JPS6332690A - 光電式アナログ煙感知器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、光電式アナログ煙感知器の改良に係り、特に
回路実装面で改良された光電式アナログ煙感知器に関す
る。

〔背景技術〕

光電式アナログ煙感知器は、第５図に示したように、迷
路構造とされたチャンバーＣ内に、発光室Ａと受光室Ｂ
とを設け、受光室Ｂは発光室への発光を直接受光しない
位置に置かれており、チャンバーＣ内に侵入した煙によ
る散乱光を受光室Ｂで検知して煙濃度に応じた信号を得
る構造となっている。なお、図において斜線部分は感知
領域を示す。

第６図は、光電式アナログ煙感知器の基本的な構成を示
した電気回路図であり、発光室Ａ内にはＬＥＤなどの発
光素子１０を間欠的に発光させる発光素子駆動回路１を
設け、他方の受光室Ｂ内には、ホトダイオードなとの受
光素子２０を設けた受光信号増幅回路２を設けている。

チャンバーＣ内における煙による散乱光が受光素子２０
により検知されると、受光信号増幅回路２において煙濃
度に応じたレベル信号に光電変換された後増幅され、積
分回路３において積分された出力は、直流増幅回路４に
おいて増幅されて自火報システム側の要求する出力特性
のアナログ信号ＶｏｕＴを得ている。

ところで、このような光電式アナログ煙感知器において
は、積分回路３は、抵抗、積分コンデンサ、充放電制ｍ
ＦＥＴとから構成され、充放電制御ＦＥＴは発光素子駆
動回路１からのタイミングパルスを受ｔすて発光素子ｌ
Ｏの点灯に同期してＯＮ、ＯＦＦされ積分動作を行うよ
うになっている。

しかし、このような煙感知器においては、発光素子ｌＯ
の発光時間がその発光間隔に比べて著しく小さいため、
積分回路３の積分コンデンサに充電された充電電圧がプ
リント基板を経由して漏れ電流を生じ、この漏れ電流の
ために設定値よりズレを生じて適切なアナログ出力を得
ることができないといった回路実装上の問題を有してい
る。

〔発明の目的〕

本発明の光電式アナログ煙感知器は、上記事情に鑑みて
開発されたもので、積分回路に生じがちな漏れ電流の発
生を防止して、より一層信転性の高い煙感知器を提供す
ることにある。

〔発明の開示〕

上記目的を達成するため提案される本発明の光電式アナ
ログ煙感知器は、本発明者の鋭意検討の結果なされたも
ので、積分回路を、該積分回路の時定数を規定する抵抗
と積分コンデンサとの間に充放電制御用ＦＥＴを接続し
て構成するとともに、上記直流増幅回路の入力部を差動
増幅ＦＥＴとオペアンプとにより構成しかつ積分コンデ
ンサの充放電側端子、これと同電位にある上記充放電制
御用ＦＥＴのドレイン端子及び上記差動増幅用ＦＥＴの
ゲート端子の３端子を信号線で共通に接続し、この信号
線と電位の大きく異なる他回路の導電部分との間に、漏
れ電流防止用の導電パターンを設けたことを特徴とする
。

実施例 以下に、添付図を参照して本発明の一実施例を説明する
。

第１図は、本発明の光電式アナログ煙感知器の積分回路
部分の回路構成を示している。

ｌは発光素子駆動回路であり、発光素子１０を間欠的に
発光させる。２は受光信号増幅回路であり、受光素子２
０により受光された煙による散乱光に応じたパルス信号
を出力し、積分回路３において積分する。この積分回路
３は抵抗Ｒｅと積分コンデンサーＣｃの間に充放電制御
用ＦＥＴ　（ＦＥＴ３）を設け、このＦＥＴ３を発光素
子駆動回路ｌより発光素子の発光に同期して送られるタ
イミングパルスによりＯＮ、ＯＦＦさせて積分動作を行
う。

積分回路３からの積分出力は直流増幅回路４に入力され
、ここで自火報システムの要求される煙濃度に応じたア
ナログ出力Ｖｏが得られている。

本発明においては、充放電制御用ＦＥＴ　（ＦＥＴ３）
を抵抗Ｒｃと積分コンデンサＧｃの間に設けているので
、抵抗Ｒｅの入力側に充放電制御用ＦＥＴを設けたもの
（第３図参照）に比べると、プリント基板上ではＦＥＴ
３のドレインと積分抵抗Ｒｃとの間に接続点が生じない
ためにコンデンサＣｃと他回路の端子（例えば、ＦＥＴ
Ｉのゲート）との抵抗が大きくなり、積分コンデンサＣ
ｃの漏れ電流を小さく抑制できる。

