RU54450U1 - SMOKE FIRE DETECTOR - Google Patents
SMOKE FIRE DETECTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU54450U1 RU54450U1 RU2006102670/22U RU2006102670U RU54450U1 RU 54450 U1 RU54450 U1 RU 54450U1 RU 2006102670/22 U RU2006102670/22 U RU 2006102670/22U RU 2006102670 U RU2006102670 U RU 2006102670U RU 54450 U1 RU54450 U1 RU 54450U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- detector
- comparison circuit
- binary counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области пожарной сигнализации и может быть использована в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения. Суть изобретения состоит в том, что дымовой пожарный извещатель, содержащий элемент односторонней проводимости, вход которого подключен к первой клемме для присоединения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма и входом токоограничительного элемента, выход которого подключен ко входу интегратора и к первому выводу конденсатора, второй вывод которого соединен со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации и со вторым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, выход которого подключен к индикатору, а вход - к выходу двоичного счетчика, к С-входу этого счетчика и ко входу тактового генератора, первый выход которого подключен к V-входу двоичного счетчика, второй выход тактового генератора - к первому входу схемы сравнения, а третий выход тактового генератора - ко входу токового ключа, выводы питания которого соединены с соответствующими выводами конденсатора, выход схемы сравнения соединен с R-входом двоичного счетчика, второй вход схемы сравнения подключен через пороговый элемент к выходу усилителя импульсов постоянного тока, первый вывод питания которого соединен с выходом интегратора, а второй вывод питания - со вторым выводом конденсатора, третий вход схемы сравнения подключен к выходу схемы сбрасывания по напряжению питания, а к выходам токового ключа подключен излучающий инфракрасный диод, который оптически связан через камеру со светопоглощающими стенками с фотодиодом, согласно полезной модели, The utility model relates to the field of fire alarm and can be used in fire alarm systems to detect an increase in the optical density of air by the scattering intensity of light infrared radiation. The essence of the invention lies in the fact that a smoke detector containing a one-way conduction element, the input of which is connected to the first terminal for connection to the fire alarm loop, and the output is connected to the first power supply terminal of the smoke detector and the input of the current-limiting element, the output of which is connected to the input integrator and to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to the second terminal for connection to the fire alarm loop and to the second output of the power supply a generator of a smoke registration signal, the output of which is connected to the indicator, and the input to the output of the binary counter, to the C-input of this counter and to the input of the clock generator, the first output of which is connected to the V-input of the binary counter, the second output of the clock generator - to the first the input of the comparison circuit, and the third output of the clock generator to the input of the current switch, the power leads of which are connected to the corresponding terminals of the capacitor, the output of the comparison circuit is connected to the R-input of the binary counter, the second input of the comparison circuit is connected n through the threshold element to the output of the DC pulse amplifier, the first power output of which is connected to the output of the integrator, and the second power output to the second output of the capacitor, the third input of the comparison circuit is connected to the output of the reset circuit by the supply voltage, and the radiating key is connected to the outputs of the current switch an infrared diode that is optically coupled through the camera with light-absorbing walls to a photodiode, according to a utility model,
дополнительно содержит резистор и фильтр верхних частот, выход которого подключен ко входу усилителя импульсов постоянного тока, а ко входам фильтра высоких частот подключены параллельно соединенные выводы фотодиода и резистора. Благодаря применению фильтра высоких частот плавные изменения расхождения потенциалов на выводах резистора не изменяют сигнала на выходе усилителя импульсов постоянного тока. Поэтому увеличение верхней границы рабочей температуры извещателя до верхней границы рабочей температуры фотодиода не приводит к ошибочному срабатыванию извещателя. Фоновая засветка от естественных или искусственных источников освещения, проникающая в камеру со светопоглощающими стенками через щели для прохождения дыма, увеличивает суммарное значение фото-эдс, выделяющееся на резисторе, но практически не изменяет импульсную составляющую за счет инфракрасного излучения диода. Таким образом, при удельной плотности воздуха ниже порогового значения извещатель будет оставаться в дежурном режиме работы в условиях высокой фоновой освещенности. Извещатель будет оставаться в дежурном режиме работы даже в условиях значительных перепадов фоновой освещенности, так как вероятность ошибочного срабатывания извещателя будет довольно маленькой благодаря временной селекции, осуществляемой схемой сравнения. Кроме того, использование фотодиода как источника фото-эдс разрешает значительно сократить размеры электрической цепи нагрузки фотодиода и тем самым сократить уровень электромагнитных наведении в этой цепи.additionally contains a resistor and a high-pass filter, the output of which is connected to the input of a DC pulse amplifier, and parallel-connected terminals of the photodiode and resistor are connected to the inputs of the high-pass filter. Thanks to the use of a high-pass filter, smooth changes in the potential difference at the resistor terminals do not change the signal at the output of the DC-pulse amplifier. Therefore, increasing the upper limit of the operating temperature of the detector to the upper limit of the operating temperature of the photodiode does not lead to erroneous operation of the detector. Background illumination from natural or artificial light sources penetrating a camera with light-absorbing walls through slots for smoke passage increases the total value of the photo-emf emitted on the resistor, but practically does not change the pulse component due to the infrared radiation of the diode. Thus, at a specific air density below the threshold value, the detector will remain in standby mode of operation in conditions of high background illumination. The detector will remain in standby mode even in conditions of significant differences in background illumination, since the probability of an erroneous operation of the detector will be quite small due to the time selection carried out by the comparison circuit. In addition, the use of a photodiode as a source of photo-emf can significantly reduce the size of the electrical circuit of the load of the photodiode and thereby reduce the level of electromagnetic guidance in this circuit.
