JP3033246B2 - 感知回路 - Google Patents

感知回路

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JP3033246B2
JP3033246B2 JP3129413A JP12941391A JP3033246B2 JP 3033246 B2 JP3033246 B2 JP 3033246B2 JP 3129413 A JP3129413 A JP 3129413A JP 12941391 A JP12941391 A JP 12941391A JP 3033246 B2 JP3033246 B2 JP 3033246B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、防犯感知器や火災感知
器の発報を防犯受信機や火災受信機が感知するための感
知回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、防犯感知器や火災感知器の発報
を防犯受信機や火災受信機が感知するための、従来の感
知回路の要部を示す回路図である。
【0003】図3に示すように、従来の感知回路10は
1対のそれぞれの感知線L1,…Lnを接続する感知線接
続端子〔A1,1 〕,…〔An,n 〕を備えている。但
し、図3にあっては、感知線L1 及び感知線接続端子
〔A1,1 〕のみを記している。そして、それぞれの感
知線L1,…Ln はそれぞれの警戒区域毎に布設されてお
り、それぞれの感知線L1,…Ln には複数の感知器Sが
それぞれ接続される。また、それぞれの感知線L1,…L
n の終端端末には終端抵抗R0 がそれぞれ接続される。
更に、感知器Sとしては、感知対象である火災や侵入者
を感知して発報した発報状態のときは略短絡状態とな
り、感知対象である火災や侵入者が感知できない非発報
状態のときはオープン状態(電気的絶縁状態)となるよ
うな感知器Sが用いられる。
【0004】感知回路10は、中央演算処理装置11
と、入力ポート12と、複数の判断信号出力回路13と
を備え、入力ポート12は入力端子Ib1, …Ibn,
c1, …I cnを備えている。そして、中央演算処理装置1
1と入力ポート12とは入力バス14で接続される。複
数の判断信号出力回路13は、判断信号出力回路13毎
に入力部としての1対の感知線接続端子A, Aと出力部
としての1対の出力端子O b,c とをそれぞれ備え、出
力端子Ob,c は入力ポート12の入力端子Ib, c
それぞれ接続している。
【0005】次に、判断信号出力回路13の構成と接続
関係を説明するが、それぞれの判断信号出力回路13は
全く同様の構成と接続が成されているので、1個の判断
信号出力回路13の接続関係を説明することにする。な
お、図3にあっても1個の判断信号出力回路13のみを
記している。
【0006】判断信号出力回路13は、感知線Lに接続
した感知器Sや終端抵抗R0 を介して流れる電流を電圧
に変換する抵抗R1 と、抵抗R1 に発生した電圧を増幅
するオペアンプDと、オペアンプDの出力が入力する1
対のコンパレータB,Cと、1対のコンパレータB,C
にそれぞれの基準電圧を入力するための抵抗R2,3,
4 とを備えている。
【0007】抵抗R1 の一方は電源Vccに接続され、抵
抗R1 の他方は1対の感知線接続端子A, Aの一方と接
続している。1対の感知線接続端子A, Aの他方はアー
スしている。抵抗R1 の電源Vccに接続した側はオペア
ンプDの非反転入力端子に接続し、抵抗R1 の感知線接
続端子Aに接続した側はオペアンプDの反転入力端子に
接続している。
【0008】オペアンプDの出力端子は、コンパレータ
Bの非反転入力端子に接続すると共にコンパレータCの
反転入力端子に接続している。また、抵抗R2,3,4
は直列接続し、抵抗R2 の一方は電源Vccに接続し、抵
抗R4 の一方はアースしている。そして、抵抗R2 と抵
抗R3 との接続点P1 はコンパレータBの反転入力端子
に接続し、抵抗R3 と抵抗R4 との接続点P2 はコンパ
レータCの非反転入力端子に接続している。
【0009】従って、感知回路10は、次のようにし
