JPH0441395B2 - - Google Patents

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JPH0441395B2
JPH0441395B2 JP58082849A JP8284983A JPH0441395B2 JP H0441395 B2 JPH0441395 B2 JP H0441395B2 JP 58082849 A JP58082849 A JP 58082849A JP 8284983 A JP8284983 A JP 8284983A JP H0441395 B2 JPH0441395 B2 JP H0441395B2
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JP
Japan
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output
comparison circuit
reference voltage
circuit
input amplifier
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JP58082849A
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JPS58214997A (ja
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Muguri Yurugu
Rabuharuto Marutein
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Cerberus AG
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Cerberus AG
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04Monitoring of the detection circuits
    • G08B29/043Monitoring of the detection circuits of fire detection circuits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光ビームを監視領域にパルス的に送
出するパルス駆動回路を備えた光源と、光ビーム
に対峙して設けられた受光器と、受光器の受光強
度に比例した出力を増幅して受信パルスを発生さ
せる入力増幅器と、この出力が所定時間、所定値
に減衰することを検出して火災警報を発する警報
手段と、短時間の間に上記所定値よりも小さな所
定値に減衰したことを検出して故障警報を発する
故障警報手段とを備えた煙検知器の改良に関す
る。
このような煙検出器は、例えば、西独特許願公
開公報第2822547号明細書で知ることができる。
記述されている煙検知器は、所謂分離型減光式煙
検知器で、光源と受光器は2つの別々のハウジン
グ内に収容されており、これらハウジングは設置
場所に応じて監視空間の壁に異なつた間隔もしく
は距離で取付けられる。しかし、ここに開示の煙
検知器は、光源と受光器との取付け間隔あるいは
距離が変わつても、火災と判断する警報閾値は一
定に固定されているので、光源と受光器との間の
距離が異なる場合には、この煙検出器は実際には
異なつた煙濃度で動作することとなる欠点があ
る。
本発明は、光源と受光器の取付け間隔あるいは
距離が変わつても感度が一定、変わつても僅かし
か変わらない、また汚損、経年劣化および温度変
動によつても感度の変わらない且つ故障警報を発
することができる煙検知器を提供することを目的
とするものである。
以下添付図面を参照し本発明を詳細に説明す
る。
第1図において、光源3は、この実施例の場
合、光または赤外線を発生するダイオード
(LED)で構成され、駆動回路2を介してパルス
発生器1によりパルス駆動される。駆動回路2に
は、好ましくは、基準受光器4が設けられパルス
光の強度が一定の強度となるように電流が制御さ
れる。具体的には、トランジスタT22ならびに
抵抗器R21およびR23とで、コンデンサC2
1よりの放電電流で光源3をパルス点灯させる。
またコンデンサC21は、パルスとパルスとの間
で抵抗器R24を介して再充電される。また光源
3は、トランジスタT21および抵抗器R22と
基準受光器4とにより光の発光強度が一定に維持
されるように制御される。
監視空間を介して光源3と対峙して設けられる
受光器5は、入射する光パルスに応じて受信パル
スを発生し、入力増器6で増幅されて3つの比較
回路7,8および9に入力される。
入力増幅器6は、具体的には、動作点が抵抗器
R61,R62およびR64によつて設定される
2段のトランジスタ増幅器(T61およびT6
2)で構成される。ダイオードD61は帰還抵抗
器R63および抵抗器R62とともにこの増幅器
の増幅率を決定する。ダイオードD61の休止電
流、即ち、このダイオードの差動抵抗は、電圧
Uvおよび抵抗器R65の抵抗値によつて決定さ
れる。このようにして、入力増幅器6の増幅率を
制御することができる。この増幅器全体は、結合
コンデンサC61およびC63を介して直流分が
カツトされている。
入力増幅器6の出力は、3つの比較回路7,
8,9の正の入力端と接続され、比較回路9の正
の入力端には増幅器6の出力が加えられ、負の入
力端には、基準電圧Urefと分圧回路(R1,R
2,14)から得られる故障閾値としての電圧
Usが加えられる。比較回路9の出力は、計数器
10と15のクロツク入力端Cと接続され、光源
3がパルス点灯され受光器5および入力増幅器6
が正常に動作している限り、比較回路9からの出
力パルスがクロツクパルスとして計数器10およ
び15に入力される。
また比較回路9の出力は故障検出回路16と接
続される。具体的には、比較回路9の出力パルス
が断続して発生している限り、抵抗器R161を
介しトランジスタT161がオン・オフを続けコ
ンデンサC161の電荷が放電され、故障信号1
9は発生されない。しかし、光源3等が故障しパ
ルスが入力されなくなると、即ち、入力増幅器6
の出力パルスが故障閾値Usに達しない場合には、
コンデンサC161は抵抗器R162を介して充
電され、論理回路17を通じて故障信号19が送
出される。
入力増幅器6の出力と接続された比較回路7
は、その正の入力端に入力増幅器6の出力信号
(受信パルス)が、またその負の入力端に基準電
圧Urefが加えられ比較され、その出力はアツプ・
ダウン計数器(可逆計数器)11のU/D端子に
接続され、比較回路7の出力状態によつて計数方
向が制御されるように構成されている。
計数器11のデイジタル端子Qp,……,QLは、
デイジタル−アナログ変換器12と接続され、計
数器11のデイジタル出力値がアナログ電圧に変
換される。デイジタル−アナログ変換器12の出
力は非線形増幅器13と接続され、この出力と接
続された入力増幅器6は、デイジタル−アナログ
変換器12のアナログ電圧により、非線形増幅器
13の出力より入力増幅器6の増幅率を制御する
制御電圧Uvが発生し、入力増幅器6の増幅度を
変えるように構成されている。
具体的には、計数器11は、比較回路7の出力
状態によつて、加算状態あるいは減算状態にセツ
トされ、計数器10を介して発生される各クロツ
ク・パルス毎に、その計数値を「1」ずつ増加ま
たは減少させる。このようにして、入力増幅器6
の増幅率は、受信パルスEと基準電圧Urefとの間
の振幅値の差が実際上零になるように調整され
る。また上記クロツク・パルスは、2進計数器1
0により比較回路9より出力されるパルスを分周
することで発生させている。即ち、所定個数のパ
ルス毎に1個のパルスを発生させることによりア
ツプ・ダウン計数器11のクロツクパルスを発生
させる。したがつて、この場合のクロツク・パル
スの間隔は、火災時のような短時間の間に生じる
煙濃度の増大による受信パルスの変化には追従し
て増幅器6の増幅率を変化させることがないよう
に、即ち、何らの補償もしくは実質的に補償しな
いような時間間隔に選ばれ、また長時間の間に
徐々に生じる汚染、経年劣化および温度変動によ
る変化には追従して増幅器6の増幅率を変化さ
せ、感度を補償できるように充分な長時間となる
ように設定される。
またアツプ・ダウン計数器11の計数値が下限
値または上限値(零または2l+1−1)に達する
と、以後正しく増幅器6の増幅率を制御すること
が不可能となる。この場合は、計数器11の出力
COCTから負のキヤリー(桁上がり)信号が、故障
信号として発生され、論理回路17を通じて故障
信号19として処理される。
入力増幅器6の出力と接続された火災判別用の
比較回路8は、その正、負の端子に受信パルスE
(入力増幅器6の出力)と警報閾値UAとが加えら
れその出力は警報遅延計数器15のリセツト端子
Rと接続される。具体的には、火災が発生しない
正常状態、即ち、比較回路8に加えられる受信パ
ルスの出力が警報閾値UAよりも大きい場合は、
比較回路8が動作しその出力で警報遅延計数器1
5がリセツトされる。また火災による煙が発生し
たような危険状態、即ち、受信パルスEが、警報
閾値UAを下回る場合には比較回路8より出力が
生じなくなるので警報遅延計数器15はセツトさ
れ続け、比較回路9の出力パルスで計数状態が増
加される。所定数のパルスが計数されると、計数
器15より出力が発生し、故障信号19が発生さ
れていない場合にのみ、論理回路17を介して警
報信号18が送出される。
またアツプ・ダウン計数器11の出力状態によ
つて入力増幅器6を所定の増幅度に制御し増幅器
6の出力Eを基準電圧Urefと一致するようにする
ことは、光源3と受光器5とを異なる距離で配置
しても増幅器6よりの出力を一定としようとする
ものがあるが、アツプ・ダウン計数器11の出力
状態は、受光器5に入射される光ビームの光強度
に対応することとなるので、光源3と受光器5と
の間の距離の良好な尺度となる。即ち、この光強
度は距離の2乗に逆比例して減衰するからであ
る。したがつて計数状態Qp,……,QLは光源と
受光器との間の所定の間隔もしくは距離を示す指
針ともなる。
この点を利用し本発明では、アツプ・ダウン計
数器11の出力にデイジタル的に制御可能なイン
ピーダンスもしくは抵抗14が接続されている。
具体的には、その抵抗値は計数器11の計数状態
により制御され、それにより警報閾値を基準電圧
に対する比が異なつた間隔もしくは距離に適合す
るように選択される。ここで、上記比は光源3と
受光器5との距離が変わつても同じ煙濃度で動作
するように選択するのが好ましい。このことは、
非線形増幅器13の伝達関数を適当に設定するこ
とにより達成可能である。
第2図は、本発明による煙検知器の別の実施例
の回路を示す。パルス発生器1は駆動回路2を介
して光源3を制御する。トランジスタT22およ
び抵抗器R21は、コンデンサC21から発生さ
れて光源3を流れる電流を制御し、光源3をパル
ス点灯させる。一方、コンデンサC21は、パル
スとパルスの間で抵抗器R24を介して充電され
る。この実施例においては、駆動回路2は第1図
に示した実施例の場合とは異なり光源3を流れる
電流を、ツエナーダイオードD21および抵抗器
R23により所定値になるように制御している。
受光器5に入射する光パルスにより生じる信号
は、入力増幅器6によつて増幅されて3つの比較
回路7,8および9に入力される。この増幅器6
は、演算増幅器A61および可変帰還抵抗R63
から構成されていて、煙検知器の始動時に抵抗器
R63で、増幅率を適当な値に設定するようにし
ている。また結合コンデンサC61は直流成分を
