JPH08261932A - Fine grain detecting sensor - Google Patents

Fine grain detecting sensor

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Publication number
JPH08261932A
JPH08261932A JP6646695A JP6646695A JPH08261932A JP H08261932 A JPH08261932 A JP H08261932A JP 6646695 A JP6646695 A JP 6646695A JP 6646695 A JP6646695 A JP 6646695A JP H08261932 A JPH08261932 A JP H08261932A
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JP
Japan
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light
sensitivity
light source
detection sensor
light emitting
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Application number
JP6646695A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Ichikawa
信行 市川
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Nohmi Bosai Ltd
Original Assignee
Nohmi Bosai Ltd
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Publication date
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Priority to DE69627922T priority patent/DE69627922T2/en
Priority to EP96104272A priority patent/EP0733894B1/en
Priority to US08/617,627 priority patent/US5694208A/en
Priority to AU48227/96A priority patent/AU678930B2/en
Priority to CN96103166A priority patent/CN1099587C/en
Publication of JPH08261932A publication Critical patent/JPH08261932A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To reduce the power consumption of an LD, prolong its life, and expand the dynamic range of a fine grain detecting sensor. CONSTITUTION: An LD light emitting circuit 2 is provided with an analog multiplexer MP having multiple switches and resistors R7 , R8 , R9 , R10 connected to the switches. The resistor R7 is connected at the time of high sensitivity setting to keep the emitted light quantity of an LD1 constant. As sensitivity is reduced, the resistors R8 , R9 , R10 having higher resistance values are connected based on the signal from a control circuit, and the driving current of the LD1 is reduced to reduce the emitted light quantity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、火災時に発生する煙
もしくは空気中に含まれる粉塵等の微粒子を検出する光
電式の微粒子検出センサ、特に警報レベルの低感度設定
時に光源の駆動電流を低減して発光光量を少なくするこ
とにより光源の低消費電力化及び長寿命化を計り、また
センサのダイナミックレンジを拡大する微粒子検出セン
サに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric type particle detection sensor for detecting particles such as smoke generated during a fire or dust contained in the air, and particularly to reduce the drive current of the light source when the alarm level is set to low sensitivity. The present invention relates to a fine particle detection sensor that reduces the power consumption and the life of a light source by reducing the amount of emitted light and expands the dynamic range of the sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、高感度の煙センサやダストモニ
タ等の微粒子検出センサは、光源から検出エリアに光を
照射し、検出エリアに存在する微粒子からの散乱光を受
光することで微粒子を検出している。その光源として
は、一般にレーザダイオード(LD)、発光ダイオード
(LED)、キセノンランプ等が使用されている。
2. Description of the Related Art Generally, a fine particle detection sensor such as a smoke sensor or a dust monitor with high sensitivity detects a particle by irradiating a detection area with light and receiving scattered light from the particle present in the detection area. are doing. A laser diode (LD), a light emitting diode (LED), a xenon lamp, etc. are generally used as the light source.

【0003】光源として例えばLDを使用した微粒子検
出センサにおいて、微粒子を高感度で検出するには、高
S/Nの光学系を必要とし、高分解能(即ち微粒子濃度
−センサ出力特性の傾斜が急なもの)にするのが一般的
である。そして、このような高感度検出を実現するに
は、LDの発光光量を多くして散乱光を増大させたり、
或は増幅器の利得を上げてセンサ出力(電圧)を上昇さ
せたりしていた。
In a fine particle detection sensor using, for example, an LD as a light source, in order to detect fine particles with high sensitivity, a high S / N optical system is required, and high resolution (that is, fine particle concentration-sensor output characteristic slope is steep). It is common to choose To realize such high-sensitivity detection, the amount of light emitted from the LD is increased to increase scattered light,
Alternatively, the gain of the amplifier is increased to increase the sensor output (voltage).

【0004】しかしながら、警報レベルつまり微粒子の
増大や火災の発生等の設定値は、そのセンサの設置場所
によって変更されるのが一般的で、その環境条件で決め
られる。つまり、非常にクリーンな所では警報レベルが
高感度に設定されるが、常時或る程度の微粒子が流入す
る所では上述した感度(高感度)よりも低い感度に設定
される。
However, the alarm level, that is, the set value for increasing the number of particles and the occurrence of a fire is generally changed depending on the installation location of the sensor, and is determined by the environmental conditions. That is, the alarm level is set to high sensitivity in a very clean place, but is set to a lower sensitivity than the above-mentioned sensitivity (high sensitivity) in a place where a certain amount of fine particles constantly flow in.

