NL7906636A - Audiodetectoralarm. - Google Patents

Description

i Λ GTE SYLVANIA INCORPORATED, te Wilmington, Delaware, Verenigde Staten van Amerika

Audiodetectoralarm

De uitvinding heeft in het algemeen "betrekking op transducers en in het "bijzonder op audiotransductorketens, in het "bijzonder geschikt voor indringeralarmstelsels.

Gewezen kan worden op de Nederlandse octrooiaanvrage 5 Reg. 113-215 met dezelfde voorrangsdatum.

Indringeralarmstelsels maken gebruik van verschillende middelen, zoals omschakelmechanismen, elektromagnetische velden en ultra-sonore generatoren en ontvangers voor het detecteren van binnenkomst in een gegeven gebied en het inschakelen van een of andere vorm van een alarm-10 signaal. Bij bepaalde stelsels kan het alarmsignaal van eerste orde bestaan uit een lichtflits of een impulscode op een radiosignaal, terwijl bij andere stelsels het alarm van eerste orde kan bestaan uit een geluidsgolf, zoals een sirene, fluit of knal. De Amerikaanse octrooiaanvragen 803.563 en 803.565, ingediend op 6 juni 1977 en op naam van aanvrager, beschrijven 15 een flitslampstelsel voor het leveren van sterke hoorbare en zichtbare signalen indien ingeschakeld door een indringwerking. Het stelsel gebruikt percussieflitslampen, welke werken in samenhang met bijbehorende pyro-technische organen, gelegen in de nabijheid van het transparante huis van het flitslampstelsel. Elk pyrotechnisch orgaan levert een hoorbaar 20 signaal (een knal) tengevolge van energie, ontvangen uit een respectieve flitslamp wanneer de lamp wordt ontstoken.

De audiotransductorketen volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor het leveren van een of meer alarmen van tweede orde van een meer onderhouden of gevarieerd vermogen als een optisch hulpkenmerk voor 25 suplementering van bovengenoemde geluidsorganen van eerste orde. Zie hiertoe de bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage Reg. no. 113.215. Bijzondere voordelen van bepaalde van de bovengenoemde alarmorganen van eerste orde zijn geringe kosten, eenvoudige constructie en compactheid. Het is aldus een doel van de uitvinding een audiotransductorketen van geringe 7906636 ft 2 kosten en compactheid te leveren, verenigbaar met bovengenoemde geluids-organen van de eerste orde bij een indringeralarmstelsel. De schakeling kan worden ingericht voor batterijwerking indien gewenst. Buitendien kan de transductorketen voor toepassingen zoals de bovengenoemde door flits-5 lampen bediende pyrotechnische elementen, werken voor het opwekken van een onderhouden alarm tengevolge van een geluidsimpuls van verhoudingsgewijs korte duur.

Deze en andere doeleinden en voordelen worden verkregen volgens het principe van de uitvinding door een schakeling, voorzien van 10 een elektro-akoestische transductor en een schakelversterker, gekoppeld met een gelijkspanningsbron, waarbij de spanningsuitgangsklemmen van de transductor zijn verbonden via een terugkoppelbaan met de versterkeringang en waarbij de versterkeruitgang is gekoppeld met de aandrijfklemmen van de transductor. De schakelversterker is voorgespannen om normaal niet-15 geleidend te zijn. Aktivering van de transductor door geluid boven een vooraf bepaald drempelniveau veroorzaakt een spanning van voldoende sterkte om te worden toegevoerd aan de versterker voor het overwinnen van de voor-spanning daarop en de versterker geleidend te maken. De resulterende versterkeruitgang zorgt dat de transductor tot trilling wordt gebracht 20 en de keten gaat door om te werken als een met drempel omgeschakelde oscillator voor het leveren van onderhouden opwekking van een geluids-alarm, dat alleen kan worden beëindigd door verwijdering van de voedingsbron.

De keten gebruikt een enkel orgaan, de elektro-akoestische 25 transductor, zowel als een geluidsdetector en als het geluidsleverende element. Een orgaan, bijzonder geschikt als transductor, is een door een membraan gedragen piezo-elektrisch element, ofschoon andere transductors zowel elektrostatisch als elektromagnetisch kunnen worden gebruikt. De transductor wordt mechanisch vastgehouden, zodat deze vrij is om te oscille-30 ren wanneer hij een keer in beweging wordt gezet door ruis of andere verstoring. De transductorversterker blijft normaal in een rusttoestand.

