JPH09223283A - 煙センサ - Google Patents
煙センサInfo
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- JPH09223283A JPH09223283A JP2828696A JP2828696A JPH09223283A JP H09223283 A JPH09223283 A JP H09223283A JP 2828696 A JP2828696 A JP 2828696A JP 2828696 A JP2828696 A JP 2828696A JP H09223283 A JPH09223283 A JP H09223283A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】所定の測定範囲の煙濃度を確実に測定できる煙
センサを提供する。 【解決手段】受光ダイオードは、発光ダイオードの照射
光の煙による散乱光を受光して光電流を発生する。光電
変換回路３は受光ダイオードが発生した光電流を電流電
圧して、アナログ出力回路４に出力する。アナログ出力
回路４は、サンプルホールド回路４１と出力回路４２と
から構成され、サンプルホールド回路４１は、光電変換
回路３の出力電圧を所定の期間保持して、出力回路４２
にゲイン１で出力する。出力回路４２は、オペアンプＡ
1 の非反転入力端子に入力された電圧Ｖref を基準電圧
とし、サンプルホールド回路４１の出力電圧に所定のゲ
インを乗じて出力している。ここで、光電変換回路３の
出力電圧は煙濃度に比例しており、煙濃度の測定範囲の
最大値に於ける出力回路４２の出力電圧が、出力回路４
２の出力範囲の最大値以下となるように設定されてい
る。
センサを提供する。 【解決手段】受光ダイオードは、発光ダイオードの照射
光の煙による散乱光を受光して光電流を発生する。光電
変換回路３は受光ダイオードが発生した光電流を電流電
圧して、アナログ出力回路４に出力する。アナログ出力
回路４は、サンプルホールド回路４１と出力回路４２と
から構成され、サンプルホールド回路４１は、光電変換
回路３の出力電圧を所定の期間保持して、出力回路４２
にゲイン１で出力する。出力回路４２は、オペアンプＡ
1 の非反転入力端子に入力された電圧Ｖref を基準電圧
とし、サンプルホールド回路４１の出力電圧に所定のゲ
インを乗じて出力している。ここで、光電変換回路３の
出力電圧は煙濃度に比例しており、煙濃度の測定範囲の
最大値に於ける出力回路４２の出力電圧が、出力回路４
２の出力範囲の最大値以下となるように設定されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、煙による散乱光を
検出することにより煙濃度を測定する煙センサに関する
ものである。
検出することにより煙濃度を測定する煙センサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、煙による散乱光を検出するこ
とによって煙濃度を測定する煙センサとして、図３に示
すような回路構成のものがあり、この煙センサは、筐体
（図示せず）内部で光を照射する発光回路２と、発光回
路２から照射された光の煙による散乱光を受光して電気
信号に変換する光電変換回路３と、光電変換回路３の出
力信号を一定期間保持するサンプルホールド回路４１と
サンプルホールド回路４１によって保持された出力信号
を増幅して出力する出力回路４２とからなるアナログ出
力回路４と、発光回路２を間欠的に駆動するためのタイ
ミング制御回路１とから構成されている。
とによって煙濃度を測定する煙センサとして、図３に示
すような回路構成のものがあり、この煙センサは、筐体
（図示せず）内部で光を照射する発光回路２と、発光回
路２から照射された光の煙による散乱光を受光して電気
信号に変換する光電変換回路３と、光電変換回路３の出
力信号を一定期間保持するサンプルホールド回路４１と
サンプルホールド回路４１によって保持された出力信号
を増幅して出力する出力回路４２とからなるアナログ出
力回路４と、発光回路２を間欠的に駆動するためのタイ
ミング制御回路１とから構成されている。
【０００３】タイミング制御回路１は、クロック信号を
発振する発振回路１１と、発振回路１１のクロック信号
に基づいて発光回路２を間欠駆動するための間欠駆動信
号と，サンプルホールド回路４１を初期充電するための
初期バイアス信号と，サンプルホールド回路４１に光電
変換回路３の出力信号を取り込ませるサンプルホールド
信号とを発生するタイミング回路１２とから構成されて
