JPS5926459Y2 - ２線式検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は配線距離の長い用途に適した２線式検出器に関
する。

長距離用の赤外線式防犯警報器などにおいては、検出器
と警報本体とが長い距離離れが設置されるのが常であり
、その間を長い配線で接続して検出器の検出信号を警報
本体に伝達したり、検出器の動作に必要な電力を警報本
体から供給している。

配線が長くなると当然配線抵抗が増し電圧降下や電圧変
動率が大きくなつ、て検出器の動作に支障を来すことが
多い。

また検出器と警報本体とが離れるため、設置時に誤接続
するおそれが多くなる。

本考案は以上の点に鑑み、電圧降下や電圧変動の影響を
受けず、配線本数の少ない検出器を提供することを目的
としている。

一方この種検出器は近来益々小型化が要望されており、
本考案はこれら小型の検出器においても採用できるよう
構成されている。

以下図面により説明する。

第１図は本考案を赤外線防犯警報器の受光器に適用した
場合のブロック図であって、１は電源供給及び信号伝達
のための端子、２は全波整流器、３はインピーダンス変
化部、４はスイッチングレギュレータであって内部に電
流断続手段５、電圧比較回路６、半波整流器７、インダ
クタンス８及び平滑用コンデンサ９を含んでいる。

１０は増幅論理部、１１は赤外線検出素子である。

全波整流器２の交流入力端は端子１に接続され、直流出
力端にはインピーダンス変化部３が接続されている。

電流断続手段５は常に全波整流器２からの電流を断続し
ているが、その電流断続の模様は電圧比較回路６の指令
により変化される。

半波整流器７は電流断続手段５の出力端と電源のもう一
方の極との間に逆極性に接断され、その後段にインダク
タンス８が直列に、更に平滑用コンテ゛ンサ９が並列に
接続されている。

平滑用コンテ゛ンサの後ろには増幅論理部１０が接続さ
れ、増幅論理部１０には赤外線検出素子１１が接続され
ている。

増幅論理部１０の出力信号はインピーダンス変化部３に
与えられ検出素子１１の検出状態に応じてインピーダン
ス変化部３のインピーダンスが変化される。

以上の構成において、端子１に直流電圧が印加されると
、その極性にかかわらず電流断続手段５側が正になるよ
う極性が整えられる。

従って端子１に接続される電線はその極性がどうなって
いても受光器全体は正常に動作することになる。

電圧比較回路６は、平滑用コンデンサ９の端子間電圧と
基準電圧とを比較し、平滑コンデンサ９の端子間電圧が
基準電圧より高くなれば電流断続手段の動作を「断」の
期間が長くなるように制御し、反対に平滑用コンデンサ
９の端子間電圧が基準電圧より低くなれば電流断続手段
５の動作を「断」の期間が短かくなるように制御する。

インダクタンス８は平滑用コンデンサ９及び半波整流器
７とともに、電流断続手段５から出力される断続電流を
平滑して脈流の少ない直流にする働きを行なっている。

即ち、ある電流がインダクタンス８を流れているとき電
流断続手段５が「断」になると、それまでにインダクタ
ンス８に蓄えられていた電磁エネルギーが電流としてそ
の後も平滑用コンデンサ９、半波整流器７を通して流れ
続ける。

そして次に電流断続手段５が「続」になったとき再びイ
ンダクタンス８に電磁エネルギーを蓄えるとともに平滑
用コンデンサ９にも充電を行う。

一方赤外線検出素子１１は赤外線投光器あるいは人体が
ら発する赤外線を検出してこれを電気信号に変換し、増
幅論理部１０によって増幅、波形処理或は論理処理を行
なって所定の動作信号を得、これによりインピーダンス
変化部３を制御する。

インピーダンス変化部３が制御された結果これのインピ
ーダンスが変化すると、端子１に流入する電流が変化し
、警報本体（図示省略）でその状態を電流変化として把
握することができる、従って警報本体と受光器との間の
配線は２本だけで受光器の動作に必要な電力と信号とを
同時に送ることができるとともにその配線の極性はどち
らであっても支障ないことになる。

また端子１に印加される電圧が変動しても、電流断続手
段５は平滑用コンデンサ９の端子間電圧を常に一定にす
るように動作するため、配線抵抗が大になることによっ
て発生する電圧降下や電圧変動率の上昇の影響をスイッ
チングレギュレータ４以後の回路は受けないことになる
。

一方インピーダンス変化部３に関しては、電圧変動によ
って電流は変動するが変動の様相はスイッチングレギュ
レータと逆になる。

即ち電圧が上昇した場合、スイッチングレギュレータは
電流断続手段の「断」の期間が短かくなって平均電流が
低下するが、インピーダンス変化部３は増幅論理部１０
からの指令が一定であればインピーダンスは一定であり
電流は増大する。

このため受光器全体として電流を変化しないようにでき
、警報本体側でインピーダンス変化部３による電柱変化
を検知しやすくなる。

第２図は第１図のスイッチングレギュレータ４及びイン
ピーダンス変化部３を具体的に示した回路図であって、
トランジスタ３１と抵抗３２とがら成る回路部分がイン
ピーダンス変化部３に、トランジスタ５１と抵抗５２が
ら戊る回路部分が電流断続手段５に、トランジスタ６１
．ゼナーダイオード６２、コンデンサ６３、抵抗６４．
６５．６６より威る回路が電圧比較回路６にそれぞれ相
当する。

