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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Auswertung der elektrischen
Signale eines druckempfindlichen Sensors in einer Uberwachungsanlage.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung der elektrischen
Signale eines druckempfindlichen Sensors in einer Uberwachungsanlage zum Feststellen
des Eindringens von Objekten in ein Uberwachungsgebiet, bei welchem die Sensorsignale
nach einer Verarbeitung zur Auslösung einer Alarmeinrichtung benutzt werden, sowie
eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei einem bekannten Verfahren zum Feststellen des Eindringens von
ObJekten in ein bgrenztes Uberwachungsgebiet (DT-AS 2 202 416) wird ein druckempfindlicher
Sensor benutzt, der mindestens eine Elektrode aufweist, die mit einem isolierenden
Material bedeckt ist. Wird das isolierende Material, das eine andere Dielektrizitätskonstante
aufweist
als das Leitermaterial mit Druck beaufschlagt, dann entsteht eine potentialänderung
an dem elektrischen Leiter. Diese Rtentialänderung kann für die Alarmauslösnng benutzt
werden. In der Regel werden durch die Druckausübung auf den Sensor nur ganz geringe
Ladungsmengen bewegt. Eine derartige Meßeinrichtung ist daher sehr empfindlich gegen
eingestreute Störungen. Werden beispielsweise von einer Detektorelektrode Hochfrequenzstörungen
eingefangen, dann können diese die Alarmeinrichtung in Betrieb setzen, oqihl überhaupt
kein Druck auf die Detektorelektrode ausgeübt worden ist. Diese unbeabsichtigte
Alarmauslösung ist natürlich höchst unerwünscht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahrens der eingangs genannten
Art anzugeben, bei dem verhindert wird, daß Störsignale einen Alarm auslösen können.
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Zur Ldsung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
aus den Sensorsignalen Störfrequenzen herausgefiltert werden, bei deren Auftreten
die Weiterleitung der Sensorsignale unterdrückt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Trennung der von
dem druckempfindlichen Sensor kommenden Signale in Nutzsignale (Sensorsignale) und
Störsignale. Diese Trennung kann auf einfache Weise mit einem Frequenzfilter vorgenommen
werden, mit dem die hochfrequenten Störsignale abgesondert werden. Die Trennung
von Nutzsignalen und Störsignalen kann aber auch durch andere Filter erfolgen Beispielsweise
könnte man ein Verzögerungsglied vorsein
sehen/, das feststellt,
ob das Jeweilige Signal länger als eine bestimmte Zeitdauer ansteht.
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Erst wenn das der Fall ist, wird angenommen, daß ein echtes Sensorsignal
vorliegt, das die Alarmauslösung rechtfertigt. Bis zum Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne
spricht Jedoch die Störsignalunterdrückung an, d.h. die Alarmauslösung wird über
diese Zeitspanne verhindert. Hierbei geht man von dem Gedanken aus, daß Jemand der
den Drucksensor unbefugt betritt, mindestens ca. 0,5 bis 1 Sekunde auf dem Drucksensor
verweilt. Ein am Sensor festzustellendes Signal,dessen Dauer nur 0,1 Sekunde beträgt,
würde als Störsignal bewertet und die Alarmauslösung unterdrücken.
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Bei einer bevorzugten Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, daß an die von dem Sensor kommende Leitung über ein Filter
eine Gleichrichterschaltung angeschlossen ist, deren Ausgang eine bei Auftreten
von Störsignalen den Verarbeitungsweg der Sensorsignale unterbrechende Austastvorrichtung
steuert.
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Die mit dem Filter festgestellten Störsignale w orden zweckmäßigerweise
in einem Doppelwellengleichrichter gleichgerichtet und können danach einem Verstärker
zugeführt werden.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Schaltungsanordnung
erhält man, wenn an den Wechselspannungseingang der Gleichrichterschaltung zusätzlich
über ein weiteres Filter eine Phase des Versorgungsnetzes angeschlossen ist. Damit
führen auch Störungen,
die im Versorgungsnetz auftreten,zu einer
Abschaltung der Alarmeinrichtung, so daß z.B. die Einschaltung eines nicht-entstörten
Gerätes an das Versorgungsnetz nicht zur Alarmauslösung führen kann. Selbstverständlich
werden auch solche Störungen ausgeblendet, die sowohl auf den Sensor als auch auf
das Versorgungsnetz einwirken.
