JPS5988616A - アナログセンサ出力のデジタル変換器 - Google Patents
アナログセンサ出力のデジタル変換器Info
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- JPS5988616A JPS5988616A JP57197726A JP19772682A JPS5988616A JP S5988616 A JPS5988616 A JP S5988616A JP 57197726 A JP57197726 A JP 57197726A JP 19772682 A JP19772682 A JP 19772682A JP S5988616 A JPS5988616 A JP S5988616A
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- JP
- Japan
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- output
- photodetector
- differential amplifier
- amplifier
- sensor output
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
- G01D3/021—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation using purely analogue techniques
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、煙濃度９熱等に対応する出力を出すアナログ
センサの出力値をデジタル値に変換出力するアナログセ
ンサ出力のデジタル変換器に関する。
センサの出力値をデジタル値に変換出力するアナログセ
ンサ出力のデジタル変換器に関する。
従来、例えば散乱光式の煙検出器の出力をデジタル変換
する場合、受光素子の出力電圧を、増幅器（差動増幅器
を含む）で増幅し、該増幅器出力をＡ／Ｄ変換器によっ
てデジタル信号に変換出力している。減光式の煙検出器
では、一定の基準電圧との差を差動増幅すれば煙による
減光率に対応したアナログ出力が得られるから、これを
Ａ−Ｄ変換器に入力させる。
する場合、受光素子の出力電圧を、増幅器（差動増幅器
を含む）で増幅し、該増幅器出力をＡ／Ｄ変換器によっ
てデジタル信号に変換出力している。減光式の煙検出器
では、一定の基準電圧との差を差動増幅すれば煙による
減光率に対応したアナログ出力が得られるから、これを
Ａ−Ｄ変換器に入力させる。
上述の従来回路によれば、例えば減光式煙検出器の場合
、減光率の変化に対してほぼ直線的に増幅器出力が増大
する。従って最大濃度の煙（例えば減光率１ （１０％
）に対して増幅器が飽和しないようにすると、火災状態
を判断するのに重要な減光率５〜ＩＯ％程度では増幅器
出力の変化が小さく、分解能が悪くなる。また、減光率
５〜ＩＯ％の範囲で分解能を大にするように増幅器の利
得を上げた場合は、煙濃度の上昇によって増幅器出力が
飽和してしまうから、烏濃度の煙に対してはその程度を
知ることができなくなる。従って火災発生後の状況変化
を把握することができないという欠点がある。また、虫
等の異質物が入ったことによる検出値の異常上昇を火災
と区別して判断することができないという欠点がある。
、減光率の変化に対してほぼ直線的に増幅器出力が増大
する。従って最大濃度の煙（例えば減光率１ （１０％
）に対して増幅器が飽和しないようにすると、火災状態
を判断するのに重要な減光率５〜ＩＯ％程度では増幅器
出力の変化が小さく、分解能が悪くなる。また、減光率
５〜ＩＯ％の範囲で分解能を大にするように増幅器の利
得を上げた場合は、煙濃度の上昇によって増幅器出力が
飽和してしまうから、烏濃度の煙に対してはその程度を
知ることができなくなる。従って火災発生後の状況変化
を把握することができないという欠点がある。また、虫
等の異質物が入ったことによる検出値の異常上昇を火災
と区別して判断することができないという欠点がある。
そして、Ａ−Ｄ変換器の全領域は、すべてセンサ出力値
の変換に使用され、故障情報等の伝送に使用する領域は
残されていない。上述の欠点は、イオン式煙検出器。
の変換に使用され、故障情報等の伝送に使用する領域は
残されていない。上述の欠点は、イオン式煙検出器。
熱センサ等においても同様に存在する。
本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、通常の使
用範囲における分解能を劣化させることなく、煙濃度等
の変化の大きい場合にも飽和しないで、さらＫ、故障情
報等にもデジタル符号を割り当てることができるアナロ
グセンサ出力のデジタル変換器を提供することにある。
用範囲における分解能を劣化させることなく、煙濃度等
の変化の大きい場合にも飽和しないで、さらＫ、故障情
報等にもデジタル符号を割り当てることができるアナロ
グセンサ出力のデジタル変換器を提供することにある。
本発明のデジタル変換器は、煙濃度、熱等に対応するア
ナログセンサ出力を増幅する増幅器と。
ナログセンサ出力を増幅する増幅器と。
該増幅器の出力値をデジタル値に変換出力するＡ−Ｄ変
換器とを備えたアナログセンサ出力のデジタル変換器に
おいて、目ｉｆ記増幅器は前記アナログセンサ出力が小
さいときの増幅度と大きいときの増幅度が異なることを
特徴とする。
換器とを備えたアナログセンサ出力のデジタル変換器に
おいて、目ｉｆ記増幅器は前記アナログセンサ出力が小
さいときの増幅度と大きいときの増幅度が異なることを
特徴とする。
次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。すなわち、パルス発振器１の出力により投光器ＬＤ
創が発光し、受光器ＦＤで受光される。受光器ＦＤの受