Indien de transductor wordt verstoord vanuit zijn ruststand door een vooraf bepaalde hoeveelheid ruis of een direkte mechanische verstoring, zal hij het stelsel, dus de versterker en de transductor, instellen in een 35 onderhouden trilling, waardoor een alarmsignaal wordt geleverd. Voor het 7906636

V

3 verder verbeteren van de akoestische uitgang uit de transductor, kan deze worden gemonteerd in een akoestische resonantiekamer van Helmholtz.

De uitvinding beoogt een verscheidenheid van ketenuitvoeringen, zoals het gebruik van hetzij twee-klemmige of drie-klemmige 5 piezo-elektrische elementen en schakelingen, welke aandrijving vergroten en vermogensverbruik reduceren. De keten kan ook worden gekoppeld met een geregelde wisselstroomschakelaar, zoals een triac, ingericht voor het aktiveren van een wisselstroomuitgang wanneer de oscillator-alarmketen wordt geaktiveerd, waardoor andere onderdelen van de inrichting worden aan-1q gedreven, zoals luidalarm, televisie-ontvangers, lampen of radiozenders voor het overdragen van indringerinformatie naar andere gebieden.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont schematisch een eerste uitvoering van een audiotransductorketen volgens de uitvinding met een drieklemmig piezo-elektrisch element.

Figuren 2a, 2b en 2c tonen verenigvoudigd drie verschillende standen van op een membraan gedragen piezo-elektrisch element tijdens het trillen daarvan bij montage op een Helmholtz-resonator.

20 Figuur 3 toont de schakeling van een tweede uitvoering van de uitvinding, waarbij een twee-klemmig piezo-elektrisch element wordt gebruikt.

Figuur toont een derde uitvoering van een transductor-keten volgens de uitvinding, gewijzigd voor verhoogde aandrijving met ge-25 reduceerd vermogensverbruik.

Men ziet in figuur 1 een eerste voorkeursuitvoering van een schakeling volgens de uitvinding, waarbij het transductorelement 10 een drie-klemmig orgaan is. Zoals boven besproken, is de keten bestemd voor toepassing als een beveiligingsalarm en het omvat een geluidsopneem-20 en zendorgaan (de transductor) plus een wisselstroomschakelaar. De inrichting is geplaatst in een te beschermen gebied en een storing door een indringer aktiveert het alarm en de schakelaar.

Een bijzonder geschikt orgaan als de elektro-akoestische transductor 10 is een door een membraan gedragen piezo-elektrisch element, 25 bijvoorbeeld volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.815.129. Zulk een 7906635 '4 «* h transductor omvat een piezo-elektrisch element 12, geschikt gehecht aan een metalen schijf 1U, welke dient als een membraan. Het piezo-elektrische element omvat een piezo-elektrisch kristal in de vorm van een schijf en klemmen 1, 2 en 3 welke dienen als elektroden, bestaande uit dunne lagen of bekledingen van elektrisch geleidend materiaal zoals zilver, aangebracht op de zijden van het kristal. Een geschikt materiaal voor het piezo-elektrische kristal is bijvoorbeeld een samenstelling van lood, zirkonium en tantanium. De metalen schijf, welke dient als membraan voor de transductor, kan worden vervaardigd uit een metaal, zoals koper.

In figuur 1 is de transductor aangegeven in combinatie met een schakelversterkerketen, gevoed door een gelijkspanningsbron 16. Ofschoon de gelijkspanningsbron 16 een batterij kan zijn, is deze in dit geval aangegeven als een gelijkrichtketen gevoed vanuit een wisselstroom-bron vanaf de klemmen 18 en 20. De visselstroomklemmen leveren niet alleen het vermogen voor de gelijkrichtketen 16, maar zijn ook verbonden ' ✓ met een visselstroomuitgang 22. In het bijzonder is de visselstroomklem 18 direkt verbonden met een zijde van de visselstroomuitgang 22, terwijl de visselstroomklem 20 via een geregelde schakelinrichting zoals een triac 2k is verbonden met de andere zijde van de visselstroomuitgang.

De gelijkrichtketen 16 omvat een serieweerstand 26 en een diode 28, verbonden met een positieve verbindingsklem met parallel verbonden een filtercondensator 30 en een Zener-diode 32. Bij een voorkeursuitvoering wordt 125 volt wisselspanning gelegd aan de klemmen 18 en 20 en wordt de Zener-diode 32 gekozen.voor het regelen van de spanning van de gelijkspanningsbron op ongeveer 30 volt. Dit levert een nauwkeuriger en reproduceerbare instelling van het niveau van storing of mechanische verstoring, nodig voor het inleiden van het alarm. De positieve en negatieve klemmen van de gelijkspanningsbron 16 zijn aangegeven met 3^ en 36.

