be smaller than the period of U 9 . The low-pass filter 20, 19 integrates this output pairing U 16 . To the plates of the capacitor 20, a voltage U is 20 made of, which is the time average of U ls proportional. The display on the instrument 21 is a measure of the frequency of this voltage U le and thus also a measure of the frequency of the voltage at the collector of the transistor 9.
Unter- oder überschreitet die Frequenz dieser Spannung einen einstellbaren Wert, so werden einer der beiden Kontakte am Instrument 21 geschlossen.If the frequency of this voltage falls below or exceeds an adjustable value, one of the two contacts on the instrument 21 closed.
Erreicht die Amplitude der Spannung U9 nicht den zum Durchschalten des Schmitt-Trießers 17 erforderlichen Wert, so verbleibt der monostabile Multivibra- ao tor 18 im Ruhezustand. Die Spannung am Kondensator 20 bleibt dann ebenfalls unter einem bestimmten Wert. Auch dann wird mittels der Kontakte des Instruments 21 Alarm ausgelöst.If the amplitude of the voltage U 9 does not reach the value required to switch the Schmitt-Trießer 17 through, the monostable multivibrator 18 remains in the idle state. The voltage across the capacitor 20 then also remains below a certain value. Then, too, an alarm is triggered by means of the contacts of the instrument 21.
Ebenso löst ein andauerndes Gesetztsein des monostabilen Multivibrators 18 Alarm aus, wenn die Spannung U9 ständig oberhalb der Schwellspannung am Eingang des Schmitt-Triggers 17 bleibt.Likewise, if the monostable multivibrator 18 is set continuously, it triggers an alarm if the voltage U 9 constantly remains above the threshold voltage at the input of the Schmitt trigger 17.
Um nun die beiden unter b) und d) geschilderten Zustände des Melders unterscheiden zu können, d. h. zwischen Störung des Melders und tatsächlichem Brandausbruch unterscheiden zu können, wird folgendes vorgeschlagen:In order to be able to differentiate between the two states of the detector described under b) and d), d. H. To be able to differentiate between the disturbance of the detector and the actual outbreak of fire becomes the following suggested:
An den ersten Eingang eines UND-Gliedes 23 wird unter Zwischenschaltung eines aus einem Widerstand 24 und eines Kondensators 25 bestehenden Tiefpasses der "Ö-Ausgang des Schmitt-Triggers 17 angeschlossen, während der zweite Eingang des UND-Gliedes unter Zwischenschaltung eines weiteren Tiefpasses 26, 27 und eines Inverters 28 an den Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 18 angeschlossen ist. In einer anderen Variante kann auch der Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 18 unter Zwischenschaltung des Tiefpasses 26', 27' an den genannten zweiten Eingang des UND-Gliedes 23 angeschaltet werden. Der Ausgang des UND-Gliedes 23 kann eine weitere Alarmeinrichtung 29 betätigen. Die beiden Tiefpässe 24, 25 und 26, 27 sind so auszulegen, daß bei Ausgangssignalen des Schmitt-Triggers 17 und des monostabilen Multivibrators 18 die Spannungen an den Eingängen des UND-Gliedes 23 nicht ausreichen, dieses seinen Ausgangszustand ändern zu lassen. Als weitere Varianten können zwischen den genannten Tiefpässen 24, 25 und 26, 27 jeweils ein Schmitt-Trigger 29 bzw. 30 geschaltet werden. A resistor is connected to the first input of an AND element 23 with the interposition of a resistor 24 and a capacitor 25 existing low pass the "Ö output of the Schmitt trigger 17 connected, while the second input of the AND gate with the interposition of another Low-pass filter 26, 27 and an inverter 28 are connected to the Q output of the monostable multivibrator 18 is. In another variant, the Q output of the monostable multivibrator 18 with the interposition of the low-pass filter 26 ', 27' to the mentioned second input of the AND element 23 be switched on. The output of the AND element 23 can activate a further alarm device 29. The two low-pass filters 24, 25 and 26, 27 are to be designed in such a way that the output signals of the Schmitt trigger 17 and of the monostable multivibrator 18, the voltages at the inputs of the AND gate 23 not enough to let this change its initial state. Further variants can be between a Schmitt trigger 29 and 30, respectively, can be connected to said low-pass filters 24, 25 and 26, 27.
Die oben beschriebene Auswerteschaltung ist lediglich als beispielhaft anzusehen. Es ist dem auf diesem Gebiet angesprochenen Fachmann unter Verwendung bekannter Bausteine der Analog- und/oder Digital-Technik belassen, eine jeweils für den gewünschten Zweck geeignete optimale Auswerteeinrichtung zu realisieren.The evaluation circuit described above is only to be regarded as an example. It's on that This field addressed expert using known building blocks of the analog and / or Leave digital technology, an optimal evaluation device suitable for the desired purpose to realize.
In F i g. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Melders nach der Erfindung als Variante zu der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 dargestelltIn Fig. 3 is a second embodiment of a detector according to the invention as a variant of that Circuit arrangement according to FIG. 2 shown
In diesem Ausfuhrungsbeispiel findet eine integrierte Schaltung, bestehend aus einem Metalloxid-Feldeffekt-Transistor 31, einem bipolaren Transistor 32 und einem zwischen Drain- bzw. Basis-Anschluß des MOSFET bzw. bipolaren Transistors und dessen Emitteranschluß geschaltetem Widerstand 33 Verwendung. Eine derartige integrierte Schaltung ist unter der Bezeichnung TAA 320 auf dem Markt erhältlich. Durch ihre Verwendung gestaltet sich der Aufbau eines Melders gemäß F i g. 2 besonders einfach, da ihr Ausgangsstrom so groß ist, um ein Relais 34 zu erregen. Auch dieser Melder is.t mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Überwachung seiner Funktionsbereitschaft versehen. Diese unterscheidet sich jedoch von der im Zusammenhang mit der in F i g. 2 beschriebenen Schaltungsanordnung durch eine andersartige Rückkopplung.In this exemplary embodiment there is an integrated Circuit consisting of a metal oxide field effect transistor 31, a bipolar transistor 32 and one between the drain or base terminal of the MOSFET or bipolar transistor and its Emitter connection switched resistor 33 use. One such integrated circuit is available on the market under the designation TAA 320. The Structure of a detector according to FIG. 2 particularly easy, as its output current is so large, to a relay 34 to excite. This detector is also equipped with a device for automatic monitoring of its Provide functional readiness. However, this differs from that in connection with the in F i g. 2 by a different type of feedback.
Der Gate-Widerstand 15' ist nunmehr über einen durch das Relais 34 betätigbaren Schaltkontakt 35 mit Masse verbunden. Zwischen Gate-Anschluß des MOSFET 31 und Masse liegt ein Kondensator 36. Die Ionisationskammer 1 liegt zwischen Gate-Anschluß u.id der Betriebsspannung U11. The gate resistor 15 'is now connected to ground via a switching contact 35 which can be actuated by the relay 34. A capacitor 36 is located between the gate connection of the MOSFET 31 and ground. The ionization chamber 1 is located between the gate connection u.id of the operating voltage U 11 .
