JPH0823914B2 - 感知器 - Google Patents

感知器

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JPH0823914B2
JPH0823914B2 JP63015001A JP1500188A JPH0823914B2 JP H0823914 B2 JPH0823914 B2 JP H0823914B2 JP 63015001 A JP63015001 A JP 63015001A JP 1500188 A JP1500188 A JP 1500188A JP H0823914 B2 JPH0823914 B2 JP H0823914B2
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茂樹 下村
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、火災を感知する感知器に関するものであ
る。
[従来の技術] 第5図にこの種の感知器の内で周囲温度を検知して火
災を検知する熱感知器を示す。この熱感知器は感熱素子
としてサーミスタを用いた半導体式のものであり、第5
図には熱感知器の感知器ヘッドを示してある。この感知
器ヘッドは、感知回路を構成する電子部品が実装された
プリント基板7を取り付けられるボディ5と、このボデ
ィ5に被着されるカバー6とからなり、天井面などに取
り付けられた感知器ベースに第5図(b)に示すボディ
5の下面に設けられた接触ばね8にて電気的及び機械的
に接続される。上記プリント基板7にはマッチ棒状のサ
ーミスタThが立設して取り付けてあり、カバー6の上面
に形成された挿通孔9を通してサーミスタThの先端を露
呈させて、熱応答性を良くするようにしてある。
この熱感知器の感知回路の構成を第6図に示す。この
感知回路は、感熱素子であるサーミスタThで火災時の温
度上昇を感知し、このときの温度を電圧信号に変換し
て、アナログ値で火災受信機に火災信号を送る所謂アナ
ログ出力式の感知回路である。この熱感知器のアナログ
出力電圧が、火災受信機に予め定められた判定値を越え
たときに火災であることが発報されることになる。さら
に感知回路について詳述すると、この感知回路は電源電
圧VINを定電圧化する定電圧回路1と、サーミスタThの
抵抗知の変化から周囲温度を検知する温度検知部2と、
この温度検知部2出力を反転して差動増幅してアナログ
出力電圧Vsに変換する反転差動増幅回路3とからなる。
定電圧回路1はトランジスタQ1、ツエナダイオードZD及
び抵抗R1で構成され、電源電圧VINが変動しても後段の
回路に一定電圧(約10V)を供給するようにするもので
ある。温度検知部2は、定電圧回路1出力に抵抗R2を介
して接続されたサーミスタThと、この抵抗R2とサーミス
タThとの分圧電圧V1をインピーダンス変換して出力する
オペアンプOP1で構成されたボルテージフォロア4とか
らなる。なお、この感知器のサーミスタThとしては温度
の上昇とともに抵抗値が小さくなう負特性サーミスタを
用いてある。ボルテージフォロア4は反転差動増幅回路
3の反転入力から見たサーミスタTh側のインピーダンス
を低くするもので、このボルテージフォロア4の出力電
圧V2はサーミスタThの両端電圧V1と等しい。このサーミ
スタThの両端電圧V1(=V2)の周囲温度に対する変化を
第7図に示す。反転差動増幅回路3は、オペアンプO
P2、トランジスタQ2、コンデンサC1及び抵抗R3〜R6で構
成されており、この反転差動増幅回路3で反転差動増幅
した出力電圧であるアナログ出力電圧Vsは、入力電圧V2
と比較される電圧、つまりは抵抗R4,R5の分圧電圧をV3
とすると、 となる。(1)式から分かるように、R6/R3を変えれば
ゲインが変わり、比較電圧V3を変えればアナログ出力電
圧Vsを上下させることができる。なお、上記オペアンプ
OP2の出力に接続されたトランジスタQ2はオペアンプOP2
の出力電流を増幅するもので、またコンデンサC1は異常
発振を防止するものである。このアナログ出力電圧Vsも