Description
Полезная модель относится к области пожарной сигнализации и может быть использована в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния инфракрасного излучения.The utility model relates to the field of fire alarm and can be used in fire alarm systems to detect an increase in the optical density of air by the scattering intensity of infrared radiation.
Известны пожарные извещатели, оптические датчики дыма и устройства регистрации дыма, которые работают по принципу периодического излучения импульсов инфракрасного излучения и последующего их приема, усиления и обработки полученного сигнала разными способами, которые формируют сигнал о наличии или отсутствии дыма (журнал "Системы безопасности связи и телекоммуникации", 2000, 33, с.65).Fire detectors, optical smoke detectors and smoke detection devices are known that operate on the principle of periodically emitting infrared radiation pulses and then receiving, amplifying and processing the received signal in different ways, which generate a signal about the presence or absence of smoke (Journal of Communication and Telecommunication Security Systems ", 2000, 33, p. 65).
Известно устройство регистрации дыма (патент Российской Федерации RU 2221278, 7 G 08 B 17/10, опубл. 2004.01.10), содержащее тактовый генератор, излучатель, связанный через оптическую камеру со светопоглощающими стенками с фотоприемником, схему сбрасывания, формирователь сигнала регистрации дыма. Кроме того, устройство содержит схему синхронного детектирования, схему сравнения и запоминания, которая выполнена в виде первого и второго двоичных счетчиков, причем V-вход и R-вход первого двоичного счетчика схемы сравнения и запоминания соединены с соответствующими выходами тактового генератора, выход первого двоичного счетчика параллельно связан со входом излучателя, V-входом второго двоичного счетчика схемы сравнения и запоминания и первым входом схемы синхронного детектирования, второй и третий входы которой связаны соответственно с выходами фотоприемника и схемы сбрасывания, а выход - с R-входом второго двоичного счетчика схемы сравнения и A device for detecting smoke (patent of the Russian Federation RU 2221278, 7 G 08 B 17/10, publ. 2004.01.10) containing a clock generator, an emitter connected through an optical camera with light-absorbing walls with a photodetector, a reset circuit, a signal conditioning signal generator. In addition, the device contains a synchronous detection circuit, a comparison and memory circuit, which is made in the form of the first and second binary counters, and the V-input and R-input of the first binary counter of the comparison and memory circuits are connected to the corresponding outputs of the clock generator, the output of the first binary counter connected in parallel with the input of the emitter, the V-input of the second binary counter of the comparison and memory circuit and the first input of the synchronous detection circuit, the second and third inputs of which are connected respectively but with the outputs of the photodetector and dropping circuits, and output - with R-input of the second binary counter and a comparison circuit
запоминания, выход второго двоичного счетчика схемы сравнения и запоминания связан с С-входами обоих счетчиков и со входом формирователя сигнала регистрации дыма.storing, the output of the second binary counter of the comparison and storing circuit is connected with the C-inputs of both counters and with the input of the shaper of the smoke registration signal.
Недостатком известного устройства является низкая достоверность его работы при больших уровнях фоновой освещенности естественными или искусственными источниками освещения, а также - при повышенном значении верхней границы рабочей температуры извещателя, например - до 75°С, когда фотоприемник не обеспечивает деление импульсных сигналов от инфракрасного излучателя и от видимого света, проникающего в камеру со светопоглощающими стенками через щели для прохождения дыма, а также от тока утечки фотоприемника, вызванного повышенной температурой.A disadvantage of the known device is the low reliability of its operation at high levels of background illumination by natural or artificial light sources, as well as with an increased value of the upper limit of the operating temperature of the detector, for example, up to 75 ° C, when the photodetector does not provide division of pulsed signals from an infrared emitter and from visible light penetrating a chamber with light-absorbing walls through slots for the passage of smoke, as well as from the leakage current of the photodetector caused by increased temperature tour.