De oscillatorketen omvat een eerste schakelversterker, ^ bestaande uit een transistor 38 met collector-emitterelektroden in serie verbonden met een spanningsdeler, bestaande uit weerstanden bO en b2, over de gelijkspanningsklemmen 3*+ en 36. Ook is over de gelijkspannings-klemmen een ketencombinatie aangesloten, voorzien van een tweede schakel-versterker, bestaande uit een transistor ^ met een basiselektrode, ver-y. bonden met het verbindingspunt van de weerstanden 40 en b2, een emitter- 7906636 • <· > 5 elektrode verbonden met de geli j kspanningsklem 3¾ en een collectorelektrode verbonden met de geli j kspanningsklem 36 via een spanningsdeler met veerstanden 46, 48 en 50. De verbinding tussen de veerstanden 46 en 48 is verbonden met de aandrij fklem van de transductor, terwijl de spannings-t- uitgangsklemmen 1 en 2 van de transductor zijn aangesloten in een positieve terugkoppelbaan naar de ingang van de eerste schakelversterker, transistor 38. In het bijzonder is de klem 2 verbonden met de referentielijn vanaf de gelijkspanningsklem 36 en is de transductorklem 1 verbonden via een veerstand 52 met de basis van de transistor 38.

De eerste schakelversterker met transistor 38 is voorgespannen om normaal niet-geleidend te zijn door een keten met veerstanden 54 en 56» velke in serie zijn verbonden over de gelijkspanningsklemmen 34 en 36, en een veerstand 58 in serie tussen de basis van de transistor 38 en de veerstand 56. Wanneer transistor 38 in niet-geleidende toestand is, is ook ^ de transistor 44 voorgespannen tot niet-geleiding. De weerstand 56 kan een vaste vaarde hebben of zoals getekend een potentiometer vormen, in welk geval de veerstand 58 is verbonden met de variabele aftakking van de potentiometer 56. De basisvoorspanningsketen van de eerste versterker wordt voltooid door een diode 60, verbonden zoals getekend, tussen de basis en 20 emitterelektroden van de transistor 38. De diode 60 heeft twee doeleinden (1) voor het helpen bij weglekken of ontladen van de spanning gevormd tussen de klemmen 1 en 2 van de transductor en (2) dienen voor het verminderen van de mogelijkheid van doorslagspanningen velke de basis-emitter-junction van de transistor 38 bereiken. Zoals zal worden toegelicht, is de voorspanning op de transistor 38, welke naar keuze kan worden ingesteld door de potentiometer 56, het middel waardoor de vooraf bepaalde drempelwaarde van de keten wordt gekozen. Detectie van geluid boven deze vooraf bepaalde drempelwaarde schakelt de keten in trilling.

De veerstanden 48 en 50 zijn gekozen om een tijdconstante 2Q te vormen in combinatie met de capaciteit van het piezo-elektrische element 12 om spanningen, gevormd op de klemmen 2 en 3·, snel te doen ontladen gedurende de uitschakeltijd van de transistors 38 en 44 zodanig dat de transductor zichzelf kan herstellen in zijn oorspronkelijke stand en kan gaan voorbij dat punt naar de terugwaartse stand zoals hierna wordt toegelicht.

2^ De koppelingsveerstand 52 wordt gekozen voor het onderdrukken van onge- 7906633 < 6 wenste trillingen bij frequenties anders dan de basisfrequentie van het piezo-elektrische kristal. Een condensator 62 is verbonden over de weerstand h2 en dus over de basis-emitterjunction van de transistor UU voor het reduceren van het frequentie-aanspreken van de transistor UU, zodat deze 5 tweede schakelversterker niet zal aanspreken op lijnstoringen of hoogfre-quentstoringen zoals zou gebeuren als de condensator niet aanwezig was.

De oscillatorketen levert een regeling van de wisseistroom-schakelaar 2k door middel van een verbinding tussen het verbindingspunt van de weerstanden H8 en 50 en de regelpoort van de triac 2h.