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 geht aus folgendem hervor:The mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 3 results from the following:
Kurz na^ii dem Anlegen der Betriebsspannung U;l ist der MOSFET 31 durchgesteuert, ebenso der Transistor 32. Das Relais 34 ist erregt. Der als Ruhekontakt ausgebildete Kontakt 35 trennt den Widerstand 15' von Masse. Am Kondensator liegt kurz nach dem Anschalten der Betriebsspannung praktisch die Spannung Null an. Bedingt durch den endlichen Widerstand zwischen den Elektroden 3, 4 der Ionisationskammer 1, steigt die Spannung zwischen den Platten des Kondensators 36 langsam an. Erreicht diese Spannung einen bestimmten Wert, so wird der MOSFET 31 gesperrt, das Relais 34 fällt ab und schließt den Kontakt 35, wodurch der Kondensator 36 entladen wird. Das Relais zieht wieder an, und die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich. Am Kollektor des Transistors 32 ensteht eine annähernd rechteckförmig; Spannung U32, vergleichbar mit der am Kollektor des Transistors 9 entstehenden Spannung U9 (F i g. 2). Diese Spannung kann nun in der gleichen Weise wie oben beschrieben mittels einer F i g. 7 entsprechenden Auswerteschaltung weiterverarbeitet werden.Shortly after the application of the operating voltage U ; l , the MOSFET 31 is turned on, as is the transistor 32. The relay 34 is energized. The contact 35 designed as a normally closed contact separates the resistor 15 'from ground. Shortly after the operating voltage is switched on, practically zero voltage is applied to the capacitor. Due to the finite resistance between the electrodes 3, 4 of the ionization chamber 1, the voltage between the plates of the capacitor 36 increases slowly. If this voltage reaches a certain value, the MOSFET 31 is blocked, the relay 34 drops out and closes the contact 35, whereby the capacitor 36 is discharged. The relay picks up again and the processes described above are repeated. At the collector of transistor 32 there is an approximately rectangular shape; Voltage U 32 , comparable to the voltage U 9 arising at the collector of transistor 9 (FIG. 2). This voltage can now be adjusted in the same way as described above by means of a FIG. 7 corresponding evaluation circuit can be further processed.
An die Stelle des Widerstandes 15' zwischen Gate-Anschluß des MOSFET 31 und dem Schaltkontakt 35 des Relais 34 kann zweckmäßigerweise eine weitere Ionisationskammer treten. Diese muß derart gekapselt sein, daß in sie keine Brandgase oder Rauchteilchen eindringen können.Instead of the resistor 15 'between the gate connection of the MOSFET 31 and the switching contact 35 The relay 34 can expediently be joined by a further ionization chamber. This must be encapsulated in this way ensure that no fire gases or smoke particles can penetrate into them.
Selbstverständlich läßt sich diese Maßnahme bei der in F i g. 2 beschriebenen Schaltungsanordnung anwenden. Dort wäre der Widerstand 6 durch eine weitere Ionisationskammer zu ersetzen.Of course, this measure can be used in the case of the FIG. 2 apply circuit arrangement described. There the resistor 6 would have to be replaced by a further ionization chamber.
Die Verwendung von einer gekapselten und einer ungekapselten Ionisationskammer zur Ausschaltung von gewissen Umgebungseinflüssen ist Stand der Technik und beispielsweise in der CH-PS 2 97 463 eingehend beschrieben.The use of an encapsulated and an unencapsulated ionization chamber for deactivation of certain environmental influences is state of the art and, for example, in CH-PS 2 97 463 described in detail.
Eine weitere Variante der in F i g. 3 dargestellten Anordnung besteht darin, anstelle von Widerstand 15' und Kontakt 35 einen durch das Relais oder einen geeigneten Elektromagneten, der an die Stelle der Relaisspule treten kann, betätigten Absorber zwischen Elektrode 4 und radioaktiven Strahier 2 vorzusehen. Der Absorber wird dazwischengeschoben, wenn das Relais oder die Spule stromlos ist. Der KondensatorAnother variant of the in FIG. The arrangement shown in Fig. 3 is to use instead of resistor 15 'and contact 35 one through the relay or a suitable electromagnet, which takes the place of the Relay coil can occur to provide actuated absorber between electrode 4 and radioactive radiation 2. The absorber is pushed in between when the relay or the coil is de-energized. The condenser
36 entlädt sich dann infolge seines Isolationswiderstandes von selbst.36 then discharges due to its insulation resistance by itself.
Ein derartiger, allerdings getrennt bedienbarer Absorber kann im übrigen bequem zur Kontrolle der Ansprechempfindlichkeit der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Indikatoren herangezogen werden. Bildet man den Absorber derart aus, daß sich beim Einführen desselben das Ionisationsvermögen in der Ionisationskammer auf d'e gleiche Weise wie bei Anwesenheit von Brandgasen oder Rauchpartikeln definierter Konzentration ändert, so kann in einfacher Weise die Ansprechempfindlichkeit des Indikators kontrolliert werden.Such an absorber, albeit separately operable can also be used conveniently to control the responsiveness of the devices shown in FIGS shown indicators can be used. If you train the absorber in such a way that the Introducing the same the ionization capacity in the ionization chamber in the same way as in the presence of fire gases or smoke particles of a defined concentration changes, so it can be done in a simpler way Way the responsiveness of the indicator can be controlled.
Das Einführen derartiger Absorber kann auch, gesteuert durch eine entsprechende Vorrichtung, selbsttätig in regelmäßigen Zeitabständen erfolgen. Mit der Betätigung des Absorbers müßte zur Vermeidung von Fehlalarm während einer derartigen Prüfung die eigentliche Alarmeinrirhtiing neutralisiert werden. Dies kann durch Umschalten des Ausgangs des Indikators gleichzeitig mit der Betätigung des Absorbers erfolgen.Such absorbers can also be introduced automatically, controlled by a corresponding device take place at regular intervals. With the actuation of the absorber would have to avoid False alarms during such a test the actual alarm device can be neutralized. This can be done by switching the output of the indicator at the same time as activating the absorber take place.
Fig. 4 stellt ein weiteres Ausführungsbespiel der Erfindung dar. Der Widerstand zwischen Gate-Anschluß des MOSFET 5 und Masse ist durch einen Kondensator 36 ersetzt, die Ionisationskammer 1 ist ist über einen Widerstand 37 an die Betriebsspannung Un angeschlossen. An die Stelle des Ausgangstransistors 9 tritt nun ein aus den Transistoren 38 und 39 sowie den Widerständen 40, 40a ... 43 gebildeter Schmitt-Trigger. Die Ausgangsspannung t/30 kann am Kollektor des Transistors 39 abgegriffen werden. Diese Ausgangsspannung wird über eine Zenerdiode 44 auf die Basis eines weiteren Transistors 45 geführt. Dieser Transistor liegt parallel zu der aus Ionisationskammer 1 und Kondensator 36 bestehenden Reihenschaltung.4 shows a further exemplary embodiment of the invention. The resistor between the gate connection of the MOSFET 5 and ground is replaced by a capacitor 36, and the ionization chamber 1 is connected to the operating voltage U n via a resistor 37. Instead of the output transistor 9, there is now a Schmitt trigger formed from the transistors 38 and 39 and the resistors 40, 40a ... 43. The output voltage t / 30 can be tapped off at the collector of the transistor 39. This output voltage is fed to the base of a further transistor 45 via a Zener diode 44. This transistor is parallel to the series circuit consisting of ionization chamber 1 and capacitor 36.