て、感知器Sの発報状態及び感知器Sの非発報状態並び
に感知線Lの断線状態を感知する。つまり、感知器Sが
発報状態の場合の抵抗R1 に流れる電流をi1 、感知器
Sが非発報状態の場合の抵抗R 1 に流れる電流をi2
感知線Lが断線状態の場合の抵抗R1 に流れる電流をi
3 とすると(1)式の関係が成立する。
【0010】 i1 >i2 >i3 …………………………………………………(1) そして、抵抗R1 にこの各々の電流i1,2,3 が流れ
た場合のオペアンプDの出力電圧を各々V1,2,3
すると当然(2)式の関係が成立する。
【0011】 V1 >V2 >V3 …………………………………………………(2) また、接続点P1 及び接続点P2 の電圧を各々Vp1,
p2とすると当然(3)式の関係が成立する。
【0012】 Vp1>Vp2 …………………………………………………(3) そして、抵抗R1,2,3,4 の抵抗値を適宜設定して
(4)式の関係が成立するように設定することができ
る。
【0013】 V1 >Vp1>V2 >Vp2>V3 …………………………………(4) 従って、感知器Sが発報状態であればオペアンプDの出
力はV1 となるので、コンパレータBの出力はHigh(つ
まり入力ポートの入力端子Ib はHigh)となり、コンパ
レータCの出力はLow (つまり入力ポートの入力端子I
c はLow )となる。また、感知器Sが非発報状態であれ
ばオペアンプDの出力はV2 となるので、コンパレータ
Bの出力はLow (つまり入力ポートの入力端子Ib はLo
w )となり、コンパレータCの出力はLow (つまり入力
ポートの入力端子Ic はLow )となる。また、感知線L
が断線状態であればオペアンプDの出力はV3 となるの
で、コンパレータBの出力はLow (つまり入力ポートの
入力端子Ib はLow )となり、コンパレータCの出力は
High(つまり入力ポートの入力端子Ic はHigh)とな
る。そして、図4が以上の関係を表にしたものである。
【0014】図4に示すようなコンパレータB,Cの出
力が入力ポート12の1対の入力端子Ib,c に入力す
ると、この入力ポート12から入力バス14を介してデ
ータを読み取った中央演算処理装置11は、図4に示す
関係を判断して感知器Sの発報状態及び感知器Sの非発
報状態並びに感知線Lの断線状態の3状態中の何れの状
態であるのかを判断するのである。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述のよう
に、従来の感知回路10にあっては、1対の感知線Lか
ら感知器Sの発報状態及び感知器Sの非発報状態並びに
感知線Lの断線状態の3状態を感知するには、入力ポー
ト12の1対の入力端子Ib,c が必要であると共に1
対のコンパレータB,Cが必要である。従って、警戒区
域が多くあり感知線Lが多くある場合には、大きな入力
ポートと多くのコンパレータが必要になり、感知回路1
0が大型となると共に部品点数が多くなり信頼性が低下
すると言う問題点があった。
【0016】本発明は、上記の問題点を改善するために
成されたもので、その目的とするところは、小型で部品
点数が少なく高信頼性で低コストの感知回路を提供する
ことにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、中央演算処理装置と、該中央演算処理装
置と接続する入力ポートと出力ポートと、前記入力ポー
トに比較結果を出力する比較回路と、出力ポートの状態
で第1基準電圧と第2基準電圧とを発生し前記比較回路
の基準電圧端子に入力する基準電圧発生回路と、非発報
時はオープン状態であるが発報時は略短絡状態になる感
知器と感知線の終端に接続する終端抵抗とに感知線を介
して接続し感知器の発報状態及び非発報状態並びに感知
線断線状態の3状態に伴った状態電圧を発生し前記比較
回路の比較入力端子に入力する状態電圧発生部とを備
え、前記3状態中の何れの状態にあるかを感知する感知
回路であって、前記中央演算処理装置が、前記第1基準
電圧と前記状態電圧との比較結果である第1比較結果を
読み取った後、前記第2基準電圧と前記状態電圧との比
較結果である第2比較結果を読み取り、第1比較結果と