【0005】一般的にこのような感度変更方法としてセ
ンサ内で行う場合は、受光した散乱光を増幅した値と警
報レベルとを比較することにより警報判断を行い、警報
レベルを変更することにより感度を変更していた。つま
り比較器の基準レベルを変更することにより感度を変更
していた。また、微粒子検出センサと接続された火災受
信機等の受信装置で感度変更を行う場合でも、センサ出
力を受信したら、やはり比較器で警報判断を行ってい
た。
Generally, when such a sensitivity changing method is performed in a sensor, an alarm judgment is made by comparing a value obtained by amplifying received scattered light with an alarm level, and the sensitivity is changed by changing the alarm level. Had been changed. That is, the sensitivity is changed by changing the reference level of the comparator. Further, even when the sensitivity is changed by a receiving device such as a fire receiver connected to the particle detection sensor, the comparator also makes an alarm judgment when the sensor output is received.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の微粒子検出センサは、高感度検出を目的として構成さ
れているために、低感度に変更してもLDの発光光量は
まだ充分多く、従ってLDの駆動電流も大きく、LDの
寿命を縮めるという課題があった。そこで、この発明
は、このような課題を解決するためになされたもので、
低感度設定時には警報レベルを変えずに光源の駆動電流
を低減して不要な発光光量を少なくすることにより光源
の低消費電力化及び長寿命化を計った微粒子検出センサ
を得ることを目的としている。また、この発明は、セン
サのダイナミックレンジを拡大することを目的としてい
る。
As described above, since the conventional fine particle detection sensor is constructed for the purpose of high sensitivity detection, the amount of light emitted from the LD is still sufficiently large even if the sensitivity is changed to low sensitivity. Therefore, there is a problem that the driving current of the LD is large and the life of the LD is shortened. Therefore, the present invention has been made to solve such problems,
The objective is to obtain a particle detection sensor that reduces the power consumption and the life of the light source by reducing the drive current of the light source and reducing the amount of unnecessary light emission without changing the alarm level when low sensitivity is set. . Another object of the present invention is to expand the dynamic range of the sensor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る微粒子検出センサは、少なくとも1個の光源と、この
光源と電気的に接続され、前記光源を発光させる発光回
路と、前記光源から発された光の、微粒子による散乱光
を検出してセンサ出力を生じる受光手段と、前記発光回
路と電気的に接続され、前記微粒子検出センサの感度変
更時に感度に対応するように、前記光源の駆動電流を変
化させて発光光量を変化させるための信号を前記発光回
路へ供給するコントロール手段とを備えたものである。
A particle detection sensor according to claim 1 of the present invention comprises at least one light source, a light-emitting circuit electrically connected to the light source, and causing the light source to emit light. Light-receiving means for detecting scattered light of emitted light due to fine particles and generating a sensor output, and electrically connected to the light emitting circuit, the light source of the light source so as to correspond to the sensitivity when changing the sensitivity of the fine particle detection sensor. And a control means for supplying a signal for changing the drive current to change the amount of emitted light to the light emitting circuit.

【0008】請求項4に係る微粒子検出センサは、発光
回路中に光源の駆動電流を低減する手段を含み、この駆
動電流低減手段が、前記光源と電気的に接続され且つコ
ントロール手段からの信号によって複数個のスイッチの
うちのどれかが選択されるマルチプレクサ及び前記選択
されたスイッチに接続された抵抗から成るものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fine particle detection sensor including a means for reducing a driving current of a light source in a light emitting circuit, the driving current reducing means being electrically connected to the light source and receiving a signal from a control means. It comprises a multiplexer for selecting any one of the plurality of switches and a resistor connected to the selected switch.

【0009】請求項5に係る微粒子検出センサは、駆動
電流低減手段として、光源と電気的に接続され且つコン
トロール手段からの信号によって抵抗値が調節される電
子ボリュームを用いたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the fine particle detection sensor uses, as the drive current reducing means, an electronic volume which is electrically connected to the light source and whose resistance value is adjusted by a signal from the control means.

【0010】請求項6に係る微粒子検出センサは、光源
としてレーザダイオード、発光ダイオード又はキセノン
ランプを用いたものである。
A particle detection sensor according to a sixth aspect uses a laser diode, a light emitting diode or a xenon lamp as a light source.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に係る微粒子検出センサでは、光源か
ら発された光が火災時に発生する煙もしくは空気中に含
まれる粉塵等の微粒子によって散乱され、この散乱光を
受光手段が受光して微粒子の存在を検出する。そしてコ
ントロール手段は、前記微粒子検出センサの感度変更時
に前記光源の駆動電流を変化させて発光光量を変化させ
るための信号を発光回路へ供給する。請求項2に係る微
粒子検出センサでは、設定された感度において微粒子濃
度が飽和領域に達したら、コントロール手段が感度を低
感度に移すように制御する。請求項3に係る微粒子検出
センサでは、発光回路が光源の発光光量を一定に保つ。
請求項4に係る微粒子検出センサでは、低感度設定時に
コントロール手段の信号で選択されたスイッチにより対
応する抵抗が発光回路に接続され、もって光源の駆動電
流を低減させる。請求項5に係る微粒子検出センサで
は、コントロール手段からの信号により電子ボリューム
の抵抗値をより大きくし、もって光源の駆動電流を低減
させる。
In the fine particle detection sensor according to the first aspect, the light emitted from the light source is scattered by fine particles such as smoke generated during a fire or dust contained in the air, and the scattered light is received by the light receiving means. Detect the presence of. The control means supplies a signal for changing the drive current of the light source to change the amount of emitted light to the light emitting circuit when the sensitivity of the particle detection sensor is changed. In the particle detection sensor according to the second aspect, when the particle concentration reaches the saturation region at the set sensitivity, the control unit controls the sensitivity to shift to low sensitivity. In the particle detection sensor according to claim 3, the light emitting circuit keeps the amount of light emitted from the light source constant.
In the particle detection sensor according to the fourth aspect, the corresponding resistor is connected to the light emitting circuit by the switch selected by the signal of the control means when the low sensitivity is set, thereby reducing the drive current of the light source. In the fine particle detection sensor according to the fifth aspect, the resistance value of the electronic volume is further increased by the signal from the control means, thereby reducing the drive current of the light source.