Die Wirkungsweise der in F i g. 4 dargestellten Schaltungsanordnung geht aus folgendem hervor:The mode of operation of the in F i g. 4 is shown in the following:
Nach Anlegen der Betriebsspannung Un liegt zunächst zwischen den Platten des Kondensators 36 die Spannung Null. Der MOSFET S ist gesperrt. Der Kollektor des Transistors 39 des Schmitt-Triggers liegt auf niedrigem Potential, welches praktisch durch das Spannungsteilerverhältnis der Widerstände 40 und 42 bestimmt ist. Auf Grund des Potentials am Kollektor des Transistors 39 ist der Transistor 45 gesperrt. Sein Kollektor liegt annähernd auf t/ß-Potenlial. Bei normalen Verhältnissen wird nun der Kondensator 36 durch die bei der Ionisation in der Ionisationskammer 1 erzeugte Ladung aufgeladen. Die Spannung am Gate-Anschluß des MOSFET 5 nimmt so lange zu, bis diese ausreicht, den MOSFET 5 durchzusteuern. Als Folge davon schaltet der Schmitt-Trigger um, das Potential am Kollektor des Transistors 39 steigt, was wiederum den Transistor 45 durchsteuert. Auf Grund der Eigenverluste des Kondensators 36 entlädt sich dieser wieder, bis die Spannung zwischen seinen Platten so gering ist, daß der MOSFET vom leitenden in den gesperrten Zustand übergeht. Dann wiederholt sich der soeben beschriebene Vorgang. Am Kollektor des Transistors 39 oder zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 45 entsteht eine annähernd rechteckförmige Wechselspannung mit den im Zusammenhang mit dem in F i g. 2 dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel genannten Eigenschaften. Diese Spannung kann auf die gleiche Weise wie dort geschildert verarbeitet werden.After the operating voltage U n has been applied , the voltage zero is initially between the plates of the capacitor 36. The MOSFET S is blocked. The collector of the transistor 39 of the Schmitt trigger is at low potential, which is practically determined by the voltage divider ratio of the resistors 40 and 42. Due to the potential at the collector of transistor 39, transistor 45 is blocked. Its collector is approximately at t / ß potential. Under normal conditions, the capacitor 36 is now charged by the charge generated in the ionization chamber 1 during the ionization. The voltage at the gate connection of the MOSFET 5 increases until it is sufficient to control the MOSFET 5. As a result, the Schmitt trigger switches over, the potential at the collector of transistor 39 rises, which in turn activates transistor 45. Due to the inherent losses of the capacitor 36, it discharges again until the voltage between its plates is so low that the MOSFET changes from the conductive to the blocked state. Then the process just described is repeated. At the collector of the transistor 39 or between the collector and emitter of the transistor 45, an approximately square-wave alternating voltage arises with the voltage in connection with the one shown in FIG. 2 shown and described embodiment mentioned properties. This voltage can be processed in the same way as described there.
In Fig.4 ist noch eine weitere Variante eines Melders mit Schmitt-Trigger beispielsweise veranschaulicht. Ersetzt man die links der strichpunktiert gezeichneten Linie aus Transistor 45 und Zenerdiode 44 bestehende Schaltungsanordnung durch eine, bei der zwischen Zenerdiode 44 und der Basis des Transistors 45 ein weiterer Widerstand 46 sowie zwischen Basis und Masse ein weiterer Kondensator 47 geschaltet sind, so wirkt die so abgewandelte Anordnung in ähnlicher Weise wie die oben beschriebene. Eine Änderung des Schaltzustandes des Schmitt-Triggers bewirkt dann eine Aufladung des Kondensators 47 so lange, bis der Transistor 45 durchschaltet. In Fig.4 there is another variant of a detector illustrated with Schmitt trigger for example. If you replace the ones shown on the left with the dash-dotted lines Line consisting of transistor 45 and Zener diode 44 through a circuit arrangement at between the Zener diode 44 and the base of the transistor 45, a further resistor 46 and between If a further capacitor 47 is connected to the base and ground, the arrangement thus modified acts in a manner similar to that described above. A change in the switching state of the Schmitt trigger then causes the capacitor 47 to be charged until the transistor 45 turns on.
is Eine weitere (nicht näher dargestellte) Abwandlung der in F i g. 4 dargestellten Schaltungsanordnung 'gesteht darin, zwischen die Elektroden 4 und den radioaktiven Strahler 2 eine auf Massepotential Ue-is Another (not shown) modification the in F i g. 4 shown circuit arrangement 'admits between the electrodes 4 and the radioactive emitter 2 one at ground potential Ue-
"""" ---···■»■»■■··""·',*"«»« *'"' ·»!< Wl WWWI WIIIW 1.WW blende, vorzusehen. Auf diese Weise wird der Entladevorgang des Kondensators 36 beschleunigt. """" --- ··· ■ »■» ■■ ·· "" · ', * "« »« *'"'·»!<Wl WWWI WIIIW 1.WW aperture , to be provided. In this way, the discharge process of the capacitor 36 is accelerated.
Allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist das folgende Prinzip:The following principle is common to all of the exemplary embodiments described above:
Dem Eingang des Schwellwertverstärkers wird mittels einer Art Rückkopplungsschaltung eine Eingangsgröße zugeführt, welche den Schaltzustand in einen einem Alarmz.jstand entsprechenden Zustand ändert, ohne primär Alarm auszulösen. Durch zeitbestimmende Glieder, z. B. ÄC-Glieder, wobei der oder die Widerstände dieses J?C-Gliedes durch den Geber selbst gebildet sein können, wird dieser Zustand wieder aufgehoben. Es handelt sich dabei also um eine schwingfähige Anordnung allgemeinster Art. Die Kenngrößen dieser Schwingungen werden durch aktive, passive oder andere Komponenten beeinflußt, oder die Anordnung hört unter bestimmten Bedingungen auf zu schwingen. Diese Schwingungen, z. B. Frequenz oder Amplitude, oder allein die Feststellung, ob eine Schwingung überhaupt stattfindet, werden erfindungsgemäß benutzt, um die Funktionsbereitschaft bzw. Funktionstüchtigkeit des Indikators selbsttätig zu überwachen.The input of the threshold amplifier is via an input variable is fed to a type of feedback circuit which determines the switching state in changes a state corresponding to an alarm time without primarily triggering an alarm. By time-defining Limbs, e.g. B. ÄC-member, the resistor or resistors of this J? C-member by the Donors can be formed themselves, this state is canceled again. So it is about an oscillatable arrangement of the most general kind. The parameters of these oscillations are through affects active, passive or other components, or the arrangement listens under certain conditions on to swing. These vibrations, e.g. B. Frequency or amplitude, or just the determination, whether an oscillation takes place at all is used according to the invention to determine the operational readiness or to automatically monitor the functionality of the indicator.
Während in den bislang beschriebenen \usführungsbeispielen sogenannte Ionisationsmelder im Mittelpunkt standen, soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels eines Melders gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dessen Anwendung zur selbständigen Überwachung von Füllständen bzw. als Überlaufsichening erläutert werden. Dabei sollen Iedigiich die allerdings nur geringfügigen Unterschiede zu Ionisationsmeldern aufgezeigt werden.While in the examples described so far, so-called ionization detectors in The focus should now be on the basis of an exemplary embodiment of a detector according to a further development the invention its application for the independent monitoring of fill levels or as Overflow securing will be explained. In doing so, I should which, however, only show minor differences to ionization detectors.
Gleiche Teile sind in der F i g. 8, die ein Ausführungsbeispiel eines Füllstandmelders zeigt, mit denselben Bezugsziffern versehen wie in F i g. 2 bzw. Fig. 4.The same parts are shown in FIG. 8, which shows an exemplary embodiment of a level indicator, with the same Reference numerals are provided as in FIG. 2 and 4, respectively.
In F i g. 8 tritt an die Stelle der Ionisationskammer ein Widerstand 48. Der Gate-Widerstand 6 ist durch ein Elektrodenpaar 49, dem Geber, ersetzt. Das Elektrodenpaar ist gegeneinander isoliert in einer Tragplatte 50 befestigt und in einem Behälter 51, dessen Füllstand überwacht werden soll, angeordnet. Berührt die Flüssigkeit beide Elektroden, so ändert sich der elektrische Widerstand an den Klemmen. In Fig. 8, a resistor 48 takes the place of the ionization chamber. The gate resistor 6 is replaced by a pair of electrodes 49, the transmitter. The pair of electrodes are insulated from each other in attached to a support plate 50 and arranged in a container 51, the level of which is to be monitored. If the liquid touches both electrodes, the electrical resistance at the terminals changes.