光量は、光路中の煙濃度に応じて減光される。従って無
煙時の受光器ＰＤの出力電圧に等しい基準電圧Ｖｏと受
光器ＦＤの出力とを差動増幅器２で増幅すれば、差動増
幅器２の出力は、減光率に応じて増大する。本実施例で
は、受光器ＦＤの出力を、対数変換器３を通して差動増
幅器２で増幅する。従って、基準電圧ｖｏと受光器ＰＤ
の出力の差が対数変換されて増幅されるから、広範囲の
煙濃度変化に対して差動増幅器２が飽和することがない
。差動増幅器２の出力電圧の範囲は、Ａ−Ｄ変換器４の
許容人力篭ａＥ範囲になるように利得が設定される。本
実施例では１例えば虫等の異質物が光路中に入り通常で
は生じないような異常出力上昇に対しても差動増幅器２
が飽オｌせず、該上昇値に対してはｌステップの量子化
符号が故障状態を示すように割当てられる。また、煙濃
度が小さい範囲においては、殆んど従来と同様な分解能
を有し、煙濃度が大きい範囲に対しても対応する量子化
ステップによりデジタル変換出力することができる。Ａ
−Ｄ変換器４の出力データは、図示されない伝送路によ
って受信機へ送られて火災、故障等が監視される。
る。すなわち、パルス発振器１の出力により投光器ＬＤ
創が発光し、受光器ＦＤで受光される。受光器ＦＤの受
光量は、光路中の煙濃度に応じて減光される。従って無
煙時の受光器ＰＤの出力電圧に等しい基準電圧Ｖｏと受
光器ＦＤの出力とを差動増幅器２で増幅すれば、差動増
幅器２の出力は、減光率に応じて増大する。本実施例で
は、受光器ＦＤの出力を、対数変換器３を通して差動増
幅器２で増幅する。従って、基準電圧ｖｏと受光器ＰＤ
の出力の差が対数変換されて増幅されるから、広範囲の
煙濃度変化に対して差動増幅器２が飽和することがない
。差動増幅器２の出力電圧の範囲は、Ａ−Ｄ変換器４の
許容人力篭ａＥ範囲になるように利得が設定される。本
実施例では１例えば虫等の異質物が光路中に入り通常で
は生じないような異常出力上昇に対しても差動増幅器２
が飽オｌせず、該上昇値に対してはｌステップの量子化
符号が故障状態を示すように割当てられる。また、煙濃
度が小さい範囲においては、殆んど従来と同様な分解能
を有し、煙濃度が大きい範囲に対しても対応する量子化
ステップによりデジタル変換出力することができる。Ａ
−Ｄ変換器４の出力データは、図示されない伝送路によ
って受信機へ送られて火災、故障等が監視される。
第２図は、本発明の第２の実施例を示す回路図であり、
差動増幅器２０入力にダイオード５を挿入することによ
りアナログセンサの出方値に対応して増幅度を変化させ
ている。基準電圧Ｖｏと受光器ＦＤの出力電圧Ｖとの差
が小さい間は、ダイオード５のインピーダンスは大であ
り、Ｖｏ−Ｖが一定値以上ではダイオード５のインピー
ダンスが電圧増大に伴って減少するから差動増幅器２の
入力電圧が減少し出力電圧もその分だけ減少する。厳密
な対数変換ではないが、入出力関係はほぼ対数的となり
前述と同様な効果を得ることが可能である。
差動増幅器２０入力にダイオード５を挿入することによ
りアナログセンサの出方値に対応して増幅度を変化させ
ている。基準電圧Ｖｏと受光器ＦＤの出力電圧Ｖとの差
が小さい間は、ダイオード５のインピーダンスは大であ
り、Ｖｏ−Ｖが一定値以上ではダイオード５のインピー
ダンスが電圧増大に伴って減少するから差動増幅器２の
入力電圧が減少し出力電圧もその分だけ減少する。厳密
な対数変換ではないが、入出力関係はほぼ対数的となり
前述と同様な効果を得ることが可能である。
第３図は１本発明のＭ３の実施例を示す回路図であり、
差動増幅器２の出方端子と反転大刀端子との間を抵抗６
とダイオード７の直列接続からなる負帰還回路で接続す
る。出方電圧が大きいときはダイオード７のインピーダ
ンスが低下して負帰還量が増大して差動増幅器２の利得
が減少するから前述と同様な入出力特性が得られ、広範
囲な煙濃度の変化に対応できる。出方電圧が小さい範囲
においては、ダイオード７のインピーダンスが犬である
ため、はぼ直線増幅され従来と同程度の分解能が得られ
る。
差動増幅器２の出方端子と反転大刀端子との間を抵抗６
とダイオード７の直列接続からなる負帰還回路で接続す
る。出方電圧が大きいときはダイオード７のインピーダ
ンスが低下して負帰還量が増大して差動増幅器２の利得
が減少するから前述と同様な入出力特性が得られ、広範
囲な煙濃度の変化に対応できる。出方電圧が小さい範囲
においては、ダイオード７のインピーダンスが犬である
ため、はぼ直線増幅され従来と同程度の分解能が得られ
る。
以上のように、本発明においては、センサ出カの変化量
の大小に応じて増幅特性を変化させるように構成したか
ら、広範囲の大刀値変化に対して増幅器が飽和せず、し
かも変化量の小さい範囲での分解能は殆んど低下しない
。すなわち、火災初期における発生状況は高い分解能で
識別され、その後の進行状況は広範囲にわたって監視す
ることができるという効果がある。また、デジタル符号
の一部を故障情報の伝送用として使用することも可能で
あり、特にポーリング方式の火災監視方式等に採用すれ
ばその効果は大である。
の大小に応じて増幅特性を変化させるように構成したか
ら、広範囲の大刀値変化に対して増幅器が飽和せず、し
かも変化量の小さい範囲での分解能は殆んど低下しない
。すなわち、火災初期における発生状況は高い分解能で
識別され、その後の進行状況は広範囲にわたって監視す
ることができるという効果がある。また、デジタル符号
の一部を故障情報の伝送用として使用することも可能で
あり、特にポーリング方式の火災監視方式等に採用すれ
ばその効果は大である。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図および第３図はそれぞれ本発明の第２および第３の実
施例を示す回路図である。 図において、ｌ・・・パルス発振器、２・・・差動増幅
器、３・・・対数変換器、４・・・Ａ−Ｄ変換器、５．
７・・・ダイオード、６・・・抵抗、ＬＥＤ・・・投光
