JP2009036562A - Smoke sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、煙感知器に関する。
The present invention relates to a smoke detector.
図2は、従来の煙感知器200を示す回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a conventional smoke detector 200.
従来の煙感知器200は、電源B1と、基準電位生成回路10と、信号制御回路60と、オペアンプOP1と、抵抗R2、R3と、LED駆動回路30と、CPUのA/D変換部40と、受光素子50と、増幅回路AMP1とを有する。
従来の煙感知器200において、受光素子50が得た信号を増幅する際に、基準電位が必要であり、基準電位生成回路10が、抵抗R1とダイオードD1とを使用して、基準電位V1を形成する。この場合、増幅回路AMP1に流れ込む電流によって、基準電位V1が変動し、増幅回路AMP1で増幅された信号に、上記基準電位V1の変動によるノイズが混入するという問題がある。
In the conventional smoke detector 200, when a signal obtained by the
また、温度を検出する場合、CPUのA/D変換部40が、基準電位V1を入力し、CPUのA/D変換部40が変換した電圧に基づいて、温度を測定する。
When detecting the temperature, the A /
しかし、CPUのA/D変換部40がA/D変換する際に、上記CPUに電流が流れるので、基準電位V1が変化し、この基準電位V1が変化することによって、検出された温度の精度が低下するという問題がある。
However, since the current flows through the CPU when the A /
つまり、上記従来例では、増幅回路の基準電位を安定化することができず、また、温度検出機能を安定化することができないという問題がある。 That is, the above conventional example has a problem that the reference potential of the amplifier circuit cannot be stabilized and the temperature detection function cannot be stabilized.
本発明は、増幅回路の基準電位と温度検出機能とを安定化することができる煙感知器を提供することを目的とする。
An object of this invention is to provide the smoke detector which can stabilize the reference electric potential and temperature detection function of an amplifier circuit.
本発明は、検煙部に向けて発光する発光素子と、上記発光素子の光が上記検煙部内の煙粒子によって発生した散乱光を受光する受光素子と、上記受光素子の出力信号を増幅する増幅回路と、上記増幅回路の基準電位生成回路と、温度検出するCPUのA/D変換部とを具備する煙感知器において、上記基準電位生成回路の出力端子と、上記基準電位生成回路が出力する基準電位を使用する回路との間に、バッファ回路が設けられている煙感知器である。
The present invention provides a light emitting element that emits light toward a smoke detector, a light receiving element that receives light scattered by smoke particles in the smoke detector, and a light output from the light receiving element. In a smoke detector including an amplifier circuit, a reference potential generation circuit of the amplifier circuit, and an A / D converter of a CPU for detecting temperature, an output terminal of the reference potential generation circuit and the reference potential generation circuit output The smoke detector is provided with a buffer circuit between the reference potential and the circuit using the reference potential.
本発明によれば、基準電位生成回路が出力する基準電位が、バッファ回路を経由し、バッファ回路の出力インピーダンスが低いので、増幅回路の基準電位が安定し、また、温度検出回路の動作が安定するので、温度検出機能が安定するという効果を奏する。
According to the present invention, since the reference potential output from the reference potential generation circuit passes through the buffer circuit and the output impedance of the buffer circuit is low, the reference potential of the amplifier circuit is stable, and the operation of the temperature detection circuit is stable. As a result, the temperature detection function is stabilized.
発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例である。 The best mode for carrying out the invention is the following examples.
図1は、本発明の実施例1である煙感知器100の要部を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a main part of a smoke detector 100 according to a first embodiment of the present invention.