おり、発光回路２を所定のタイミングで間欠駆動するこ
とにより、消費電力の低減を図っている。
発振する発振回路１１と、発振回路１１のクロック信号
に基づいて発光回路２を間欠駆動するための間欠駆動信
号と，サンプルホールド回路４１を初期充電するための
初期バイアス信号と，サンプルホールド回路４１に光電
変換回路３の出力信号を取り込ませるサンプルホールド
信号とを発生するタイミング回路１２とから構成されて
おり、発光回路２を所定のタイミングで間欠駆動するこ
とにより、消費電力の低減を図っている。
【０００４】発光回路２は、発光素子としての発光ダイ
オード２２と、タイミング回路１２から入力された間欠
駆動信号に基づいて，スイッチング素子２３を駆動して
発光ダイオード２２を発光させる発光駆動回路２１とか
ら構成される。光電変換回路３は、受光素子としてのフ
ォトダイオード３１と、フォトダイオード３１の光電流
を電流電圧変換するオペアンプＡ11と、オペアンプＡ11
の出力電圧を直流増幅するオペアンプＡ12，Ａ13と、カ
ップリング用のコンデンサＣ11と、サンプルホールド回
路４１を初期充電するためのスイッチＳＷ11とを備えて
いる。フォトダイオード３１は、発光ダイオード２２が
照射した光の煙による散乱光を受光して、光電流を発生
する。光電変換回路３はフォトダイオード３１の光電流
を電流電圧変換して、筐体内の煙濃度に応じた出力電圧
をサンプルホールド回路４１に出力している。また、ス
イッチＳＷ11は、発光素子２２の発光に同期して、タイ
ミング回路１２から入力された初期バイアス信号によっ
てオンされて、サンプルホールド回路４１を所定の電圧
まで初期充電する。
オード２２と、タイミング回路１２から入力された間欠
駆動信号に基づいて，スイッチング素子２３を駆動して
発光ダイオード２２を発光させる発光駆動回路２１とか
ら構成される。光電変換回路３は、受光素子としてのフ
ォトダイオード３１と、フォトダイオード３１の光電流
を電流電圧変換するオペアンプＡ11と、オペアンプＡ11
の出力電圧を直流増幅するオペアンプＡ12，Ａ13と、カ
ップリング用のコンデンサＣ11と、サンプルホールド回
路４１を初期充電するためのスイッチＳＷ11とを備えて
いる。フォトダイオード３１は、発光ダイオード２２が
照射した光の煙による散乱光を受光して、光電流を発生
する。光電変換回路３はフォトダイオード３１の光電流
を電流電圧変換して、筐体内の煙濃度に応じた出力電圧
をサンプルホールド回路４１に出力している。また、ス
イッチＳＷ11は、発光素子２２の発光に同期して、タイ
ミング回路１２から入力された初期バイアス信号によっ
てオンされて、サンプルホールド回路４１を所定の電圧
まで初期充電する。
【０００５】サンプルホールド回路４１では、光電変換
回路３からスイッチＳＷ12を介して入力された電圧信号
を一定時間保持して、出力回路４２に出力する。ここ
で、スイッチＳＷ12は、発光素子２２の発光に同期して
タイミング回路１２から入力されたサンプルホールド信
号によってオンされ、所定のタイミングで光電変換回路
３の出力信号を取り込んでいる。出力回路４２は定電圧
源６と、オペアンプＡ14と、抵抗Ｒ16，Ｒ17とから構成
されおり、サンプルホールド回路４１から入力された電
圧信号と定電圧源６の電圧値との差を、抵抗Ｒ16とＲ17
との比率で決定されるゲインで増幅し、さらに、定電圧
源６の電圧値をオフセットして出力している。
回路３からスイッチＳＷ12を介して入力された電圧信号
を一定時間保持して、出力回路４２に出力する。ここ
で、スイッチＳＷ12は、発光素子２２の発光に同期して
タイミング回路１２から入力されたサンプルホールド信
号によってオンされ、所定のタイミングで光電変換回路
３の出力信号を取り込んでいる。出力回路４２は定電圧
源６と、オペアンプＡ14と、抵抗Ｒ16，Ｒ17とから構成
されおり、サンプルホールド回路４１から入力された電
圧信号と定電圧源６の電圧値との差を、抵抗Ｒ16とＲ17
との比率で決定されるゲインで増幅し、さらに、定電圧
源６の電圧値をオフセットして出力している。
【０００６】ここで、この煙センサの筐体内に煙が侵入
すると、発光回路２から照射された光が煙によって散乱
される。光電変換回路３はこの散乱光を受光して、電気
信号に変換し、アナログ出力回路４では、光電変換回路
３の出力信号を一定期間保持し、増幅して出力する。こ
の煙センサが、筐体内の煙濃度を０からａmax の範囲ま
で測定している場合、筐体内の煙濃度と煙センサの出力
電圧との関係は、図４に示すように、煙濃度の測定範囲