10 Het door een membraan gedragen piezo-elektrische element dat de transductor 10 omvat, wordt mechanisch zo vastgehouden, dat het vrij kan trillen wanneer het in beweging wordt gesteld door een storing of andere verstoring. Zoals beschreven, is het piezo-elektrische element elektrisch verbonden met de schakelversterkerinrichting met een positieve 15 terugkoppellus. Indien de inrichting wordt verstoord vanuit zijn ruststand door een vooraf bepaalde hoeveelheid storing of een direkte mechanische verstoring, zal deze het stelsel van de versterker en het piezo-elektrische element instellen in een onderhouden trilling, waardoor een alarmsignaal wordt geleverd. De inrichting kan slechts worden afgescha-20 keld door het verwijderen van energie van de klemmen 3¾ en 36 of de klemmen 18 en 20.

Volgens de diagrammen van figuren 2a, 2b en 2c is de transductor 10, voorzien van het piezo-elektrische element 12 gedragen op een buigzame metalen schijf iH dienend als een membraan, getekend in 25 drie verschillende standen van zijn beweging tijdens het trillen van de keten volgens de uitvinding. Bij de getekende voorkeursuitvoering is de transductor getekend als gemonteerd in een Helmholtz-resonator 6U, welke de akoestische uitgang uit de transductor vergroot. Bijvoorbeeld is een transductorstelsel met een piezo-elektrisch element gemonteerd in een 30 akoestische HefJioltz-resonantiekamer beschreven Amerikaanse octrooischrift H.0U2.8U5.

In bedrijf wordt storing van een indringing gedetecteerd door het piezo-elektrische element 12, waardoor de transductor 10 in beweging wordt gesteld. Deze beweging vormt een spanning op de klemmen 1 35 en 2. De spanning van de klemmen 1 en 2 wordt toegevoerd over de basis- 7906836 7 emittersunction van de transistor 38. Indien hij van een voldoende sterkte is voor het overwinnen van de drempelspanning op de transistor 38, is de transductoruitgangsspanning werkzaam om de transductor 38 in te schakelen om deze geleidend te maken. Wanneer dus de transistor 38 naar een 5 geleidende toestand wordt geschakeld, dient de resulterende spanning geleverd door delerweerstanden 1+2 en 1+0 bij de basis van de transistor kk voor het schakelen van deze tweede versterker in een geleidende toestand.

Als de transistor 1+1+ is ingeschakeld, wordt de spanning van de gelijk-spanningsbron 16 toegevoerd over de weerstandsdeler 1+6 - 50, welke op zijn 10 beurt een spanning levert over de transductoraandrij fklemmen 3 en 2.

Deze aandrijfspanning versterkt de beweging van de transductor, welke oorspronkelijk was begonnen met de indringerstoring. Terwijl dus de normale ruststand van de transductor 10 is getekend in figuur 2b, is de door storing geïnduceerde versterkte stand van de transductor aangegeven in 15 bijvoorbeeld figuur 2a. De aandrijfspanning uit de versterkerketen dwingt de afbuiging van de transductor naar een stand, welke balanceert met de mechanische veerkrachten van de metalen schijf ll+ met de piezo-elektrische krachten, uitgeoefend op de transductor uit de voedingsbron. Het is ook mogelijk vanwege de traagheid van de metalen schijf 11+, dat de beweging 20 van de transductor zal worden uitgevoerd voorbij deze balanceerkracht. Ondertussen is de spanning, welke eerst optrad over de klemmen 1 en 2 van de transductor, gereduceerd door lek via de basis-emitterjunction van de transistor 38 en de diode 60. Wanneer deze spanning voldoende laag is gezakt, wordt de transistor 38 en dus de transistor 1+1+ af geschakeld. De 25 lading overgebleven over de klemmen 2 en 3 van de transductor, welke werd geleverd gedurende het aandrijfdeel van de cyclus, wordt nu ontladen via de weerstanden 1+8 en 50. De transductor ontspant zich mechanisch vanaf zijn maximum aangedreven afbuiging, zie figuur 2a, keert terug naar zijn neutrale stand in figuur 2b en wordt door traagheid gevoerd naar een terug-30 waartse afbuiging volgens figuur 2c. Deze laatste beweging veroorzaakt een spanning op de verschillende klemmen van de transductor, welke zijn omgekeerd ten opzichte van de oorspronkelijk aangedreven toestand. Deze spanning zorgt voor verdere uitgeschakelde voorspanning van de transistor 38. De transductor buigt nu af totdat de kinetische energie van het mechani-35 sche stelsel is omgezet in spanningsenergie, op welk tijdstip hij zijn zwaaien 7906636 * 8 stopt en terugwaarts loopt via de terugvaartse stand gaande naar het neutrale punt en de cyclus voltooiend. Bij terugkeer naar zijn oorspronkelijke stand is de spanning gevormd over de klemmen 1 en 2 nu van de juiste polariteit en sterkte om de transistors 38 en kU in te schakelen, waardoor ^ de transductor veer wordt aangedreven en een volledige cyclus wordt voltooid.