Наиболее близким к предложенному решению является выбранный как прототип дымовой пожарный извещатель (Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный ИП212-41Г ТУ 4371-005-12215496-00; Паспорт 4371-005-12215496-00 ПС), содержащий элемент односторонней проводимости, вход которого подключен к первой клемме для присоединения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма и входом токоограничительного элемента, выход которого подключен ко входу интегратора и к первому выводу конденсатора, второй вывод которого соединен со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации и со вторым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, выход которого подключен к индикатору, а вход - к выходу двоичного счетчика, к С-входу этого счетчика и ко входу тактового генератора, первый выход которого подключен к V-входу двоичного счетчика, второй выход тактового генератора - к первому входу схемы сравнения, а третий выход тактового генератора - ко входу токового ключа, выводы питания которого соединены с соответствующими выводами конденсатора, выход схемы сравнения соединен с R-входом двоичного счетчика, второй вход схемы сравнения подключен Closest to the proposed solution is a smoke detector that was selected as a prototype (Optoelectronic smoke smoke detector IP212-41G TU 4371-005-12215496-00; Passport 4371-005-12215496-00 PS), containing a single-sided conductivity element, the input of which is connected to the first terminal for connecting to the fire alarm loop, and the output is connected to the first power supply terminal of the smoke detector and the input of the current-limiting element, the output of which is connected to the integrator input and to the first condensate output a, the second output of which is connected to the second terminal for connecting to the fire alarm loop and to the second power supply output of the smoke detector, whose output is connected to the indicator, and the input to the output of the binary counter, to the C-input of this counter and to the input of the clock generator the first output of which is connected to the V-input of the binary counter, the second output of the clock generator - to the first input of the comparison circuit, and the third output of the clock generator - to the input of the current switch, the power leads of which are connected to the current capacitor outputs, the output of the comparison circuit is connected to the R-input of the binary counter, the second input of the comparison circuit is connected
через пороговый элемент к выходу усилителя импульсов постоянного тока, первый вывод питания которого соединен с выходом интегратора, а второй вывод питания - со вторым выводом конденсатора, третий вход схемы сравнения подключен к выходу схемы сбрасывания по напряжению питания, а к выходам токового ключа подключен излучающий инфракрасный диод, который оптически связан через камеру со светопоглощающими стенками с фотодиодом, анод которого соединен со вторым выводом первого конденсатора, а катод подключен ко входу усилителя импульсов постоянного тока.through a threshold element to the output of the DC pulse amplifier, the first power output of which is connected to the integrator output, and the second power output to the second capacitor output, the third input of the comparison circuit is connected to the output of the reset circuit by the supply voltage, and emitting infrared is connected to the outputs of the current switch a diode that is optically coupled through the camera with light-absorbing walls to a photodiode, the anode of which is connected to the second output of the first capacitor, and the cathode is connected to the input of the pulse amplifier after secret current.
Недостатком этого извещателя также является низкая достоверность его работы при больших уровнях фоновой освещенности естественными или искусственными источниками освещения, а также при повышенном значении верхней границы рабочей температуры извещателя, например - до 75°С, когда на вход усилителя импульсов постоянного тока из фотодиода поступает суммарный токовый импульс от инфракрасного излучателя и от видимого света, который проникает в камеру со светопоглощающими стенками через щели для прохождения дыма, а также от тока утечки фотодиода, вызванного повышенной температурой.The disadvantage of this detector is also the low reliability of its operation at high levels of background illumination by natural or artificial light sources, as well as at a higher value of the upper limit of the detector's operating temperature, for example, up to 75 ° C, when the total current input to the input of the DC pulse amplifier pulse from an infrared emitter and from visible light that penetrates a camera with light-absorbing walls through slots for smoke passage, as well as photo leakage current diode caused by elevated temperature.
В основу предложенного решения поставлена задача повышения достоверности контроля в широком диапазоне рабочих температур извещателя, а также в условиях повышенной фоновой засветки от внешних естественных или искусственных источников освещения за счет одновременного выделения импульсного полезного сигнала перед его усилением и уменьшения уровня электромагнитных наведений на входной цепи фотодиода.The proposed solution is based on the task of increasing the reliability of monitoring in a wide range of detector operating temperatures, as well as in conditions of increased background illumination from external natural or artificial lighting sources by simultaneously emitting a useful pulse signal before amplifying it and reducing the level of electromagnetic guidance on the input circuit of the photodiode.