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Die Erfindung wird im folgenden er Bezugnahme auf die Figuren an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert Figur 1 zeigt schematisch das Blockschaltbild
einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung und Figur 2 zeigt einen Teilschnitt
durch den druckempfindlichen Sensor.
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Der druckempfindliche Sensor 10 besteht gemä Fig 2 aus einer mit hochisolierendem
Kunststoff 11 beschichtetenMetallelektrode 12. Die Metallelektrode 12 ist Uber eine
Sensorleitung 13 mit einer Verarbeitungsschaltung verbunden, die im einfachsten
Fall aus einem Verstärker 14 besteht, der die Sensorsignale verstärkt und ggf. in
Impulse umformt.
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Die Ausgangs leitung 15 des Verstärkers 14 ist an einen Alarmgeber
16 angeschlossen,der beispielsweise ein Signalhorn oder eine andere akustische oder
optische Signalvorrichtung betätigt.
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An die Sensorleitung 13 ist über einen Kondensator 17 ein Doppelwellengleichrichter
18 mit seiner einen Wechselstromklemme 19 angeschlossen. Die andere
Wechselstromquelle
20 ist mit dem Bezugs-Erdpotential verbunden, gegenüber welchem auch das Potential
der Sensorelektrode 12 bestimmt wird.
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Die eine Gleichstrom- me 21 des Gleichrichters wäh end 18 ist an Masse
gelegt>/de andere Gleich stromklemme 22 mit dem Eingang eines Verstärkers 23
verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers 23 steuert ein Relais 24, dessen Relaiskontakt
25 in der Leitung 15 liegt. Der normalerweise geschlossene Relaiskontakt 25 wird
geöffnet, sobald das Relais 24 anzieht.
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Bei praktischen Ausführungen der Schaltung wird man natürlich kein
mechanisches Relais 24 mit mechanischem Kontakt 25 verwenden, sondern einen entsprechenden
elektronischen Schalter, z.B. in Form eines Transistors.
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Der Kondensator 17 stellt in Hochpassfilter dar, das ttentialänderung
am Sensor 10, die relativ langsam erfolgen, nicht zum Gleichrichter 18 hin durchläßt,
wohl aber / frequente Störsignale, die an Leitung 13 auftreten. Wird ein derartiges
Störsignal über den Kondensator 17 übertragen, dann entsteht an Klemme 22 des Gleichrichters
18 eine Gleichspannung gegenüber Masse, wodurch über den Verstärker 23 das Relais
24 erregt wird. Damit wird durch den Schalter 25 die Leitung 15 aufgetrennt und
verhindert, daß der Verstärker 14 das Störsignal zur Alarmeinrichtung 16 übertragen
kann.
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Zusätzlich ist die Wechselstromklemme 19 des Gleichrichters
18
über eine Leitung 26 mit einer Phasenleitung des Wechselstrom-Versorgungsnetzes
verbunden. In der Leitung 26 liegt ein Kondensator 27. Dieser Kondensator ist so
bemessen, daß er die Wechselstromfrequenz des Netzes nicht durchläßt, wohl aber
höhere Störfrequenzen.
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Treten im Versorgungsnetz derartige Störfrequenzen auf, dann werden
sie auf den Gleichrichter 18 übertragen und rufen ebenfalls eine Austastung des
Alarmsignales hervor.
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Die Metallelektrode 12 des Sensors 10 kann aus Kupfer oder einem anderen
gut leitfähigen Material bestehen und die Isolierbeschichtung 11 besteht aus einem
Kunststoff, dessen spezifischer elektrischer Widerstand in der Größenordnung von
1016 Ohmcm liegt. Hierfür kommen Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen,
Polymonochlortrifluoräthylen und ähnliche Kunststoffe in frage.