器、ＰＤ・・・受光器。 出願人 ニッタン株式会社
図および第３図はそれぞれ本発明の第２および第３の実
施例を示す回路図である。 図において、ｌ・・・パルス発振器、２・・・差動増幅
器、３・・・対数変換器、４・・・Ａ−Ｄ変換器、５．
７・・・ダイオード、６・・・抵抗、ＬＥＤ・・・投光
器、ＰＤ・・・受光器。 出願人 ニッタン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）煙濃度、熱等に対応するアナログセンサ出力を増
幅する増幅器と、該増幅器の出力値をデジタル値に変換
出力するＡ−Ｄ変換器とを備えたアナログセンサ出力の
デジタル変換器において、前記増幅器は前記アナログセ
ンサ出力が小さいときの増幅度と大きいときの増幅器が
異なることを特徴とするアナログセンサ出力のデジタル
変換器。 （２、特許請求の範囲第１項記載のデジタル変換器にお
いて、前記アナログセンサ出力は対数変換回路を通して
ｈＩＪ記増幅器に入力されることを特徴とするもの。 （３）特許請求の範囲第１項記載のデジタル変換器にお
いて、前記増幅器は負帰還回路を有し、該負帰還回路は
出力゛電圧が大きいときインピーダンスを減少すること
を特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197726A JPS5988616A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アナログセンサ出力のデジタル変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197726A JPS5988616A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アナログセンサ出力のデジタル変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988616A true JPS5988616A (ja) | 1984-05-22 |
Family
ID=16379320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57197726A Pending JPS5988616A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アナログセンサ出力のデジタル変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988616A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259229A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Kajima Corp | 感圧導電ゴム及び線形センサ利用計測装置 |
| JPH0285351U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-04 | ||
| WO1991003724A1 (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-21 | Nikkiso Company Limited | Automatic measurement-range changeover device for surface area measurement apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651611A (en) * | 1979-10-02 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Ad converter for fetching air flow sensor output |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57197726A patent/JPS5988616A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651611A (en) * | 1979-10-02 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Ad converter for fetching air flow sensor output |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259229A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Kajima Corp | 感圧導電ゴム及び線形センサ利用計測装置 |
| JPH0285351U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-04 | ||
| WO1991003724A1 (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-21 | Nikkiso Company Limited | Automatic measurement-range changeover device for surface area measurement apparatus |
| US5311783A (en) * | 1989-08-31 | 1994-05-17 | Nikkiso Company Ltd. | System for automatically shifting a measuring range of surface area measuring device |
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