Bij een voorkeursuitvoering is de frequentie van de trillingen voor een audio-alarm in de nabijheid van 2 tot-3 kHz. De schakeling kan echter ook zo worden ontworpen, dat de trillingen ultrasonore frequen-10 ties hebben boven het normale wenselijke gehoor voor het overdragen van informatie naar andere opneemorganen. Indien aan de andere kant de uitgang in het hoorbare gebied ligt, dient de inrichting als een alarm op-zich. Zoals gezegd, kan voor het verder versterken van de akoestische uitgang uit de transductor, een akoestische Helmholtz-resonator worden gekoppeld ^ met de inrichting.

Afgezien van het aktiveren van het transductoralarm, wordt de spanning, gevormd over de weerstand 50 gedurende de geleidende toestand van de transistor W, toegevoerd naar de regelpoort van de triac 2k.

De spanningsimpulsen uit deze verbinding naar de poort van de triac zijn 2Q voldoende om de triac in te schakelen in een geleidende toestand, waardoor de wisselstroomklemmen 18 en 20 geleidend worden verbonden met de uit-gangsklemmen 22. Deze wisselstroomuitgang 22, geregeld door de schakelaar 2b, kan dan worden gebruikt voor het aandrijven van andere onderdelen van een inrichting zoals luidalarm, televisie-ontvangers, gloeilampen of __ radiozenders voor het uitzenden van indringerinformatie naar andere ge-bieden.

Figuur 3 toont een alternatieve uitvoering van een trans-ductorketen volgens de uitvinding, waarbij een transductor 11 wordt gebruikt, welke niet een terugkoppellus omvat. Dit betekent dat de in-2o richting 11 een piezo-elektrisch element 13 omvat met slechts twee klemmen 1* en 5 en gemonteerd op een membraan 15. Alle ketenelementen in figuur 3 hebben dezelfde verwijzingscijfers als overeenkomende elementen van figuur 1 met dezelfde waarden en functies als in figuur 1. In het geval van figuur 3 echter omvat de spanningsdeler tussen de collector van de tran-2^ sistor bb en de negatieve klem 36 weerstanden 66 en 68, waarvan het ver- 7906636 9 bindingspunt is verbonden met de klem 5 van de transductor 11. De trans-ductorklem 5 is ook verbonden via een wisselstroomkoppelcondensator 70 naar de basis van de transistor 38. De klem 1+ van de transductor is verbonden met de negatieve klem 36 van de gelijkspanningsbron. Bij deze in-5 richting worden de spanningsimpulsen van de trillende transductor gekoppeld via de condensator 70 voor het inschakelen van transistor 38, welke indien geleidend, ook zorgt voor het omschakelen van de transistor W naar een geleidende toestand. De resulterende spanning bij het verbindingspunt van de weerstanden 66 en 68 wordt dan toegevoerd aan de aandrijfklem 5 10 van de transductor. Aldus levert de klem 5 zowel aandrijf- als uitgangs-functies voor de transductor. De condensator 70 dient voor het blokkeren van gelijkstroom tussen de klem 5 en de basis van transistor 38.

De spanningsimpulsen voor de regelpoort van de triac 2b worden gevormd door een serieketen, verbonden tussen de collector van de 15 transistor UU en de negatieve klem 36 en omvat een diode 72 voor het isoleren van elektrische storingen op de wisselstroomlijn, een weerstand 7^ en een weerstand 78. De regelpoort van de schakelaar 2b is verbonden met het verbindingspunt tussen de weerstanden 7^ en j6.

Figuur 1* toont een verdere uitvoeringsvorm van de trans-20 ductorketen volgens de uitvinding, welke de voordelen levert van verhoogde aandrijving en gereduceerd vermogensverbruik ten opzichte van de uitvoeringen van figuren 1 en 3. De schakeling volgens figuur U komt min of meer overeen met die van figuur 1, doordat de gelijkspannings- en versterker-inrichting wordt gebruikt in samenhang met een transductor met het drie-25 klemmige piezo-elektrische element 12 gemonteerd op het membraan b. In ~~ figuur b zijn echter de polariteiten omgekeerd en wordt een inrichting met twee transistors gebruikt tussen de eerste schakelversterker en de transductor. Terwijl in figuur 1 de transistor 38 van een NPN-soort is, is de betreffende transistor 138 in figuur b van een PHP-soort en waar de 30 transistor van figuur 1 van een PNP-soort is, is de betreffende transistor 1½ van figuur 1* een NPN-soort.

Volgens figuur b zijn de klemmen 18 en 20 van de wissel-stroombron verbonden met een gelijkspanningsbron 116 en via een triac 2b (verbonden met de klem 20) met een visselstroomuitgang 22. De gelijk-35 spanningsbron omvat weerstand 126, diode 128, filtercondensator 130 en 7906636 10 - V * /

Zener-diode 132. Overeenkomstig zijn de klemmen 13^ en 136 de positieve en negatieve uitgangen van de gelijkstroombron. De transistor 138 is in serie verbonden met de delerweerstanden 1^0 en 1^2 over de gelijkspannings-uitgang en de basis van de transistor 138 is verbonden met een voorspan-5 ningsketen met veerstanden 15^» 156 en 158 en een diode 160. De basis van de transistor 144 is verbonden met het verbindingspunt tussen de veerstanden 1^0 en 1½. De klem 1 van de transductor 10 is verbonden met de positieve gelijkspanningsklem 13^ en de transductorklem 2 is gekoppeld via een veerstand 152 met de basis van de transistor 138. De veerstand 152 jq verkt op dezelfde vijze als de veerstand 52 van figuur 1 en storingsbe- invloeding van de transductor 10 levert een voldoende spanning, velke indien toegevoerd aan de basis van de transistor 138 via de veerstand 152, zorgt dat de transistor 138 geleidend vordt. De geleiding van de transistor 138 veroorzaakt het inschakelen van de transistor 1M in de geleiden-^ de toestand. De condensator 162 over de emitter-basisjunction van de transistor 1¼¾ heeft dezelfde functie als de condensator 62 van figuur 1.

In het geval van figuur 1* vordt de resterende schakeling als volgt gewijzigd. De emitter-collector van de transistor 1M is in serie verbonden met een diode 178 en de emitter-collector van een NPN-transistor 2Q 180 over de gelijkspanningsbrön, terwijl de anode van de diode 178 is verbonden met de emitter van de transistor 180 en de kathode van de diode is verbonden met de collector van de transistor Aldus is de functie van de diode 178 om de transistor 180 in een niet-geleidende toestand (uitgeschakeld) te houden wanneer de transistor 1^1+ geleidend is (ingescha-keld). De collector van de transistor is ook verbonden met de basis van de transistor 180 en via een weerstand 182 met de positieve gelijkspanningsklem 131». Deze basisketen voor transistor 180 zorgt dat deze transistor geleidend wordt gemaakt (ingeschakeld) wanneer de transistor ihh niet-geleidend wordt gemaakt (uitgeschakeld).

20 De emitter van de transistor 180 is ook verbonden via een veerstand 18U met de klem 3 van de transductor en via een veerstand 186 met de negatieve gelijkspanningsklem 136. Wanneer daarom in bedrijf de uitgang van de transductor zorgt dat de transistor 138 wordt' ingeschakeld, waardoor de transistor 1¾¾ vordt omgeschakeld naar de geleidende toestand, 25 Zal de transistor 180 uitgeschakeld blijven en een aandrijfspanning vor- 7906636 11 den toegevoerd via de veerstand 18¾ naar de klem 3 van de transductor. Wanneer de richting van de transductorafbuiging omkeert en daardoor zorgt dat de transistors 138 en 1¾¾ worden uitgeschakeld, zal de transistor 180 in een geleidende toestand worden geschakeld, waardoor snel de opgezamelde rj energie in het piezo-elektrische element van de transductor 10 wordt ontladen. Deze snelle ontladingswerking van de afwisselend geleidende transistor 180 heeft het effect van het vergroten van de aandrijving op het transductorelement en het verminderen van het totale vermogensverbruik in de oscillatorketen.

jq De aktivering van de regelpoort van de triac 2¾ wordt gele verd door een serie-uitgangsinrichting met weerstand 188, condensator 190 en weerstand 192, verbonden in die volgorde tussen de emitter van de transistor 180 en de positieve gelijkspanningsklem 13¾. De regelpoortelektrode van de schakelaar 2¾ is verbonden met het verbindingspunt tussen de weer-.jtj stand 192 en de condensator 190. Het doel van de condensator 190 is het verkorten van de poortimpuls toegevoerd aan de triac 2¾ wanneer de transistor 1¾¾ geleidend is, waardoor vermogensverbruik verder wordt verminderd.