Поставленная задача решается тем, что дымовой пожарный извещатель, содержащий элемент односторонней проводимости, вход которого подключен к первой клемме для подсоединения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала The problem is solved in that the smoke detector containing a one-way conduction element, the input of which is connected to the first terminal for connection to the fire alarm loop, and the output is connected to the first power output of the signal conditioner
регистрации дыма и входом токоограничительного элемента, выход которого подключен ко входу интегратора и к первому выводу конденсатора, второй вывод которого соединен со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации и со вторым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, выход которого подключен к индикатору, а вход -к выходу двоичного счетчика, к С-входу этого счетчика и ко входу тактового генератора, первый выход которого подключен к V-входу двоичного счетчика, второй выход тактового генератора - к первому входу схемы сравнения, а третий выход тактового генератора - ко входу токового ключа, выводы питания которого соединены с соответствующими выводами конденсатора, выход схемы сравнения соединен с R-входом двоичного счетчика, второй вход схемы сравнения подключен через пороговый элемент к выходу усилителя импульсов постоянного тока, первый вывод питания которого соединен с выходом интегратора, а второй вывод питания - со вторым выводом конденсатора, третий вход схемы сравнения подключен к выходу схемы сбрасывания по напряжению питания, а к выходам токового ключа подключен излучающий инфракрасный диод, оптически связанный через камеру со светопоглощающими стенками с фотодиодом, согласно предложенному решению, дополнительно содержит резистор и фильтр верхних частот, выход которого подключен ко входу усилителя импульсов постоянного тока, а ко входам фильтра высоких частот подключены параллельно соединенные выводы фотодиода и резистора.smoke detection and the input of the current-limiting element, the output of which is connected to the integrator input and to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to the second terminal for connecting to the fire alarm loop and to the second power supply terminal of the smoke registration signal generator, the output of which is connected to the indicator, and the input -to the output of the binary counter, to the C-input of this counter and to the input of the clock generator, the first output of which is connected to the V-input of the binary counter, the second output of the clock generator to p the first input of the comparison circuit, and the third output of the clock generator to the input of the current switch, the power leads of which are connected to the corresponding terminals of the capacitor, the output of the comparison circuit is connected to the R-input of the binary counter, the second input of the comparison circuit is connected through the threshold element to the output of the DC pulse amplifier , the first power output of which is connected to the output of the integrator, and the second power output is connected to the second output of the capacitor, the third input of the comparison circuit is connected to the output of the reset voltage circuit of the pit according to the proposed solution, it additionally contains a resistor and a high-pass filter, the output of which is connected to the input of a DC pulse amplifier, and to the inputs of a high-pass filter connected in parallel to the connected terminals of the photodiode and resistor.
Благодаря применению фильтра высоких частот плавные изменения различия потенциалов на выводах резистора не изменяют сигнала на выходе усилителя импульсов постоянного тока и соответственно, увеличение верхней границы рабочей температуры извещателя до верхней границы рабочей температуры фотодиода не приводит к ошибочному срабатыванию извещателя. Фоновая засветка от естественных или искусственных источников освещения, которая проникает в камеру со светопоглощающими стенками Due to the use of a high-pass filter, smooth changes in the potential difference at the resistor terminals do not change the signal at the output of the DC-pulse amplifier and, accordingly, increasing the upper limit of the operating temperature of the detector to the upper limit of the working temperature of the photodiode does not lead to erroneous operation of the detector. Background illumination from natural or artificial light sources that penetrates the camera with light-absorbing walls
через щели для прохождения дыма увеличивает суммарное значение фото-эдс, которое выделяется на резисторе, но практически не изменяет импульсную составную за счет инфракрасного излучения диода. Таким образом, при удельной плотности воздуха ниже порогового значения извещатель будет оставаться в дежурном режиме работы в условиях высокой фоновой освещенности. Извещатель будет оставаться в дежурном режиме работы даже в условиях значительных перепадов фоновой освещенности, потому что вероятность ошибочного срабатывания извещателя будет довольно маленькой благодаря временной селекции, осуществляемой схемой сравнения. Кроме того, использование фотодиода как источника фото-эдс позволяет значительно сократить размеры электрической цепи нагрузки фотодиода и тем самым сократить уровень электромагнитных наводок в этой цепи.through the slots for the passage of smoke increases the total value of the photo-emf, which is allocated on the resistor, but practically does not change the pulse component due to the infrared radiation of the diode. Thus, at a specific air density below the threshold value, the detector will remain in standby mode of operation in conditions of high background illumination. The detector will remain in standby mode of operation even in conditions of significant differences in background illumination, because the probability of an erroneous operation of the detector will be quite small due to the time selection carried out by the comparison circuit. In addition, the use of a photodiode as a source of photo-emf can significantly reduce the size of the electrical circuit of the load of the photodiode and thereby reduce the level of electromagnetic interference in this circuit.
