JP3287906B2 - 光電式煙感知器 - Google Patents

光電式煙感知器

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JP3287906B2
JP3287906B2 JP09710093A JP9710093A JP3287906B2 JP 3287906 B2 JP3287906 B2 JP 3287906B2 JP 09710093 A JP09710093 A JP 09710093A JP 9710093 A JP9710093 A JP 9710093A JP 3287906 B2 JP3287906 B2 JP 3287906B2
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amplifier
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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、火災報知設備における
光電式煙感知器に関する。
【0002】
【従来の技術】光電式煙感知器は、暗箱内に発光素子と
受光素子とを設け、発光素子で発光した光を煙に散乱さ
せ、この散乱光を受光素子で検出し、この検出レベルを
増幅器で増幅し、この増幅器の出力レベルに応じて煙濃
度を把握し、火災監視を行うものである。
【0003】ところで、光電式煙感知器の出荷時には、
感度調整を行う必要があり、このためには増幅器に設け
られている可変抵抗器の値を調整する必要がある。具体
的には、所定濃度の煙の中に、光電式煙感知器を設置
し、このときにおける増幅器の出力レベルが所定値にな
るように、可変抵抗器を手動で調整する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、光電式煙感知器の感度調整を行うときに、可
変抵抗器を手動で調整するようにしているので、光電式
煙感知器の感度調整作業が困難であるという問題があ
る。
【0005】本発明は、光電式煙感知器の感度調整作業
が容易である光電式煙感知器を提供することを目的とす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子から
の光を受光素子が受け、この受光素子の出力信号を増幅
回路が増幅し、この増幅回路の出力信号のレベルに応じ
て、煙濃度を検出し、上記増幅回路は、非反転差動増幅
による演算増幅器である光電式煙感知器において、上記
非反転差動増幅器におけるフィードバック抵抗であり、
固定値を有する抵抗Rfと、上記演算増幅器の反転入力
端子とアースとの間を接続する抵抗Rsと、上記抵抗R
sの値を制御することによって、上記演算増幅器の増幅
率を制御するマイクロコンピュータとを有する光電式煙
感知器である。
【0007】
【作用】本発明は、発光素子からの光を受光素子が受
け、この受光素子の出力信号を増幅回路が増幅し、この
増幅回路の出力信号のレベルに応じて、煙濃度を検出
し、上記増幅回路は、非反転差動増幅による演算増幅器
である光電式煙感知器において、上記非反転差動増幅器
におけるフィードバック抵抗であり、固定値を有する抵
抗Rfと、上記演算増幅器の反転入力端子とアースとの
間を接続する抵抗Rsと、上記抵抗Rsの値を制御する
ことによって、上記演算増幅器の増幅率を制御するマイ
クロコンピュータとを有するので、光電式煙感知器の感
度調整作業が容易である。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例である光電式煙感
知器1を示す回路図である。
【0009】この実施例において、マイコン(マイクロ
コンピュータ)10は、光電式煙感知器1の全体を制御
するものであり、ROM20は、図2に示すフローチャ
ートのプログラムが格納されているものであり、RAM
21は、作業領域である。
【0010】また、ROM20は、光電式煙感知器1の
アドレスと、各設定値と、増幅回路43の出力レベルの
上限値Vu 、下限値Vd とを記憶し、さらに、定常値監
視を行う場合にマイクロコンピュータ10のポートP1
〜P5のうちでアースと短絡させるポートを記憶するも
のである。RAM21は、定常値監視を行う必要がある
ときにオンさせる定常値監視フラグFLと、サンプルホ
ールド回路44の出力SLVと、光電式煙感知器1が異
常であることを示す異常フラグEとを記憶するものであ
る。なお、マイコン10は、アナログ/デジタル変換器
A/Dを内蔵し、増幅率が増加されたときにおける増幅
回路43の出力レベルが、上限値Vu と下限値Vd とに
よって定められる領域を逸脱していることを検出するも
のである。
【0011】発光回路30は、マイコン10から発光制
御パルスを受けたときに発光素子31に発光用の電流パ
ルスを供給するものである。
【0012】増幅回路43は、演算増幅器OPと、フィ
ードバック抵抗Rfと、演算増幅器OPの反転入力端子
とアースとの間に設けられる抵抗Rsとを有する。
【0013】演算増幅器OPは、非反転差動増幅による
演算増幅器であり、非反転入力端子に受光回路42の出
力信号を受け、フィードバック抵抗Rfを介して出力端
子の信号を反転入力端子に受けるものである。フィード
バック抵抗Rfの値がたとえば100kΩで固定され、
抵抗Rsの値をマイクロコンピュータ10が制御するも
のである。
【0014】抵抗Rsは、演算増幅器OPの反転入力端
子とアースとの間に接続された抵抗R6と、演算増幅器
OPの反転入力端子とマイクロコンピュータ10のポー