煙感知器100は、電源B1と、基準電位生成回路10と、バッファ回路20と、オペアンプOP1と、抵抗R2、R3と、LED駆動回路30と、CPUのA/D変換部40と、受光素子50と、信号制御回路60と、増幅回路AMP1とを有する。
The smoke detector 100 includes a power supply B1, a reference
基準電位生成回路10は、抵抗R1と、ダイオードD1とを有する。抵抗R1とダイオードD1とは直列接続され、抵抗R1の一端が電源B1に接続され、抵抗R1の他端がダイオードD1のアノードとが接続され、抵抗R1とダイオードD1のアノードとの接続点が、基準電位生成回路10の出力端子11であり、この出力端子11に基準電位V1が出力される。
The reference
バッファ回路20は、オペアンプOP2と、抵抗R21と、抵抗R31とを有する。オペアンプOP2は、その+入力端子が基準電位生成回路10の出力端子11に接続され、オペアンプOP2の−入力端子が抵抗R21を介して、その出力端子に接続されている。
The buffer circuit 20 includes an operational amplifier OP2, a resistor R21, and a resistor R31. The operational amplifier OP2 has a positive input terminal connected to the output terminal 11 of the reference
信号制御回路60は、CPUからの発光制御信号に同期して、パルス状の信号を出力する回路であり、上記パルスの波高値は、安定化されている。
The
オペアンプOP1の+端子と、オペアンプOP2の出力端子との間に、信号制御回路60が接続されている。オペアンプOP1の−端子とその出力端子との間に、抵抗R2が接続されている。オペアンプOP1の出力端子に、LED駆動回路30が接続されている。オペアンプOP1の−端子とオペアンプOP2の出力端子との間に、抵抗R3が接続されている。
A
バッファ回路20の出力端子に、基準電位V2が発生する。この基準電位V2が、増幅回路AMP1、CPUのA/D変換部40に供給される。
A reference potential V2 is generated at the output terminal of the buffer circuit 20. This reference potential V2 is supplied to the amplifier circuit AMP1 and the A /
また、オペアンプOP2の出力端子が、増幅回路AMP1の入力端子に接続されている。なお、オペアンプOP2として、その出力インピーダンスが非常に小さいものが使用されている。 The output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the input terminal of the amplifier circuit AMP1. Note that the operational amplifier OP2 has a very low output impedance.
LED駆動回路30は、バッファ回路20が出力する基準電位V2に応じた定電流を発光素子に供給する定電流供給回路の例である。
The
増幅回路AMP1は、受光素子50の出力信号を増幅する回路である。
The amplifier circuit AMP1 is a circuit that amplifies the output signal of the
オペアンプOP2の出力信号が、増幅回路AMP1の基準電位として供給される。 An output signal of the operational amplifier OP2 is supplied as a reference potential of the amplifier circuit AMP1.
次に、煙感知器100の動作について説明する。 Next, the operation of the smoke detector 100 will be described.
LED駆動回路30が駆動する図示しない発光素子の発光した光が、検煙部に侵入した煙によって散乱光を発生し、この散乱光を、受光素子50が受光する。受光信号は、増幅回路AMP1で増幅され、CPUで煙検出レベルが閾値を超えると火災判断する。
Light emitted from a light emitting element (not shown) driven by the
煙感知器100において、増幅回路AMP1の安定性が高い理由について説明する。 The reason why the stability of the amplifier circuit AMP1 is high in the smoke detector 100 will be described.
上記実施例において、オペアンプOP2の出力インピーダンスが非常に小さいので、オペアンプOP2が出力する基準電位が変動せず、したがって、増幅回路AMP1の安定性を高めることができる。 In the above embodiment, since the output impedance of the operational amplifier OP2 is very small, the reference potential output from the operational amplifier OP2 does not fluctuate, and therefore the stability of the amplifier circuit AMP1 can be improved.
そして、CPUのA/D変換部40に電圧を印加する温度検出タイミングの前に、受光素子50の出力電圧を増幅する増幅回路AMP1に上記基準電位を印加する印加タイミングを設定する。つまり、受光素子50の出力電圧を増幅する増幅回路AMP1に上記基準電位V2を印加する印加タイミングの後に、CPUのA/D変換部40に電圧を印加する温度検出タイミングを設定し、両タイミングが互いに重ならないように設定する。
And before the temperature detection timing which applies a voltage to the A /
また、増幅回路AMP1を構成するオペアンプのうちで、余りの1段をオペアンプOP2として使用するので、低コスト化が図られる。つまり、複数のオペアンプが収納されるICにおいて、その一部を増幅回路AMP1として使用し、残りを、バッファ回路20のオペアンプOP2として使用することができる。たとえば、4素子入りのオペアンプのうちの3つを増幅回路AMP1として使用し、残りの1つを、バッファ回路20のオペアンプOP2として使用する。 Further, among the operational amplifiers constituting the amplifier circuit AMP1, the remaining one stage is used as the operational amplifier OP2, so that the cost can be reduced. That is, in an IC in which a plurality of operational amplifiers are housed, a part thereof can be used as the amplifier circuit AMP1 and the rest can be used as the operational amplifier OP2 of the buffer circuit 20. For example, three of the four operational amplifiers are used as the amplifier circuit AMP1, and the remaining one is used as the operational amplifier OP2 of the buffer circuit 20.
上記実施例によれば、バッファ回路20の出力インピーダンスが非常に小さいので、基準電位V2が変動せず、したがって、増幅回路AMP1の安定性を高めることができる。さらに、増幅回路を構成するオペアンプのうち、余りの1段を使用することによって、煙感知器100の全体でコストダウンすることができる。 According to the above embodiment, since the output impedance of the buffer circuit 20 is very small, the reference potential V2 does not fluctuate, and therefore the stability of the amplifier circuit AMP1 can be improved. Furthermore, the cost of the smoke detector 100 as a whole can be reduced by using the remaining one of the operational amplifiers constituting the amplifier circuit.
また、ダイオードD1に電流を流すことによって、オペアンプOP2の+端子に電圧が印加される。この電圧は、抵抗R21と抵抗R31との関係によって決定される増幅率により、ある電圧に増幅される。そして、CPUのA/D変換部40を使用して温度を測定する際に、A/D変換時の電流が増加するが、バッファ回路20を使用することによって、A/D変換による電圧変動を受けることがない。
Moreover, a voltage is applied to the + terminal of the operational amplifier OP2 by passing a current through the diode D1. This voltage is amplified to a certain voltage by an amplification factor determined by the relationship between the resistor R21 and the resistor R31. When the temperature is measured using the A /
つまり、上記実施例によれば、基準電位生成回路10が出力する基準電位が、バッファ回路20を経由し、バッファ回路20の出力インピーダンスが低いので、増幅回路AMP1の基準電位が安定し、また、温度検出回路に必要なCPUのA/D40の動作が安定するので、温度検出機能を高精度化することができる。
That is, according to the above embodiment, the reference potential output from the reference
100…煙感知器、
10…基準電位生成回路、
D1…ダイオード、
11…出力端子、
20…バッファ回路、
OP2…オペアンプ、
OP1…オペアンプ、
30…LED駆動回路、
40…CPUのA/D変換部、
50…受光素子、
60…信号制御回路、
AMP1…増幅回路。
100 ... smoke detector,
10: Reference potential generation circuit,
D1 ... diode,
11: Output terminal,
20: Buffer circuit,
OP2 ... operational amplifier,
OP1 ... operational amplifier,
30 ... LED drive circuit,
40: A / D converter of CPU,
50. Light receiving element,
60 ... Signal control circuit,
AMP1 is an amplifier circuit.
Claims (4)
上記基準電位生成回路の出力端子と、上記基準電位生成回路が出力する基準電位を使用する回路との間に、バッファ回路が設けられていることを特徴とする煙感知器。 A light-emitting element that emits light toward the smoke detector, a light-receiving element that receives light scattered by smoke particles in the smoke detector, and an amplification circuit that amplifies the output signal of the light-receiving element; In a smoke detector comprising a reference potential generation circuit of the amplifier circuit and an A / D converter of a CPU for detecting temperature,
A smoke detector, wherein a buffer circuit is provided between an output terminal of the reference potential generating circuit and a circuit using the reference potential output from the reference potential generating circuit.
上記基準電位を使用する回路は、上記増幅回路、上記CPUのA/D変換部、上記発光素子の駆動回路のうちの少なくとも1つであることを特徴とする煙感知器。 In claim 1,
The smoke detector, wherein the circuit using the reference potential is at least one of the amplifier circuit, the A / D converter of the CPU, and the drive circuit of the light emitting element.
上記バッファ回路は、オペアンプであることを特徴とする煙感知器。 In claim 1,
The smoke sensor, wherein the buffer circuit is an operational amplifier.
上記オペアンプの増幅率は、上記A/D変換部の駆動電流分を生成するに充分な増幅率であることを特徴とする煙感知器。 In claim 3,
The smoke detector, wherein the operational amplifier has an amplification factor sufficient to generate a drive current for the A / D converter.
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