JP2744174B2 - Photoelectric smoke detector - Google Patents

Photoelectric smoke detector

Info

Publication number
JP2744174B2
JP2744174B2 JP4201635A JP20163592A JP2744174B2 JP 2744174 B2 JP2744174 B2 JP 2744174B2 JP 4201635 A JP4201635 A JP 4201635A JP 20163592 A JP20163592 A JP 20163592A JP 2744174 B2 JP2744174 B2 JP 2744174B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
smoke
light
operational amplifier
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4201635A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0652470A (en
Inventor
雅則 林
富三 寺澤
浩則 上
俊夫 藤村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4201635A priority Critical patent/JP2744174B2/en
Publication of JPH0652470A publication Critical patent/JPH0652470A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2744174B2 publication Critical patent/JP2744174B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、煙による散乱光を検出
することにより煙を感知する光電式煙感知器に関するも
のであり、防災システムに利用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric smoke detector for detecting smoke by detecting light scattered by smoke, and is used for a disaster prevention system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の光電式煙感知器の回路図で
ある。この煙感知器は、感知器筐体内で光を照射する発
光回路1と、発光回路1から照射された光の煙による散
乱光を受光して電気信号に変換する受光回路2と、受光
回路2の出力信号の大きさにより煙の有無を判定する判
定回路3と、発光回路1を間欠駆動するための発光制御
回路9を備えている。まず、発光回路1は、発光ダイオ
ード(LED)のような発光素子11と、この発光素子
11に駆動電流を流すためのスイッチング素子12と、
このスイッチング素子12に駆動信号を与えるための発
光駆動回路13とから構成されている。この発光回路1
を間欠駆動するために、発光制御回路9では、発振回路
91により発振されたクロック信号を分周回路92によ
り分周して間欠駆動信号を作成している。感知器筐体内
に煙が侵入すると、発光回路1から照射された光が煙に
より散乱されて、受光回路2により受光される。受光回
路2は、フォトダイオードのような受光素子21と、基
準電圧源22と、オペアンプA1,A2,A3、及び抵
抗R1,R2,R3,R4,R5よりなる。受光素子2
1に光が照射されると、微弱な光電流が流れる。この光
電流はオペアンプA1と電流−電圧変換用の抵抗R1に
より電圧信号に変換され、オペアンプA2,A3により
直流増幅される。オペアンプA2の増幅率は入力抵抗R
2と帰還抵抗R3の比率で決定され、オペアンプA3の
増幅率は入力抵抗R4と帰還抵抗R5で比率で決定され
る。オペアンプA3の出力電圧の大きさは判定回路3に
より判定される。判定回路3は、電圧比較用のコンパレ
ータA5と、基準電圧作成用のオペアンプA4及び可変
抵抗VRよりなる。基準電圧源22の出力電圧は、バッ
ファ用のオペアンプA4を介して可変抵抗VRに印加さ
れて分圧され、コンパレータA5の基準電圧が得られ
る。受光回路2におけるオペアンプA3の出力電圧がコ
ンパレータA5の基準電圧よりも低くなれば、コンパレ
ータA5の出力がHighレベルとなり、所定濃度以上
の煙が存在すると判定される。カウンタ回路4では、判
定回路3から出力される煙判定信号の発生回数をカウン
トし、所定回数(例えば3回)以上のカウント値が得ら
れた時点で煙感知信号を発生する。このカウンタ回路4
を設けたことにより、電磁ノイズ等による誤動作を避け
ることができる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional photoelectric smoke detector. The smoke detector includes a light emitting circuit 1 for irradiating light inside the sensor housing, a light receiving circuit 2 for receiving light scattered by smoke of the light emitted from the light emitting circuit 1 and converting the scattered light into an electric signal, and a light receiving circuit 2. And a light emission control circuit 9 for intermittently driving the light emitting circuit 1. First, the light emitting circuit 1 includes a light emitting element 11 such as a light emitting diode (LED), a switching element 12 for supplying a drive current to the light emitting element 11,
A light emission drive circuit 13 for providing a drive signal to the switching element 12 is provided. This light emitting circuit 1
In the light emission control circuit 9, the clock signal oscillated by the oscillation circuit 91 is divided by the frequency dividing circuit 92 to generate an intermittent driving signal. When smoke enters the sensor housing, light emitted from the light emitting circuit 1 is scattered by the smoke and received by the light receiving circuit 2. The light receiving circuit 2 includes a light receiving element 21, such as a photodiode, a reference voltage source 22, operational amplifiers A1, A2, A3, and resistors R1, R2, R3, R4, R5. Light receiving element 2
When light is applied to 1, a slight photocurrent flows. This photocurrent is converted into a voltage signal by an operational amplifier A1 and a resistor R1 for current-voltage conversion, and is DC-amplified by the operational amplifiers A2 and A3. The amplification factor of the operational amplifier A2 is the input resistance R
The gain of the operational amplifier A3 is determined by the ratio of the input resistor R4 and the feedback resistor R5. The magnitude of the output voltage of the operational amplifier A3 is determined by the determination circuit 3. The determination circuit 3 includes a comparator A5 for comparing voltages, an operational amplifier A4 for creating a reference voltage, and a variable resistor VR. The output voltage of the reference voltage source 22 is applied to a variable resistor VR via an operational amplifier A4 for a buffer and divided to obtain a reference voltage of a comparator A5. If the output voltage of the operational amplifier A3 in the light receiving circuit 2 becomes lower than the reference voltage of the comparator A5, the output of the comparator A5 becomes High level, and it is determined that smoke of a predetermined density or more exists. The counter circuit 4 counts the number of generations of the smoke determination signal output from the determination circuit 3 and generates a smoke detection signal when a count value equal to or more than a predetermined number (for example, three times) is obtained. This counter circuit 4
By providing the above, malfunction due to electromagnetic noise or the like can be avoided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来例は、煙の
有無を判定して出力をオン又はオフとするオン/オフ出
力式の煙感知器である。これに対して、近年では、煙の
濃度に応じたアナログ信号を出力するアナログ出力式の
煙感知器が望まれている。煙の濃度に応じたアナログ信
号を出力する方式の煙感知器は、原理的に、或る一定の
煙入力が有るときから全く煙入力が無いときまで、その
煙濃度を認識し、それに応じたアナログ信号を出力する
必要がある。このようなアナログ出力式の煙感知器にお
いては、当然、煙濃度が精度良くアナログ信号として出
力されることが要求されるものであるが、光電式の煙感
知器では、発光素子としてのLEDや受光用のレンズの
汚れ等から感度の劣化が生じることがある。従来のオン
/オフ出力式の煙感知器では、感度が多少劣化しても煙
の有無を示す信号が得られさえすれば、誤動作というこ
とにはならないが、アナログ出力式の煙感知器では、感
度の劣化によりアナログ信号が煙濃度を精度良く反映し
なくなれば、直ちに誤動作ということになり、感度劣化
に対処する必要があった。そこで、本発明者らは、オン
/オフ出力式の煙感知器の煙の有無の判定に用いるコン
パレータを利用して、アナログ出力式の煙感知器の感度
劣化を判定可能とすることを考えたが、アナログ出力式
の煙感知器は時定数の大きいサンプルホールド手段を必
要とするので、このサンプルホールド手段の出力側にコ
ンパレータを接続すると、オン/オフ出力式の煙の有無
の判定に遅れを生じる。かといって、サンプルホールド
手段の入力側にコンパレータを接続すると、サンプルホ
ールド手段も含めたアナログ出力式の煙感知器の感度劣
化を判定することはできなくなる。
The above-mentioned prior art is an on / off output type smoke detector which determines the presence or absence of smoke and turns the output on or off. On the other hand, in recent years, an analog output type smoke detector that outputs an analog signal according to the density of smoke has been desired. In principle, a smoke detector that outputs an analog signal according to the smoke density recognizes the smoke density from when there is a certain smoke input to when there is no smoke input, and responds accordingly. It is necessary to output an analog signal. In such an analog output type smoke detector, it is naturally required that the smoke density be output as an analog signal with high accuracy. However, in the photoelectric type smoke detector, an LED or a light emitting element as a light emitting element is used. Sensitivity may deteriorate due to contamination of the light receiving lens. A conventional ON / OFF output type smoke detector does not indicate a malfunction as long as a signal indicating the presence or absence of smoke can be obtained even if the sensitivity is slightly deteriorated. If the analog signal does not accurately reflect the smoke density due to the sensitivity deterioration, a malfunction occurs immediately, and it is necessary to deal with the sensitivity deterioration. Therefore, the present inventors turn on
/ Converter used to determine the presence / absence of smoke from the output-type smoke detector
Using a parator, the sensitivity of an analog output type smoke detector
Though we considered that deterioration could be determined, analog output type
Smoke detectors require sample and hold means with a large time constant.
To the output side of this sample and hold means.
On / off output type smoke presence / absence when a comparator is connected
There is a delay in the determination. However, sample hold
When a comparator is connected to the input side of the
The sensitivity of the analog output type smoke detector including the
Cannot be determined.