【0012】[0012]

【実施例】以下、この発明を添付図面に示した一実施例
について詳しく説明する。図1はこの発明に係る微粒子
検出センサの一実施例を示すブロック図であり、図にお
いて1は少なくとも1個の光源であって、例えばLDを
使用したが、LED、キセノンランプ等でも良い。2は
このLD1と電気的に接続されてその発光光量を一定に
保つ発光回路例えばLD発光回路、4はLD1から発さ
れた光の、火災時に発生する煙もしくは空気中に含まれ
る粉塵等の微粒子による散乱光を受光するセンサ出力用
フォトダイオード(PD)、5はこのセンサ出力用PD
4と電気的に接続されて所定の処理を行うことにより、
センサ出力を生じるPD受光回路、6はこのPD受光回
路5と電気的に接続されてそのセンサ出力をアナログ/
デジタル(A/D)変換するA/D変換回路である。な
お、これらセンサ出力用PD4、PD受光回路5及びA
/D変換回路6は受光手段を構成する。そして7はコン
トロール手段としてのコントロール回路例えばワンチッ
プマイコンであって、図示しないマイクロプロセッサ、
ROM及びRAM1〜RAM3等を含み、上述したLD
発光回路2及び受光手段特にそのA/D変換回路6と電
気的に接続されると共に電源回路(図示しない)及び受
信装置例えば火災受信機(図示しない)にも電気的に接
続されている。コントロール回路7は、後で詳しく説明
するようにLD発光回路2を制御する。なお、コントロ
ール回路7には、微粒子検出センサの感度を切換えるた
めの手段例えばディップスイッチ(図示しない)が接続
されており、このスイッチによって感度を例えば3〜4
段階に亘って設定でき、感度が変更される時に感度に対
応するように、光源の駆動電流を変化させて発光光量を
変化させるための信号をコントロール回路7はLD発光
回路2に供給する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail below. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a particle detection sensor according to the present invention. In FIG. 1, 1 is at least one light source, for example, an LD is used, but an LED, a xenon lamp or the like may be used. Reference numeral 2 is a light emitting circuit which is electrically connected to the LD 1 to keep the amount of emitted light constant, for example, an LD light emitting circuit, and 4 is fine particles of light emitted from the LD 1 such as smoke generated during a fire or dust contained in the air. Sensor output photodiode (PD) that receives scattered light from
By being electrically connected to 4 and performing a predetermined process,
A PD light receiving circuit for generating a sensor output, 6 is electrically connected to the PD light receiving circuit 5 and outputs the sensor output as an analog signal.
It is an A / D conversion circuit that performs digital (A / D) conversion. The sensor output PD 4, PD light receiving circuit 5 and A
The / D conversion circuit 6 constitutes a light receiving means. 7 is a control circuit as control means, for example, a one-chip microcomputer, which is a microprocessor (not shown),
LD including ROM and RAM1 to RAM3, etc.
It is electrically connected to the light emitting circuit 2 and the light receiving means, especially to the A / D conversion circuit 6 thereof, and also to a power supply circuit (not shown) and a receiving device such as a fire receiver (not shown). The control circuit 7 controls the LD light emitting circuit 2 as described later in detail. It should be noted that the control circuit 7 is connected to a means for switching the sensitivity of the particle detection sensor, for example, a dip switch (not shown).
The control circuit 7 supplies to the LD light emitting circuit 2 a signal for changing the drive current of the light source to change the amount of emitted light so that it can be set in steps and corresponds to the sensitivity when the sensitivity is changed.

【0013】図2は図1に示したLD1及びLD発光回
路2の具体例を示す回路図である。LD1はその発光光
量モニタ用PD1aを内蔵しており、この発光光量モニ
タ用PD1aにはLD1の発光光量に比例した電流が流
れる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the LD 1 and the LD light emitting circuit 2 shown in FIG. The LD1 has a built-in PD1a for monitoring the emitted light amount, and a current proportional to the emitted light amount of the LD1 flows through the PD1a for monitoring the emitted light amount.

【0014】図2において、端子CON1及びCON2
コントロール回路7に接続され、端子+V,−Vは電源
(図示しない)のそれぞれ+端子、−端子に接続され、
そして端子Gはグランドに接続されている。NPN型ト
ランジスタQ1は、そのベースが入力抵抗R1を介して端
子CON1に接続され、分圧抵抗R2を介して端子+Vに
接続され且つ分圧抵抗R3を介して端子−Vに接続さ
れ、そのエミッタが端子Gに接続され、そしてそのコレ
クタとエミッタの間にコンデンサCが接続されている。
NPN型トランジスタQ2は、そのコレクタがトランジ
スタQ1のコレクタに直結され且つバイアス抵抗R4を介
して端子+Vに接続され、そしてそのエミッタがツェナ
ーダイオードZを介して端子−Vに接続されている。N
PN型トランジスタQ3は、そのベースがトランジスタ
1及びQ2のコレクタと直結され、そのコレクタが抵抗
5を介して端子+Vに接続され、そしてそのエミッタ
がLD1中のLD部分を介して端子Gに接続されてい
る。
In FIG. 2, terminals CON 1 and CON 2 are connected to a control circuit 7, terminals + V and −V are connected to a + terminal and a − terminal of a power source (not shown), respectively.
The terminal G is connected to the ground. The NPN transistor Q 1 has its base connected to the terminal CON 1 via the input resistor R 1 , connected to the terminal + V via the voltage dividing resistor R 2 , and to the terminal −V via the voltage dividing resistor R 3. Connected, its emitter is connected to terminal G, and capacitor C is connected between its collector and emitter.
The NPN transistor Q 2 has its collector directly connected to the collector of the transistor Q 1 and connected to the terminal + V via the bias resistor R 4 , and its emitter connected to the terminal −V via the Zener diode Z. . N
The PN transistor Q 3 has its base directly connected to the collectors of the transistors Q 1 and Q 2 , its collector connected to the terminal + V through the resistor R 5 , and its emitter connected through the LD portion of LD 1 to the terminal. It is connected to G.

【0015】更に、LD1に内蔵された発光光量モニタ
用PD1aは端子GとトランジスタQ2のベースとの間
に接続されている。発光光量モニタ用PD1aとトラン
ジスタQ2のベースとの接続点は、抵抗R6、複数個例え
ば図示したように4個のスイッチを有するアナログマル
チプレクサMP及び閉じられたスイッチに対応する抵抗
例えばR7、R8、R9又はR10(これら抵抗の抵抗値は
7<R8<R9<R10となっている)を介して端子−V
に接続される。なお、アナログマルチプレクサMPのス
イッチは、コントロール回路7が端子CON2へ供給す
る信号によって選択且つ閉成され、これにより対応する
抵抗が接続される。
Further, the PD1a for monitoring the amount of emitted light incorporated in the LD1 is connected between the terminal G and the base of the transistor Q 2 . The connection point between the emitted light amount monitoring PD 1a and the base of the transistor Q 2 is a resistor R 6 , a plurality of analog multiplexers MP having, for example, four switches as shown, and a resistor corresponding to a closed switch, for example, R 7 , R 8, R 9 or R 10 (resistance values of these resistors R 7 <R 8 <R 9 < in which a R 10) terminals via the -V
Connected to. The switch of the analog multiplexer MP is selected and closed by the signal supplied from the control circuit 7 to the terminal CON 2 , and the corresponding resistor is connected.

【0016】また、アナログマルチプレクサMP及び抵
抗R7〜R10に代えて、図3に示す電子ボリュームEV
を使用すれば、よりきめ細かい駆動電流設定をすること
ができる。
Further, instead of the analog multiplexer MP and the resistors R 7 to R 10 , the electronic volume EV shown in FIG.
By using, it is possible to make finer drive current settings.

【0017】LD1及びLD発光回路2は上述したよう
に構成されており、コントロール回路7から端子CON
1へ高電位の信号が供給されている場合には、この高電
位信号がベースヘ供給されるのでトランジスタQ1はO
Nになり、そのコレクタはほぼグランド電位の低電位に
なる。この低電位がベースへ印加されるので、トランジ
スタQ3はOFFであり、従ってLD1には駆動電流が
流れないのでLD1は発光しない。
The LD 1 and the LD light emitting circuit 2 are configured as described above, and are connected from the control circuit 7 to the terminal CON.
When a high potential signal is supplied to 1 , the high potential signal is supplied to the base, so that the transistor Q 1 is turned on.
N, and its collector is at a low potential of approximately the ground potential. Since this low potential is applied to the base, the transistor Q 3 is OFF, and therefore no drive current flows through the LD 1, so that the LD 1 does not emit light.

【0018】しかしながら、コントロール回路7から端
子CON1へ供給される信号が低電位信号になると、こ
の低電位信号がベースへ供給されるのでトランジスタQ
1はOFFになり、そのコレクタは抵抗R4の電圧降下、
トランジスタQ2のコレクタ・エミッタ間電圧VCE及び
ツェナーダイオードZの電圧で分割された高い電位とな
る。この高電位がトランジスタQ3のベースに印加され
るが、このときにトランジスタQ3はスイッチング状態
ではなく活性化領域にて動作するように設定されてお
り、従ってトランジスタQ3はVCEを飽和させない活性
状態となり、そのVCEと抵抗R5で規定される駆動電流
を流し、この駆動電流でLD1を発光させる。このよう
にコントロール回路7から端子CON1へ高電位と低電
位の信号が繰り返して供給されることにより、LD1は
間欠的に発光するようになっている。
However, when the signal supplied from the control circuit 7 to the terminal CON 1 becomes a low potential signal, this low potential signal is supplied to the base, so that the transistor Q
1 is turned off, its collector has a voltage drop across resistor R 4 ,
The potential becomes a high potential divided by the collector-emitter voltage V CE of the transistor Q 2 and the voltage of the Zener diode Z. This high potential is applied to the base of transistor Q 3 , but at this time transistor Q 3 is set to operate in the active region rather than in the switching state, so transistor Q 3 does not saturate V CE. A driving current defined by the V CE and the resistance R 5 is made to flow, and the LD 1 emits light by this driving current. As described above, the control circuit 7 repeatedly supplies the high-potential and low-potential signals to the terminal CON 1 , so that the LD 1 intermittently emits light.

【0019】このLD1が発光すると、その発光光量に
比例した電流が発光光量モニタ用PD1aに発生し、こ
の電流は抵抗R6、アナログマルチプレクサMP中の、
コントロール回路7からの信号によって例えば現在選択
されている一番左のスイッチ(高感度設定用)及びこの
スイッチに接続された抵抗値の小さい抵抗R7を通って
端子−Vに流れ、トランジスタQ2のベース電位を発生
する。LD1の発光光量が多い時には、発光光量モニタ
用PD1aの発生電流も大きく従ってトランジスタQ2
のベース電位も高いので、トランジスタQ2のVCEは小
さくなり、トランジスタQ2のコレクタ電位つまりトラ
ンジスタQ3のベース電位は低下し、トランジスタQ3
CEは大きくなり、LD1の駆動電流は低減して発光光
量も少なくなる。逆に、発光光量がこのようにして少な
くなると、発光光量モニタ用PD1aの発生電流も小さ
く従ってトランジスタQ2のベース電位も低いので、ト
ランジスタQ2のVCEは大きくなり、トランジスタQ3
ベース電位は上昇し、LD1の駆動電流は増加して発光
光量も多くなる。LD発光回路2は、このようにしてL
D1の発光光量を一定に保つように動作するのである。
[0019] The LD1 emits light, the current proportional to the amount of emitted light is generated in the light emission amount monitoring PD1a, this current resistor R 6, in the analog multiplexer MP,
A signal from the control circuit 7 causes a current to flow to the terminal -V through, for example, the leftmost switch (for high sensitivity setting) currently selected and the resistor R 7 having a small resistance value connected to this switch, and the transistor Q 2 Generate the base potential of. When the light emission amount of the LD1 is large, the generated current amount of emitted light monitoring PD1a be therefore increased transistor Q 2
Since the base potential is high, V CE of the transistor Q 2 is decreased, the base potential of the collector potential clogging transistor Q 3 of the transistor Q 2 is decreased, V CE of the transistor Q 3 are increased, the drive current of LD1 is reduced As a result, the amount of emitted light also decreases. On the contrary, when the amount of emitted light is reduced in this way, the generated current of the emitted light amount monitoring PD 1a is also small, and the base potential of the transistor Q 2 is also low. Therefore, V CE of the transistor Q 2 is large and the base potential of the transistor Q 3 is large. Rises, the driving current of the LD1 increases, and the amount of emitted light also increases. The LD light emitting circuit 2 is thus L
It operates so as to keep the amount of light emitted from D1 constant.

【0020】なお、LDは個々に発光光量対LDモニタ
電流値が規定されているので、必要な発光光量時の発光
光量モニタ用PD電流を規定でき、その電流値により抵
抗R6及びR7の抵抗値を定める。
Since the amount of emitted light versus the LD monitor current value is individually specified for each LD, the PD current for the emitted light amount monitor at the required amount of emitted light can be specified, and the current value allows the resistors R 6 and R 7 to be controlled. Determine the resistance value.

【0021】図4は、コントロール回路7のROM中に
格納されているセンサ出力/変換データテーブルを示す
図であり、Vaは警報レベルを表す。この図4は煙量即
ち微粒子量に対するセンサ出力特性が発光光量即ちA,
B,C,Dによって変化する状態を示すもので、この関
係をROMに対照テーブル化しておくことにより、ある
発光光量におけるセンサ出力がどの微粒子量に相当する
かを知ることができるので、発光光量が変化しても正確
に煙を検出できる。データテーブルAは図2の抵抗R7
が発光回路2に接続された高感度設定時の状態を表し、
微粒子濃度がS1になった時点でセンサ出力は警報レベ
ルVaに達する。しかしながら、抵抗R8が接続された
中感度設定時の状態を表すデータテーブルBでは、微粒
子濃度がS2になるまで警報レベルVaに達しない。同
様に、抵抗R9が接続された低感度設定時の状態を表す
データテーブルCでは、微粒子濃度がS3になるまで警
報レベルVaに達しないし、抵抗R10が接続された低低
感度設定時の状態を表すデータテーブルDでは、微粒子
濃度がS3をかなり越えても警報レベルVaに達しな
い。
FIG. 4 is a diagram showing a sensor output / conversion data table stored in the ROM of the control circuit 7, where Va represents an alarm level. In FIG. 4, the sensor output characteristic with respect to the amount of smoke, that is, the amount of fine particles is
It shows a state that changes depending on B, C, and D. By making this relation table in the ROM as a comparison table, it is possible to know which fine particle amount the sensor output at a certain emitted light amount corresponds to. Smoke can be detected accurately even when changes occur. The data table A is the resistance R 7 of FIG.
Represents the state of high sensitivity setting connected to the light emitting circuit 2,
When the particle concentration reaches S1, the sensor output reaches the alarm level Va. However, in the data table B representing the state when the medium sensitivity is set, to which the resistor R 8 is connected, the alarm level Va is not reached until the particle concentration reaches S2. Similarly, in the data table C showing the state at the time of low sensitivity setting with the resistor R 9 connected, the alarm level Va is not reached until the particle concentration reaches S3, and the low level low sensitivity with the resistor R 10 connected is set. In the data table D representing the state, the warning level Va is not reached even when the particle concentration exceeds S3 considerably.

【0022】なお、図4ではA,B,C,D,を右上が
りの直線で示したが、実際にはセンサ出力はある微粒子
濃度(飽和領域)に達すると、それ以上上昇しなくなる
ので、高感度のままだと非常に濃度の高い微粒子濃度を
正確に測定することができない。
In FIG. 4, A, B, C and D are shown by straight lines rising to the right, but in reality, when the sensor output reaches a certain particle concentration (saturation region), it does not rise any further. If the sensitivity remains high, it is not possible to accurately measure the concentration of very high concentration of fine particles.

【0023】また、これらデータテーブルA〜Dから明
らかなように、微粒子濃度が同一例えばS1であれば、
センサ出力従ってLD1の発光光量は感度が低くなるに
つれて少なくて良いことが分かる。そこで、この発明で
は、感度を低く設定する(例えばデータテーブルAから
データテーブルBに変更する)時に、コントロール回路
7は信号を出し、アナログマルチプレクサMP中の、抵
抗R7が接続されたスイッチに代えて、抵抗R7よりも抵
抗値の大きい抵抗R8が接続されたスイッチを選択且つ
閉成する(当然、抵抗R7が接続されたスイッチは開放
される。)。このように抵抗値が大きくなったので、抵
抗R7に流れたのと同一の電流が抵抗R8に流れるとその
両端間の電圧降下は大きくなりひいてはトランジスタQ
2のベース電位は上昇することになり、上述したフィー
ドバック動作の結果としてLD1の駆動電流従って発光
光量を少なくし、もってLD1の低消費電力化及び長寿
命化を計る。感度が更に低くなる(データテーブルC,
D参照)と、抵抗R8に代えて抵抗R9が、更には抵抗R
9に代えて抵抗R10が選択且つ接続されて、駆動電流は
増々低減し、発光光量も少なくなる。
As is clear from these data tables A to D, if the particle concentration is the same, for example, S1,
It can be seen that the sensor output and hence the amount of light emitted from the LD1 can be reduced as the sensitivity decreases. Therefore, in the present invention, when the sensitivity is set low (for example, the data table A is changed to the data table B), the control circuit 7 outputs a signal and replaces the switch in the analog multiplexer MP to which the resistor R 7 is connected. Then, the switch to which the resistance R 8 having a larger resistance value than the resistance R 7 is connected is selected and closed (naturally, the switch to which the resistance R 7 is connected is opened). Since the resistance value has increased in this way, if the same current that has flowed in the resistor R 7 flows in the resistor R 8 , the voltage drop across it becomes large, and as a result, the transistor Q
The base potential of 2 rises, and as a result of the above-described feedback operation, the drive current of LD1 and hence the amount of emitted light is reduced, and thus the power consumption and the life of LD1 are reduced. The sensitivity becomes lower (data table C,
D), and the resistor R 9 instead of the resistor R 8 , and further the resistor R
The resistor R 10 is selected and connected instead of 9 , so that the drive current is further reduced and the amount of emitted light is reduced.

【0024】図2に示したLD発光回路2では、コント
ロール回路7からの信号でスイッチを閉成することによ
り対応する抵抗を回路中に接続したが、スイッチを開放
することにより対応する抵抗を接続しても良く、このよ
うな例を図5に示す。このLD発光回路2によれば、感
度が低くなるにつれて端子CON2から供給される信号
により抵抗R8〜R10に接続されたスイッチが順次開放
されていく。なお、低感度にする際、抵抗R7に接続さ
れたスイッチを特に閉じる必要はない。図2のLD発光
回路2及び図5のLD発光回路2Aでは、上述したよう
に感度が低い方へ切り換えられる毎に発光光量は少なく
なった。これに加え、高感度のデータテーブルAは微粒
子濃度S1とS2の間で飽和してしまうが、S1を越え
た段階でデータテーブルBに切り換え、更にS2,S3
を越えた段階でそれぞれ低感度のデータテーブルC,D
に切り換えるようにコントロール回路7にて制御するよ
うにすれば、このデータテーブルDはS3をかなり越え
てからやっと飽和するので、結局、ダイナミックレンジ
が拡大したという効果が得られる。
In the LD light emitting circuit 2 shown in FIG. 2, the corresponding resistor is connected in the circuit by closing the switch by the signal from the control circuit 7, but the corresponding resistor is connected by opening the switch. However, such an example is shown in FIG. According to the LD light emission circuit 2, the switches connected to the resistor R 8 to R 10 by a signal supplied from the terminal CON 2 as sensitivity decreases are sequentially opened. It is not necessary to close the switch connected to the resistor R 7 when the sensitivity is reduced. In the LD light emitting circuit 2 of FIG. 2 and the LD light emitting circuit 2A of FIG. 5, the amount of emitted light decreases each time the sensitivity is switched to the lower one, as described above. In addition to this, the high sensitivity data table A is saturated between the particle concentrations S1 and S2, but when it exceeds S1, it is switched to the data table B, and then S2 and S3.
Data tables C and D with low sensitivity at each stage
If the control circuit 7 controls the data table D so that the data table D is saturated, the data table D will be saturated only after S3 has been exceeded, so that the dynamic range can be expanded.

【0025】図6は図1に示した微粒子検出センサの動
作説明用フローチャートである。ステップS1にて、コ
ントロール回路7中のマイクロプロセッサの所定の処理
によりROM等を初期化する。次に、ステップS2に
て、設定されている警報レベルVaつまり感度もしくは
測定フルスケールを読み込み、RAM1へ格納する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the particle detection sensor shown in FIG. In step S1, the ROM and the like are initialized by a predetermined process of the microprocessor in the control circuit 7. Next, in step S2, the set alarm level Va, that is, the sensitivity or the measurement full scale is read and stored in the RAM 1.

【0026】ステップS3では、RAM1から読み出し
たデータによってセンサ出力(及び発光光量)/微粒子
濃度の変換データテーブルが選択される。例えば高感度
設定時にはデータテーブルAを選択してLD1の発光光
量を多く設定するが、低感度設定時にはデータテーブル
Cを選択して発光光量を少なく設定し、その設定発光光
量値をRAM2へ格納する。
In step S3, a sensor output (and emitted light amount) / fine particle concentration conversion data table is selected based on the data read from the RAM 1. For example, when the high sensitivity is set, the data table A is selected to set the emitted light amount of the LD 1 to be large, but when the low sensitivity is set, the data table C is selected to set the emitted light amount to be small, and the set emitted light amount value is stored in the RAM 2. .

【0027】ステップS4では、RAM2の値に基づ
き、コントロール回路7からLD発光回路2又は2Aの
端子CON2へ供給される信号により所定の抵抗が接続
され、その後CON1へ供給される信号によりLD1が
設定された発光光量値で発光させられる。
[0027] In step S4, based on the RAM2 value, a predetermined resistance is connected by a signal supplied from the control circuit 7 to the LD light emission circuit 2 or 2A terminal CON 2 of the signal that is then supplied to the CON 1 LD1 Is emitted at the set emission light amount value.

【0028】ステップS5では、LD1から発されて火
災時に発生する煙もしくは空気中に含まれる粉塵等の微
粒子で散乱された光をまずセンサ出力用PD4が受光
し、次にその出力をPD受光回路5が必要に応じてピー
ク・ホールド、サンプルホールド等の処理をすることに
よりセンサ出力を生じる。このセンサ出力をA/D変換
回路6がデジタル化した後に、そのデータをRAM3に
格納する。
In step S5, the sensor output PD4 first receives the light emitted from the LD1 and scattered by fine particles such as dust contained in the air or smoke generated during a fire, and then the output is received by the PD light receiving circuit. A sensor output is generated by performing processing such as peak hold, sample hold, etc., as necessary. After the sensor output is digitized by the A / D conversion circuit 6, the data is stored in the RAM 3.

【0029】ステップS6では、ステップS3で選択し
たデータテーブルに基づいてRAM3のデータを電圧/
濃度変換した後、RAM3へ戻す。ステップS7では、
RAM3のデータをコントロール回路7が受信装置へ送
信する。最後に、ステップS8では、データテーブルの
値だけ待機し、ステップS4へ戻り、再び微粒子の検出
を続ける。むろん必要が無ければ、待機時間は不要であ
る。なお、ステップS8の後で、センサ出力が飽和領域
に達したかどうかをコントロール回路7で判別し、達し
たならば感度を1段階低くさせるようにしても良い。
In step S6, the data in RAM3 is converted into voltage / voltage based on the data table selected in step S3.
After density conversion, it is returned to RAM3. In step S7,
The control circuit 7 transmits the data in the RAM 3 to the receiving device. Finally, in step S8, the value of the data table is waited for, the process returns to step S4, and the detection of fine particles is continued again. Needless to say, no waiting time is required. After step S8, the control circuit 7 may determine whether the sensor output has reached the saturation region, and if so, the sensitivity may be lowered by one step.

【0030】上述した実施例では、1個のLDを用い、
低感度設定時にその駆動電流を低減して発光光量を少な
くしたが、複数個の光源を用い、低感度設定時にその発
光個数を少なくしても良い。なお、受信装置へ常時セン
サ出力を送出するのではなく、微粒子検出センサに判別
回路を設け、必要時に判別結果を送出するようにしても
良い。また、受信装置からのポーリング信号によってセ
ンサ出力や判別結果を送っても良い。更に、感度を設定
するスイッチを受信装置側に設けても良い。
In the above embodiment, one LD is used,
Although the drive current is reduced to reduce the amount of emitted light when the low sensitivity is set, a plurality of light sources may be used and the number of emitted light may be reduced when the low sensitivity is set. Instead of constantly sending the sensor output to the receiving device, the particle detection sensor may be provided with a discrimination circuit and the discrimination result may be transmitted when necessary. Further, the sensor output or the determination result may be sent by a polling signal from the receiving device. Furthermore, a switch for setting the sensitivity may be provided on the receiving device side.

【0031】なお、実施例では最初に感度を高感度に設
定しておいて、段階的に感度に移行する場合について説
明したが、最初に低感度に設定しておいて、後で高感度
に切換えることももちろん可能である。更に、光源の発
光光量を監視する受光素子を設けると、感度切換時に本
当にセンサの感度が変わったかどうかを確認できる。従
来は、センサ側で本当に感度が切換ったかどうかを確認
できなかった。
In the embodiment, the case where the sensitivity is first set to high sensitivity and the sensitivity is changed stepwise is described. However, the sensitivity is set to low first and then set to high sensitivity later. Of course, it is possible to switch. Further, by providing a light receiving element for monitoring the amount of light emitted from the light source, it is possible to confirm whether or not the sensitivity of the sensor has really changed when the sensitivity was switched. In the past, it was not possible to confirm on the sensor side whether the sensitivity was actually switched.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明に
係る請求項1の微粒子検出センサは、少なくとも1個の
光源と、この光源を発光させる発光回路と、前記光源か
ら発された光の、前記微粒子による散乱光を検出してセ
ンサ出力を生じる受光手段と、前記微粒子検出センサの
感度変更時に感度に対応するように、前記光源の駆動電
流を変化させて発光光量を変化させるための信号を前記
発光回路へ供給するコントロール手段とを備え、感度が
低感度に切換られる時には、閾値等の基準値をそのまま
にして光源の発光光量を少なくなるようにしているの
で、光源の低消費電力化及び長寿命化を計れるのみなら
ずセンサのダイナミックレンジを拡大するという効果を
奏する。
As described in detail above, the particle detection sensor according to claim 1 of the present invention comprises at least one light source, a light emitting circuit for causing the light source to emit light, and light emitted from the light source. A light receiving unit that detects scattered light by the fine particles to generate a sensor output, and a signal for changing the amount of emitted light by changing the drive current of the light source so as to correspond to the sensitivity when changing the sensitivity of the fine particle detection sensor. When the sensitivity is switched to a low sensitivity, the reference value such as the threshold value is left unchanged to reduce the amount of light emitted from the light source, thereby reducing the power consumption of the light source. Not only can the life be extended, but the dynamic range of the sensor can be expanded.

【0033】また、請求項2の発明は、設定された感度
において微粒子濃度が飽和領域に達したら、コントロー
ル手段が感度を低感度に移すように制御するので、微粒
子濃度が増加しても飽和することがなく、警報(火災)
後も受信装置側ではその濃度を表示でき、その増加具合
を見ることができるという効果を奏する。請求項3の発
明は、発光回路が光源の発光光量を一定に保つので、安
定したセンサ出力が得られるというこうかを奏する。更
に、請求項4又は5の発明は、低感度設定時に光源の駆
動電流を段階的又は直線的に低減することにより光源の
寿命を長びかせ且つダイナミックレンジを拡大するとい
う効果を奏する。
According to the second aspect of the invention, when the fine particle concentration reaches the saturation region at the set sensitivity, the control means controls the sensitivity to shift to a low sensitivity, so that the fine particle concentration is saturated even if it increases. Without a warning (fire)
Even after that, the effect that the density can be displayed on the receiving device side and the increase can be seen. According to the invention of claim 3, since the light emitting circuit keeps the amount of light emitted from the light source constant, a stable sensor output can be obtained. Furthermore, the invention of claim 4 or 5 has an effect of extending the life of the light source and expanding the dynamic range by reducing the drive current of the light source stepwise or linearly when the low sensitivity is set.

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

【図1】この発明に係る微粒子検出センサの一実施例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a particle detection sensor according to the present invention.

【図2】図1にブロック図で示したLD発光回路の一例
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the LD light emitting circuit shown in the block diagram of FIG.

【図3】図2中のアナログマルチプレクサ及び複数個の
抵抗に代えて使用される電子ボリュームを示す図であ
る。
3 is a diagram showing an electronic volume used in place of the analog multiplexer and the plurality of resistors in FIG.

【図4】変換データテーブルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conversion data table.

【図5】LD発光回路の他の例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of an LD light emitting circuit.

【図6】この発明の一実施例の動作説明用フローチャー
トである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LD 2、2A LD発光回路 4 センサ出力用PD 5 PD受光回路 6 A/D変換回路 7 コントロール回路 MP アナログマルチプレクサ R7〜R10 抵抗 EV 電子ボリューム1 LD 2, 2A LD light emitting circuit 4 sensor output PD 5 PD light receiving circuit 6 A / D conversion circuit 7 control circuit MP analog multiplexer R 7 to R 10 resistance EV electronic volume

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 火災時に発生する煙もしくは空気中に含
まれる粉塵等の微粒子を検出する微粒子検出センサであ
って、 少なくとも1個の光源と、 この光源と電気的に接続され、前記光源を発光させる発
光回路と、 前記光源から発された光の、前記微粒子による散乱光を
検出してセンサ出力を生じる受光手段と、 前記発光回路と電気的に接続され、前記微粒子検出セン
サの感度変更時に感度に対応するように、前記光源の駆
動電流を変化させて発光光量を変化させるための信号を
前記発光回路へ供給するコントロール手段と、 を備えたことを特徴とする微粒子検出センサ。
1. A fine particle detection sensor for detecting fine particles such as smoke generated during a fire or dust contained in air, comprising at least one light source, electrically connected to the light source, and emitting light from the light source. A light emitting circuit, a light receiving means for detecting scattered light of the fine particles of light emitted from the light source to generate a sensor output, electrically connected to the light emitting circuit, and a sensitivity when changing the sensitivity of the fine particle detection sensor. The control means for supplying a signal for changing the drive current of the light source to change the amount of emitted light to the light emitting circuit so as to correspond to the above.
【請求項2】 前記コントロール手段は、設定された感
度において微粒子濃度が飽和領域に達したら、感度を低
感度に移すように制御することを特徴とする請求項1記
載の微粒子検出センサ。
2. The particle detection sensor according to claim 1, wherein the control means controls the sensitivity to a low sensitivity when the particle concentration reaches a saturation region at the set sensitivity.
【請求項3】 前記発光回路は、前記光源の発光光量を
一定に保つ回路であることを特徴とする請求項1又は2
の微粒子検出センサ。
3. The light emitting circuit is a circuit for keeping a constant amount of light emitted from the light source.
Particle detection sensor.
【請求項4】 前記発光回路は、前記コントロール手段
から供給された信号により前記駆動電流を低減する手段
を含み、この駆動電流低減手段が、前記光源と電気的に
接続され且つ前記コントロール手段からの信号によって
複数個のスイッチのうちのどれかが選択されるマルチプ
レクサ及び前記選択されたスイッチに接続された抵抗か
ら成ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかの
微粒子検出センサ。
4. The light emitting circuit includes means for reducing the drive current according to a signal supplied from the control means, the drive current reduction means being electrically connected to the light source and provided by the control means. 4. The particulate matter detection sensor according to claim 1, comprising a multiplexer for selecting any one of a plurality of switches according to a signal and a resistor connected to the selected switch.
【請求項5】 請求項4の前記駆動電流低減手段に代え
て、前記光源と電気的に接続され且つ前記コントロール
手段からの信号によって抵抗値が調節される電子ボリュ
ームである他の駆動電流低減手段を用いることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれかの微粒子検出センサ。
5. Another drive current reducing means, which is an electronic volume, is electrically connected to the light source and has a resistance value adjusted by a signal from the control means, in place of the drive current reducing means of claim 4. 4. The particle detection sensor according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記光源がレーザダイオード、発光ダイ
オード又はキセノンランプであることを特徴とする請求
項1ないし3のいずれかの微粒子検出センサ。
6. The particle detection sensor according to claim 1, wherein the light source is a laser diode, a light emitting diode or a xenon lamp.
JP6646695A 1995-03-24 1995-03-24 Fine grain detecting sensor Pending JPH08261932A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6646695A JPH08261932A (en) 1995-03-24 1995-03-24 Fine grain detecting sensor
DE69627922T DE69627922T2 (en) 1995-03-24 1996-03-18 Sensor for the detection of fine particles such as smoke
EP96104272A EP0733894B1 (en) 1995-03-24 1996-03-18 Sensor for detecting fine particles such as smoke
US08/617,627 US5694208A (en) 1995-03-24 1996-03-19 Sensor for detecting fine particles such as smoke or dust contained in the air
AU48227/96A AU678930B2 (en) 1995-03-24 1996-03-21 Sensor for detecting fine particles
CN96103166A CN1099587C (en) 1995-03-24 1996-03-22 Sensor for detecting fine particles

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015021932A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 パイオニア株式会社 Bubble detector and bubble detection method
JP2017161318A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社島津製作所 Analyzer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015021932A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 パイオニア株式会社 Bubble detector and bubble detection method
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