Die Wirkungsweise der in Fig. 8 dargestellten Anordnung wird nachstehend erläutert.The operation of the shown in FIG Arrangement is explained below.
Nach Anlegen der Betriebsspannung UB ist zunächst das Relais 10. das einen Ruhekontakt 12'After applying the operating voltage U B , the relay 10 is initially the one break contact 12 '
13 1413 14
aufweist, abgefallen. Der Kondensator lädt sich über ses Verstärkers wird dann eine Alanneinrichtunghas fallen off. The capacitor charges through this amplifier then becomes an Alann device
den Widerstand 15 auf. Dadurch steigt auch die ausgelöst.the resistor 15 on. This also increases the triggered.
Spannung am Gate-Anschluß des MOSFET 5 an, bis An Stelle nun die Glühlampe 63 mit konstantem dieser durchschaltet. Der Ruhekontakt 12' öffnet sich Strom zu versorgen, wird sie durch vom Schaltzu- und legt den Widerstand 15 an Masse oder eine ne- 5 stand des Schwellwertverstärkers abhängige Stromgative Spannung U_. Der Kondensator 16 entlädt impulse gesteuert. Zu diesem Zweck ist die Glühsich, wodurch die Spannung am Gate-Anschluß sinkt, lampe über einen Widerstand 15 mit einem vom Rewodurch wiederum der MOSFET 5 sperrt und den lais 10 betätigten Umschalter verbunden, der in AbKontakt 12' via Relais 10 schließt. Dann beginnt die- hängigkeit vom Schaltzustand des Schwellwertverser Vorgang von neuem. io stärkers diesen Widerstand entweder mit dem einenVoltage at the gate connection of the MOSFET 5 until the incandescent lamp 63 turns on at a constant level instead. The normally closed contact 12 'opens to supply current, it is closed by the switch and connects the resistor 15 to ground or a negative current U_ which is dependent on the threshold amplifier. The capacitor 16 discharges pulses controlled. For this purpose, the glow lamp, which causes the voltage at the gate connection to drop, is connected to a resistor 15 with one of the MOSFET 5 actuated by the Rewo, and the switch 10 actuated, which closes in AbKontakt 12 'via relay 10. Then the dependency on the switching status of the threshold value process begins again. io strengthen this resistance with either one
Erniedrigt sich der Widerstand zwischen den Elek- oder mit dem anderen Pol der VersorgungsspannungIf the resistance between the elec- trical or with the other pole of the supply voltage decreases
troden 49 dadurch, daß diese mit der Flüssigkeit in UB verbindet.Troden 49 in that it connects with the liquid in U B.
Berührung kommen, so kann der MOSFET nicht Die Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 9The MOSFET cannot come into contact. The mode of operation of the arrangement according to FIG. 9
mehr in den leitenden Zustand übergehen. Der Kon- geht aus folgendem hervor:pass more into the conductive state. The con- is evident from the following:
takt 12' bleibt geschlossen. Die Anordnung schwingt 15 Nach Anlegen der Betriebsspannung U0 schaltetbar 12 'remains closed. The arrangement oscillates 15 after applying the operating voltage U 0 switches
nicht mehr. Bei der Dimensioniening dieser Schal- der Schwellwertverstärker Vs sofort durch und legtno longer. When dimensioning this switch the threshold amplifier V s immediately through and puts
tungsanoidnung ist zu beachten, daß am Gate-An- mittels Relais 10 den Widerstand 15 an UB. Als FolgeIt is important to note that at the gate connection, the resistor 15 is connected to U B by means of relay 10. As a result
Schluß des MOSFET 5 und Niederohmigwerden des davon leuchtet die Glühlampe 63 auf. Dies wiederumWhen the MOSFET 5 is closed and the resistance thereof becomes low, the incandescent lamp 63 lights up. this in turn
Gebers eine kleine, zum Durchsteuem des MOSFET hat zur Folge, daß der Spannungsabfall am Photo-Encoder, a small one to control the MOSFET has the consequence that the voltage drop at the photo
nicht ausreichende Spannung ansteht. Dies läßt sich 20 widerstand 64 kleiner wird. Unterhalb einer be-there is insufficient voltage. This can be 20 resistance 64 becomes smaller. Below a loading
durch entsprechende Wahl der Widerstände 15 und stimmten Spannung sperrt der Schwellwertverstärkerby selecting the resistors 15 and the correct voltage, the threshold amplifier blocks
48 bewerkstelligen. Es empfiehlt sich, den Widerstand Vs. Das Relais 10 fällt ab. Die Lampe erlischt. Als48 accomplish. It is advisable to use the resistance V s . The relay 10 drops out. The lamp goes out. as
als Trimmwiderstand auszubilden, um unterschied- Folge davon wird der Schwellwertverstärker Vs er-form as a trimming resistor to different result, the Schwellwertverstärker V s is ER-
Iichen Leitfähigkeiten der Flüssigkeiten Rechnung neut durchgesteuert, der soeben beschriebene Vor-Iichen conductivities of the fluids calculation, the just described pre-
zu tragen. 25 gang wiederholt sich. Am Ausgang des Schwellwert-to wear. 25 gear repeats itself. At the output of the threshold value
Im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen Ioni- Verstärkers entstehen annähernd rechteckförmige
sationsmeldem ist hier in erster Linie das Aufhören Wechselspannungen, deren Frequenz durch den Helder
Schwingungen, die praktisch an jeder beliebigen ligkeitsanstieg der Glühlampe sowie durch die Träg-Stelle
der Schaltungsanordnung in Form von an- heit des Photowiderstandes bestimmt ist.
nähernd rechteckförmigen Wechselspannungen ab- 30 Die am Ausgang des Verstärkers oder auch an
greifbar sind, ein Indiz für den Alarmzustand. An- der Glühlampe abgreifbare Wechselspannung ist ein
dererseits sind Änderungen der Frequenz dieser Maß für die Funktionstüchtigkeit und die Betriebs-Wechselspannung
ein Maß für die Funktionstüchtig- bereitschaft der Einrichtung.In contrast to the ion amplifiers described above, approximately square-wave sationsmeldem arise here primarily the cessation of alternating voltages, the frequency of which is caused by the Helder oscillations, which occur at practically any increase in the light intensity of the incandescent lamp and the inertia of the circuit arrangement in the form of alternate the nature of the photoresistor is determined.
Approximately square-wave alternating voltages from 30 which are accessible at the output of the amplifier or also at, an indication of the alarm status. The alternating voltage that can be tapped at the incandescent lamp is, on the one hand, changes in the frequency, these are a measure of the functionality and the operating AC voltage is a measure of the functionality of the device.
keit und können durch eine Auswerteschaltung der Die in Fig. 9 dargestellte Schaltungsanordnungspeed and can by an evaluation circuit of the circuit arrangement shown in FIG
beschriebenen Art detektiert werden. 35 eines Melders für Füllstandsüberwachung läßt sichdescribed type can be detected. 35 of a detector for level monitoring can be
Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung durch Variation des Gebers in einfacher Weise auchThe circuit arrangement described above by varying the encoder in a simple manner as well
zur selbsttätigen Überwachung von Füllständen — sie zur Überwachung anderer physikalischer Größenfor the automatic monitoring of filling levels - they for monitoring other physical quantities
ist ebenso als Überlaufsicherung verwendbar — heranziehen.can also be used as an overflow protection - use.
zeigt das breite Anwendungsfeld der der Erfindung Eine unter vielen Möglichkeiten ist in Fig. 10shows the broad field of application of the invention. One of the many possibilities is shown in FIG
zugrunde liegenden Idee. Es sei jedoch darauf hin- 40 beispielsweise dargestellt. Es handelt sich dabei umunderlying idea. However, it is shown as an example. It's about
gewiesen, daß bei der in F i g. 8 dargestellten Füll- eine Temperaturüberwachungseinrichtung.indicated that with the in F i g. 8 shown filling a temperature monitoring device.