第2比較結果とから前記3状態中の何れの状態であるか
を感知することを特徴とする。
【0018】
【作用】上記のように構成したことにより、中央演算処
理装置は出力ポートを介して基準電圧発生回路の発生電
圧を第1基準電圧とする。すると、比較回路は第1基準
電圧と状態電圧発生部からの状態電圧を比較しその結果
をLow またはHighの信号で入力ポートに出力する。その
後、中央演算処理装置は入力ポートの状態を読み取り第
1レジスタに記憶する。その後、中央演算処理装置は出
力ポートを介して基準電圧発生回路の発生電圧を第2基
準電圧とする。すると、比較回路は第2基準電圧と状態
電圧発生部からの状態電圧を比較しその結果をLow また
はHighの信号で入力ポートに出力する。その後、中央演
算処理装置は入力ポートの状態を読み取り第2レジスタ
に記憶する。そして、中央演算処理装置は第1レジスタ
と第2レジスタとの状態から感知器の発報状態及び非発
報状態並びに感知線断線状態の3状態中の何れの状態に
あるかを判断できる。
【0019】従って、中央演算処理装置は上記の動作を
高速で繰り返すことによって状態電圧発生部からの状態
電圧を常時監視でき、中央演算処理装置は感知器の発報
状態及び非発報状態並びに感知線断線状態の3状態中の
何れの状態にあるかを常時感知できるのである。
【0020】
【実施例】以下、本発明に係る感知回路の一実施例を図
1及び図2に基づいて説明する。図1に示すように、感
知回路20は1対のそれぞれの感知線L1,…Ln を接続
する感知線接続端子〔A1,1 〕,…〔An,n 〕を備
えている。それぞれの感知線L1,…Ln はそれぞれの警
戒区域毎に布設されており、それぞれの感知線L1,…L
n には複数の感知器Sがそれぞれ接続される。また、そ
れぞれの感知線L1,…Ln の終端端末には終端抵抗R0
がそれぞれ接続される。更に、感知器Sとしては、感知
対象である火災や侵入者を感知して発報した発報状態の
ときは略短絡状態となり、感知対象である火災や侵入者
が感知できない非発報状態のときはオープン状態(電気
的絶縁状態)となるような感知器Sが用いられる。
【0021】感知回路20は、中央演算処理装置21と
入力ポート22と出力ポート23と複数の判断信号出力
回路E1,…En と基準電圧発生回路25とを備え、入力
ポート22は入力端子I1,…In を備えている。そし
て、中央演算処理装置21と入力ポート22とは入力バ
ス26で接続し、中央演算処理装置21と出力ポート2
3とは出力バス27で接続している。複数の判断信号出
力回路E1,…En は、判断信号出力回路E1,…En 毎に
入力部としての1対の感知線接続端子A, Aと出力部と
しての出力端子Oとをそれぞれ備え、判断信号出力回路
1,…En の出力端子O1,…On は入力ポート12の入
力端子I1,…In にそれぞれ接続している。
【0022】基準電圧発生回路25は、抵抗R2,3,
4 の直列回路とトランジスタTrから構成され、抵抗R2
の一方は電源Vccと接続し、抵抗R4 の一方はアースし
ている。トランジスタTrのエミッタはアースし、トラン
ジスタTrのコレクタは抵抗R 3 と抵抗R4 との接続点に
接続し、トランジスタTrのベースは出力ポートに接続し
ている。
【0023】次に、判断信号出力回路E1,…En の構成
と接続関係を説明するが、それぞれの判断信号出力回路
1,…En は、それぞれ全く同様の構成と接続が成され
ているので1個の判断信号出力回路E1 の構成と接続関
係を説明することにする。
【0024】判断信号出力回路E1 は、感知線L1 に接
続した感知器Sや終端抵抗R0 を介して流れる電流を電
圧に変換する状態電圧発生部に相当する抵抗R1 と、抵
抗R 1 に発生した電圧を増幅するオペアンプG1 と、オ
ペアンプG1 の出力が入力する比較回路に相当するコン
パレータF1 とを備えている。
【0025】抵抗R1 の一方は電源Vccに接続され、抵
抗R1 の他方は1対の感知線接続端子A1,1 の一方と
接続している。1対の感知線接続端子A1,1 の他方は
アースしている。抵抗R1 の電源Vccに接続した側はオ
ペアンプG1 の非反転入力端子に接続し、抵抗R1 の感
知線接続端子Aに接続した側はオペアンプG1 の反転入