トP1〜P5のそれぞれとの間に設けられた抵抗R1、
R2、R3、R4、R5とで構成され(具体的には、抵
抗R1、R2、R3、R4、R5がそれぞれ、たとえば
10KΩ、20KΩ、40KΩ、80KΩ、160KΩ
であり、抵抗R6が160KΩである)、マイクロコン
ピュータ10のポートP1〜P5を選択的にアースと短
絡またはオープンにすることによって、抵抗Rsの抵抗
値を切り換え、演算増幅器OPの増幅率を制御するもの
である。
【0015】上記のようして、増幅回路43は、受光素
子41の出力レベル(実際には受光回路42の出力レベ
ル)を所定の増幅率で増幅するものであり、火災監視時
に通常の増幅率で増幅し、定常値監視時には、マイコン
10の制御によって、火災監視時よりも高い増幅率で増
幅する増幅器であり、定常値監視が終了した後には通常
の増幅率に戻って増幅し、これを繰り返すものである。
【0016】送受信回路50は、マイコン10から図示
しない受信機に信号を送出する送信回路と、受信機から
信号を受けマイコン10に送る受信回路とを有するもの
である。また、確認灯51は、光電式煙感知器1が火災
検出したときに点灯するものであり、定電圧回路60
は、図示しない受信機から電源兼信号線を介してマイコ
ン10に供給する電圧を定電圧にする回路である。
【0017】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
【0018】図2は、上記実施例において、マイコン1
0が実行する動作を示すフローチャートである。
【0019】まず、初期設定を行い(S1)、RAM2
1に格納されている定常値監視フラグFLがオフであれ
ば(S2)、火災監視を行うタイミングであるので、増
幅回路43の増幅率が最も低くなる(増幅率が約1.6
になる)ように、ポートP1〜P5の全てをオープンに
し(S3)、火災監視を行い(S4)、この火災監視が
終了したときに、次に行う定常値監視に備えて、定常値
監視フラグFLをオンにする(S5)。なお、ポートP
1〜P5を全てオープンにした場合には、増幅率Af=
(Vo/Vi)=(1+Rf/Rs)≒1.6である。
上記式中、Rf、Rsはそれぞれ抵抗Rf、Rsの抵抗
値である。
【0020】そして、ステップS2に戻り、定常値監視
フラグFLがオンであるので、増幅回路43の増幅率を
上げるが、定常値監視を行う場合にマイコン10のポー
トP1〜P5のうちでアースと短絡させるポートが何で
あるかをROM20から読み出す。上記実施例において
は、定常値監視を行う場合、マイコン10のポートP
1、P2をアースと短絡させ、ポートP3〜P5をオー
プンするようにROM20に記憶されているので、マイ
コン10の各ポートをこのようにセットし(S11)、
発光回路30へ発光制御パルスを送出してこのときのサ
ンプルホールド回路44の出力SLVをアナログ/デジ
タル変換器A/Dを介して取り込み(S12)、RAM
21に格納し、ROM20に格納されている上限値V
u 、下限値Vd を読み出し(S13)、RAM21に格
納し、サンプルホールド回路44の出力SLVと上限値
u 、下限値Vd とを比較する(S14)。ここで、サ
ンプルホールド回路44の出力SLVが上限値Vu と下
限値Vd との間に存在すれば、光電式煙感知器1が正常
であるので、RAM21に格納されている異常フラグE
をオフし(S15)、1回の定常値監視動作が終了し、
次に行う火災監視動作に備えて、定常値監視フラグFL
をオフする(S16)。
【0021】上記実施例においては、定常値監視時にマ
イコン10内でポートP1、P2をアースと短絡させ、
ポートP3〜P5をオープンにしているが、この場合に
おいて、増幅率Af=(Vo/Vi)=(1+Rf/R
s)≒16.6である。他の増幅率で増幅したい場合に
は、アースと短絡させるポート、オープンにするポート
を上記とは別の組合せにする必要があるが、上記実施例
においては、増幅率Afは1.6〜20.3の間で32
種類の増幅率を実現でき、そのうちから1つを選択する
ことができる。つまり、上記のように、ポートP1、P
2をアースと短絡させ、ポートP3〜P5をオープンに
することによって、増幅率を16.6に設定している
が、これに不都合があれば、上記とは異なる組合せで、
アースとの短絡、オープンをポート毎に設定すればよ
い。
【0022】一方、ステップS14において、サンプル
ホールド回路44の出力SLVが上限値Vu 以上であれ
ば、光電式煙感知器1内に虫、ごみ等が進入したのであ
り、これは光電式煙感知器1に異常が発生したと判断で
きる。また、サンプルホールド回路44の出力SLVが
下限値Vd 以下であれば、受光素子41等で断線が発生
したと判断できる。いずれにしても、光電式煙感知器1
に異常状態が発生したので、異常フラグEをオンし(S
17)、1回の定常値監視が終了し、次の火災監視動作
に備えて、定常値監視フラグFLをオフする(S1
6)。
【0023】なお、図2には示していないが、受信機か
らポーリング等によって状態返送命令を受けたときに
は、その光電式煙感知器1のアドレスとともに、異常フ
ラグEの状態を返送する。このときに、異常フラグEが
オンであれば、光電式煙感知器1が異常であることを受
信機が認識できる。
【0024】上記実施例においては、受信機が各光電式
煙感知器に対して頻繁に状態返送命令を送れば、光電式
煙感知器の異常状態を受信機が早期に知ることができ、
しかも、光電式煙感知器自身が定常値監視を実行するの
で、光電式煙感知器自身で自己の異常を検出することが
でき、受信機の負担がその分だけ軽くなる。