Standsüberwachungseinrichtung der Geber 49, 50 An die Stelle des Photowiderstandes 64 tritt einLevel monitoring device of the sensors 49, 50 The photoresistor 64 takes the place of the photo resistor 64
nicht vollständig in die selbsttätige Überwachung Heißleiter 65. In unmittelbarer Nähe des Heißleitersnot completely in the automatic monitoring NTC thermistor 65. In the immediate vicinity of the NTC thermistor
mit einbezogen ist. Zwar läßt sich ein Kurzschluß in ist eine Wärmequelle 66, z. B. eine Glühlampe, an-is involved. Although a short circuit in is a heat source 66, z. B. an incandescent lamp,
den Zuleitungen sicher detektieren, nicht jedoch eine 45 geordnet. An die Stelle der Glühlampe kann auchreliably detect the supply lines, but not an orderly one. In place of the incandescent lamp can also
Unterbrechung. eine Heizwicklung, die den Heißleiter teilweise um-Interruption. a heating coil that partially surrounds the thermistor
Auf welche Weise bei einer Füllstandüberwa- gibt, treten.The way in which a level is monitored, step.
chungseinrichtung auch der Geber hinsichtlich seiner Bezüglich der Wirkungsweise dieser EinrichtungThe giver is also responsible for determining the effectiveness of this device
Funktionstüchtigkeit und Ansprechempfindlichkeit wird auf die vorstehenden, im Zusammenhang milFunctionality and responsiveness is based on the above, in connection with mil
erfaßt werden kann, wird nachstehend an Hand des so Fig. 9 gemachten Ausführungen verwiesen. Wiecan be detected, reference is made below with reference to the statements made in FIG. 9. As
in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiels erläu- oben beschrieben, ist auch hier die Ausgangsspan-In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 9, the output voltage is also described above.
tert. nung des Schwellwertverstärkers Vs ein Maß für dietert. voltage of the threshold amplifier V s a measure of the
Zur Vereinfachung der Darstellungsweise ist der Funktionstüchtigkeit des gesamten Melders ein-To simplify the representation, the functionality of the entire detector is
dort gezeigte Indikator weitgehend schematisiert. Er schließlich des Gebers.The indicator shown there is largely schematic. Finally he of the giver.
besteht aus einem Geber 61, einem Schwellwertver- 55 Erfindungsgemäß werden derartige Melder zui stärker Vs und einer dem Schwellwertverstärker Überwachung von physikalischen Größen, die sich nachgeschalteten Auswerteeinrichtung, z. B. einer in in Form von Widerstandsänderungen an den Klem-Fig. 7 dargestellten Anordnung. Der Geber 61 ent- men eines auf die genannten Größen ansprechender spricht dem aus der CH-PS 5 12 060 bekannten Ein- Gebers detektieren lassen, verwendet. Unter dem richtung. Überschreitet der Flüssigkeitsstand in dem 60 Begriff »Widerstandsänderungen« sind hier solche Behälter 51 einen bestimmten einstellbaren Pegel, so Änderungen zwischen den Klemmen zu verstehen ändert sich die Intensität des am Mantel des Kegel- bei denen sich das Verhältnis von Spannung zwistumpfes 62 reflektierten, von einer Glühlampe 63 sehen den Klemmen und dem aus dem Geber herauserzeugten Lichtes. Diese Intensitätsänderung wird fließenden oder in diesen hineinfließenden Stron in einem lichtempfindlichen Element 64, z. B. einem 65 ändert.consists of a transmitter 61, a threshold value controller 55. According to the invention, such detectors are toi stronger V s and the threshold amplifier monitoring of physical variables, the downstream evaluation device, z. B. one in the form of resistance changes to the Klem-Fig. 7 arrangement shown. The encoder 61 is based on an input that is more responsive to the named variables, the one used in CH-PS 5 12 060 known from CH-PS 5 12 060. Under the direction. If the liquid level in the term "changes in resistance" is used here, such containers 51 are a certain adjustable level, so changes between the clamps change the intensity of the changes between the clamps at which the ratio of voltage between the truncated 62 is reflected by one Incandescent lamp 63 see the terminals and the light generated from the transmitter. This change in intensity is flowing or flowing into this current in a light-sensitive element 64, z. B. a 65 changes.
Photowiderstand, in eine Widerstandsänderung um- Neben den bereits beschriebenen Gebern, Ioni·Photoresistor, in a change in resistance in addition to the encoders already described, Ioni
gesetzt, welche ihrerseits den Schwellwertverstärker sationskammer, photoempfindliches Element, Heiß·set, which in turn controls the threshold amplifier sation chamber, photosensitive element, hot
zum Ansprechen bringt. Durch das Ansprechen die- leiter, sind jede Art Geber der oben definierten Armakes you respond. By addressing the conductors, all types of givers are of the type defined above
isis
verwendbar, je nachdem, welche physikalische Größe detektiert oder überwacht werden soll. So kann beispielsweise zur Überwachung von Brandgasen oder Rauchteilchen auch ein auf Halbleiterbasis arbeitender Geber verwendet werden. Bei derartigen bekannten Detektoren ändert sich deren Leitfähigkeit in Abhängigkeit von gewissen gasförmigen oder anderen Substanzen in der unmittelbaren Umgebung der aktiven Räche des Detektors.can be used, depending on which physical variable is to be detected or monitored. For example for the monitoring of fire gases or smoke particles also a working on semiconductor basis Encoders are used. In the case of such known detectors, their conductivity changes to Dependence on certain gaseous or other substances in the immediate vicinity of the active Avenge of the detector.
Die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung zeigt eine Parallelschaltung von mehreren sich gegenseitig selbsttätig überwachenden Einzelmeldern. Die Anordnung besteht aus einzelnen, jeweils durch strich-Iierte Linien umrahmten Bausteinen, einem Steueroder Referenz-Indikator/s und drei parallelgeschalteten Meldern /,, I2, /3 sowie einer Logik L, welche die Ausgangssignale der Melder 7, bis I3 verknüpft.The circuit arrangement shown in FIG. 5 shows a parallel connection of several individual detectors which mutually automatically monitor one another. The arrangement consists of individual modules, each framed by dashed lines, a control or reference indicator / s and three parallel connected detectors / ,, I 2 , / 3 and a logic L, which links the output signals of the detectors 7 to I 3 .