トランジスタ５１と６１はお互いに相補なトランジスタ
で、この例ではトランジスタ５１にＰＮＰ型を使用して
いる。

ゼナーダイオード６２は抵抗６５と共に基準電圧を定め
ており、コンテ゛ンサ６３はその基準電圧のわずかの変
動を押える働きをしている。

トランジスタ５１とトランジスタ６１との間には正帰還
がかけられている。

即ち平滑用コンデンサ９の端子間電圧が低下すると抵抗
６６を通じてトランジスタ６１のベースに電流が流れは
じめてこれがオン状態に移行しはじめる。

同時にトランジスタ５１のベース電流も流れはじめこれ
もオン状態に移行しはじめるが、その後ろにインダクタ
ンス８が接続されているため電流は急増できずＡ点の電
圧が上昇する。

この電圧は抵抗６７を通じてトランジスタ６１のベース
に帰還され、これのベース電流を増加させ更にトランジ
スタ６１及び５１をオン状態に移行させる。

このため両トランジスタ５１．６１は急激にオン状態に
達する。

しばらくして平滑用コンデンサ９の端子間電圧がある値
以上に上昇する、トランジスタ６１のベース電流が抵下
しはじめ、従ってトランジスタ５１がオフ状態に移行し
はじめＡ点の電圧が低下し、トランジスタ６１のベース
電流をますます低下させる。

このためトランジスタ５１、６１は共に急激にオフ状態
に移行する。

トランジスタ６１がオフ状態になると、全波整流器２が
ら平滑用コンデンサ９側への電力供給が断たれることに
なるが、インダクタンス８にそれまで蓄えられていた電
磁エネルギーが電流となって放電され、結果として平滑
用コンテ゛ンサ９は引続き充電される。

その後増幅論理部１０によって電流が消費されると平滑
用コンデンサ９の端子間電圧が低下し、上述の動作を繰
返し行ない平滑用コンデンサ９の端子間電圧をほぼ一定
に保つ。

この定電圧性は、増幅論理部１０の消費電流の増減に対
しても働くが、端子１に印加される電圧の変動に対して
も有効に働く。

即ち端子１に印加される電圧が高くなれば、トランジス
タ５１がオン状態にある期間が短かくなり、これに流れ
る平均電流が低下して平滑用コンデンサ９の端子間電圧
を一定にするように動作する。

トランジスタ３１は増幅論理部１０からの信号によって
コレクタ〜エミツク間のインピーダンスが変化され、こ
れにより端子１から全波整流器２を経て流入する電流が
変化され、結果として警報本体側に電流の変化として信
号が伝達される。

端子１に供給される電力のうち無効となるのはゼナーダ
イオード６２に流れる電流のみで、他はすべて平滑用コ
ンテ゛ンサ９に充電され後増幅論理部１０に供給される
。

またトランジスタ５１及び６１はそれぞれ完全なオンオ
フ動作を繰返しリニア領域にある時間が非常に短かいた
めその消費電力は極めて小さい。

従ってスイッチングレギュレータ４の効率は極めて高い
ものとなる。

またスイッチングレギュレータ４に使用されている半導
体部品はトランジスタ２本をゼナーダイオード、ダイオ
ード各１本という極めて簡単な構成であり、赤外線防犯
警報器の受光器などの小型軽便な機器に容易に内蔵させ
得る。

尚、トランジスタ５１とトランジスタ６１とはお互いに
相補型であればいずれがＰＮＰ型であってもそれに合せ
てダイオードや電圧の極性を合致させれば目的を達する
ことができる。

また、抵抗６６と抵抗６７との比を変えることによりト
ランジスタ５１．６１のオンオフ動作時のヒステリシス
幅を自由に選ぶことができ、平滑用コンテ゛ンサの端子
間電圧はゼナーダイオード６２のゼナー電圧を選ぶこと
により決定できることは言うまでもない。

以上の説明は、本考案を赤外線防犯警報器の受光器に適
用した実施例について行ったが、本考案は超音波や電波
を使った同種の検出器に適用できることは自明で゛ある
。

以上説明したように本考案によれば、端子１に全波整流
器２の交流入力側を接続し、全波整流器２の直流出力側
にインピーダンス変化部３、スイッチングレギュレータ
４、増幅論理部１０及び検出素子をこの順に接続するこ
とにより、配線本数少なく電圧変動の影響を受けない２
線式検出器を得ることかで゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を赤外線防犯警報器の受光器に適用した
場合のブロック図、第２図は第１図に示した受光器の具
体的な回路図である。 １・・・・・・端子、２・・・・・・全波整流器、３・
・・・・・インピーダンス変化部、４・・・・・・スイ
ッチングレギュレータ、１０・・・・・・増幅論理部、
１１・・・・・・赤外線検出素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 全波整流器２の交流端に端子１を、直流端にインピーダ
   ンス変化部３及びスイッチングレギュレータ４をこの順
   序に接続し、その後段に増幅論理部１０及び検出素子を
   それぞれ接続し、増幅論理部１０によりインピーダンス
   変化部３を制御するよう構成した２線式検出器。