【0004】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、煙の濃度に応じ
たアナログ信号を出力するアナログ出力式の光電式煙感
知器において、感度劣化時のように、アナログ信号の精
度が得られないときに、ユーザーに知らせることを可能
とすることにある。また、オン/オフ出力式の煙感知器
の煙の有無の判定に用いるコンパレータを利用してアナ
ログ出力式の煙感知器のサンプルホールド手段も含めた
感度劣化を判定可能とすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an analog output type photoelectric smoke detector which outputs an analog signal corresponding to smoke density. An object of the present invention is to allow a user to be notified when the accuracy of an analog signal cannot be obtained as in the case of deterioration. In addition, on / off output type smoke detector
Using a comparator to determine the presence or absence of smoke
Includes sample and hold means for log output smoke detector
The object is to make it possible to determine sensitivity deterioration.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の光電式煙感知器
にあっては、上記の課題を解決するために、図1に示す
ように、感知器筐体内で光を照射する発光手段10と、
煙による散乱光を受光して電気信号に変換する受光手段
20と、発光手段10及び受光手段20を間欠駆動する
間欠駆動手段90と、受光手段20により得られた間欠
的な電気信号を間欠駆動に同期してオンされるサンプリ
ング用のスイッチ素子S3と抵抗Rxを介して充電され
るコンデンサC3を有するサンプルホールド手段60と
を備え、前記コンデンサC3にサンプルホールドされた
電圧に基づいて煙濃度に応じたアナログ信号を出力する
アナログ出力式の光電式煙感知器において、前記サンプ
ルホールドされた電圧のレベルを基準レベルVrと比較
して感度劣化時と感度正常時とで異なる出力を生じるコ
ンパレータ30と、煙の有無を判定するオン/オフ出力
モードと煙濃度に応じたアナログ信号を出力するアナロ
グ出力モードを切り替える手段50と、オン/オフ出力
モードに比べてアナログ出力モードではサンプルホール
ド手段60の抵抗Rxを大きくするように切り替える手
段とを備え、前記コンパレータ30はオン/オフ出力モ
ードでは煙の有無の判定信号を出力するように構成した
ことを特徴とするものである。なお、前記コンパレータ
30から生じる出力をカウントして所定回数以上のカウ
ント値に達すると感度劣化あるいは煙有りの判定信号を
出力するカウンタ回路40を設けることが好ましい。
According to the photoelectric smoke detector of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, as shown in FIG. When,
A light receiving means 20 for receiving light scattered by smoke and converting it into an electric signal, an intermittent driving means 90 for intermittently driving the light emitting means 10 and the light receiving means 20, and an intermittent driving of an intermittent electric signal obtained by the light receiving means 20 And a sample-and-hold means 60 having a capacitor C3 charged through a resistor Rx. The sample-and-hold means 60 has a capacitor C3 charged via a resistor Rx. was in the analog output type photoelectric smoke sensor for outputting an analog signal, the sump
A comparator 30 that compares the level of the voltage that has been held with the reference level Vr to generate different outputs when the sensitivity is degraded and when the sensitivity is normal, and an on / off output that determines the presence or absence of smoke
Analog outputs analog signal according to mode and smoke density
Means 50 for switching the power output mode, and on / off output
Sample hole in analog output mode compared to mode
To switch so as to increase the resistance Rx of the
And the comparator 30 has an on / off output mode.
The mode is characterized by outputting a determination signal of the presence or absence of smoke . The comparator
30 and count the output from the
Signal, the sensitivity degradation or smoke
It is preferable to provide a counter circuit 40 for outputting.

【0006】また、感度劣化時或いは始動時には、出力
手段70によりアナログ信号を通常時とは異なる値に設
定することが好ましい。
Further, at the time of or during starting desensitization, it is preferably set to a value different from the normal analog signals by the output unit 70.

【0007】[0007]