Alle Melder/s, I1, I3 und I3 weisen den gleichen Aufbau auf und entsprechen in etwa dem in F i g. 2 dargestellten Melder mit folgenden Unterschieden. An die Stelle des Relais 10 im Koilektorkreis des Ausgangstransistors 9 bzw. 109 usw. tritt jeweils ein Widerstand 10' azw. 110', und parallel zum Gate-Widerstand 6 bzw. 106 usw. liegt jeweils ein Kondensator 48 bzw. 148 usw. Die Eingänge der Indikatoren /s, I1,12 und I3 sind mit Es, E1, E2 bzw. E3, die Ausgänge entsprechend mit As, A1, A2 bzw. A3 bezeichnet. Diese Ausgänge sind mit den drei gleichwertigen Eingängen einer aus einem Transistor 49, zwei Widerständen 50, 51, einem Kondensator 52 und drei Dioden 53, 54 und 55 bestehenden Logik L verbunden. Diese Logik stellt ein UND-Glied dar, dessen Ausgang AL auf den Eingang Es des Indikators /s geführt ist Dem Ausgang As des Indikators /s sind die Eingänge E1, E2 und E3 der Indikatoren I1, I2 und /„ parallel geschaltet.All detector / s , I 1 , I 3 and I 3 have the same structure and correspond roughly to that in FIG. 2 with the following differences. Instead of the relay 10 in the coil circuit of the output transistor 9 or 109, etc., there is a resistor 10 'azw. 110 ', and parallel to the gate resistor 6 or 106 etc. there is a capacitor 48 or 148 etc. The inputs of the indicators / s , I 1 , 1 2 and I 3 are denoted by E s , E 1 , E 2 and E 3 , respectively, and the outputs are labeled A s , A 1 , A 2 and A 3 , respectively. These outputs are connected to the three equivalent inputs of a logic L consisting of a transistor 49, two resistors 50, 51, a capacitor 52 and three diodes 53, 54 and 55. This logic represents an AND element, the output A L of which is led to the input E s of the indicator / s . The inputs E 1 , E 2 and E 3 of the indicators I 1 , I 2 are the output A s of the indicator / s and / "connected in parallel.
Die Wirkungsweise eines Einzelmelders ist oben beschrieben worden. Das Zusammenwirken der drei parallelgeschalteten Einzelmelder I1 bis I9 zusammen mit dem Steuer- und Referenz-Melder /s und der Logik L wird nachstehend näher erläutert.The mode of operation of a single detector has been described above. The interaction of the three parallel-connected individual detectors I 1 to I 9 together with the control and reference detector / s and the logic L is explained in more detail below.
Nach Anlegen der Betriebsspannung Un ist die Spannung zwischen den Platten der Kondensatoren 48 und 148 Null. Die MOSFETs 5 und 105 sind gesperrt. An den Kollektoren der Transistoren 9 und 109 liegt etwa die Spannung Un an. Die Spannung am Ausgang A L des UND-Gliedes und damit auch die Spannung an der Elektrode 2 der Ionisationskammer 1 ist annähernd Null. Bedingt durch das Aufladen des Kondensators 116, fließt ein Strom durch die Ionisationskammer 101, die Spannung am Gate des MOSFET105 nimmt zu, bis dieser durchscliahet. In entsprechender Weise schalten auch die MOSFETs der restlichen Melder I2 und /, durch. Dadurch schalten die Ausgangstransistoren lO9 usw. durch. Wenn alle Eingänge der Logik auf niedrigem Potential liegen, sperrt der Transistor 49 der Logik. Das Potential an der Elektrode 4 der Ionisationskammer 1 wächst. Es fließt ein Strom durch die Ionisationskammer 1, der wiederum ein Anwachsen der Spannung am Gate des MOSFET 5 zur Folge hat. Dadurch steuert dieser durch, was wiederum das Durchschalten des Transistors 9 zur Folge hat. Das Potential an den Elektroden 104 usw. der Ionisationskammern 101 usw. der Einzelmelder /, bis Λ, fällt auf annähernd Nullpotential. Der Stromfluß durch diese Ionisationskammer hört auf. Die zwischen Gate und Masse geschalteten Kondensatoren 148 usw. entladen sich über die ihnen parallelliegenden Widerstände 106 usw. Die entsprechenden MOSFETs sperren, ebenso die entsprechenden Ausgangstransistoren 109 usw., wodurch deren Kollektorpotential steigt. Liegen alle Eingänge der Logik L auf hohem Potential, so steuert der Transistor 49 durch, sein Kollektorpotential fällt auf annähernd Nullpotential. Damit wiederholen sich die oben beschriebenen Vorgänge. After the operating voltage U n has been applied, the voltage between the plates of the capacitors 48 and 148 is zero. The MOSFETs 5 and 105 are blocked. About the voltage U n is applied to the collectors of the transistors 9 and 109. The voltage at the output A L of the AND element and thus also the voltage at the electrode 2 of the ionization chamber 1 is approximately zero. As a result of the charging of the capacitor 116, a current flows through the ionization chamber 101, the voltage at the gate of the MOSFET105 increases until it cliahet through. The MOSFETs of the remaining detectors I 2 and / are also switched through in a corresponding manner. As a result, the output transistors 109 etc. turn on. When all inputs of the logic are at low potential, the transistor 49 of the logic blocks. The potential at the electrode 4 of the ionization chamber 1 increases. A current flows through the ionization chamber 1, which in turn results in an increase in the voltage at the gate of the MOSFET 5. As a result, the latter controls through, which in turn results in the transistor 9 being switched through. The potential at the electrodes 104 etc. of the ionization chambers 101 etc. of the individual detectors /, to Λ, falls to approximately zero potential. The current flow through this ionization chamber stops. The capacitors 148 etc. connected between gate and ground are discharged via the resistors 106 etc. lying parallel to them. The corresponding MOSFETs block, as do the corresponding output transistors 109 etc., whereby their collector potential rises. If all the inputs of the logic L are at high potential, the transistor 49 controls through, its collector potential drops to approximately zero potential. The processes described above are thus repeated.
ίο Die vorstehend beschriebene Melderanordnung stellt ähnlich wie die bisher beschriebene eine schwingfähige Anordnung dar. Die Frequenz dieser Schwingungen, sie können in Form elektrischer Spannungen an verschiedenen Punkten derSchaltungsanordnung entnommen werden, z. B. am Ausgang AL der Logik L oder am Ausgang/is des Steuer- oder Referenz-Melders 7S, ist jedoch nicht mehr in der einfachen Weise bestimmt, wie es beispielsweise bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 der Fallίο The detector arrangement described above represents an oscillatory arrangement similar to the one previously described. The frequency of these oscillations can be taken in the form of electrical voltages at various points in the circuit arrangement, e.g. B. at the output A L of the logic L or at the output / i s of the control or reference detector 7 S , but is no longer determined in the simple manner, as is the case, for example, with the circuit arrangement according to FIG
ao war. Das Umschalten der Logik L erfolgt erst, wenn an ihren Eingängen die UND-Bedingung erfüllt ist. Das heißt, die durch den Steuer- oder Referenz-Melder/s eingeleitete Überprüfung der Einzelmelder Z1 bis I3 erfolgt erst dann wieder, wenn alle diese Ein-ao was. The switching of the logic L does not take place until the AND condition is fulfilled at its inputs. This means that the checking of the individual detectors Z 1 to I 3 initiated by the control or reference detector / s only takes place again when all these inputs
a5 zelmelder ihre Funktionstüchtigkeit durch Abgabe eines entsprechenden Signals angezeigt haben. Spricht einer oder mehrere der Melder /, bis I3 später an, so setzt auch die Überprüfung der gesamten Anordnung erst später ein. Dieses verspätete Einsetzen hat eine Veränderung der Frequenz der Ausgangsspannungen der Logik L oder des Steuer- oder Referenz-Melders /s zur Folge.a5 detectors have indicated their functionality by emitting a corresponding signal. If one or more of the detectors / until I 3 respond later, the entire arrangement is not checked until later. This delayed onset results in a change in the frequency of the output voltages of the logic L or of the control or reference indicator / s .
Die genannten Ausgangsspannungen können nun in der oben im Zusammenhang mit F i g. 2 beschriebenen und in Fig. 7 beispielsweise dargestellten Auswerteeinrichtung verarbeitet v/erden.The output voltages mentioned can now be used in the above in connection with FIG. 2 described and the evaluation device shown in FIG. 7, for example, processed v / ground.