０からａmax に対して、煙センサの出力電圧が０(V) か
らＶmax (V)まで線形的に変化するように設定されてい
る。この時、煙濃度ａmax に於ける煙センサの出力電圧
Ｖmax (V) は、出力回路４２の出力範囲の最大値に設定
されている。
すると、発光回路２から照射された光が煙によって散乱
される。光電変換回路３はこの散乱光を受光して、電気
信号に変換し、アナログ出力回路４では、光電変換回路
３の出力信号を一定期間保持し、増幅して出力する。こ
の煙センサが、筐体内の煙濃度を０からａmax の範囲ま
で測定している場合、筐体内の煙濃度と煙センサの出力
電圧との関係は、図４に示すように、煙濃度の測定範囲
０からａmax に対して、煙センサの出力電圧が０(V) か
らＶmax (V)まで線形的に変化するように設定されてい
る。この時、煙濃度ａmax に於ける煙センサの出力電圧
Ｖmax (V) は、出力回路４２の出力範囲の最大値に設定
されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の煙センサで
は、煙センサが検出できる煙濃度の最大値を出力回路４
４の出力電圧の最大値に設定しており、煙濃度が０から
最大値ａmax まで変化すると、出力回路４４の出力電圧
は、煙濃度に比例して、０(V) から出力電圧の最大値Ｖ
max (V) まで線形的に変化している（図４のＡ）。
は、煙センサが検出できる煙濃度の最大値を出力回路４
４の出力電圧の最大値に設定しており、煙濃度が０から
最大値ａmax まで変化すると、出力回路４４の出力電圧
は、煙濃度に比例して、０(V) から出力電圧の最大値Ｖ
max (V) まで線形的に変化している（図４のＡ）。
【０００８】ここで、筐体内の汚れ等によって、出力回
路４４の出力電圧にオフセット電圧Ｖ1 が発生した場合
（図４のＢ）、出力回路４４の出力範囲はＶ1 からＶ
max となり、煙濃度がａ1 からａmax までの範囲では、
出力回路４４の出力電圧が最大値Ｖmax で飽和してしま
い、煙濃度を測定できないという問題点があった。本発
明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、煙センサ
の筐体の汚れ等によってアナログ出力回路の出力電圧に
オフセット電圧が発生しても、煙濃度の所定の測定範囲
に於いて線形な出力電圧を発生するアナログ出力回路を
備えた煙センサを提供することを目的とするものであ
る。
路４４の出力電圧にオフセット電圧Ｖ1 が発生した場合
（図４のＢ）、出力回路４４の出力範囲はＶ1 からＶ
max となり、煙濃度がａ1 からａmax までの範囲では、
出力回路４４の出力電圧が最大値Ｖmax で飽和してしま
い、煙濃度を測定できないという問題点があった。本発
明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、煙センサ
の筐体の汚れ等によってアナログ出力回路の出力電圧に
オフセット電圧が発生しても、煙濃度の所定の測定範囲
に於いて線形な出力電圧を発生するアナログ出力回路を
備えた煙センサを提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、筐体内部で光を間欠的に照射する発光
回路と、発光回路から照射された光の煙による散乱光を
受光して電気信号に変換する光電変換回路と、電気信号
に基づいて煙濃度に応じたアナログ信号を出力するアナ
ログ出力回路とを備え、アナログ信号の最大値をアナロ
グ出力回路の出力範囲の最大値よりも低く設定している
ので、筐体の汚れ等によってアナログ出力回路の出力電
圧にオフセット電圧が発生しても、アナログ出力回路の
出力電圧が煙濃度の測定範囲に於いて飽和するのを阻止
できる。
達成するために、筐体内部で光を間欠的に照射する発光
回路と、発光回路から照射された光の煙による散乱光を
受光して電気信号に変換する光電変換回路と、電気信号
に基づいて煙濃度に応じたアナログ信号を出力するアナ
ログ出力回路とを備え、アナログ信号の最大値をアナロ
グ出力回路の出力範囲の最大値よりも低く設定している
ので、筐体の汚れ等によってアナログ出力回路の出力電
圧にオフセット電圧が発生しても、アナログ出力回路の
出力電圧が煙濃度の測定範囲に於いて飽和するのを阻止
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本実施形態の煙センサは、図１及
び図２に示すように、発光素子としての発光ダイオード
２２と、発光ダイオード２２を駆動して筐体（図示せ
ず）内部で光を照射させる発光回路２と、発光ダイオー