【作用】本発明の煙感知器によれば、発光手段10から
の光が煙により散乱されて、その散乱光が受光手段20
により電気信号に変換される。これらの発光手段10と
受光手段20は、消費電流を低減するために間欠駆動手
段90により間欠駆動されている。また、受光手段20
により得られた間欠的な電気信号を連続的なアナログ信
号に変換するために、サンプルホールド手段60を設け
ている。このサンプルホールド手段60では、間欠駆動
に同期してオンされるサンプリング用のスイッチ素子S
と抵抗Rxを介して充電されるコンデンサC3を有し
ており、このコンデンサC3にサンプルホールドされた
電圧に基づいて煙濃度に応じたアナログ信号を出力する
ものである。このようなアナログ出力式の煙感知器にお
いては、煙が存在しない場合でも、発光手段10からの
光が感知器筐体内で僅かに反射されて、迷光分として微
小な光が受光手段20に受光されるため、煙濃度がゼロ
のときにも間欠的な電気信号は上述の迷光分に応じた所
定のレベルとなる。仮に、発光手段10や受光手段20
の光学系の汚れ等から感度の劣化が生じると、迷光分に
応じた所定のレベルの電気信号が間欠的に得られなくな
る。そこで、この電気信号のレベルをコンパレータ30
により基準レベルVrと比較して感度劣化時と感度正常
時とで異なる出力を生じさせて、このコンパレータ30
から感度劣化時に生じる出力をカウンタ回路40により
カウントして所定回数以上のカウント値に達すると感度
劣化判定信号を出力する。なお、このようなコンパレー
タ30やカウンタ回路40としては、オン/オフ出力モ
ードに使用されるものを兼用できるので、半導体集積回
路化したときに、チップ面積の増大を招くことはない。
この感度劣化判定信号が得られたときには、煙濃度を示
すアナログ信号の値を感度正常時とは異なる値に設定す
る出力手段70を有することにより、ユーザーに感度劣
化を知らせることができる。また、アナログ出力式の煙
感知器では、感度劣化時のほかに、電源投入直後の過渡
期においても動作が安定せず、アナログ信号が煙濃度を
精度良く反映しない場合がある。このような場合にも、
感度劣化時と同様に、アナログ信号の値を定常動作時と
は異なる値に設定することにより、ユーザーに感度劣化
を知らせることができる。本発明では、コンパレータ3
0をサンプルホールド手段60の入力側ではなく出力側
に接続しているので、アナログ出力式の煙感知器の感度
劣化をサンプルホールド手段60も含めて判定すること
ができる。また、本発明では、オン/オフ出力モードで
はサンプルホールド手段60の抵抗Rxをアナログ出力
モードよりも小さく切り替えるものであるから、オン/
オフ出力式の煙感知器の煙の有無の判定に用いるコンパ
レータを利用してアナログ出力式の煙感知器のサンプル
ホールド手段も含めた感度劣化を判定可能としながら
も、オン/オフ出力モードでの煙の有無の判定に遅れを
生じることはない。
According to the smoke detector of the present invention, the light from the light emitting means is scattered by the smoke, and the scattered light is reflected by the light receiving means.
Is converted into an electric signal. These light emitting means 10 and light receiving means 20 are intermittently driven by intermittent driving means 90 in order to reduce current consumption. Also, the light receiving means 20
In order to convert the intermittent electric signal obtained by the above into a continuous analog signal, a sample and hold means 60 is provided. In the sample and hold means 60, a sampling switch element S which is turned on in synchronization with intermittent driving is provided.
3 and a capacitor C3 charged via the resistor Rx , and outputs an analog signal corresponding to the smoke density based on the voltage sampled and held in the capacitor C3. In such an analog output type smoke detector, even when smoke does not exist, light from the light emitting means 10 is slightly reflected in the sensor housing, and minute light as stray light is received by the light receiving means 20. Therefore, even when the smoke density is zero, the intermittent electric signal has a predetermined level corresponding to the above-mentioned stray light component. The light emitting means 10 and the light receiving means 20
If the sensitivity is deteriorated due to the contamination of the optical system or the like, it becomes impossible to intermittently obtain an electric signal of a predetermined level corresponding to the amount of stray light. Therefore, the level of this electric signal is compared with the value of the comparator 30.
As a result, different outputs are generated between when the sensitivity is degraded and when the sensitivity is normal as compared with the reference level Vr.
The counter circuit 40 counts an output generated when the sensitivity is degraded from the counter, and outputs a sensitivity degradation determination signal when the count value reaches a predetermined number or more. Since the comparator 30 and the counter circuit 40 can be used in the on / off output mode, the chip area does not increase when a semiconductor integrated circuit is formed.
When the sensitivity deterioration determination signal is obtained, the output means 70 for setting the value of the analog signal indicating the smoke density to a value different from the value when the sensitivity is normal allows the user to be notified of the sensitivity deterioration. In addition, in the analog output type smoke detector, in addition to the time when the sensitivity is deteriorated, the operation is not stable even in the transition period immediately after the power is turned on, and the analog signal may not accurately reflect the smoke density. In such a case,
As in the case of the sensitivity degradation, the user can be notified of the sensitivity degradation by setting the value of the analog signal to a value different from that in the normal operation. In the present invention, the comparator 3
0 is not the input side of the sample and hold means 60 but the output side
The sensitivity of the analog output type smoke detector
Judgment of deterioration including sample and hold means 60
Can be. Also, in the present invention, in the on / off output mode,
Is an analog output of the resistance Rx of the sample and hold means 60
Since the mode is switched smaller than the mode,
Comparator used to determine the presence or absence of smoke from off-output smoke detectors
Of an analog output type smoke detector using a radiator
While making it possible to judge sensitivity deterioration including hold means
Also delays the determination of smoke in the on / off output mode
Will not occur.

【0008】[0008]

【実施例】図2は本発明の一実施例の回路図である。以
下、その回路構成について説明する。フォトダイオード
よりなる受光素子21のカソードは電源ラインに接続さ
れており、アノードはオペアンプA1の反転入力端子に
接続されている。オペアンプA1の非反転入力端子は、
基準電圧源22の出力に接続されている。オペアンプA
1の出力端子と反転入力端子の間には、積分用のコンデ
ンサC1と積分リセット用のアナログスイッチS1の並
列回路が接続されている。オペアンプA1の出力端子
は、入力抵抗R2を介してオペアンプA2の反転入力端
子に接続されている。オペアンプA2の非反転入力端子
は、基準電圧源22の出力に接続されている。オペアン
プA2の出力端子と反転入力端子の間には、帰還抵抗R
3が接続されている。オペアンプA3の増幅率は入力抵
抗R2と帰還抵抗R3の比率で決定される。オペアンプ
A2の出力端子は、入力抵抗R4を介してオペアンプA
3の反転入力端子に接続されている。オペアンプA3の
非反転入力端子は、基準電圧源22の出力に接続されて
いる。オペアンプA3の出力端子と反転入力端子の間に
は、帰還抵抗R5が接続されている。オペアンプA3の
増幅率は入力抵抗R4と帰還抵抗R5の比率で決定され
る。
FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. Hereinafter, the circuit configuration will be described. The cathode of the light receiving element 21 composed of a photodiode is connected to the power supply line, and the anode is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier A1. The non-inverting input terminal of the operational amplifier A1 is
It is connected to the output of the reference voltage source 22. Operational amplifier A
A parallel circuit of an integration capacitor C1 and an integration reset analog switch S1 is connected between the output terminal 1 and the inverting input terminal. An output terminal of the operational amplifier A1 is connected to an inverting input terminal of the operational amplifier A2 via an input resistor R2. The non-inverting input terminal of the operational amplifier A2 is connected to the output of the reference voltage source 22. A feedback resistor R is connected between the output terminal of the operational amplifier A2 and the inverting input terminal.
3 are connected. The amplification factor of the operational amplifier A3 is determined by the ratio between the input resistance R2 and the feedback resistance R3. An output terminal of the operational amplifier A2 is connected to the operational amplifier A via an input resistor R4.
3 inverting input terminals. The non-inverting input terminal of the operational amplifier A3 is connected to the output of the reference voltage source 22. A feedback resistor R5 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier A3. The amplification factor of the operational amplifier A3 is determined by the ratio between the input resistance R4 and the feedback resistance R5.