力端子に接続している。また、オペアンプG1 の出力端
子はコンパレータF1の反転入力端子と接続し、コンパ
レータF1 の非反転入力端子は基準電圧発生回路25の
基準電圧出力部である抵抗R2 と抵抗R3 との接続点P
に接続している。そして、コンパレータF1 の出力端子
は判断信号出力回路E1 の出力端子O1を形成してい
る。
【0026】従って、感知回路20は、次のようにし
て、感知器Sの発報状態及び感知器Sの非発報状態並び
に感知線Lの断線状態を感知する。なお、感知回路20
が感知器Sの発報状態及び感知器Sの非発報状態並びに
感知線Lの断線状態を感知する処理方法は、感知線L1
に対して感知する場合と他の感知線L2,…Ln に対して
も感知する場合とでは全く同様で単に感知処理が並列的
に増加するのみであるので、感知線L1 に対して感知す
る場合に限定して説明する。
【0027】図1において、感知線L1 に接続する感知
器Sが発報状態の場合の抵抗R1 に流れる電流をi1
感知器Sが非発報状態の場合の抵抗R1 に流れる電流を
2、感知線L1 が断線状態の場合の抵抗R1 に流れる
電流をi3 とすると(5)式の関係が成立する。
【0028】 i1 >i2 >i3 …………………………………………………(5) そして、抵抗R1 にこの各々の電流i1,2,3 が流れ
た場合のオペアンプG 1 の出力電圧を各々VG1, G2,
G3とすると当然(6)式の関係が成立する。なお、こ
のオペアンプG1 の出力電圧が状態電圧に相当してい
る。
【0029】 VG1>VG2>VG3 …………………………………………………(6) また、中央演算処理装置21からの命令で出力バス27
を介して出力ポート23の出力がLow になり(つまり基
準電圧発生回路25のトランジスタTrのベースがLow と
なり)トランジスタTrがオフ状態のときの基準電圧発生
回路25の抵抗R2 と抵抗R3 との接続点Pの電圧をV
pHとし、中央演算処理装置21からの命令で出力バス2
7を介して出力ポート23の出力がHighになり(つまり
基準電圧発生回路25のトランジスタTrのベースがHigh
となり)トランジスタTrがオン状態のときの基準電圧発
生回路25の抵抗R2 と抵抗R3 との接続点Pの電圧を
pLとすると当然(7)式の関係が成立する。なお、V
pHが第1基準電圧に相当しVpLが第2基準電圧に相当す
る。
【0030】 VpH>VpL …………………………………………………(7) そして、抵抗R1,2,3,4 の抵抗値を適宜設定して
(8)式の関係が成立するように設定することができ
る。
【0031】 VG1>VpH>VG2>VpL>VG3 …………………………………(8) そして、感知回路20にあっては(8)式の関係が成立
するように抵抗R1, 2,3,4 の抵抗値を適宜設定し
てある。
【0032】従って、感知器Sが発報状態であればオペ
アンプG1 の出力がVG1であり、このとき、中央演算処
理装置21が基準電圧発生回路25の接続点Pの電圧を
pHとした後入力ポート22の入力端子I1 の状態を読
み取ればLow となり、中央演算処理装置21が基準電圧
発生回路25の接続点Pの電圧をVpLとした後入力ポー
ト22の入力端子I1 の状態を読み取ればやはりLow と
なる。
【0033】また、感知器Sが非発報状態であればオペ
アンプG1 の出力がVG2であり、このとき、中央演算処
理装置21が基準電圧発生回路25の接続点Pの電圧を
pHとした後入力ポート22の入力端子I1 の状態を読
み取ればHighとなり、中央演算処理装置21が基準電圧
発生回路25の接続点Pの電圧をVpLとした後入力ポー
ト22の入力端子I1 の状態を読み取ればLow となる。
【0034】また、感知線Lが断線状態であればオペア
ンプG1 の出力がVG3であり、このとき、中央演算処理
装置21が基準電圧発生回路25の接続点Pの電圧をV
pHとした後入力ポート22の入力端子I1 の状態を読み
取ればHighとなり、中央演算処理装置21が基準電圧発
生回路25の接続点Pの電圧をVpLとした後入力ポート
22の入力端子I1 の状態を読み取ればやはりHighとな
る。そして、図2が以上の関係を表にしたものである。
【0035】従って、感知回路20では、中央演算処理
装置21は次のように動作して感知器Sの発報状態及び
感知器Sの非発報状態並びに感知線Lの断線状態を感知
するすることができる。
【0036】つまり、中央演算処理装置21は、出力ポ
ート23を介して基準電圧発生回路25の接続点Pの電
圧をVpHとする。その後、中央演算処理装置21は、第
1比較結果に相当する入力ポート22の入力端子I1
状態を読み取り第1レジスタ(図示せず)に記憶する。
その後、中央演算処理装置21は出力ポート23を介し
て基準電圧発生回路25の接続点Pの電圧をVpLとす
る。その後、中央演算処理装置21は、第2比較結果に
相当する入力ポート22の入力端子I1 の状態を読み取
り第2レジスタ(図示せず)に記憶する。そして、中央
演算処理装置21は第1レジスタと第2レジスタとの状
態から、感知器Sの発報状態及び非発報状態並びに感知
線断線状態の3状態中の何れの状態にあるかを図2の表
に基づいて判断する。
【0037】従って、中央演算処理装置21は上記の動
作を高速で繰り返すことによって状態電圧発生部に相当
する抵抗R1 からの状態電圧に相当するオペアンプG1
の出力電圧VG を常時監視でき、中央演算処理装置21
は感知器Sの発報状態及び非発報状態並びに感知線断線
状態の3状態中の何れの状態にあるかを常時感知できる
のである。
【0038】
【発明の効果】本発明の感知回路は上記のように構成し
たものであるから、本発明の感知回路では、従来の感知
回路のように、1対の感知線当たりの感知器Sの発報状
態及び感知器Sの非発報状態並びに感知線Lの断線状態
の3状態を感知するのに要する入力ポートのポート数は
2ポートではなく1ポートで良く、比較回路は1対では
なく1個で良い。従って、警戒区域が多くあり感知線が
多くある場合であっても、小型で部品点数が少なく高信
頼性で低コストの感知回路を提供できると言う効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の感知回路の要部を示す回路
図である。
【図2】本発明の一実施例の感知回路の中央演算処理装
置が、入力ポートから順次読み取った第1比較結果と第
2比較結果とから感知器の発報状態及び非発報状態並び
に感知線断線状態の3状態中の何れの状態にあるかを判
断する場合の第1比較結果と第2比較結果の関係を示す
説明図である。
【図3】従来の感知回路の要部を示す回路図である。
【図4】従来の感知回路のコンパレータB,Cの出力か
ら感知器の発報状態及び非発報状態並びに感知線断線状
態の3状態中の何れの状態にあるかを判断する場合の関
係を示す説明図である。
【符号の説明】
20 感知回路 21 中央演算処理装置 22 入力ポート 23 出力ポート 25 基準電圧発生回路 F 比較回路 L 感知線 S 感知器 R0 終端抵抗 R1 状態電圧発生部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央演算処理装置と、該中央演算処理装
    置と接続する入力ポートと出力ポートと、前記入力ポー
    トに比較結果を出力する比較回路と、出力ポートの状態
    で第1基準電圧と第2基準電圧とを発生し前記比較回路
    の基準電圧端子に入力する基準電圧発生回路と、非発報
    時はオープン状態であるが発報時は略短絡状態になる感
    知器と感知線の終端に接続する終端抵抗とに感知線を介
    して接続し感知器の発報状態及び非発報状態並びに感知
    線断線状態の3状態に伴った状態電圧を発生し前記比較
    回路の比較入力端子に入力する状態電圧発生部とを備
    え、前記3状態中の何れの状態にあるかを感知する感知
    回路であって、前記中央演算処理装置が、前記第1基準
    電圧と前記状態電圧との比較結果である第1比較結果を
    読み取った後、前記第2基準電圧と前記状態電圧との比
    較結果である第2比較結果を読み取り、第1比較結果と
    第2比較結果とから前記3状態中の何れの状態であるか
    を感知することを特徴とする感知回路。
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