Ofschoon de beschreven transductorketens kunnen worden ge-2Q maakt met componentwaarden in gebieden geschikt voor elke speciale toepassing, zijn de navolgende waarden geschikt voor een transductorketen van figuur h volgens de uitvinding.

Piezo-elektrische transductor 10 Gulton P.N. 101 FB/G 1512 CATT, frequentie 2900 Hz 25 geregelde schakelaar 2¾ Triac Teccor type Q200¾F312, 200 volt, ¾ amp.

weerstand 126 3,3 k-ohm, 2 watt diode 128 1^00¾ condensator 130 ¾7 microfarad, 63 volt 30 Zener-diode 132 11^753 transistor 138 2N3906 weerstanden 1h0, 152, 182 en 186 10 k-ohm, 1/¾ watt transistors 1¾¾ en 180 2S390k weerstand ^2 1 k-ohm, 1/¾ watt 35 weerstand 15¾ 100 k-ohm, 1/¾ watt weerstand 156 en 188 2 k-ohm, 1/¾ watt 7906636 /- 12 weerstand 158 1 Megohm, 1/¾ watt dioden 160 en 178 1ΝΜ^8 condensator 1Ó2 0,0^7 microfarad, 25 volt keramisch 5 weerstand 18¾ 120 ohm, 1/2 watt condensator 190 0,01 microfarad + 20 100 volt weerstand 192 220 ohm, 1/¾ watt

Het zal duidelijk zijn dat variaties mogelijk zijn binnen het kader van de uitvinding.

7906636

Claims (9)

1. Audio-transductorketen aansprekend op het detecteren van geluid boven een vooraf bepaald drempelniveau voor het leveren van een alarm, met het kenmerk, dat een elektro-akoestische transductor met een aantal klemmen aanwezig is, een gelijkspanningsbron, een eerste schakel-versterker gekoppeld met de geli jkspanningsbron en voorgespannen om normaal niet-geleidend te zijn, organen voor het koppelen van de spannings-uitgangsklemmen van de transductor met de ingang van de eerste versterker waardoor aktivering van de transductor door geluid boven het vooraf be-10 paalde drempelniveau veroorzaakt dat een spanning van voldoende sterkte wordt aangelegd aan de eerste versterker voor het overwinnen van de voor-spanning daarop en de eerste versterker geleidend te maken waardoor het drempelniveau wordt bepaald door de gekozen voorspanning van de eerste versterker, en organen voor het koppelen van de uitgang van de eerste schakel-^ versterker voor het aandrijven van de klemmen van de transductor, waardoor deze keten een drempelomschakeloscillator vormt.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een wisselspanningsbron aanwezig is, een wisselspanningsuitgang, een geregelde schakelaar is verbonden tussen de wisselspanningsbron en de wissel- 2q spanningsuitgang en voorzien van een regelklem om de schakelaar geleidend te maken tengevolge van een daaraan toegevoerd spanningssignaal, en organen voor het koppelen van de uitgang van de eerste versterker met de regelklem van die schakelaar.

3. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat gj. de gelijkspanningsbron is voorzien van gelijkrichtorganen gekoppeld met de wisselstroombron. 1*. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laatstgenoemde koppelorganen bestaan uit een tweede sehakelversterker en een eerste spanningsdeler verbonden over de gelijkspanningsbron terwijl 2q de uitgang van de eerste versterker is gekoppeld met de ingang van de tweede versterker, terwijl de tweede versterker is voorgespannen in niet-geleidende toestand wanneer de eerste versterker niet-geleidend is en geleidend wordt gemaakt wanneer de eerste versterker geleidend is, en de spanningsdeler is gekoppeld met de aandrijfklemmen van de transductor. 2^ 5· Schakeling volgens conclusie k, met het kenmerk, dat 7906636 1¾ ✓ de transductor is voorzien van een door een membraan gedragen piezo-elektrisch element met een aantal klemmen, de eerste en tweede schakel-versterkers respectievelijk zijn voorzien van eerste en tweede transistors, elk met een basis, een collector en een emitter, terwijl de gelijkspan-5 ningsbron eerste en tweede klemmen heeft, een tweede spanningsdeler en de collector-emitter van de eerste transistor in serie zijn verbonden in die volgorde over de eerste en tweede kleumen van de gelijkspanningsbron, de basis van de tweede transistor is verbonden met tweede spanningsdeler, de emitter-collector van de tweede transistor en de eerste spanningsdeler 1Q in serie zijn verbonden in die volgorde over de eerste en tweede klemmen van de gelijkspanningsbron, en organen voor het koppelen van de trans-ductoruitgang met de ingang van de eerste versterker zijn voorzien van middelen verbonden tussen een klem van de transductor en de basis van de eerste transistor.

6. Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de voorspanning van de eerste transistorversterker instelbaar is door middel van een potentiometer gekoppeld over de klemmen van de gelijkspanningsbron en een variabele aftakking heeft gekoppeld met de basis van de eerste transistor waarbij de potentiometer zorgt voor de selectie van het vooraf 2Q bepaalde drempelniveau.

7· Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de transductor eerste, tweede en derde klemmen heeft, terwijl de organen voor het koppelen van de transductoruitgang met de ingang van de eerste versterker zijn voorzien van een weerstand verbonden tussen de eerste klem van de transductor en de basis van de eerste transistor, en middelen verbonden tussen de tweede klem van de transductor en de tweede klem van de gelijkspanningsbron, terwijl de derde klem van de 'transductor is verbonden met de eerste spanningsdeler.

8. Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de 2q transductor eerste en tweede klemmen heeft, terwijl de organen voor het koppelen van de transductoruitgang van de eerste versterker zijn voorzien van een condensator verbonden tussen de eerste klem van de transductor en de basis van de eerste transistor, en middelen verbonden tussen de tweede klem van de transductor en de tweede klem van de gelijkspanningsbron, 25 terwijl de eerste klem van de transductor ook is verbonden met de eerste 7906636 spanningsdeler.

9. Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de transductor is gemonteerd binnen een akoestische Helmholtz-resonantie-kamer. ^ 10. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transductor is voorzien van een door een membraan gedragen piezo-elek-trisch element met eerste, tweede en derde klemmen, de eerste schakelversterker is voorzien van een eerste transistor met een basis, collector en emitter, de gelijkspanningsbron eerste en tweede klemmen heeft, een jq spanningsdeler en een collector-emitter van de eerste transistor in serie zijn verbonden in die volgorde over de eerste en tweede klemmen van de gelijkspanningsbron, de laatstgenoemde koppelorganen bestaan uit tweede en derde transistors elk met een basis, collector en emitter, en een diode, waarbij de emitter-collector van de tweede transistor, deze diode en de ^ emitter-collector van de derde transistor in serie zijn verbonden in die volgorde tussen de eerste en tweede klemmen van de gelijkspanningsbron, terwijl de basis van de tweede transistor is verbonden met de spanningsdeler en de verbinding tussen de diode en de collector van de tweede transistor is aangesloten aan de basis van de derde transistor en via een 20 eerste weerstand met de tweede klem van de gelijkspanningsbron, terwijl de tweede transistor is voorgespannen om niet-geleidend te zijn wanneer de eerste transistor niet-geleidend is en te worden omgeschakeld naar een geleidende toestand wanneer de eerste transistor wordt omgeschakeld naar een geleidende toestand, waarbij de diode de derde transistor handhaaft in gtj een niet-geleidende toestand wanneer de tweede transistor geleidend is en de basisverbindingen-van de derde transistor deze derde transistor geleidend maken wanneer de tweede transistor niet-geleidend is, waarbij de organen voor het koppelen van de transductoruitgang met de ingang van de eerste versterker zijn voorzien van een tweede weerstand verbonden tussen 2Q de eerste klem van de transductor en de basis van de eerste transistor, en organen voor het verbinden van de tweede klem van de transductor met de tweede klem van de gelijkspanningsbron, terwijl de derde klem van de transductor is verbonden via een derde weerstand met de emitter van de derde transistor, waarbij de emitter van de derde transistor is verbonden via 2^ een vierde weerstand met de eerste klem van de gelijkspanningsbron. 7906636 ✓ A*

11. Schakeling volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat een wisselspanningsbron aanwezig is, een wisselspanningsuitgang, een geregelde schakelaar verbonden tussen de wisselspanningsbron en de wisselspanningsuitgang en voorzien is van een regelklem om de schakelaar geleidend te 5 maken tengevolge van een daaraan toegevoerde spanningsimpuls, een vijfde weerstand, een condensator en een zesde weerstand in serie verbonden in die volgorde tussen de emitter van de derde transistor en de tweede klem van de gelijkspanningsbron, en organen voor het verbinden van de verbinding tussen de condensator en de zesde weerstand met de regelklem van de scha-10 kelaar.

12. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening, 7906636 'A\ wV v.