【0009】オペアンプA3の出力端子は、カップリン
グ用のコンデンサC2の一端に接続されている。コンデ
ンサC2の他端は、充電用のアナログスイッチS2を介
して基準電圧源22の出力に接続されると共に、バッフ
ァ用のオペアンプA6の非反転入力端子に接続されてい
る。オペアンプA6の反転入力端子は出力端子に接続さ
れている。したがって、オペアンプA6の出力電圧は入
力電圧と同じとなる。オペアンプA6の出力端子は、サ
ンプルホールド用のアナログスイッチS3の一端に接続
されている。アナログスイッチS3の他端は、抵抗Ra
を介してサンプルホールド用のコンデンサC3の一端に
接続されている。コンデンサC3の他端はグランドレベ
ルに接続されている。抵抗Raは、煙感知器をアナログ
式煙感知器として使用するときの時定数設定用の抵抗で
ある。この抵抗Raには、アナログスイッチS4を介し
て抵抗Roが並列接続されている。アナログスイッチS
4は煙感知器をオン/オフ式煙感知器として使用すると
きにオンされ、アナログ式煙感知器として使用するとき
にはオフされる。コンデンサC3の電位はオペアンプA
7の非反転入力端子に印加されている。オペアンプA7
の反転入力端子は出力端子に接続されている。したがっ
て、オペアンプA7の出力電圧は入力電圧と同じとな
る。
The output terminal of the operational amplifier A3 is connected to one end of a coupling capacitor C2. The other end of the capacitor C2 is connected to the output of the reference voltage source 22 via the charging analog switch S2 and to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A6 for buffer. The inverting input terminal of the operational amplifier A6 is connected to the output terminal. Therefore, the output voltage of the operational amplifier A6 is equal to the input voltage. The output terminal of the operational amplifier A6 is connected to one end of a sample and hold analog switch S3. The other end of the analog switch S3 is connected to a resistor Ra.
Is connected to one end of a capacitor C3 for sample and hold. The other end of the capacitor C3 is connected to the ground level. The resistance Ra is a resistance for setting a time constant when the smoke detector is used as an analog smoke detector. A resistor Ro is connected in parallel to the resistor Ra via an analog switch S4. Analog switch S
4 is turned on when the smoke detector is used as an on / off type smoke detector, and is turned off when the smoke detector is used as an analog type smoke detector. The potential of the capacitor C3 is the operational amplifier A
7 is applied to the non-inverting input terminal. Operational amplifier A7
Are connected to the output terminal. Therefore, the output voltage of the operational amplifier A7 is equal to the input voltage.

【0010】オペアンプA7の出力端子は、可変抵抗V
R1を介してオペアンプA8の反転入力端子に印加され
る。オペアンプA8の出力端子には、トランジスタQ1
のベースが接続されている。トランジスタQ1のコレク
タは電源ラインに接続され、エミッタは抵抗R7を介し
てグランドレベルに接続されて、エミッタフォロアを構
成している。このトランジスタQ1のエミッタは、ダイ
オードD1のアノード・カソード間を介して、アナログ
信号出力端子Taに接続されている。また、トランジス
タQ1のエミッタ電位は抵抗R6を介してオペアンプA
8の反転入力端子に帰還されている。オペアンプA8の
非反転入力端子には、電源電圧を抵抗R8と可変抵抗V
R2で分圧した電圧が印加されている。抵抗R8と可変
抵抗VR2の接続点は、MOSトランジスタQ2を介し
てグランドレベルに接続されており、MOSトランジス
タQ2がオンしたときには、オペアンプA8の非反転入
力端子の電位はほぼゼロとなる。
The output terminal of the operational amplifier A7 has a variable resistor V
The voltage is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier A8 via R1. The output terminal of the operational amplifier A8 has a transistor Q1
The base is connected. The collector of the transistor Q1 is connected to the power supply line, and the emitter is connected to the ground level via the resistor R7, forming an emitter follower. The emitter of the transistor Q1 is connected to the analog signal output terminal Ta via the anode and the cathode of the diode D1. The emitter potential of the transistor Q1 is applied to the operational amplifier A via the resistor R6.
8 is fed back to the inverting input terminal. The power supply voltage is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A8 by the resistor R8 and the variable resistor V.
A voltage divided by R2 is applied. The connection point between the resistor R8 and the variable resistor VR2 is connected to the ground level via the MOS transistor Q2. When the MOS transistor Q2 is turned on, the potential of the non-inverting input terminal of the operational amplifier A8 becomes almost zero.

【0011】基準電圧源22は分圧用の抵抗r1,r2
の直列回路を含んでいる。抵抗r1の一端は、MOSト
ランジスタQ3を介して電源ラインに接続されており、
抵抗r2の一端はグランドレベルに接続されている。抵
抗r1,r2の各他端は、基準電圧源22の出力とし
て、オペアンプA1,A2,A3,A4の非反転入力端
子並びにコンデンサC2を初期充電するためのアナログ
スイッチS2の一端に接続されている。MOSトランジ
スタQ3は間欠駆動信号KNKにより定期的にオン状態
となり、このとき、電源電圧を抵抗r1,r2で分圧し
た基準電圧VrefがオペアンプA1,A2,A3,A
4の非反転入力端子に印加されるものである。オペアン
プA4の反転入力端子は出力端子に接続されている。し
たがって、オペアンプA4の出力電圧は入力電圧と同じ
となる。オペアンプA4の出力電圧は、抵抗R9と可変
抵抗VR3により分圧されて、オペアンプA5の非反転
入力端子に印加されている。オペアンプA5の反転入力
端子には、オペアンプA7の出力端子が接続されてい
る。オペアンプA5の出力端子は、インバータN1を介
してアンド回路G1の一方の入力に接続されると共に、
アンド回路G2の一方の入力に接続されている。アンド
回路G2の他方の入力には、煙感知器のオン/オフ出力
モードとアナログ出力モードとを切り替えるための切替
信号O/Aが入力されている。また、この切替信号O/
AはインバータN2により反転されて、アンド回路G1
の他方の入力とされている。アンド回路G1,G2の出
力は、NOR回路G3に入力されている。NOR回路G
3の出力は、インバータN3により反転されて、カウン
タ回路4に入力されている。カウンタ回路4は3パルス
をカウントすると、カウントアップ出力を生じる。この
カウンタ回路4の出力は、オン/オフ出力モードによる
煙感知信号の出力端子Toに接続されている。この出力
端子Toに得られる信号は、煙感知器の出力素子となる
サイリスタに、トリガー信号として入力されている。前
記サイリスタは、煙感知器がオン/オフ出力モードを選
択している場合において、煙の存在が感知されると、タ
ーンオンされて、火災受信機に煙感知信号を出力するも
のである。
The reference voltage source 22 includes voltage dividing resistors r1 and r2.
Series circuit. One end of the resistor r1 is connected to a power supply line via a MOS transistor Q3,
One end of the resistor r2 is connected to the ground level. The other ends of the resistors r1 and r2 are connected to the non-inverting input terminals of the operational amplifiers A1, A2, A3 and A4 as outputs of the reference voltage source 22, and one end of an analog switch S2 for initially charging the capacitor C2. . The MOS transistor Q3 is periodically turned on by the intermittent drive signal KNK. At this time, the reference voltage Vref obtained by dividing the power supply voltage by the resistors r1 and r2 is applied to the operational amplifiers A1, A2, A3 and A
4 is applied to the non-inverting input terminal. The inverting input terminal of the operational amplifier A4 is connected to the output terminal. Therefore, the output voltage of the operational amplifier A4 is equal to the input voltage. The output voltage of the operational amplifier A4 is divided by the resistor R9 and the variable resistor VR3 and applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A5. The output terminal of the operational amplifier A7 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier A5. The output terminal of the operational amplifier A5 is connected to one input of the AND circuit G1 via the inverter N1.
It is connected to one input of an AND circuit G2. A switching signal O / A for switching between the on / off output mode and the analog output mode of the smoke detector is input to the other input of the AND circuit G2. Also, the switching signal O /
A is inverted by an inverter N2, and an AND circuit G1
Is the other input. Outputs of the AND circuits G1 and G2 are input to a NOR circuit G3. NOR circuit G
The output of No. 3 is inverted by the inverter N3 and input to the counter circuit 4. When the counter circuit 4 counts three pulses, it generates a count-up output. The output of the counter circuit 4 is connected to the output terminal To of the smoke detection signal in the on / off output mode. The signal obtained at the output terminal To is input as a trigger signal to a thyristor serving as an output element of the smoke detector. The thyristor is turned on and outputs a smoke detection signal to a fire receiver when the presence of smoke is detected when the smoke detector selects the on / off output mode.