ド２２から照射された光の煙による散乱光を受光して微
弱な光電流を発生する受光素子としてのフォトダイオー
ド３１と、フォトダイオード３１に流れる光電流を電気
信号に変換する光電変換回路３と、光電変換回路３の出
力信号を一定期間保持するサンプルホールド回路４１
と，サンプルホールド回路４１によって保持された出力
信号を増幅して出力する出力回路４２とからなるアナロ
グ出力回路４と、外部信号Ｔｒにより任意のタイミング
で発光回路２，光電変換回路３，アナログ出力回路４を
駆動するタイミング制御回路１とから構成されている。
び図２に示すように、発光素子としての発光ダイオード
２２と、発光ダイオード２２を駆動して筐体（図示せ
ず）内部で光を照射させる発光回路２と、発光ダイオー
ド２２から照射された光の煙による散乱光を受光して微
弱な光電流を発生する受光素子としてのフォトダイオー
ド３１と、フォトダイオード３１に流れる光電流を電気
信号に変換する光電変換回路３と、光電変換回路３の出
力信号を一定期間保持するサンプルホールド回路４１
と，サンプルホールド回路４１によって保持された出力
信号を増幅して出力する出力回路４２とからなるアナロ
グ出力回路４と、外部信号Ｔｒにより任意のタイミング
で発光回路２，光電変換回路３，アナログ出力回路４を
駆動するタイミング制御回路１とから構成されている。
【００１１】ここで、タイミング制御回路１は、外部信
号Ｔｒが入力されると、発光回路２を駆動して発光素子
２２を発光させるとともに、外部信号Ｔｒに同期して、
光電変換回路３に初期バイアス信号を出力し、サンプル
ホールド回路４１にサンプルホールド信号Ｓ／Ｈを出力
している。光電変換回路３では、初期バイアス信号が入
力されると、アナログ出力回路４を所定の値まで初期充
電している。また、サンプルホールド回路４１では、サ
ンプルホールド信号Ｓ／Ｈが入力されると、光電変換回
路３の出力信号を取り込み、一定期間保持している。
号Ｔｒが入力されると、発光回路２を駆動して発光素子
２２を発光させるとともに、外部信号Ｔｒに同期して、
光電変換回路３に初期バイアス信号を出力し、サンプル
ホールド回路４１にサンプルホールド信号Ｓ／Ｈを出力
している。光電変換回路３では、初期バイアス信号が入
力されると、アナログ出力回路４を所定の値まで初期充
電している。また、サンプルホールド回路４１では、サ
ンプルホールド信号Ｓ／Ｈが入力されると、光電変換回
路３の出力信号を取り込み、一定期間保持している。
【００１２】サンプルホールド回路４１は、図１に示す
ように、オペアンプＡ2 と、タイミング制御回路１から
外部信号Ｔｒに同期して入力されたサンプルホールド信
号Ｓ／Ｈによってオン／オフされるスイッチＳＷ1 と、
コンデンサＣ1 とから構成されている。光電変換回路３
の出力はスイッチＳＷ1 を介してオペアンプＡ2 の非反
転入力端子と、コンデンサＣ1 の一端に接続され、コン
デンサＣ1 の他端はグランドレベルに接続されている。
また、オペアンプＡ2 の非反転入力端子は出力端子に接
続されているので、オペアンプＡ2 の出力電圧は入力電
圧と等しくなっている。
ように、オペアンプＡ2 と、タイミング制御回路１から
外部信号Ｔｒに同期して入力されたサンプルホールド信
号Ｓ／Ｈによってオン／オフされるスイッチＳＷ1 と、
コンデンサＣ1 とから構成されている。光電変換回路３
の出力はスイッチＳＷ1 を介してオペアンプＡ2 の非反
転入力端子と、コンデンサＣ1 の一端に接続され、コン
デンサＣ1 の他端はグランドレベルに接続されている。
また、オペアンプＡ2 の非反転入力端子は出力端子に接
続されているので、オペアンプＡ2 の出力電圧は入力電
圧と等しくなっている。
【００１３】一方、出力回路４２は、オペアンプＡ
1 と、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 とから構成されてい
る。オペアンプＡ1 の非反転入力端子には電源電圧ＶDD
を抵抗Ｒ 1 とＲ2 とで分圧した基準電圧Ｖref が入力さ
れている。ここで、抵抗Ｒ1 ，Ｒ 2 の抵抗値を夫々
ｒ1 ，ｒ2 とすると、基準電圧Ｖref は式１で示され
る。 Ｖref ＝ＶDD・ｒ1 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ） ・・・（式１） また、オペアンプＡ1 の反転入力端子には抵抗Ｒ3 を介
してサンプルホールド回路４１の出力電圧が入力されて
おり、オペアンプＡ1 の反転入力端子と出力端子とは抵
抗Ｒ4 を介して接続されている。ここで、抵抗Ｒ3 ，Ｒ
4 の抵抗値を夫々ｒ3 ，ｒ4 とすると、オペアンプＡ1
のゲインは（−ｒ4 ／ｒ3 ）となる。
1 と、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 とから構成されてい
る。オペアンプＡ1 の非反転入力端子には電源電圧ＶDD
を抵抗Ｒ 1 とＲ2 とで分圧した基準電圧Ｖref が入力さ
れている。ここで、抵抗Ｒ1 ，Ｒ 2 の抵抗値を夫々
ｒ1 ，ｒ2 とすると、基準電圧Ｖref は式１で示され
る。 Ｖref ＝ＶDD・ｒ1 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ） ・・・（式１） また、オペアンプＡ1 の反転入力端子には抵抗Ｒ3 を介
してサンプルホールド回路４１の出力電圧が入力されて
おり、オペアンプＡ1 の反転入力端子と出力端子とは抵
抗Ｒ4 を介して接続されている。ここで、抵抗Ｒ3 ，Ｒ
4 の抵抗値を夫々ｒ3 ，ｒ4 とすると、オペアンプＡ1
のゲインは（−ｒ4 ／ｒ3 ）となる。
【００１４】ところで、タイミング制御回路１は、外部
信号Ｔｒが入力されると、発光素子２２を発光させると
ともに、スイッチＳＷ1 にサンプルホールド信号Ｓ／Ｈ
を出力して、スイッチＳＷ1 をオンさせている。スイッ
チＳＷ1 がオンされると、煙濃度に応じた光電変換回路
３の出力電圧がスイッチＳＷ1 を介してオペアンプＡ 2
の反転入力端子に入力される。オペアンプＡ2 の反転入
力端子はハイインピーダンスであるので、光電変換回路
３の出力電圧はコンデンサＣ1 を充電し、スイッチＳＷ
1 がオフの間、その電圧はコンデンサＣ1 に保持され、
コンデンサＣ1に充電された電圧がオペアンプＡ2 の出
力電圧となる。
信号Ｔｒが入力されると、発光素子２２を発光させると
ともに、スイッチＳＷ1 にサンプルホールド信号Ｓ／Ｈ
を出力して、スイッチＳＷ1 をオンさせている。スイッ
チＳＷ1 がオンされると、煙濃度に応じた光電変換回路
３の出力電圧がスイッチＳＷ1 を介してオペアンプＡ 2
の反転入力端子に入力される。オペアンプＡ2 の反転入
力端子はハイインピーダンスであるので、光電変換回路
３の出力電圧はコンデンサＣ1 を充電し、スイッチＳＷ
1 がオフの間、その電圧はコンデンサＣ1 に保持され、
コンデンサＣ1に充電された電圧がオペアンプＡ2 の出
力電圧となる。
【００１５】一方、出力回路４２では、オペアンプＡ1
の非反転入力端子に入力された基準電圧Ｖref を基準と
して、サンプルホールド回路４１から入力された電圧を
（−ｒ4 ／ｒ3 ）倍して出力する。ここで、発光ダイオ
ード２１が照射した光の煙による散乱光の光量は筐体内
の煙濃度に比例するので、フォトダイオード３１に発生
する光電流と光電変換回路３の出力電圧は、筐体内の煙
濃度にそれぞれ比例している。この煙センサが０からａ
max までの煙濃度を検出できるように設定されている場
合、煙濃度が０の時の光電変換回路３の出力電圧を
Ｖ0 、煙濃度がａmax の時の光電変換回路３の出力電圧
をＶmax とすると、光電変換回路３の出力電圧は、煙濃
度がａmax の時よりも、煙濃度が０の時の方が小さくな
っており（Ｖmax ＞Ｖ0 ）、煙濃度が０の時の出力回路
４２の出力電圧ＶOUT1は、式２で示される。
の非反転入力端子に入力された基準電圧Ｖref を基準と
して、サンプルホールド回路４１から入力された電圧を
（−ｒ4 ／ｒ3 ）倍して出力する。ここで、発光ダイオ
ード２１が照射した光の煙による散乱光の光量は筐体内
の煙濃度に比例するので、フォトダイオード３１に発生
する光電流と光電変換回路３の出力電圧は、筐体内の煙
濃度にそれぞれ比例している。この煙センサが０からａ
max までの煙濃度を検出できるように設定されている場
合、煙濃度が０の時の光電変換回路３の出力電圧を
Ｖ0 、煙濃度がａmax の時の光電変換回路３の出力電圧
をＶmax とすると、光電変換回路３の出力電圧は、煙濃
度がａmax の時よりも、煙濃度が０の時の方が小さくな
っており（Ｖmax ＞Ｖ0 ）、煙濃度が０の時の出力回路
４２の出力電圧ＶOUT1は、式２で示される。
【００１６】 ＶOUT1＝Ｖref −（Ｖ0 −Ｖref ）・ｒ4 ／ｒ3 ・・・（式２） 同様に、煙濃度がａmax の時の出力回路４２の出力電圧
ＶOUT2は、式３で示される。 ＶOUT2＝Ｖref −（Ｖmax −Ｖref ）・ｒ4 ／ｒ3 ・・・（式３） ところで、煙センサの筐体内部が汚れると、煙濃度が０
の場合でも埃等によって発光ダイオード２１が照射した
光が散乱され、その散乱光を受光したフォトダイオード
３１に光電流が発生する。したがって、煙センサの筐体
内部が汚れると、筐体内部が汚れていない場合と比較し
てフォトダイオード３１が受光する散乱光が増加するた
め、フォトダイオード３１に発生する光電流が増加し
て、光電変換回路３の出力電圧は、煙センサの筐体内部
が汚れていない時に比較して相対的に低下する。
ＶOUT2は、式３で示される。 ＶOUT2＝Ｖref −（Ｖmax −Ｖref ）・ｒ4 ／ｒ3 ・・・（式３） ところで、煙センサの筐体内部が汚れると、煙濃度が０
の場合でも埃等によって発光ダイオード２１が照射した
光が散乱され、その散乱光を受光したフォトダイオード
３１に光電流が発生する。したがって、煙センサの筐体
内部が汚れると、筐体内部が汚れていない場合と比較し
てフォトダイオード３１が受光する散乱光が増加するた
め、フォトダイオード３１に発生する光電流が増加し
て、光電変換回路３の出力電圧は、煙センサの筐体内部
が汚れていない時に比較して相対的に低下する。
【００１７】煙センサの筐体内部が汚れている場合、煙
濃度が０の時の光電変換回路３の出力電圧をＶ01（ＶO1
＜Ｖ0 ）、煙濃度がａmax の時の光電変換回路３の出力
電圧をＶmax1（Ｖmax1＜Ｖmax ）とすると、煙濃度がａ
max の時の出力回路４２の出力電圧ＮＶOUT2は、 ＮＶOUT2＝Ｖref −（Ｖmax1−Ｖref ）・ｒ4 ／ｒ3 ・・・（式４） となる。煙濃度がａmax に於ける光電変換回路３の出力
電圧は、筐体内部が汚れていない場合よりも、筐体内部
が汚れている場合の方が低下しているので（Ｖma x1＜Ｖ
max ）、煙濃度がａmax における出力回路４２の出力電
圧は、筐体内部が汚れていない場合に比べて、筐体内部
が汚れた場合の方が増加している（ＮＶOU T2＞
ＶOUT2）。
濃度が０の時の光電変換回路３の出力電圧をＶ01（ＶO1
＜Ｖ0 ）、煙濃度がａmax の時の光電変換回路３の出力
電圧をＶmax1（Ｖmax1＜Ｖmax ）とすると、煙濃度がａ
max の時の出力回路４２の出力電圧ＮＶOUT2は、 ＮＶOUT2＝Ｖref −（Ｖmax1−Ｖref ）・ｒ4 ／ｒ3 ・・・（式４） となる。煙濃度がａmax に於ける光電変換回路３の出力
電圧は、筐体内部が汚れていない場合よりも、筐体内部
が汚れている場合の方が低下しているので（Ｖma x1＜Ｖ
max ）、煙濃度がａmax における出力回路４２の出力電
圧は、筐体内部が汚れていない場合に比べて、筐体内部
が汚れた場合の方が増加している（ＮＶOU T2＞
ＶOUT2）。
【００１８】ここで、筐体内部が汚れた場合の，煙濃度
がａmax に於ける出力回路４２の出力電圧ＮＶOUT2が、
出力回路４２の出力電圧の最大値ＶDD以下となるように
（ＮＶOUT2≦ＶDD）、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の抵
抗値を設定すれば、煙センサの筐体内部が汚れても、出
力回路４２の出力電圧が飽和することなく、煙濃度の測
定範囲０からａmax に対して、出力回路４２の出力電圧
をＶ01からＶmax1まで、線形的に変化させることができ
る。したがって、煙濃度を所定の測定範囲０からａmax
まで確実に検出することができる。
がａmax に於ける出力回路４２の出力電圧ＮＶOUT2が、
出力回路４２の出力電圧の最大値ＶDD以下となるように
（ＮＶOUT2≦ＶDD）、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の抵
抗値を設定すれば、煙センサの筐体内部が汚れても、出
力回路４２の出力電圧が飽和することなく、煙濃度の測
定範囲０からａmax に対して、出力回路４２の出力電圧
をＶ01からＶmax1まで、線形的に変化させることができ
る。したがって、煙濃度を所定の測定範囲０からａmax
まで確実に検出することができる。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の発明は、上述のように、筐体
内部で光を間欠的に照射する発光回路と、発光回路から
照射された光の煙による散乱光を受光して電気信号に変
換する光電変換回路と、電気信号に基づいて煙濃度に応
じたアナログ信号を出力するアナログ出力回路とを備
え、アナログ信号の最大値をアナログ出力回路の出力範
囲の最大値よりも低く設定しており、筐体の汚れ等によ
ってオフセット電圧が発生しても、煙濃度の変化によっ
てアナログ出力回路の出力電圧が飽和するのを阻止で
き、煙濃度の変化に対して線形な出力電圧を発生するア