第7図に示してある。
ところで、日本の火報規格では、定温式熱感知器の感
度試験が定められており、一例を以下に説明する。感知
器の公称作動温度が60℃タイプで、種別が特種(一番感
度が良いもの)では、次の作動、不作動テストをクリア
する必要がある。
『作動テスト』 60×1.25=75℃の温度の気流中に投入したとき、K1
以内に作動すること。K1の値は試験周囲温度で変わる
が、25℃なら大体30秒となる。
『不作動テスト』 60−10=50℃の温度の気流中に投入したときに10分以
内に作動しないこと。
上述した熱感知器において、上記テストを行うと、ア
ナログ出力電圧Vsの変化は第8図に示すようになった。
このデータは複数個の熱感知器の特性のティピカルな特
性である。尚、試験周囲温度は25℃である。今、上記規
格を余裕をもってクリアするため、作動テストは20秒
以内に作動すること、不作動テストは52℃でも作動し
ないことと目標性能を決めると、火災受信機での判定レ
ベルAの範囲は第8図中の矢印にて示す幅Bとなる。と
ころで、上記作動テスト及び不作動テストを行った場合
の特性カーブ(イ),(ロ)ともに、部品のばらつきや
サーミスタThの応答性のばらつき(サーミスタの大き
さ、感知器のカバー6からの出張り具合等)で当然に幅
がある。今、判定レベルAを第4図の範囲Bの中心に決
めたとすると、カーブ(イ)の上限(最も応答性が悪い
場合)は図中の2点鎖線で示すカーブ(ハ)となる。な
お、カーブ(イ)とカーブ(ハ)とが離れるほど余裕が
あり、製造も容易となる。言い換えれば、第9図の矢印
で示すようにカーブ(イ)とカーブ(ハ)ともに応答性
が早くなるほど、ばらつき等も大きくでき、製造も容易
になり、また火災の早期発見にも効力を発揮する。な
お、この半導体式熱感知器などの定温式熱感知器は煙感
知器や差動式熱感知器に比べて火災感度が低いので、上
述のようにすれば利点も大きい。ところで、上述のよう
に応答性を早くするためには、サーミスタThのカバー6
からの突出量を調整するという構造設計面で考慮する余
地はあるが、意匠上等の制約があって困難であった。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、回路的に応答性を良して、規格を
余裕をもって満足する感知器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、温度や煙濃度
に応じたアナログ値を出力する検知部と、検知部の出力
の所定電圧との差分を差動増幅するオペアンプを用いて
構成した差動増幅回路とを備え、上記差動増幅回路の出
力のアナログ値を火災受信機に火災監視情報として送る
感知器であって、入力抵抗に並列接続された抵抗とコン
デンサとの直列回路からなり応答性を向上させる出力変
化増幅手段を差動増幅回路に設けてある。
〔作用〕
本発明は、上述のように、入力抵抗に並列接続された
抵抗とコンデンサとの直列回路からなり応答性を向上さ
せる出力変化増幅手段を差動増幅回路に設けることによ
り、出力変化を検知部の出力変化よりも早くして、応答
性を向上させるように差動増幅回路の出力特性を改善
し、部品のばらつきなどがあっても余裕を持って規格を
満足させることを可能とする。
(実施例) 第1図乃至第4図に本発明の一実施例を示す。本実施
例はボルテージフォロア4出力の抵抗R3と並列に抵抗RX
とコンデンサCXとの直列回路を接続して、この抵抗RX
びコンデンサCXの直列回路で反転差動増幅回路3の出力
変化を温度検知部2の出力変化よりも早くする出力変化
増幅手段を構成し、回路的に熱感知器の応答性を早くす
るようにしたものである。つまり、上記抵抗RXとコンデ
ンサCXとの直列回路はV2が変化したときに、一時的に反
転差動増幅回路3のゲインをアップさせ、アナログ出力
電圧Vsを早く変化させる。例えば、簡単な一例として、
ボルテージフォロア4出力V2が段階的に変化した場合に
ついて考える。なお、RX=R3、RX×CX=τとしてあ
る。このときのアナログ出力電圧Vsは第2図に示すよう
に変化し、このときのボルテージフォロア4の出力電圧