【0025】抵抗Rf、R1〜R6の抵抗値として、上
記以外の値を採用してもよい。
【0026】また、光電式煙感知器1では、個々の感知
器の特性に対応して、火災監視における増幅率を設定す
ることが容易であるという利点がある。すなわち、従来
は可変抵抗器を手動で設定することによって、増幅回路
の増幅率を調整していたのに対して、感知器1では、製
造過程の調整時に、増幅回路43の有効範囲を考慮した
火災監視時の増幅率を、ポートP1〜P5を選択的にア
ースと短絡またはオープンにすることで設定することが
できる(上記実施例では、火災監視時の増幅率は、ポー
トP1〜P5を全てオープンにした増幅率約1.6とし
ている)。そして、従来は専用の増幅回路を必要として
いた定常値監視時の増幅率をマイコン10の制御により
自在に最適な値となるよう切り換えることを可能として
いる(上記実施例では、定常値監視時の増幅率は、ポー
トP1、P2をアースと短絡させ、ポートP3〜P5を
オープンにした増幅率約16.6としている)。
【0027】したがって、上記実施例では、各ポートの
選択情報をROM20等の所定記載領域に格納し、マイ
コン10がポートP1〜P5を選択することによって、
増幅回路43の増幅率の切り換えを容易に行うことがで
き、光電式煙火災感知器の感度調整作業が容易である。
また、上記実施例では、ポートP1〜P5を選択するこ
とによって、火災監視時における増幅率と定常値監視時
における増幅率とを容易に設定できるので、1つの増幅
器を使用して火災監視と定常値監視との繰り返し実行を
容易に行うことができる。
【0028】なお、上記実施例では、演算増幅器OPの
反転入力端子とマイコン10の複数のポートP1〜P5
のそれぞれとの間に、抵抗R1〜R5を接続するように
しているが、このようにする代わりに、演算増幅器OP
の反転入力端子とアースとの間に、それぞれスイッチン
グ素子を介して、抵抗R1〜R5を接続し、マイコン1
0が上記スイッチング素子のオン、オフを制御すること
によって、抵抗Rsの抵抗値を設定するようにしてもよ
い。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、光電式煙感知器の感度
調整作業が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】上記実施例において、マイコン10が実行する
動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10…マイコン、 20…ROM、 21…RAM、 30…発光回路、 31…発光素子、 41…受光素子、 43…増幅回路、 OP…演算増幅器、 Rf…フィードバック抵抗、 P1〜P5…マイコン10のポート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08B 17/103 G01N 21/53 G08B 17/00 H03K 17/78

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子からの光を受光素子が受け、こ
    の受光素子の出力信号を増幅回路が増幅し、この増幅回
    路の出力信号のレベルに応じて、煙濃度を検出し、上記
    増幅回路は、非反転差動増幅による演算増幅器である
    電式煙感知器において、上記非反転差動増幅器におけるフィードバック抵抗であ
    り、固定値を有する抵抗Rfと; 上記演算増幅器の反転入力端子とアースとの間を接続す
    る抵抗Rsと; 上記抵抗Rsの値を制御することによっ
    て、上記演算増幅器の増幅率を制御するマイクロコンピ
    ュータと; を有する ことを特徴とする光電式煙感知器。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記演算増幅器の反転入力端子とアースとの間を接続す
    る抵抗Rsは、上記演算増幅器の反転入力端子とアース
    との間に接続された抵抗と、上記演算増幅器の反転入力
    端子と上記マイクロコンピュータの複数のポートのそれ
    ぞれとの間に設けられた複数の抵抗とで構成され、上記
    マイクロコンピュータの上記複数のポートを選択的にア
    ースと短絡またはオープンにすることによって、上記抵
    抗Rsの抵抗値を設定し、上記演算増幅器の増幅率を制
    御することを特徴とする光電式煙感知器。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 上記演算増幅器の反転入力端子とアースとの間を接続す
    る抵抗Rsは、上記演算増幅器の反転入力端子とアース
    との間に接続された抵抗と、上記演算増幅器の反転入力
    端子とアースとの間にそれぞれスイッチング素子を介し
    て接続された複数の抵抗とで構成され、上記マイクロコ
    ンピュータが上記スイッチング素子のオン、オフを制御
    することによって、上記抵抗Rsの抵抗値を設定し、上
    記演算増幅器の増幅率を制御することを特徴とする光電
    式煙感知器。
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JP2008060786A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Denso Corp 集積回路装置及び変換値モニタ装置
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