ナログ出力回路を備えた煙センサを実現できるという効
果がある。
内部で光を間欠的に照射する発光回路と、発光回路から
照射された光の煙による散乱光を受光して電気信号に変
換する光電変換回路と、電気信号に基づいて煙濃度に応
じたアナログ信号を出力するアナログ出力回路とを備
え、アナログ信号の最大値をアナログ出力回路の出力範
囲の最大値よりも低く設定しており、筐体の汚れ等によ
ってオフセット電圧が発生しても、煙濃度の変化によっ
てアナログ出力回路の出力電圧が飽和するのを阻止で
き、煙濃度の変化に対して線形な出力電圧を発生するア
ナログ出力回路を備えた煙センサを実現できるという効
果がある。
【図１】本実施形態の煙センサを示すブロック図であ
る。
る。
【図２】同上の一部省略せる回路図である。
【図３】従来の煙センサを示す回路図である。
【図４】同上の煙濃度と出力電圧の関係を示す図であ
る。
る。
３ 光電変換回路 ４ アナログ出力回路 ４１ サンプルホールド回路 ４２ 出力回路 Ａ1 オペアンプ Ｖref 基準電圧
Claims (1)
- 【請求項１】筐体内部で光を間欠的に照射する発光回路
と、前記発光回路から照射された光の煙による散乱光を
受光して電気信号に変換する光電変換回路と、前記電気
信号に基づいて煙濃度に応じたアナログ信号を出力する
アナログ出力回路とを備え、前記アナログ信号の最大値
を前記アナログ出力回路の出力範囲の最大値よりも低く
設定して成ることを特徴とする煙センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2828696A JPH09223283A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 煙センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2828696A JPH09223283A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 煙センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223283A true JPH09223283A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12244375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2828696A Pending JPH09223283A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 煙センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09223283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292052B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-18 | Tektronix, Inc. | Output amplifier for a discrete filter-less optical reference receiver |
| CN102867388A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-01-09 | 常熟市德虞矿山机电有限公司 | 一种煤矿用烟雾传感器 |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP2828696A patent/JPH09223283A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292052B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-18 | Tektronix, Inc. | Output amplifier for a discrete filter-less optical reference receiver |
| CN102867388A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-01-09 | 常熟市德虞矿山机电有限公司 | 一种煤矿用烟雾传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001226 |