In einer Realisierung einer Melderanordnung gemäß F i g. 5 wird zweckmäßigerweise der Steueroder Referenz-Melder sowie die Logik in der Alarmzentrale installiert, während die Einzelmelder in den zu überwachenden Räumen an geeigneter Stelle untergebracht werden. Die niederohmigen Ausgänge der verwendeten Transistorschaltungen gestatten es, relativ lange Leitungen zu verwenden. Gegebenenfalls kann der Ausgang jedes Einzelmelders mit einer zusätzlichen Kollektor-Basis-Stufe zwecks weiterer Erniedrigung der Ausgangsimpedanz versehen werden. Die andere Alternative, in dem zu überwachenden Raum lediglich eine Ionisationskammer zu installieren und die restlichen Teile der Schaltung in der Zentrale zusammenzufassen, verbietet sich wegen der großen Ausgangsimpedanz von Ionisationskammern. Letzteres gilt in gleicher Weise für die in den F i g. 2 bis 4 dargestellten Melder.In one implementation of a detector arrangement according to FIG. 5 is expediently the taxor Reference detectors and the logic are installed in the alarm center, while the individual detectors are in the rooms to be monitored are housed in a suitable location. The low-resistance outputs of the transistor circuits used make it possible to use relatively long lines. Possibly the output of each individual detector can be equipped with an additional collector-base stage for the purpose of further Lower the output impedance. The other alternative, where to be monitored Space to install only an ionization chamber and the remaining parts of the circuit in to summarize the central unit, because of the large output impedance of ionization chambers. The latter applies in the same way to those shown in FIGS. 2 to 4 shown detectors.
Für gewisse Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, die Funktionstüchtigkeit des Melders in dem von ihm überwachten Raum direkt (zumindest qualitativ) zu überwachen. Zu diesem Zweck ist jedem Melderausgang eine Anzeigelampe K1, K2, K3 zuge-For certain applications it can be useful to monitor the functionality of the detector directly (at least qualitatively) in the area it is monitoring. For this purpose, an indicator lamp K 1 , K 2 , K 3 is assigned to each detector output.
ordnet, welche beispielsweise zwischen den Kollektor des jeweiligen Ausgangstransistors und Masse
geschaltet ist. Diese Lampen sind zweckmäßigerweise Galliumarsenid-Leuchtdioden, welche sich durch
extrem niedrigen Strombedarf auszeichnen und somit die Schaltung nur unwesentlich belasten. Selbstverständlich
können auch in der Alarmzentrale derartige Anzeigelampen installiert sein.
Die Verwendung von Anzeigelampen an den Aus-arranges, which is connected, for example, between the collector of the respective output transistor and ground. These lamps are expediently gallium arsenide light-emitting diodes, which are characterized by extremely low power consumption and thus only insignificantly load the circuit. Such indicator lights can of course also be installed in the alarm center.
The use of indicator lights on the
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gangen eines Melders beschränkt sich naturgemäß nung am Ausgang A1) sinkt auf Null. Dieses Absin-The output of a detector is naturally limited. The output A 1 ) drops to zero. This Absin-
nicht auf die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanord- ken bewirkt die Sperrung des Eingangstransistors desnot on the circuit arrangements shown in FIG. 5 causes the blocking of the input transistor of the
nung, sondern läßt sich auch bei den Schaltungsan- Indikators /ä, was wiederum das Sperren des ent-voltage, but can also be used with the circuit indicator / ä , which in turn blocks the relevant
ordnungen der F i g. 2 bis 4 realisieren. sprechenden Eingangstransistors im Melder I3 zurRegulations of the F i g. Realize 2 to 4. speaking input transistor in detector I 3 for
An Stelle den Steuer- oder Referenzmelder in der 5 Folge hat. Dadurch liegt die Gegenelektrode der Alarmzentrale zu installieren, kann dieser auch zur Ionisationskammer dieses Melders Z3 an der Betriebs-Überwachung eines Raumes dienen. Es empfiehlt spannung. Der parallel zum Gate des MOSFET liesich jedoch, den genannten Melder 7S, wie oben be- gende Kondensator lädt sich auf und steuert den schrieben, in der Zentrale anzuordnen, wo er mit MOSFET durch. Am Ausgang Z3 des Melders I3 Ausnahme von Brandgasen oder Rauchteilchen den io liegt nun annähernd I/ß-Potential, was wiederum den gleichen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist wie die rest- Transistor 56 der Eingangsstufe des ersten Melders I1 liehen Melder. sperrt Der Kondensator 60 entlädt sich über den Wi-Instead of the control or reference indicator in the 5 sequence. As a result, the counter electrode of the alarm center has to be installed, it can also serve as the ionization chamber of this detector Z 3 for the operational monitoring of a room. It recommends voltage. The parallel to the gate of the MOSFET read, however, the mentioned detector 7 S , as above, the capacitor charges up and controls the written to be arranged in the control center, where it passes through with the MOSFET. At the output Z 3 of the detector I 3 with the exception of fire gases or smoke particles the io is now approximately I / ß potential, which in turn is exposed to the same environmental influences as the remaining transistor 56 of the input stage of the first detector I 1 borrowed detector. blocks The capacitor 60 discharges via the Wi-
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines aus derstandö, der MOSFET5 sperrt, am Ausgang A1 In Fig. 6 an embodiment of one from the standö, the MOSFET5 blocks, at the output A 1
mehreren in Serie geschalteten und sich gegenseitig liegt wieder annähernd [/g-Potential. Es wiederholenseveral connected in series and each other is again approximately [/ g potential. Repeat it
und selbsttätig überwachenden Einzelmeldern auf- 15 sich die oben beschriebenen Vorgänge. Die aus denand self-monitoring individual detectors, the processes described above are triggered. The ones from the
gebauten Melders dargestellt. Die Einzelmelder sind drei Meldern Z1 bis Z3 bestehende Schaltungsanord-built detector shown. The individual detectors are three detectors Z 1 to Z 3 existing circuit arrangements
mit Z1, Z2 und Z3 bezeichnet Ihr Aufbau entspricht nung stellt — ähnlich wie die in F i g. 5 dargestelltedenoted by Z 1 , Z 2 and Z 3. Their structure corresponds to voltage - similar to that in FIG. 5 shown
dem des Melders gemäß F i g. 4. Gleiche Teile sind in Anordnung — ein schwingfähiges Gebilde dar.that of the detector according to F i g. 4. The same parts are arranged - a structure that can vibrate.
den F i g. 4 und 6 mit denselben Bezugszeichen ver- Im Falle der F i g. 6 schaltet quasi ein Melder denthe F i g. 4 and 6 with the same reference numerals. In the case of FIG. 6 virtually switches a detector
sehen. 20 nachfolgenden Melder ein, welcher wiederum densee. 20 subsequent detector, which in turn has the
Der Ionisationskammer 1 ist eine Verstärkerstufe, ihm nachfolgenden einschaltet. Das AusgangssignalThe ionization chamber 1 is an amplifier stage, which switches on following it. The output signal
gebildet aus einem Transistor 56 mit Kollektorwider- dieser Kette wird invertiert und schaltet somit denformed from a transistor 56 with collector resistance- this chain is inverted and thus switches the
stand 57 und Basiswiderstand 58, vorgeschaltet Der ersten Melder der Kette aus, welcher seinerseits denstood 57 and base resistor 58, upstream The first detector in the chain, which in turn had the
Basiswiderstand 58 ist durch einen Kondensator 59 nächsten Melder ausschaltet Mit dem AusschaltenBase resistor 58 is switched off by a capacitor 59 when the next detector is switched off
überbrückt Dieser dient zum Aussieben von even- 25 des letzten Melders dieser Kette wird der erste wie-bridged This is used to filter out even 25 of the last detector in this chain is the first again
tuellen Störsignalen. Die Gegenelektrode 4 der Ioni- derum eingeschaltet usw.tual interfering signals. The counter electrode 4 of the ionider is switched on, etc.