V2の変化時点では従来の上記抵抗RX及びコンデンサCX
直列回路がない場合の2倍の変化を示し、一旦上昇した
アナログ出力電圧Vs時定数τで定まる指数関数曲線に
従って従来のアナログ出力電圧Vsのレベルになる。次
に、ボルテージフォロア4の出力電圧V2が直線的に下降
した場合には、第3図中の破線に示す抵抗RX及びコンデ
ンサCXがない場合に比べてアナログ出力電圧Vsは図中の
dだけ早く上昇する。なお、d=RX・CX×α(αは変化
率、つまり傾き)である。つまり、実際の作動テストに
おけるカーブ(イ),(ハ)に当てはめると、第4図の
破線で示すようになる。なお、第4図中の実線は抵抗RX
及びコンデンサCXの直列回路がない場合を示し、また抵
抗RX及びコンデンサCXで決まる時定数τが大きくなる
ほど、図中矢印にて示すように変化が大きく、つまり応
答性が早くなる。なお、第4図中の破線ニでは応答性の
改善効果は小さく、また破線ヘでは応答性はかなり改善
されることを意味する。ところで、破線ヘの場合にはオ
ーバーシュートを起こし、不作動テストで作動してしま
うという虞れはあるが、いずれにしろ実際の特性に応じ
て最適な抵抗RX及びコンデンサCXの値を決めることは容
易であり、構造設計に比べれば遥かに最適な応答カーブ
が得られる。なお、以下の説明においては、アナログ出
力式の熱感知器について説明したが、従来のオンオフ式
(熱感知器内部で火災を判断して発報信号のみを出力す
るもの)でも当然に本発明を適用することはできる。ま
た、他のセンサ(煙感知器等)でも早い応答性を要求さ
れる商品などで非常に有効な手段である。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように、温度や煙濃度に応じたアナロ
グ値を出力する検知部と、検知部の出力の所定電圧との
差分を差動増幅するオペアンプを用いて構成した差動増
幅回路とを備え、上記差動増幅回路の出力のアナログ値
を火災受信機に火災監視情報として送る感知器であっ
て、入力抵抗に並列接続された抵抗とコンデンサの直列
回路からなり応答性を向上させる出力変化増幅手段を差
動増幅回路に設けてあるので、出力変化を検知部の出力
変化よりも早くして、応答性を向上させるように差動増
幅回路の出力特性を改善することができ、このため部品
のばらつきなどがあっても余裕を持って規格を満足させ
ることができ、製造が容易となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の要部回路図、第2図乃至第
4図は同上の動作特性図、第5図(a)〜(c)は従来
例の感知器の平面図、底面図及び断面図、第6図は同上
の回路図、第7図は動作説明図、第8図は同上の規格試
験による測定結果を示す説明図、第9図は同上の改良点
を示す説明図である。 2は温度検知部、3は反転差動増幅回路、R3,RXは抵
抗、CXはコンデンサである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−66762(JP,A) 実開 昭59−174688(JP,U) 実開 昭54−108684(JP,U) 実公 昭59−28333(JP,Y2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温度や煙濃度に応じたアナログ値を出力す
    る検知部と、検知部の出力の所定電圧との差分を差動増
    幅するオペアンプを用いて構成した差動増幅回路とを備
    え、上記差動増幅回路の出力のアナログ値を火災受信機
    に火災監視情報として送る感知器であって、入力抵抗に
    並列接続された抵抗とコンデンサとの直列回路からなり
    応答性を向上させる出力変化増幅手段を差動増幅回路に
    設けて成ることを特徴とする感知器。
JP63015001A 1988-01-26 1988-01-26 感知器 Expired - Fee Related JPH0823914B2 (ja)

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