На фигуре представлена блок-схема дымового пожарного извещателя. Дымовой пожарный извещатель содержит индикатор 1, а также клеммы 2 и 3 для подключения к шлейфу пожарной сигнализации. К первой клемме 2 подключен вход элемента 4 односторонней проводимости, выход которого соединен с первым выводом электропитания формирователя 5 сигнала регистрации дыма и входом токоограничительного элемента 6. Выход токоограничительного элемента 6 подключен к первому выводу первого конденсатора 7, выводу питания токового ключа 8 и входу интегратора 9. Выход интегратора 9 подключен к первому выводу питания усилителя 10 импульсов постоянного тока, второй вывод питания которого соединен со второй клеммой 3, вторыми выводами питания токового ключа 8 и формирователя 5 сигнала регистрации дыма. К выходам токового ключа 8 подключен излучающий инфракрасный диод 11, оптически связанный через камеру 12 со светопоглощающими стенками с фотодиодом 13. Выход формирователя 5 сигнала регистрации дыма подключен к индикатору 1, а вход - к выходу двоичного счетчика 14, к С-входу этого счетчика 14 и ко входу The figure shows a block diagram of a smoke detector. The smoke detector contains indicator 1, as well as terminals 2 and 3 for connecting to the fire alarm loop. The first terminal 2 is connected to the input of the single-sided conduction element 4, the output of which is connected to the first power supply of the smoke detector 5 and the input of the current-limiting element 6. The output of the current-limiting element 6 is connected to the first output of the first capacitor 7, the power output of the current switch 8, and the input of the integrator 9 The output of the integrator 9 is connected to the first output terminal of the amplifier 10 pulses of direct current, the second output terminal of which is connected to the second terminal 3, the second terminals of the current supply Lyucha 8 and the 5 signal recording smoke. An output infrared diode 11 is connected to the outputs of the current switch 8, which is optically connected through the camera 12 with light-absorbing walls with a photodiode 13. The output of the smoke detection signal generator 5 is connected to the indicator 1, and the input to the output of the binary counter 14, to the C-input of this counter 14 and to the entrance
тактового генератора 15, первый выход которого подключен к V-входу двоичного счетчика 14. Второй выход тактового генератора 15 соединен с первым входом схемы 16 сравнения, а третий выход - со входом токового ключа 8. Второй вход схемы 16 сравнения подключен к выходу схемы 17 сбрасывания по напряжению питания, а третий вход - через пороговый элемент 18 - к выходу усилителя 10 импульсов постоянного тока. Ко входу усилителя 10 импульсов постоянного тока подключен выход фильтра 19 высоких частот, ко входам которого подключены параллельно соединенные выводы фотодиода 13 и резистора 20.a clock generator 15, the first output of which is connected to the V-input of the binary counter 14. The second output of the clock generator 15 is connected to the first input of the comparison circuit 16, and the third output is connected to the input of the current key 8. The second input of the comparison circuit 16 is connected to the output of the reset circuit 17 according to the supply voltage, and the third input, through the threshold element 18, to the output of the amplifier 10 pulses of direct current. An output of a high-pass filter 19 is connected to the input of an amplifier 10 of DC pulses, to the inputs of which are connected the parallel-connected outputs of a photodiode 13 and a resistor 20.
На фигуре выводы питания схемы 17 сбрасывания по напряжению питания, тактового генератора 15, схемы 16 сравнения, порогового элемента 18 и двоичного счетчика 14 условно не показаны.In the figure, the power leads of the reset circuit 17 according to the supply voltage, the clock generator 15, the comparison circuit 16, the threshold element 18 and the binary counter 14 are not conventionally shown.
Дымовой пожарный извещатель работает следующим образом. При подаче напряжения питания на входные клеммы 2 и 3 через элемент 4 односторонней проводимости и токоограничительный элемент 6 осуществляется заряд накопительного конденсатора 7. Элемент 4 односторонней проводимости осуществляет защиту других элементов дымового пожарного извещателя при ошибочном подключении полярности напряжения питания шлейфу пожарной сигнализации. Пока напряжение на выводах накопительного конденсатора 7 недостаточно для нормальной работы дымового пожарного извещателя, на выходе схемы 17 сбрасывания по напряжению электропитания формируется низкий потенциальный уровень, который через схему 16 сравнения устанавливает на R-входе двоичного счетчика 14 высокий потенциальный уровень. В этом случае двоичный счетчик 14 находится в нулевом состоянии независимо от сигналов на других его входах. Формирователь 5 сигнала регистрации дыма закрыт, и индикатор 1 выключен. В то же время низкий потенциальный уровень, который поступает из выхода двоичного счетчика 14 на первый вход тактового генератора 15 и на Smoke fire detector operates as follows. When the supply voltage is supplied to the input terminals 2 and 3, the accumulator capacitor 7 is charged through the one-way conduction element 4 and the current-limiting element 6. The one-way conduction element 4 protects the other smoke detector elements when the polarity of the supply voltage is incorrectly connected to the fire alarm cable. While the voltage at the terminals of the storage capacitor 7 is not enough for the smoke detector to operate normally, a low potential level is formed at the output of the voltage drop circuit 17, which, through the comparison circuit 16, sets a high potential level at the R-input of the binary counter 14. In this case, the binary counter 14 is in the zero state, regardless of the signals at its other inputs. Smoke detection signal generator 5 is closed and indicator 1 is off. At the same time, the low potential level that comes from the output of the binary counter 14 to the first input of the clock generator 15 and to
С-вход этого же счетчика 14, разрешает роботу тактового генератора 15 и двоичного счетчика 14.C-input of the same counter 14, allows the robot clock generator 15 and the binary counter 14.