【0012】前記出力端子ToはOR回路G4の一方の
入力に接続されている。OR回路G4の他方の入力に
は、始動検出カウンタ5の出力が接続されている。この
始動検出カウンタ5は、始動時には一定時間にわたり1
となり、定常時には0となる。OR回路G4の出力はM
OSトランジスタQ2のゲートに接続されている。
The output terminal To is connected to one input of an OR circuit G4. The output of the start detection counter 5 is connected to the other input of the OR circuit G4. This start detection counter 5 is set to 1 for a fixed time at the time of start.
, And becomes 0 in a steady state. The output of the OR circuit G4 is M
It is connected to the gate of the OS transistor Q2.

【0013】図3は本実施例の煙感知器の内部構造を示
す断面図である。回路基板14上には、電子部品15が
実装されると共に、ワンチップIC16が装着されてい
る。このワンチップIC16は、図2に示した回路等を
誘電体分離基板上に集積回路化したものである。ただ
し、可変抵抗VR1,VR2,VR3等のIC化に適さ
ない電子部品は、ワンチップIC16の外付け部品とし
て回路基板14上に実装される。ワンチップIC16
は、IC枠17の中心部に実装されて、IC封止樹脂1
8により封止されている。このIC封止樹脂18は光を
透過する樹脂よりなる。ワンチップIC16は、フォト
ダイオードよりなる受光素子21を含んでおり、この受
光素子21の箇所に光を集めるように受光レンズ23が
配置されている。24は反射板、25はレンズカバーで
ある。受光レンズ23は、破線A,Bで囲まれた範囲か
らの光をワンチップIC16の受光素子21上に集光さ
せるように構成されている。受光レンズ23と反対側に
は、LEDよりなる発光素子11が配置されており、破
線C,Dで囲まれた範囲に光を放射する。煙感知器の筐
体の内部は光を反射しにくいように構成されており、ま
た、破線C,Dで囲まれた投光用の光路と、破線A,B
で囲まれた受光用の光路とは、光の進行方向が異なるの
で、発光素子11から出た光は受光素子21には殆ど受
光されない。ところが、煙感知器の筐体の内部に煙が侵
入して、破線C,Dで囲まれた投光用の光路と、破線
A,Bで囲まれた受光用の光路とが交わる感煙領域に、
煙粒子F,Gが存在する状態になると、この煙粒子F,
Gにより光が散乱されて、光路H,Iに示すように、煙
による散乱光が受光素子21に到達することになる。な
お、煙感知器の筐体の内部に外光を遮断しながら煙粒子
を導入するためにラビリンス26が設けられている。こ
のラビリンス26は、迷路構造を有しており、外部から
空気が流入することは妨げないが、光の進入は遮断でき
るように構成されている。また、ラビリンス26の周囲
には、防虫網27が設けられている。
FIG. 3 is a sectional view showing the internal structure of the smoke detector of this embodiment. An electronic component 15 is mounted on the circuit board 14 and a one-chip IC 16 is mounted thereon. This one-chip IC 16 is obtained by integrating the circuits and the like shown in FIG. 2 on a dielectric isolation substrate. However, electronic components that are not suitable for IC implementation, such as the variable resistors VR1, VR2, and VR3, are mounted on the circuit board 14 as external components of the one-chip IC 16. One-chip IC16
Is mounted at the center of the IC frame 17 and the IC sealing resin 1
8 sealed. The IC sealing resin 18 is made of a resin that transmits light. The one-chip IC 16 includes a light receiving element 21 composed of a photodiode, and a light receiving lens 23 is arranged so as to collect light at the position of the light receiving element 21. Reference numeral 24 denotes a reflector, and reference numeral 25 denotes a lens cover. The light receiving lens 23 is configured to collect light from a range surrounded by broken lines A and B on the light receiving element 21 of the one-chip IC 16. On the opposite side of the light receiving lens 23, a light emitting element 11 composed of an LED is arranged, and emits light in a range surrounded by broken lines C and D. The inside of the casing of the smoke detector is configured to hardly reflect light, and furthermore, the light path for light projection surrounded by broken lines C and D, and broken lines A and B
Since the traveling direction of the light is different from that of the light receiving optical path surrounded by the circle, the light emitted from the light emitting element 11 is hardly received by the light receiving element 21. However, smoke enters the interior of the smoke sensor housing, and a light-sensing area where the light-projecting light path surrounded by broken lines C and D and the light-receiving light path surrounded by broken lines A and B intersects. To
When the smoke particles F and G are present, the smoke particles F and G
The light is scattered by G, and the scattered light due to smoke reaches the light receiving element 21 as shown in optical paths H and I. A labyrinth 26 is provided inside the casing of the smoke detector for introducing smoke particles while blocking external light. The labyrinth 26 has a maze structure and does not prevent air from flowing in from the outside, but is configured to block light from entering. In addition, an insect repellent net 27 is provided around the labyrinth 26.

【0014】図2の回路では、アナログ出力モードの煙
感知器についての感度劣化対策が施されている。ここ
で、感度劣化とは、煙感知器内の発光素子11や受光レ
ンズ23などのくもり、汚れ等によって、煙感知器から
出力されるアナログ信号が本来の煙濃度を精度良く反映
しなくなる現象である。感度正常時には、煙の無いとき
でも、受光素子21には迷光分として微弱な光が入って
おり、この迷光分により発生する光電流が光電変換部で
増幅されるので、その信号を或る一定の値と比較して、
感度劣化を判定している。この感度劣化の有無を判定す
るための電圧比較器としては、オン/オフ出力モードの
煙感知器で煙の有無を判定するための電圧比較器を兼用
している。この電圧比較器として、図2の回路では、オ
ペアンプA5を使用しており、その基準電圧Vrは、光
電変換部の基準電圧Vrefをバッファ用のオペアンプ
A4により取り出して、抵抗R9と可変抵抗VR3で分
圧することにより作成されている。オペアンプA5で
は、コンデンサC3によりサンプルホールドされて、オ
ペアンプA7から出力される電圧を前記基準電圧Vrと
比較して、基準電圧Vrよりも高い信号が出ると、カウ
ンタ回路4に信号が入り、その信号が3回以上入ると、
感度が劣化したと判定して出力端子Toに感度劣化判定
信号を送る。これは1回だけの信号では誤動作の危険性
があるので、3パルスのカウンタ回路4を用いて3回続
けて信号が入ったときだけ感度が劣化したという信号を
出すようになっている。
In the circuit shown in FIG. 2, measures are taken to reduce the sensitivity of the smoke detector in the analog output mode. Here, the sensitivity degradation is a phenomenon in which an analog signal output from the smoke detector does not accurately reflect the original smoke density due to cloudiness, dirt, and the like of the light emitting element 11 and the light receiving lens 23 in the smoke detector. is there. When the sensitivity is normal, even when there is no smoke, the light receiving element 21 contains weak light as stray light, and the photoelectric current generated by this stray light is amplified by the photoelectric conversion unit. Compared to the value of
Sensitivity degradation is determined. As a voltage comparator for determining the presence / absence of the sensitivity deterioration, a voltage comparator for determining the presence / absence of smoke by the smoke detector in the on / off output mode is also used. As the voltage comparator, the circuit of FIG. 2 uses an operational amplifier A5. The reference voltage Vr is obtained by extracting the reference voltage Vref of the photoelectric conversion unit by the operational amplifier A4 for a buffer, and using a resistor R9 and a variable resistor VR3. It is created by partial pressure. In the operational amplifier A5, the voltage output from the operational amplifier A7 is sampled and held by the capacitor C3 and compared with the reference voltage Vr. When a signal higher than the reference voltage Vr is output, the signal is input to the counter circuit 4 and the signal is input to the counter circuit 4. Is entered three or more times,
It determines that the sensitivity has deteriorated and sends a sensitivity deterioration determination signal to the output terminal To. This is because there is a risk of malfunction due to a single signal, so that a signal indicating that the sensitivity has deteriorated is output only when a signal is input three times in succession using the three-pulse counter circuit 4.