本発明における積分回路の実装例は、第２図に示すよう
になっており、積分コンデンサＣｃの充放電側端子、こ
れと同電位にある上記充放電制御用ＦＥＴ　（ＦＥＴ３
）のドレイン端子及び上記差動増幅用ＦＥＴ　（ＦＥＴ
Ｉ）のゲート端子の３端子を信号線５で共通に接続し、
この信号線５と電位の大きく異なる他回路の導電部分と
の間には、アース電位に保持された漏れ電流防止用の導
電パターン６を設けている。

このような本発明を、漏れ電流防止用の導電パターンを
設けていないもの（第４図）と比較すると、漏れ電流防
止用の導電パターンを設けていないものでは、差動増幅
用ＦＥＴ　（ＦＥＴＩ）のドレイン、ソースは電位が高
いため、積分コンデンサＣｃ間との絶縁抵抗Ｒ１２やＲ
ｉ３を通して更に充電されることになり、積分コンデン
サＣｃの電位は上昇する。また、逆にＦＥＴ３のゲート
は、ＦＥＴ３をオフにする間、積分コンデンサＣｃとの
間の絶縁抵抗Ｒｉｌを通して積分コンデンサＣＣの電荷
は放電されるため電位は下がるなどの不都合がある。

一般に積分コンデンサの漏れ電流を小さくする方法とし
ては、積分コンデンサの充放電端子とプリント基板との
金属的な接地面積を小さくする。

積分コンデンサの充放［端子の近くには、その電位と大
きな差のある電位を近づけないことなどが挙げられるが
、本発明によれば、充放電制？１用ＦＥＴを抵抗Ｒｅと
積分コンデンサＣｃの間に設けているため前者の条件が
充たされ、また積分コンデンサＣｃの充放１ｉ１＠子と
、これと同電位にある充放電制御用ＦＥＴのドレイン端
子及び差動増幅用ＦＥＴのゲート端子の３端子を４３号
線で共通に′接続し、この信号線と電位の大きく異なる
他回路の導電部分との間に、アース電位に保持された漏
れ電流防止用導電パターンを設けているので、後者の条
件も充たされたことになる。

また、実施例に示した煙感知器においては、直流増幅回
路の入力部を差動ＦＥＴとオペアンプにより構成してい
るので、入力インピーダンスの高い直流増幅回路（差動
ＦＢＴのゲート電流は極めて小さい）が実現でき、積分
回路から直流増幅回路への電流の流れ出しや直流増幅回
路から積分回路への流れ込みによる変動が防止できる。

また、差動増幅用ＦＥＴのソース抵抗に、数百にΩのも
のを使用すればドレインを流を小さくできるので消費？
ｉｔ流を抑えることもでき、更に低温度時（例えば−１
５℃）の動作も十分に保証され、信頼性の高い安価な直
流増幅回路が実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、積分回路におけるプリント基板を通し
た漏れ電流を積分コンデンサの出力変動に影響を与えな
い程度に小さくできるので、煙濃麿とアナログ出力の関
係を適切に維持した信頼性の高い光電式アナログ煙感知
器が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の光電式アナログ埋感知器の一実施例回
路構成側図、第２図はその実験例図、第３図、第４図は
積分回路部分に生じる漏れ電流の説明図、第５図は光電
式アナログ煙感知器の構造別図、第６図はその電気回路
の構成図を示す。 （符号の説明） １・・・発光素子駆動回路 １０・・・発光素子 ２・・・受光信号増幅回路 ２０・・・受光素子 ３・・・積分回路 Ｃｃ・・・積分コンデンサ Ｒｃ・・・抵抗 ４・・・直流増幅回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光素子を間欠的に発光させる発光素子駆動回路と、こ
   の発光素子による発光パルスの煙による散乱光を受光素
   子で検知し、煙濃度に応じた出力レベルの電気信号を出
   力する受光信号増幅回路と、この受光信号増幅回路から
   の出力パルスを積分する積分回路と、この積分回路の積
   分出力を増幅して、煙濃度に応じた出力特性のアナログ
   信号を出力する直流増幅回路より成る光電式アナログ煙
   感知器において、 上記積分回路を、該積分回路の時定数を規定する抵抗と
   積分コンデンサとの間に上記発光素子と同期して制御さ
   れる充放電制御用ＦＥＴを接続して構成するとともに、
   上記直流増幅回路の入力部を差動増幅用ＦＥＴとオペア
   ンプとにより構成しかつ上記積分コンデンサの充放電側
   端子、これと同電位にある上記充放電制御用ＦＥＴのド
   レイン端子及び上記差動増幅用ＦＥＴのゲート端子の３
   端子を信号線で共通に接続し、この信号線と電位の大き
   く異なる他回路の導電部分との間に、漏れ電流防止用の
   導電パターンを設けたことを特徴とする光電式アナログ
   煙感知器。