Поскольку потребление тока тактовым генератором 15 существенно зависит от напряжения питания, то для его маленького (десятки микроампер) значения необходимо, чтобы переключение схемы 17 сбрасывания по напряжению питания осуществлялось при рабочем напряжении, близким к его минимальному значению, но превышающем его. В момент изменения состояния на выходе схемы 17 сбрасывания по напряжению питания запускается тактовый генератор 15, а на R-входе двоичного счетчика 14 устанавливается потенциальный уровень, который разрешает изменение состояний двоичного счетчика 14 при перепадах напряжения на его V-входе. На выходах тактового генератора 15 формируются импульсы с периодом прохождения около одной секунды. По каждому отрицательному перепаду сигнала на первом выходе тактового генератора 15 двоичный счетчик 14 будет изменять свое состояние. Но при низком уровне удельной оптической плотности среды, когда на выходе порогового элемента 18 будет наблюдаться постоянный потенциальный уровень, импульсами, которые приходят из второго выхода тактового генератора 15 через схему 16 сравнения на R-вход двоичного счетчика 14, последний будет сбрасываться сразу же после завершения перепада на его V-входе.Since the current consumption by the clock generator 15 substantially depends on the supply voltage, for its small (tens of microamps) values it is necessary that the switching circuit 17 reset by supply voltage is carried out at an operating voltage close to its minimum value, but exceeding it. At the time of the state change at the output of the reset circuit 17 according to the supply voltage, the clock generator 15 is started, and a potential level is set at the R-input of the binary counter 14, which allows the state of the binary counter 14 to change when the voltage drops at its V-input. At the outputs of the clock generator 15, pulses are formed with a transmission period of about one second. For each negative signal drop at the first output of the clock generator 15, the binary counter 14 will change its state. But at a low level of specific optical density of the medium, when a constant potential level is observed at the output of the threshold element 18, by pulses that come from the second output of the clock generator 15 through the comparison circuit 16 to the R-input of the binary counter 14, the latter will be reset immediately after completion delta at its V-input.
Из третьего выхода тактового генератора 15 импульсы поступают на вход токового ключа 8. Токовый ключ 8 обеспечивает разряд накопительного конденсатора 7 заданной величиной тока через свой выход на излучающий инфракрасный диод 11. Величина, на которую разряжается накопительный конденсатор 7, будет зависеть от продолжительности и периода импульсов, которые появляются на третьем выходе тактового генератора 15, а также от отношения тока заряда накопительного конденсатора 7 через токоограничительный элемент 6 к току разряда этого конденсатора 7 через токовый ключ 8. Таким образом, падение напряжения, которое установилось From the third output of the clock generator 15, the pulses are fed to the input of the current switch 8. The current switch 8 provides the discharge of the storage capacitor 7 with a predetermined amount of current through its output to the radiating infrared diode 11. The value by which the storage capacitor 7 is discharged will depend on the duration and period of the pulses that appear on the third output of the clock generator 15, as well as from the ratio of the charge current of the storage capacitor 7 through the current-limiting element 6 to the discharge current of this capacitor 7 through the current switch 8. Thus, the voltage drop that has established
на накопительном конденсаторе 7, будет превышать падение напряжения на выводах питания усилителя 10 импульсов постоянного тока на величину падения напряжения на интеграторе 9. За счет этого различия потенциалов обеспечивается стойкая работа усилителя 10 импульсов постоянного тока, так как кратковременные провалы напряжения на выводах накопительного конденсатора 7 в моменты его разряда токовым ключом 8 за счет интегратора 9 не изменят режимов работы усилителя 10 импульсов постоянного тока.on the storage capacitor 7, will exceed the voltage drop at the power terminals of the amplifier 10 pulses of direct current by the value of the voltage drop at the integrator 9. Due to this potential difference, stable operation of the amplifier 10 pulses of direct current is ensured, since short-term voltage dips at the conclusions of the storage capacitor 7 in the moments of its discharge by the current switch 8 due to the integrator 9 will not change the operating modes of the amplifier 10 pulses of direct current.
Рассеянное оптической камерой 12 со светопоглощающими стенками инфракрасное излучение диода 11 поступает на фотодиод 13. Импульсы фото-эдс, выделенные на резисторе 20 через фильтр 19 высоких частот, поступают на вход усилителя 10 импульсов постоянного тока. Усиленные усилителем 10 импульсов постоянного тока импульсы по своей амплитуде и фазе будут существенно зависеть от оптической плотности воздуха в оптической камере 12. Так, при абсолютной прозрачности воздуха на выходе усилителя 10 будут присутствовать треугольные импульсы маленькой амплитуды, так как будет иметь место некоторое отражение от стенок оптической камеры 12. Импульс треугольной формы на выходе усилителя 10 импульсов постоянного тока достигает своего максимума в момент окончания импульса на третьем выходе тактового генератора 15. При маленькой амплитуде этих импульсов на выходе схемы 16 сравнения появляются импульсы сбрасывания двоичного счетчика 14. Таким образом, по каждому положительному перепаду сигнала на своем V-входе двоичный счетчик 14 будет переключаться, делая подсчет только одного импульса, и сразу будет сбрасываться от импульсов, которые приходят на его R-вход. В дежурном режиме работы, когда удельная оптическая плотность воздуха ниже установленного уровня, по каждому импульсу на втором выходе тактового генератора 15 происходит сбрасывание двоичного счетчика 14. На выходе старшего разряда двоичного счетчика 14, к которому подключен вход формирователя 5 сигнала регистрации дыма, остается низкий потенциальный The infrared radiation of the diode 11 scattered by the optical camera 12 with light-absorbing walls is fed to the photodiode 13. The photo-emf pulses isolated on the resistor 20 through the high-pass filter 19 are fed to the input of the amplifier 10 pulses of direct current. Amplified by an amplifier of 10 pulses of direct current pulses in their amplitude and phase will substantially depend on the optical density of air in the optical chamber 12. Thus, with absolute transparency of the air, triangular pulses of small amplitude will be present at the output of amplifier 10, since there will be some reflection from the walls optical camera 12. The pulse of a triangular shape at the output of the amplifier 10 pulses of direct current reaches its maximum at the end of the pulse at the third output of the clock 15. With a small amplitude of these pulses, the binary counter 14 reset pulses appear at the output of the comparison circuit 16. Thus, for each positive signal difference at its V-input, the binary counter 14 will switch, counting only one pulse, and will immediately be reset from the pulses that come to his R-input. In standby mode, when the specific optical density of air is lower than the set level, for each pulse at the second output of the clock generator 15, the binary counter 14 is reset. At the output of the highest bit of the binary counter 14, to which the input of the generator 5 of the smoke registration signal is connected, there remains a low potential
уровень, индикатор 1 не светится, а формирователь 5 сигнала регистрации дыма выключен. Извещатель остается в дежурном режиме работы, потребляя от шлейфа пожарной сигнализации, который подключен к клеммам 2 и 3, ток, величина которого ограничена токоограничительным элементом 6.level, indicator 1 does not light, and the smoke detector 5 is turned off. The detector remains in standby mode, consuming from the fire alarm loop, which is connected to terminals 2 and 3, a current whose value is limited by the current-limiting element 6.
По мере увеличения удельной оптической плотности среды увеличивается амплитуда импульсов на выходе усилителя 10 импульсов постоянного тока, пока не достигнет порогового значения переключения порогового элемента 18, при котором на R-входе двоичного счетчика 14 установится низкий потенциальный уровень, который разрешает счет импульсов, поступающие на V-вход этого счетчика 14. В этом случае по каждому импульсу на первом выходе тактового генератора 15 состояние двоичного счетчика 14 увеличивается на единицу, пока не состоится переключения старшего разряда двоичного счетчика 14, по которому запрещается дальнейший счет импульсов, что отвечает состоянию извещателя - "ПОЖАР". При наличии высокого потенциального уровня на старшем разряде двоичного счетчика 14 открывается формирователь 5 сигнала регистрации дыма, начинает светиться индикатор 1, и обеспечивается заданное потребление тока от шлейфа пожарной сигнализации, к которому подключен дымовой пожарный извещатель своими входными клеммами 2 и 3. Кроме того, этим сигналом запрещается работа тактового генератора 15. В этом состоянии значительно уменьшается потребление тока тактовым генератором 15, усилителем 10 и другими элементами схемы, в то же время благодаря току, который протекает через формирователь 5 сигнала регистрации дыма, резко уменьшается различие потенциалов между клеммами 2 и 3. Если это падение напряжения не приведет к изменению состояния сигнала на выходе схемы 17 сбрасывания по напряжению питания, то извещатель будет находиться в состоянии "ПОЖАР" бесконечно долго. Вывести извещатель из этого состояния возможно только отключением напряжения питания шлейфа пожарной сигнализации на время, достаточное As the specific optical density of the medium increases, the amplitude of the pulses at the output of the amplifier 10 of the DC pulses increases until it reaches the switching threshold of the threshold element 18, at which a low potential level is established at the R-input of the binary counter 14, which allows the count of pulses arriving at V is the input of this counter 14. In this case, for each pulse at the first output of the clock generator 15, the state of the binary counter 14 increases by one until the switchover its discharge of the binary counter 14, which prohibits the further counting of pulses, which corresponds to the state of the detector - "FIRE". If there is a high potential level at the highest level of the binary counter 14, the smoke detector 5 is opened, the indicator 1 lights up, and the specified current consumption from the fire alarm loop is provided, to which the smoke detector is connected with its input terminals 2 and 3. In addition, the signal prohibits the operation of the clock generator 15. In this state, the current consumption of the clock generator 15, the amplifier 10 and other circuit elements is significantly reduced, at the same time due to the current that flows through the smoke detection signal generator 5 sharply decreases the potential difference between terminals 2 and 3. If this voltage drop does not lead to a change in the state of the signal at the output of the reset circuit 17 according to the supply voltage, then the detector will be in the “FIRE” state infinitely long. It is possible to get the detector out of this state only by turning off the power supply voltage of the fire alarm loop for a time sufficient
для разряда накопительного конденсатора 7 к величине, при которой на выходе схемы 17 сбрасывания по напряжению питания установится низкий потенциальный уровень.for the discharge of the storage capacitor 7 to a value at which the low potential level is established at the output of the reset circuit 17 according to the supply voltage.
Предложенный извещатель может быть изготовлен с применением известных и широкоиспользуемых комплектующих изделий: резисторов, конденсаторов, транзисторов, диодов, логических микросхем. Например, двоичный счетчик может быть выполнен на микросхеме К561ИЕ10 или CD4520, а тактовый генератор и схема сравнения - на элементах микросхемы К561ТЛ1 или CD4093. Элемент односторонней проводимости может быть выполнен на диоде КД521В или аналогичном ему. Токоограничительный элемент может быть выполнен на униполярном транзисторе, формирователь сигнала регистрации - на транзисторе с большим коэффициентом усиления или на униполярном транзисторе.The proposed detector can be manufactured using well-known and widely used components: resistors, capacitors, transistors, diodes, logic circuits. For example, a binary counter can be performed on a K561IE10 or CD4520 chip, and a clock generator and a comparison circuit can be performed on elements of a K561TL1 or CD4093 chip. The element of one-sided conductivity can be performed on a KD521V diode or similar. The current-limiting element can be performed on a unipolar transistor, the shaper of the registration signal on a transistor with a large gain or on a unipolar transistor.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200503921 | 2005-04-25 | ||
| UAU200503921U UA9923U (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Smoke fire detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU54450U1 true RU54450U1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=35519359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102670/22U RU54450U1 (en) | 2005-04-25 | 2006-01-31 | SMOKE FIRE DETECTOR |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU54450U1 (en) |
| UA (1) | UA9923U (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD748984S1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-02-09 | Teisseire France Sas | Bottle |
| CN111111049A (en) * | 2019-12-19 | 2020-05-08 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | Intelligent Internet of things fire fighting device and method |
| WO2021092103A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for integrated offset voltage for photodiode current amplifier |
| US11361644B2 (en) | 2019-12-18 | 2022-06-14 | Texas Instruments Incorporated | Duty cycle tuning in self-resonant piezo buzzer |
| US11468756B2 (en) | 2020-04-02 | 2022-10-11 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit for smoke detector having compatibility with multiple power supplies |
-
2005
- 2005-04-25 UA UAU200503921U patent/UA9923U/en unknown
-
2006
- 2006-01-31 RU RU2006102670/22U patent/RU54450U1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD748984S1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-02-09 | Teisseire France Sas | Bottle |
| WO2021092103A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for integrated offset voltage for photodiode current amplifier |
| CN114902303A (en) * | 2019-11-05 | 2022-08-12 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | Apparatus for integrating offset voltage for photodiode current amplifier |
| US11361644B2 (en) | 2019-12-18 | 2022-06-14 | Texas Instruments Incorporated | Duty cycle tuning in self-resonant piezo buzzer |
| CN111111049A (en) * | 2019-12-19 | 2020-05-08 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | Intelligent Internet of things fire fighting device and method |
| US11468756B2 (en) | 2020-04-02 | 2022-10-11 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit for smoke detector having compatibility with multiple power supplies |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA9923U (en) | 2005-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU54450U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
| JP5491247B2 (en) | Proximity sensor using optical sensor | |
| JPS5816456B2 (en) | optical monitoring device | |
| Dudko et al. | Optical wake-up from power-off state for autonomous sensor nodes | |
| JP2013145133A (en) | Infrared ray measuring device | |
| JP2018068401A (en) | Light-emitting device by energy harvesting | |
| RU48658U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
| RU55184U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
| RU2295159C1 (en) | Smoke fire alarm | |
| RU2356094C1 (en) | Smoke fire alarm | |
| RU80978U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
| RU2306614C1 (en) | Smoke-sensitive alarm | |
| RU2273887C1 (en) | Smoke fire detector | |
| UA9400U (en) | Smoke fire detector | |
| RU2294018C2 (en) | Smoke detector | |
| UA16629U (en) | Smoke fire detector | |
| RU2305325C1 (en) | Smoke fire alarm | |
| JP2966541B2 (en) | Photoelectric smoke detector | |
| WO2021156102A1 (en) | A lighting arrangement with integrated sensing such as light sensing | |
| RU2273886C1 (en) | Smoke fire detector | |
| UA73596C2 (en) | Smoke detector | |
| US20070034791A1 (en) | Temperature sensing circuit | |
| RU2306613C1 (en) | Smoke-sensitive alarm | |
| RU58759U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
| RU96681U1 (en) | COMBINED, COMPENSATED OPTICAL ELECTRONIC FIRE DETECTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110124 |