【0015】次に、始動検出カウンタ5の動作について
説明する。アナログ煙感知器を動作させたときに、サン
プルホールド用の抵抗RaとコンデンサC3で積分動作
を行うなどの理由による時間遅れが生じるので、出力の
初期値が異常な値となる危険性がある。これを防止する
ために、図2の回路では、光電変換部の最終段のオペア
ンプA8の基準電圧を、MOSトランジスタQ2により
始動時には0Vに落としておくことによって、アナログ
信号の出力が出ないようにしている。始動検出カウンタ
5は、間欠駆動信号KNKの周期を4回カウントする
と、MOSトランジスタQ2をオフさせるようになって
いる。図2の回路では、感度劣化時と始動時の誤動作防
止のための回路を一部兼用しており、感度劣化が判定さ
れた場合にも、OR回路G4の出力がHighレベルと
なり、MOSトランジスタQ2がオンとなり、オペアン
プA8の出力をLowレベルとしてアナログの煙濃度出
力信号を0Vとするものである。以上のような回路構成
によって、アナログ式の煙感知器の感度劣化を判定可能
とすると共に、始動時の誤動作も防止できる。
Next, the operation of the start detection counter 5 will be described. When the analog smoke detector is operated, a time delay occurs due to, for example, performing an integration operation using the sample-and-hold resistor Ra and the capacitor C3. Therefore, there is a risk that the initial value of the output may become an abnormal value. In order to prevent this, in the circuit of FIG. 2, the reference voltage of the operational amplifier A8 at the last stage of the photoelectric conversion unit is reduced to 0 V at the time of starting by the MOS transistor Q2 so that the output of the analog signal is prevented. ing. The start detection counter 5 turns off the MOS transistor Q2 when the cycle of the intermittent drive signal KNK is counted four times. In the circuit shown in FIG. 2, a circuit for preventing malfunctions at the time of sensitivity deterioration and at the time of starting is also partially used. Even when the sensitivity deterioration is determined, the output of the OR circuit G4 becomes High level and the MOS transistor Q2 Is turned on, the output of the operational amplifier A8 is set to the low level, and the analog smoke density output signal is set to 0V. With the above circuit configuration, it is possible to determine the sensitivity deterioration of the analog type smoke detector and also to prevent the malfunction at the time of starting.

【0016】図2の回路では、受光した光信号を電気信
号に変換するために、コンデンサC1による積分回路を
使用している。図6の従来例では、光電変換用のオペア
ンプA1の帰還インピーダンスとして抵抗R1を使用し
ており、受光素子21に流れる光電流をiとすると、出
力端子に得られる電圧は、R1×iとなる。受光素子2
1に流れる光電流はpAオーダーの微小な電流であるか
ら、オペアンプA1の出力電圧を高くしようとすれば、
抵抗R1の抵抗値を大きくする必要があり、集積回路化
するには適さなかった。そこで、図2の回路では、光電
変換用のオペアンプA1の帰還インピーダンスとしてコ
ンデンサC1を使用しており、受光素子21に流れる光
電流をiとすると、出力端子に得られる電圧は、∫(i
/C1)dtとなる。したがって、オペアンプA1の出
力電圧を高くしようとすれば、コンデンサC1の容量を
小さくするか、積分時間を長くすれば良く、集積回路化
するには適している。例えば、図6の回路では、オペア
ンプA1の帰還インピーダンスとして2MΩ程度の大き
な抵抗R1を使用していたが、図2の回路では、8pF
程度の小さなコンデンサC1と積分リセット用のアナロ
グスイッチS1を使用するだけであるので、集積回路化
したときに、チップ上の専有面積が非常に小さくなり、
コストダウンにつながる。また、感度についても、抵抗
R1による帰還増幅を行う場合に比べて、コンデンサC
1による積分では、10倍程度の感度が得られるもので
ある。
In the circuit shown in FIG. 2, an integrating circuit using a capacitor C1 is used to convert a received light signal into an electric signal. In the conventional example of FIG. 6, the resistor R1 is used as the feedback impedance of the operational amplifier A1 for photoelectric conversion. If the photocurrent flowing through the light receiving element 21 is i, the voltage obtained at the output terminal is R1 × i. . Light receiving element 2
1 is a very small current of the order of pA, so if the output voltage of the operational amplifier A1 is to be increased,
It was necessary to increase the resistance value of the resistor R1, which was not suitable for an integrated circuit. Therefore, in the circuit of FIG. 2, the capacitor C1 is used as the feedback impedance of the operational amplifier A1 for photoelectric conversion. Assuming that the photocurrent flowing through the light receiving element 21 is i, the voltage obtained at the output terminal is ∫ (i
/ C1) dt. Therefore, in order to increase the output voltage of the operational amplifier A1, the capacitance of the capacitor C1 may be reduced or the integration time may be increased, which is suitable for an integrated circuit. For example, in the circuit of FIG. 6, a large resistor R1 of about 2 MΩ is used as the feedback impedance of the operational amplifier A1, but in the circuit of FIG.
Since only a small capacitor C1 and an analog switch S1 for integration reset are used, the area occupied on the chip becomes very small when integrated.
It leads to cost reduction. Also, the sensitivity of the capacitor C is smaller than that in the case where feedback amplification is performed by the resistor R1.
In the integration by 1, sensitivity about 10 times can be obtained.

【0017】発光素子11を駆動するための回路につい
ては特に図示しないが、図6の従来例と同様に、発振回
路91のクロック信号を分周回路92により分周し、発
光駆動回路13により駆動用トランジスタ12を間欠的
に導通状態とすることにより、発光素子11を間欠的に
駆動するものである。また、分周回路92の各段の分周
出力から論理回路やシフトレジスタを用いて、図4に示
すような種々のタイミング信号を作成するものである。
図中、OSCは発振回路91のクロック信号、SHKは
分周回路92により作成される基本周期信号、KNKは
間欠駆動信号、CHGはカップリング用コンデンサC2
の充電制御信号、LEDは発光素子11の発光制御信
号、ITGは積分開始のタイミングを決める積分制御信
号、VA6はオペアンプA6の出力電圧、S/Hはサン
プルホールド回路のアナログスイッチS3の制御信号、
VA7はオペアンプA7の出力電圧である。
Although a circuit for driving the light emitting element 11 is not specifically shown, the clock signal of the oscillation circuit 91 is divided by the frequency dividing circuit 92 and driven by the light emitting driving circuit 13 as in the conventional example of FIG. The light emitting element 11 is driven intermittently by making the transistor 12 intermittently conductive. In addition, various timing signals as shown in FIG. 4 are generated from the frequency-divided output of each stage of the frequency-dividing circuit 92 by using a logic circuit and a shift register.
In the figure, OSC is a clock signal of the oscillation circuit 91, SHK is a basic period signal generated by the frequency divider 92, KNK is an intermittent drive signal, and CHG is a coupling capacitor C2.
LED, a light emission control signal for the light emitting element 11, ITG is an integration control signal for determining the timing of starting integration, VA6 is an output voltage of the operational amplifier A6, S / H is a control signal for the analog switch S3 of the sample and hold circuit,
VA7 is an output voltage of the operational amplifier A7.