カツトする作用をする。
比較回路7,8および9の出力の動作は第1図
の場合と同様であり、ここではこの説明を省略す
る。しかしながら、デイジタル−アナログ変換器
12の出力は第1図のように入力増幅器の制御に
は用いられず、直接基準電圧Urefを発生するよう
にしている。そしてこの実施例でもアツプ・ダウ
ン計数器11の計数状態により、汚染、経年変化
などの緩慢な変化では、基準電圧Urefが受信パル
スと基準電圧との間における振幅の差が実質的に
零なるように追従制御される。基準電圧に対する
警報閾値の比は、可変抵抗器14によつて設定す
ることができる。この実施例においては、スイツ
チ141が設けられており、このスイツチは、抵
抗器R141またはR142ないしR143の並
列接続により抵抗回路14の抵抗値を変える。し
かしながらまた、この構成の代わりに連続的に可
変できる抵抗(例えばポテンシヨメータ)を用い
ることも可能である。
なお、受信した光パルスの強度から光源3と受
光器5との間の距離を決定することができると共
に、第3の装置を設けてその距離を超音波エコー
で測定するようにすることもできる。
また、上述した光源3または受光器5が設けら
れているハウジング内に付加的に炎検知器を設け
るようにすることもできる。
上述の煙検知器は、長時間に亘り非常に改善さ
れた安定性を有する。汚染、素子の経年劣化およ
び温度変化による緩慢な変化は、誤つた警報発生
の危険や感度の損失を伴わずに、追従機構により
自動的に補償される。さらに、これらの煙検知器
は、基準電圧に対する警報閾値の比が光源と受光
器との間の距離に応じて適切に選択することがで
きるので、感度が一定な煙検知器が得られる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の煙検知器の好ましい実施例
を示す回路図、そして第2図は本発明の別の実施
例を示す回路図である。 1……パルス発生器、2……駆動回路、3……
光源、4……基準受光器、5……受光器、6……
入力増幅器、7,8,9……比較回路、10……
2進計数器、11……アツプ・ダウン計数器、1
2……デイジタル−アナログ変換器、13……非
線形増幅器、14……可変抵抗回路、15……警
報遅延計数器、16……故障検出回路、17……
論理回路、141……スイツチ、T……トランジ
スタ、R……抵抗器、C……コンデンサ、D……
ダイオード、A……演算増幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 監視領域に光ビームをパルス的に送出する光
    源と、該光ビームに対峙して配置された受光器
    と、該受光器と接続され光ビームの受光強度に応
    じた受信パルスを発生する入力増幅器と、該入力
    増幅器と接続され、その出力と基準電圧とを比較
    する基準電圧比較用の第1の比較回路と、上記入
    力増幅器と接続され、その出力と、警報閾値とし
    て上記基準電圧を分圧回路により分圧した第1の
    所定電圧とを比較する火災警報用の第2の比較回
    路と、上記入力増幅器と接続され、その出力と、
    故障閾値として上記基準電圧を上記分圧回路によ
    り分圧した第2の所定電圧とを比較する故障検出
    用の第3の比較回路と、上記第1の比較回路と接
    続され上記第3の比較回路より出力されるパルス
    の所定個数毎に発生するパルスをクロツクパルス
    とするアツプ・ダウン計数器と、上記第2の比較
    回路と接続されその出力パルスの所定個数を計数
    して火災警報を発する手段と、上記第3の比較回
    路に接続されその出力パルスの不入力を検出して
    故障警報を発する故障警報手段と、上記アツプ・
    ダウン計数器の出力により上記入力増幅器の増幅
    度または上記基準電圧を変化させる手段と、上記
    アツプ・ダウン計数器の出力状態によつて上記分
    圧回路の抵抗比を上記光源と上記受光器の距離に
    応じて変えることのできる抵抗手段とを備えたこ
    とを特徴とする煙検出器。
JP58082849A 1982-05-13 1983-05-13 煙検出器 Granted JPS58214997A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2973/82-4 1982-05-13
CH297382 1982-05-13

Publications (2)

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JPS58214997A JPS58214997A (ja) 1983-12-14
JPH0441395B2 true JPH0441395B2 (ja) 1992-07-08

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ID=4245793

Family Applications (1)

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JP58082849A Granted JPS58214997A (ja) 1982-05-13 1983-05-13 煙検出器

Country Status (8)

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US (1) US4559453A (ja)
EP (1) EP0094534B1 (ja)
JP (1) JPS58214997A (ja)
CA (1) CA1208335A (ja)
DE (1) DE3369213D1 (ja)
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