sationskammer ist mit dem Kollektor des Transistors Die an einem beliebigen Em- und Ausgang ab-56
verbunden, das andere Ende der Ionisationskam- greifbare Spannung ist ein Maß für die Funktionsmer
1 liegt am Eingang des aus den Transistoren 5, bereitschaft bzw. -tüchtigkeit aller in Serie geschalte-38
und 39 gebildeten Schwellwertverstärkers. Zwi- 30 ten Melder und kann auf die oben beschriebene
sehen seinem Eingang, dem Gate des MOSFET 5 Weise weiterverarbeitet werden,
und Masse liegi der Widerstand 6 sowie ein Konden- In den Schaltungsanordnungen der F i g. 5 und 6
sator 60. Der Schwellwertversts-Jxer weist zwei Aus- wurde aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung
gänge A t UHdZ1 auf. A1 ist über die Reihenschaltung die Parallelschaltung bzw. Reihenschaltung von jeeiner
Zenerdiode 61 und eines V-'iderstandes 62 mit 35 weils drei Einzelmeldern veranschaulicht. Die Erfindern
Kollektor des Transistors 38, Z1 ist direkt mit dung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf
dem Kollektor des Transistors 39 verbunden. diese Anzahl.sationskammer is connected to the collector of the transistor Die at any Em- and output ab-56, the other end of the ionization chamber tangible voltage is a measure for the functional mer 1 is at the input of the transistors 5, readiness or efficiency of all Threshold amplifier connected in series - 38 and 39. Between 30 detectors and can be further processed in the manner described above, its input, the gate of the MOSFET 5,
and ground lies the resistor 6 and a capacitor. In the circuit arrangements of FIG. 5 and 6 sator 60. The threshold value amplifier J xer has two outputs A t UHdZ 1 for reasons of a clear representation. A 1 shows the parallel connection or series connection of one Zener diode 61 and one V resistor 62 with three individual detectors. The inventors collector of the transistor 38, Z 1 is directly connected to the manure of course not limited to the collector of the transistor 39. this number.
An den Ausgang At des oben beschriebenen MeI- Im Falle der in Fig. 5 dargestellten Parallelders Z1 ist der Eingang E2 eines weiteren Melders Z2 schaltung ist die Maximalanzahl der parallelschaltangeschlossen, an dessen Ausgang A 2 sich der Ein- 40 baren Einzelmelder praktisch nur durch die Belastgang E3 eines dritten Melders Z3 anschließt, dessen barkeit der Ausgangsstufe des Melders Z5 beschränkt. Ausgang Z3 mit dem Eingang E1 des ersten Melders UND-Glieder mit nahezu beliebig vielen Eingängen Z1 verbunden ist. Die beiden Melder Z2 und Z3 weisen sind entweder direkt als monolithisch integrierte den gleichen Aufbau auf wie der zuvor beschriebene Schaltungen im Handel oder aus solchen leicht aufzu-Melder Z1, jedoch ist beim Melder Z3 die aus der 45 bauen.In the case of the parallel detector Z 1 shown in FIG. 5, the input E 2 of a further detector Z 2 is connected to the output A t of the above-described circuit, at whose output A 2 the single detector is connected practically only connected by the load path E 3 of a third detector Z 3 , the availability of which is limited to the output stage of the detector Z 5 . Output Z 3 is connected to input E 1 of the first detector AND element with almost any number of inputs Z 1. The two detectors Z 2 and Z 3 are either directly monolithically integrated and have the same structure as the previously described circuits on the market or from such easy-to-open detectors Z 1 , but the detector Z 3 is built from 45.
Zenerdiode und dem Widerstand gebildete Reihen- Im Falle der F i g. 6 wird der maximal in SerieZener diode and the resistor formed in series. In the case of FIG. 6 will be the maximum in series
schaltung an den Kollektor des letzten Transistors, zusammenschaltbaren Anzahl von Einzelmeldernconnection to the collector of the last transistor, interconnectable number of individual detectors
also dem Transistor, der bei I3 dem Transistor 39 praktisch keine obere Grenze gesetzt. Es ist jedochthat is to say the transistor which, at I 3, has practically no upper limit set for transistor 39. However, it is
beim Melder Z1 entspricht, angeschlossen. zu beachten, daß das serielle Durchschalten um socorresponds to detector Z 1 , connected. to note that the serial switching so
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ge- 50 länger dauert, je mehr Einzelmelder zusammengemäß F i g. 6 wird nachstehend erläutert. Nach An- schaltet sind.The mode of operation of the circuit arrangement lasts longer, the more individual detectors together F i g. 6 is explained below. After they are switched on.
legen der Betriebsspannung UB sind zunächst alle Für die letztgenannte Schaltungsanordnung giltset the operating voltage U B are initially all for the last-mentioned circuit arrangement applies
MOSFETs gesperrt, die Gegenelektroden der Ioni- ebenfalls das für die in Fig. 5 dargestellte. AuchMOSFETs blocked, the counter electrodes of the ionic likewise for the one shown in FIG. Even
sationskammern liegen annähernd auf Nullpotential. hier kann jeder der Ausgänge mit einer Anzeige-sation chambers are almost at zero potential. here each of the outputs can be provided with a display
Die Ausgänge Λ t und At liegen auf annähernd UB- 55 lampe (Galliumarsenid-Leuchtdiode) beschaltet wer-The outputs Λ t and A t are connected to approximately U B - 55 lamp (gallium arsenide light-emitting diode).
Potential. Die Transistoren in den Eingangsstufen den, um direkt an Ort und Stelle die Funktionsbereit-Potential. The transistors in the input stages enable the operational readiness directly on the spot.
der Indikatoren Z2 und Z3 sind durchgesteuert. Der schaft qualitativ überprüfen zu können.the indicators Z 2 and Z 3 are controlled. To be able to check the quality of the shaft.
Transistor 56 in der Eingangsstufe von Z1 ist, bedingt Die Zusammenschaltung von mehreren Einzelmel-Transistor 56 is in the input stage of Z 1 , the interconnection of several individual alarms
durch die andersartige Ankopplung an den Indika- dem beschränkt sich selbstverständlich nicht auf dieDue to the different coupling to the indicators, it is of course not limited to the
tor Z3, gesperrt. Die Gegenelektrode 4 der Ionisati- 60 hier eingehend beschriebenen Melder für Brandgasegate Z 3 , locked. The counter electrode 4 of the ionization 60 described in detail here for fire gases
onskammer 1 liegt auf annähernd iVPotential. Da- und/oder Rauehteilehen. Das der Ausgestaltung deron chamber 1 is at approximately IV potential. There and / or rough participation. That of the design of the
durch steigt die Spannung am Gate des MOSFET 5 Erfindung zugrunde liegende Prinzip, mehrere Einzel-by increasing the voltage at the gate of the MOSFET 5 principle underlying the invention, several individual
an. Bei Erreichen eines bestimmten Spannungswertes meider zu einer schwingfähigen Anordnung zusam-at. When a certain voltage value is reached, they combine to form an oscillating arrangement.
schaltet der MOSFET 5 durch, worauf auch der an menzuschalten, läßt sich ohne weiteres auch aufthe MOSFET 5 switches through, whereupon the switch on can also be opened without further ado
ihn angeschlossene Schmitt-Trigger umkippt. Die 65 Melder anwenden, bei denen ein anderer Geber alsthe Schmitt trigger connected to him falls over. Use the 65 detectors for which a transmitter other than
Spannung am Kollektor von Transistor 38 (= Span- eine Ionisationskammer verwendet wird.Voltage at the collector of transistor 38 (= Span- an ionization chamber is used.
Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings
Claims (18)
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