【0018】以下、図4のタイミング信号に基づいて動
作を説明する。間欠駆動信号KNKが立ち上がると、基
準電圧源22により基準電圧Vrefが発生する。ま
た、充電制御信号CHGが立ち上がることによりアナロ
グスイッチS2がオンとなり、カップリング用のコンデ
ンサC2が充電される。これにより、オペアンプA6の
出力電位は基準電圧Vrefと等しくなる。充電制御信
号CHGが立ち下がると、アナログスイッチS2がオフ
となるが、オペアンプA6の出力電位は基準電圧Vre
fに保持されている。その後、積分制御信号ITGが立
ち下がると、アナログスイッチS1がオフ状態となり、
コンデンサC1が積分動作可能な状態となる。次に、発
光制御信号LEDが立ち上がると、発光素子11が発光
する。発光素子11から照射された光が煙の粒子に当た
って反射すると、その散乱光が受光素子21により受光
されて、微小な光電流が受光素子21に流れる。この微
小な光電流は、オペアンプA1の帰還インピーダンスと
してのコンデンサC1に流れて、コンデンサC1に電荷
が蓄積されるので、オペアンプA6の出力電圧は直線的
に低下する。この電圧の変化速度は、光電流の大きさに
比例する。発光制御信号LEDのパルス幅は一定である
ので、発光制御信号LEDの発生期間中のオペアンプA
6の出力電圧の変化幅は光電流の大きさに比例する。し
たがって、オペアンプA6の出力電圧は、図5のVsに
示すように、煙が無いときには基準電圧Vrefに等し
くなり、煙濃度が高くなるにつれて電圧が直線的に低下
して行くことになる。発光制御信号LEDが立ち下がる
と、サンプルホールド信号S/Hが立ち上がり、アナロ
グスイッチS3がオンとなる。これにより、抵抗Raを
介してコンデンサC3がオペアンプA6の出力電圧によ
り充電或いは放電されて、オペアンプA7の出力電圧が
オペアンプA6の出力電位と同じとなる。このオペアン
プA7の出力電圧は、最終段のオペアンプA8により反
転増幅及びレベルシフトされて、図5の電圧Vaに示す
ようなアナログ信号となり、煙濃度に応じて1V〜4.
75Vの範囲で変化する。図2に示す回路において、サ
ンプルホールド用のコンデンサC3よりも後段のオペア
ンプA7とA8は間欠動作しないので、アナログ出力端
子Taには、常にアナログ信号が出力される。
Hereinafter, the operation will be described based on the timing signal of FIG. When the intermittent drive signal KNK rises, the reference voltage source 22 generates the reference voltage Vref. When the charge control signal CHG rises, the analog switch S2 is turned on, and the coupling capacitor C2 is charged. As a result, the output potential of the operational amplifier A6 becomes equal to the reference voltage Vref. When the charge control signal CHG falls, the analog switch S2 is turned off, but the output potential of the operational amplifier A6 changes to the reference voltage Vre.
f. Thereafter, when the integration control signal ITG falls, the analog switch S1 is turned off,
The capacitor C1 is in a state where integration operation is possible. Next, when the light emission control signal LED rises, the light emitting element 11 emits light. When the light emitted from the light emitting element 11 strikes the smoke particles and is reflected, the scattered light is received by the light receiving element 21, and a minute photocurrent flows through the light receiving element 21. This minute photocurrent flows through the capacitor C1 as a feedback impedance of the operational amplifier A1, and charges are accumulated in the capacitor C1, so that the output voltage of the operational amplifier A6 decreases linearly. The rate of change of this voltage is proportional to the magnitude of the photocurrent. Since the pulse width of the light emission control signal LED is constant, the operational amplifier A during the generation period of the light emission control signal LED
The change width of the output voltage of No. 6 is proportional to the magnitude of the photocurrent. Therefore, as shown by Vs in FIG. 5, the output voltage of the operational amplifier A6 becomes equal to the reference voltage Vref when there is no smoke, and the voltage decreases linearly as the smoke density increases. When the light emission control signal LED falls, the sample hold signal S / H rises, and the analog switch S3 is turned on. Thus, the capacitor C3 is charged or discharged by the output voltage of the operational amplifier A6 via the resistor Ra, and the output voltage of the operational amplifier A7 becomes equal to the output potential of the operational amplifier A6. The output voltage of the operational amplifier A7 is inverted and amplified and level-shifted by the operational amplifier A8 at the final stage to become an analog signal as shown by a voltage Va in FIG.
It changes in the range of 75V. In the circuit shown in FIG. 2, the operational amplifiers A7 and A8 subsequent to the sample and hold capacitor C3 do not intermittently operate, so that an analog signal is always output to the analog output terminal Ta.

【0019】サンプルホールド回路のコンデンサC3は
抵抗RaとアナログスイッチS3を介してオペアンプA
6の出力端子に接続されており、この抵抗Raはコンデ
ンサC3と共に積分器を構成している。この積分器の時
定数は、ノイズ等による誤動作を防止するために、オペ
アンプA6の出力電位が変化しても、数回のパルスが入
らないと、その値までサンプリングできないように設定
している。これによって、煙による散乱光が或る一定時
間以上にわたり継続しないと、アナログ信号の出力端子
Taには変化が現れないようになっている。
The capacitor C3 of the sample and hold circuit is connected to an operational amplifier A via a resistor Ra and an analog switch S3.
6 and the resistor Ra constitutes an integrator together with the capacitor C3. The time constant of the integrator is set so that even if the output potential of the operational amplifier A6 changes, sampling cannot be performed up to that value unless several pulses are applied even if the output potential of the operational amplifier A6 changes. As a result, no change appears at the analog signal output terminal Ta unless the light scattered by the smoke continues for a certain period of time or longer.

【0020】また、サンプルホールド回路のコンデンサ
C3までの光電変換部については、消費電流を節約する
ために間欠駆動方式を採用している。これは、間欠駆動
信号KNKがLowレベルの間は、消費電流を絞るため
に、光電変換部のオペアンプとサンプルホールド回路の
入力バッファA6の電源電流を遮断しているものであ
る。ただし、出力端子Taにはアナログ信号を絶えず出
し続けなければならないため、サンプルホールド回路の
出力バッファA7と、最終段のオペアンプA8は常に動
作させている。これによって、煙が有るか無いかという
オン/オフの判定信号だけでなく、煙の量をアナログ信
号で出力することができるものである。
The intermittent drive system is used for the photoelectric conversion unit up to the capacitor C3 of the sample and hold circuit in order to save current consumption. This means that while the intermittent drive signal KNK is at the low level, the power supply current of the operational amplifier of the photoelectric conversion unit and the input buffer A6 of the sample and hold circuit is cut off in order to reduce current consumption. However, since the analog signal must be continuously output to the output terminal Ta, the output buffer A7 of the sample-hold circuit and the operational amplifier A8 at the last stage are always operated. This makes it possible to output not only an ON / OFF determination signal indicating whether or not there is smoke but also an amount of smoke as an analog signal.

【0021】[0021]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、煙による
散乱光を受光して電気信号に変換することにより煙濃度
を示すアナログ信号を出力するアナログ出力式の光電式
煙感知器において、煙が存在しないときの迷光分による
電気信号のレベルをコンパレータにより基準レベルと比
較して感度劣化時と感度正常時とで異なる出力を生じさ
ようにしたので、光学系の汚れ等により感度劣化が
生じたときには、アナログ信号の精度が悪いこと知る
ことができ、信頼性の高いアナログ出力式の煙感知器を
実現できるという効果がある。また、本発明では、コン
パレータをアナログ出力式の煙感知器のサンプルホール
ド手段の入力側ではなく出力側に接続しているので、感
度の劣化をサンプルホールド手段も含めて判定すること
ができる。また、本発明では、オン/オフ出力モードで
はサンプルホールド手段の抵抗をアナログ出力モードよ
りも小さく切り替えるものであるから、オン/オフ出力
式の煙感知器の煙の有無の判定に用いるコンパレータを
利用してアナログ出力式の煙感知器のサンプルホールド
手段も含めた感度劣化を判定可能としながらも、オン/
オフ出力モードでの煙の有無の判定に遅れを生じること
はない。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an analog output type photoelectric smoke detector which outputs an analog signal indicating smoke density by receiving scattered light due to smoke and converting it into an electric signal. since smoke as the level of the electric signal due to the stray light component in the absence that compared with the reference level was <br/> of produce different output between time and sensitivity normal state desensitization by the comparator, the optical system When the sensitivity is deteriorated due to dirt or the like, it is possible to know that the accuracy of the analog signal is poor, and it is possible to realize a highly reliable analog output type smoke detector. In the present invention,
Sampler for smoke detector with analog output parator
Connected to the output side instead of the input side of the
Deterioration of deterioration is determined including the sample and hold means
Can be. Also, in the present invention, in the on / off output mode,
Is the analog output mode
On / off output
Comparator used to determine the presence or absence of smoke
Sampling and holding of analog output type smoke detector using
While it is possible to determine the sensitivity degradation including the means,
Delay in determination of smoke in off output mode
There is no.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の出力特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing output characteristics of one embodiment of the present invention.

【図6】従来例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 発光手段 20 受光手段 30 コンパレータ 40 カウンタ回路 50 モード切替手段 60 サンプルホールド手段 70 出力手段 90 間欠駆動手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light-emitting means 20 Light-receiving means 30 Comparator 40 Counter circuit 50 Mode switching means 60 Sample hold means 70 Output means 90 Intermittent drive means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 俊夫 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−220396(JP,A) 特開 平3−30098(JP,A) 特開 平3−250395(JP,A) 実開 昭60−95689(JP,U) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Toshio Fujimura 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (56) References JP-A-63-220396 (JP, A) JP-A-3-30098 (JP, A) JP-A-3-250395 (JP, A) JP-A-60-95689 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 感知器筐体内で光を照射する発光手段
と、煙による散乱光を受光して電気信号に変換する受光
手段と、発光手段及び受光手段を間欠駆動する間欠駆動
手段と、受光手段により得られた間欠的な電気信号を間
欠駆動に同期してオンされるサンプリング用のスイッチ
素子と抵抗を介して充電されるコンデンサを有するサン
プルホールド手段とを備え、前記コンデンサにサンプル
ホールドされた電圧に基づいて煙濃度に応じたアナログ
信号を出力するアナログ出力式の光電式煙感知器におい
て、前記サンプルホールドされた電圧のレベルを基準レ
ベルと比較して感度劣化時と感度正常時とで異なる出力
を生じるコンパレータと、煙の有無を判定するオン/オ
フ出力モードと煙濃度に応じたアナログ信号を出力する
アナログ出力モードを切り替える手段と、オン/オフ出
力モードに比べてアナログ出力モードではサンプルホー
ルド手段の抵抗を大きくするように切り替える手段とを
備え、前記コンパレータはオン/オフ出力モードでは煙
の有無の判定信号を出力するように構成したことを特徴
とする光電式煙感知器。
A light-emitting means for irradiating light in a sensor housing; a light-receiving means for receiving scattered light due to smoke and converting it into an electric signal; an intermittent driving means for intermittently driving the light-emitting means and the light-receiving means; A sampling switch element that is turned on in synchronization with the intermittent driving of the intermittent electric signal obtained by the means and a sample and hold means having a capacitor that is charged through a resistor . In an analog output type photoelectric smoke detector that outputs an analog signal corresponding to smoke density based on a voltage , the level of the sampled and held voltage is compared with a reference level, and is different between when the sensitivity is deteriorated and when the sensitivity is normal. Comparator that generates output and ON / OFF to determine the presence or absence of smoke
Output analog signal according to output mode and smoke density
Means for switching analog output mode and on / off output
In the analog output mode, the sample
Means to switch so as to increase the resistance of the
The comparator has smoke in on / off output mode.
A photoelectric smoke detector configured to output a determination signal of presence / absence of a smoke.
JP4201635A 1992-07-28 1992-07-28 Photoelectric smoke detector Expired - Fee Related JP2744174B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4201635A JP2744174B2 (en) 1992-07-28 1992-07-28 Photoelectric smoke detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4201635A JP2744174B2 (en) 1992-07-28 1992-07-28 Photoelectric smoke detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0652470A JPH0652470A (en) 1994-02-25
JP2744174B2 true JP2744174B2 (en) 1998-04-28

Family

ID=16444352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4201635A Expired - Fee Related JP2744174B2 (en) 1992-07-28 1992-07-28 Photoelectric smoke detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2744174B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006053635A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Nittan Co Ltd Sensor
JP2012074086A (en) * 2012-01-16 2012-04-12 Osaka Gas Co Ltd Alarm device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6095689U (en) * 1983-11-30 1985-06-29 ホーチキ株式会社 Smoke detectors
JP2571050B2 (en) * 1987-03-09 1997-01-16 能美防災株式会社 Analog fire detector
JP2530719B2 (en) * 1989-06-27 1996-09-04 松下電工株式会社 Photoelectric smoke detector
JP2539937B2 (en) * 1990-02-28 1996-10-02 ホーチキ株式会社 Scattered light smoke detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0652470A (en) 1994-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6606123B2 (en) Photosensitive device
JP5270641B2 (en) Illuminance sensor and display device including the illuminance sensor
CN115561826A (en) Proximity detection circuit and proximity sensor
JP2783945B2 (en) Photoelectric smoke detector
JP2744174B2 (en) Photoelectric smoke detector
JP2744173B2 (en) Photoelectric smoke detector
JP2744175B2 (en) Photoelectric smoke detector
JP2721627B2 (en) Inspection circuit for photoelectric smoke detector
JP5068012B2 (en) LIGHT EMITTING CONTROL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP2007107925A (en) Current detection circuit, light receiver using same, and electronic apparatus
JP3484781B2 (en) Dust sensor
JPS62235547A (en) Dimmer type smoke sensor
JPH0643029A (en) Quantity of light measuring apparatus
JP2676596B2 (en) Light intensity measurement device
JP2759478B2 (en) Photoelectric smoke detector
JP2758651B2 (en) Photoelectric detector circuit
JP3121076B2 (en) Distance measuring device
JPH0793677A (en) Photoelectric type smoke sensor
JP3227369B2 (en) Smoke sensor
JPH03264828A (en) Photodetector
JPS62203010A (en) Distance measuring apparatus
SU1179109A1 (en) Apparatus for measuring radiation rate
JPH05167413A (en) Reflection type photoelectric switch
JP5068011B2 (en) CURRENT DETECTION CIRCUIT, LIGHT RECEIVER AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
CN117647814A (en) Light sensor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees