RU80978U1

RU80978U1 - SMOKE FIRE DETECTOR

Info

Publication number: RU80978U1
Application number: RU2008129010/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Антонович Абушкевич; Владимир Викторович Баканов; Игорь Захарович Мисевич
Original assignee: Частное Предприятие "Артон"
Priority date: 2007-10-08
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2009-02-27
Also published as: UA31708U

Abstract

Полезная модель относится к области пожарной сигнализации и может быть использована в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеивания инфракрасного излучения. Суть полезной модели состоит в том, что дымовой пожарный извещатель, который содержит две клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, элемент односторонней проводимости, формирователь сигнала регистрации дыма, индикатор, конденсатор, общую шину и шину питания, тактовый генератор, два регистра сдвига, два интегратора, два фильтра высокой частоты, предельный элемент, логичные элементы: И, ИЛИ, И-НЕ, схему сброса по напряжению питания, усилитель, фотодиод, токовый ключ, инфракрасный излучающий диод, камеру со светопоглощающими стенками, который отличается тем, что дополнительно содержит третий интегратор, а также ограничитель тока и напряжения. За счет интегратора и ограничителя тока и напряжения с их связями с другими элементами схемы обеспечивается температурная стабилизация чувствительности извещателя.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 intensity of dispersion of infrared radiation. The essence of the utility model is that a smoke detector that contains two terminals for connecting to a fire alarm loop, a one-way conduction element, a smoke detector, an indicator, a capacitor, a common bus and a power bus, a clock, two shift registers, two integrator, two high-pass filters, limit element, logical elements: AND, OR, AND-NOT, supply voltage reset circuit, amplifier, photodiode, current switch, infrared emitting diode, camera with light-absorbing walls kami, which differs in that it additionally contains a third integrator, as well as a current and voltage limiter. Due to the integrator and the current and voltage limiter with their connections with other circuit elements, temperature stabilization of the detector sensitivity is provided.

Description

Полезная модель относится к области пожарной сигнализации и может быть использована в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеивания 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 intensity of dispersion of infrared radiation.

Известные пожарные извещатели, оптические датчики дыма и устройства регистрации дыма, которые работают по принципу периодического излучения импульсов инфракрасного излучения и последующего приема, усиления, и обработки полученного сигнала разными способами, формируя сигнал о наличии или отсутствии дыма (см. журнал "Системы безопасности связи и телекоммуникации", 2000, 33, с.65).Known fire detectors, optical smoke detectors and smoke detectors, which operate on the principle of periodic emission of infrared radiation pulses and subsequent reception, amplification, and processing of the received signal in different ways, generating a signal about the presence or absence of smoke (see the journal "Communication security systems and telecommunications ", 2000, 33, p.65).

Известный дымовой пожарный извещатель (Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный ИП212-201 "ДЫМ-1" Руководство по эксплуатации ИЦМГ.425231.001 РЭ, ТУ У 31.6-19127306-043:2003), который содержит две клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, к первой из которых подключен вход элемента односторонней проводимости, выход которого соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, второй вывод электропитания которого соединен с общей шиной и со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход - с индикатором, выход тактового генератора соединен со счетным входом первого регистра сдвига, выход которого соединен с входом первого интегратора, информационный вход этого регистра подключен к шине питания, к которой подключены первые выводы питания тактового генератора, регистров сдвига, порогового элемента, логических элементов: И, ИЛИ, И-НЕ, вторые выводы питания которых соединены с общей шиной, вход сброса первого регистра сдвига через элемент ИЛИ соединен с выходом старшего разряда второго регистра сдвига и входом формирователя сигнала регистрации дыма, выход первого разряда второго регистра сдвига через первый фильтр высокой частоты подключен к первому входу элемента И-НЕ, Known smoke detector (Optoelectronic smoke detector IP212-201 "DYM-1" Operation Manual ИЦМГ.425231.001 РЭ, ТУ У 31.6-19127306-043: 2003), which contains two terminals for connecting to the fire alarm loop, to the first of which is connected to the input of the one-way conduction element, the output of which is connected to the first power supply terminal of the smoke detector, the second power supply is connected to the common bus and to the second terminal for connection to the fire alarm loop, and the output d - with an indicator, the output of the clock generator is connected to the counting input of the first shift register, the output of which is connected to the input of the first integrator, the information input of this register is connected to the power bus, to which the first power leads of the clock generator, shift registers, threshold element, logic elements are connected : AND, OR, AND-NOT, the second power pins of which are connected to the common bus, the reset input of the first shift register through the OR element is connected to the high-order output of the second shift register and the input of the driver I have a smoke registration signal, the output of the first discharge of the second shift register through the first high-pass filter is connected to the first input of the AND-NOT element,

второй вход которого подключен к выходу схемы сброса по напряжению питания, а выход элемента И-НЕ - к входу сброса второго регистра сдвига, информационный вход которого через пороговый элемент подключен к выходу усилителя, к входам которого подключен фотодиод, оптически связанный через камеру с светопоглащающими стенками с инфракрасным излучающим диодом, выводы которого подключены к выходам токового ключа, первый вывод электропитания токового ключа соединен со входом второго интегратора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине и ко вторым выводам электропитания схемы сброса по напряжения питания, токового ключа и усилителя. Выход первого регистра сдвига подключен к входу токового ключа, а выход первого интегратора соединен с входом первого порогового элемента, выход которого соединен со счетным входом второго регистра сдвига, а через последовательно соединенные третий интегратор и третий пороговый элемент соединен со вторым входом элемента ИЛИ. Выводы питания тактового генератора, схемы сброса по напряжению питания, регистров сдвига, логичных и пороговых элементов подключены к общей шине и шине питания, которая соединена с первым выводом конденсатора. Выход элемента односторонней проводимости соединен с входом токоограничительного элемента, выход которого подключен к первому выводу конденсатора.the second input of which is connected to the output of the reset circuit according to the supply voltage, and the output of the AND-NOT element is connected to the reset input of the second shift register, the information input of which is connected through a threshold element to the output of the amplifier, the inputs of which are connected by a photodiode optically connected through the camera to the light-absorbing walls with an infrared emitting diode, the terminals of which are connected to the outputs of the current switch, the first power supply of the current switch is connected to the input of the second integrator and to the first output of the capacitor, the second output to orogo connected to a common bus and to the second terminal of the power reset circuit voltage, the current key and the amplifier. The output of the first shift register is connected to the input of the current switch, and the output of the first integrator is connected to the input of the first threshold element, the output of which is connected to the counting input of the second shift register, and through the third integrator and the third threshold element connected in series, it is connected to the second input of the OR element. The power terminals of the clock generator, the reset circuit for the supply voltage, shift registers, logic and threshold elements are connected to a common bus and a power bus, which is connected to the first terminal of the capacitor. The output of the one-way conduction element is connected to the input of the current-limiting element, the output of which is connected to the first output of the capacitor.

Недостатком известного извещателя является низкая температурная стабильность чувствительности извещателя, потому что питание осуществляется через токоограничительный элемент, величина тока ограничения которого значительно зависит от температуры окружающей среды, при чем, увеличение температуры приводит к снижению напряжения на конденсаторе.A disadvantage of the known detector is the low temperature stability of the sensitivity of the detector, because the power is supplied through a current-limiting element, the limiting current value of which significantly depends on the ambient temperature, and an increase in temperature leads to a decrease in the voltage across the capacitor.

Наиболее близким к предложенной полезной модели является выбранный в качестве прототипа патент Украины на изобретение №78855 «Димовий пожежний сповiщувач», опубликованный в бюл. №5, 25.04.2007 г. который содержит две клеммы для подключения к шлейфу пожарной Closest to the proposed utility model is the Ukrainian patent for invention No. 78855 “Dimovy svezhishchuvach”, selected as a prototype, published in the bull. No. 5, 04/25/2007 which contains two terminals for connection to a fire loop

сигнализации, к первой из которых подключен вход элемента односторонней проводимости, выход которого соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, второй вывод электропитания которого соединен с общей шиной и со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход - с индикатором, выход тактового генератора соединен со счетным входом первого регистра сдвига, выход которого соединен со входом первого интегратора, информационный вход этого регистра подключен к выходу второго интегратора и к шине питания, к которой подключены первые выводы питания тактового генератора, регистров сдвига, порогового элемента, логичных элементов: И, ИЛИ, И-НЕ, вторые выводы питания которых соединены с общей шиной, вход сброса первого регистра сдвига через элемент ИЛИ соединен с выходом старшего разряда второго регистра сдвига и входом формирователя сигнала регистрации дыма, выход первого разряда второго регистра сдвига через первый фильтр высокой частоты подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу схемы сброса по напряжению питания, ко входу тактового генератора и к первому входу логичного элемента И, а выход элемента И-НЕ - к входу сброса второго регистра сдвига, информационный вход которого через пороговый элемент подключен к выходу усилителя, к входам которого подключен фотодиод, оптически связанный через камеру с светопоглощающими стенками с инфракрасным излучающим диодом, выводы которого подключены к выходам токового ключа, вход которого через второй фильтр высоких частот соединен с выходом логичного элемента И со счетным входом второго регистра сдвига, первый вывод электропитания токового ключа соединен со входом второго интегратора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине и ко вторым выводам электропитания схемы сброса по напряжению питания, токового ключа и усилителя, второй вход логичного элемента И подключен к выходу первого регистра сдвига, а выход первого интегратора подключен ко второму входу логичного элемента ИЛИ. Первый вход электропитания усилителя alarms, the first of which is connected to the input of a one-way conduction element, the output of which is connected to the first power supply terminal of the smoke detector, the second power supply is connected to the common bus and to the second terminal for connecting to the fire alarm loop, and the output is connected with an indicator, output the clock generator is connected to the counting input of the first shift register, the output of which is connected to the input of the first integrator, the information input of this register is connected to the output of the second integ ora and to the power bus, to which the first power leads of the clock generator, shift registers, threshold element, logical elements are connected: AND, OR, NAND, the second power leads of which are connected to the common bus, the reset input of the first shift register through the OR element is connected with the output of the senior discharge of the second shift register and the input of the shaper of the smoke registration signal, the output of the first discharge of the second shift register through the first high-pass filter is connected to the first input of the NAND element, the second input of which is connected to the output of cx we reset the supply voltage to the input of the clock generator and to the first input of the AND logical element, and the output of the NAND element to the reset input of the second shift register, the information input of which is connected through the threshold element to the output of the amplifier, to the inputs of which a photodiode is connected, optically connected through a camera with light-absorbing walls with an infrared emitting diode, the terminals of which are connected to the outputs of the current switch, the input of which through the second high-pass filter is connected to the output of the logical element And to the counting input m of the second shift register, the first power supply of the current switch is connected to the input of the second integrator and to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to the common bus and to the second power supply terminals of the reset circuit for the supply voltage, current switch and amplifier, the second input of the logical element And is connected to the output of the first shift register, and the output of the first integrator is connected to the second input of the OR gate. The first power input of the amplifier

соединен с шиной электропитания, первым входом электропитания схемыconnected to the power bus, the first power input of the circuit

сброса по напряжению питания и выходом токоограничительного элемента, вход которого подключен к выходу элемента односторонней проводимости.discharge voltage supply and the output of the current-limiting element, the input of which is connected to the output of the one-way conduction element.

Недостатком известного извещателя также является низкая температурная стабильность чувствительности извещателя, потому что питание осуществляется через токоограничительный элемент, величина тока ограничения которого значительно зависит от температуры окружающей среды, при чем, увеличение температуры приводит к снижению напряжения на конденсаторе. За счет этого уменьшается ток через токовый ключ, что уменьшает мощность инфракрасного излучения, а значит и амплитуду импульсов на выходе усилителя.A disadvantage of the known detector is also the low temperature stability of the detector sensitivity, because the power is supplied through a current-limiting element, the limiting current value of which significantly depends on the ambient temperature, and an increase in temperature leads to a decrease in the voltage across the capacitor. Due to this, the current through the current switch is reduced, which reduces the power of infrared radiation, and hence the amplitude of the pulses at the output of the amplifier.

В основу полезной модели поставлена задача повышения температурной стабильности извещателя.The utility model is based on the task of increasing the temperature stability of the detector.

Указанная цель достигается тем, что дымовой пожарный извещатель, который содержит две клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, к первой из которых подключен вход элемента односторонней проводимости, выход которого соединен с первым выводом электропитания формирователя сигнала регистрации дыма, второй вывод электропитания которого соединен с общей шиной и со второй клеммой для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, а выход - с индикатором, выход тактового генератора соединен со счетным входом первого регистра сдвига, выход которого соединен со входом первого интегратора, информационный вход этого регистра подключен к выходу второго интегратора и к шине питания, к которой подключены первые выводы питания тактового генератора, регистров сдвига, порогового элемента, логических элементов: И, ИЛИ, И-НЕ, вторые выводы питания которых соединены с общей шиной, вход сброса первого регистра сдвига через элемент ИЛИ соединен с выходом старшего разряда второго регистра сдвига и входом формирователя сигнала регистрации дыма, выход первого разряда второго регистра сдвига через первый фильтр высокой частоты подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого This goal is achieved by the fact that the smoke detector, which contains two terminals for connecting to the fire alarm loop, the first of which is connected to the input of the one-way conduction element, the output of which is connected to the first power supply terminal of the smoke registration signal generator, the second power supply of which is connected to the common bus and with a second terminal for connecting to a fire alarm loop, and the output with an indicator, the output of the clock generator is connected to the counting input of the first shift register , the output of which is connected to the input of the first integrator, the information input of this register is connected to the output of the second integrator and to the power bus, to which the first power leads of the clock generator, shift registers, threshold element, logical elements are connected: AND, OR, AND-NOT, second the power leads of which are connected to a common bus, the reset input of the first shift register through the OR element is connected to the output of the senior bit of the second shift register and the input of the shaper of the smoke registration signal, the output of the first discharge of the second register pa shear through the first high frequency filter connected to the first input of AND-NO element, whose second input

подключен к выходу схемы сброса по напряжению питания, входу тактового генератора и к первому входу логичного элемента И, а выход элемента И-НЕ - ко входу сброса второго регистра сдвига, информационный вход которого через пороговый элемент подключен к выходу усилителя, ко входам которого подключен фотодиод, оптически связанный через камеру с светопоглощающими стенками с инфракрасным излучающим диодом, выводы которого подключены к выходам токового ключа, вход которого через второй фильтр высоких частот соединен с выходом логического элемента И со счетным входом второго регистра сдвига, первый вывод электропитания токового ключа соединен со входом второго интегратора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине и другим выводам электропитания схемы сброса по напряжению питания, токового ключа и усилителя, второй вход логического элемента И подключен к выходу первого регистра сдвига, а выход первого интегратора подключен ко второму входу логичного элемента ИЛИ, который отличается тем, что дополнительно содержит третий интегратор, и ограничитель тока и напряжения, первый вывод электропитания которого соединен с выходом элемента односторонней проводимости, второй вывод электропитания ограничителя тока и напряжения подключен к общей шине, выход ограничителя тока и напряжения соединен с выводом электропитания схемы сброса по напряжению питания, а также с входами второго и третьего интеграторов, а выход третьего интегратора соединен с первым выводом электропитания усилителя.connected to the output of the reset circuit for the supply voltage, the input of the clock generator and to the first input of the logical AND element, and the output of the AND-NOT element to the reset input of the second shift register, the information input of which is connected through the threshold element to the amplifier output, to the inputs of which the photodiode is connected optically coupled through a camera with light-absorbing walls to an infrared emitting diode, the terminals of which are connected to the outputs of the current switch, the input of which is connected to the output of the logic element through a second high-pass filter And with the counting input of the second shift register, the first power supply of the current switch is connected to the input of the second integrator and to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to a common bus and other power supply terminals of the reset circuit for the supply voltage, current switch and amplifier, the second logical input AND element is connected to the output of the first shift register, and the output of the first integrator is connected to the second input of the logical OR element, which differs in that it additionally contains a third integrator, and current and voltage limiter, the first power output of which is connected to the output of the one-way conduction element, the second power and current limiter of the current and voltage limiter is connected to the common bus, the current and voltage limiter output is connected to the power output of the reset circuit according to the supply voltage, as well as the inputs of the second and third integrators, and the output of the third integrator is connected to the first power output of the amplifier.

За счет введения новых элементов: третьего интегратора, и ограничителя тока и напряжения, а также их связями с другими элементами схемы достигается повышение температурной стабильности извещателя.By introducing new elements: the third integrator, and the current and voltage limiter, as well as their connections with other circuit elements, an increase in the temperature stability of the detector is achieved.

На фигуре представлена блок-схема дымового пожарного извещателя.The figure shows a block diagram of a smoke detector.

Дымовой пожарный извещатель (см. фигуру) содержит клеммы 1 и 2 для подключения к шлейфу пожарной сигнализации. К первой клемме 1 подключен вход элемента 3 односторонней проводимости, выход которого The smoke detector (see figure) contains terminals 1 and 2 for connecting to the fire alarm loop. The first terminal 1 is connected to the input of the element 3 single-sided conductivity, the output of which

соединен с первым выводом электропитания формирователя 4 сигнала регистрации дыма и первым выводом электропитания ограничителя тока и напряжения 5. Выход ограничителя тока и напряжения 5 подключен к первому выводу первого конденсатора 6, второй вывод которого соединен со второй клеммой 2, вторыми выводами электропитания ограничителя тока и напряжения 5 и формирователя 4 сигнала регистрации дыма, выход которого подключен к индикатору 7. Выход тактового генератора 8 соединен со счетным входом первого регистра сдвига 9, выход которого соединен с входом первого интегратора 10, информационный вход этого регистра подключен к шине питания 11. Вход сброса первого регистра сдвига 9 подключен к выходу элемента 12 ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом старшего разряда второго регистра 13 сдвига и входом формирователя 4 сигнала регистрации дыма. Выход первого разряда второго регистра сдвига 13 через фильтр 14 высоких частот подключен к первому входу элемента 15 И-НЕ. Второй вход элемента 15 И-НЕ подключен к выходу схемы 16 сброса по напряжению питания, а выход - ко входу сброса второго регистра сдвига 13. Информационный вход второго регистра 13 сдвига через пороговый элемент 17 подключен к выходу усилителя 18. Вход второго интегратора 19 соединен с первыми выводами электропитания схемы 16 сброса по напряжению питания, токового ключа 20 и выходом ограничителя 5 тока и напряжения. Выход второго интегратора 19 соединен с шиной питания 11. Второй вывод электропитания токового ключа 20 соединен с общей шиной 21, со второй клеммой 2, вторыми выводами питания усилителя 18 и схемы 16 сброса по напряжению питания. К входам усилителя 18 подключен фотодиод 22, оптически связанный через камеру 23 со светопоглощающими стенками с инфракрасным излучающим диодом 24, выводы которого подключены к выходам токового ключа 20. Выход схемы 16 сброса по напряжению питания подключен к входу тактового генератора 8 и к первому входу элемента 25 И, второй вход которого соединен с выходом первого регистра 9 сдвига. Выход элемента 25 И подключен к счетному входу второго регистра сдвига 13, а через connected to the first power supply terminal of the smoke detection signal generator 4 and the first power terminal of the current and voltage limiter 5. The current and voltage limiter 5 output is connected to the first terminal of the first capacitor 6, the second terminal of which is connected to the second terminal 2, the second current and voltage limiter power terminals 5 and generator 4 of the smoke registration signal, the output of which is connected to the indicator 7. The output of the clock generator 8 is connected to the counting input of the first shift register 9, the output of which is connected n with the input of the first integrator 10, the information input of this register is connected to the power bus 11. The reset input of the first shift register 9 is connected to the output of the OR element 12, the first input of which is connected to the high-order output of the second shift register 13 and the input of the smoke registration signal generator 4. The output of the first discharge of the second shift register 13 through the high-pass filter 14 is connected to the first input of the element 15 AND NOT. The second input of the element 15 is NOT connected to the output of the reset circuit 16 for the supply voltage, and the output to the reset input of the second shift register 13. The information input of the second shift register 13 is connected through the threshold element 17 to the output of the amplifier 18. The input of the second integrator 19 is connected to the first conclusions of the power supply circuit 16 reset voltage, current switch 20 and the output of the limiter 5 current and voltage. The output of the second integrator 19 is connected to the power bus 11. The second power output of the current switch 20 is connected to a common bus 21, with the second terminal 2, the second power leads of the amplifier 18 and the power supply reset circuit 16. A photodiode 22 is connected to the inputs of the amplifier 18, which is optically coupled through the camera 23 with light-absorbing walls with an infrared emitting diode 24, the terminals of which are connected to the outputs of the current switch 20. The output of the power supply reset circuit 16 is connected to the input of the clock generator 8 and to the first input of the element 25 And, the second input of which is connected to the output of the first shift register 9. The output of the element 25 And is connected to the counting input of the second shift register 13, and through

второй фильтр 26 высокой частоты соединен со входом токового ключа 20.the second high-pass filter 26 is connected to the input of the current switch 20.

Выход первого интегратора 10 подключен ко второму входу логичного элемента 12 ИЛИ. Выход ограничителя 5 тока и напряжения подключен к входу третьего интегратора 27. Первый вывод электропитания усилителя соединен с выходом третьего интегратора 27.The output of the first integrator 10 is connected to the second input of the OR gate 12. The output of the current and voltage limiter 5 is connected to the input of the third integrator 27. The first power output of the amplifier is connected to the output of the third integrator 27.

На фигуре выводы питания тактового генератора 8, регистров сдвига 9 и 13, предельного элемента 17, логичных элементов: 12 ИЛИ, 15 И-НЕ, 25 И условно не показаны.In the figure, the power leads of the clock generator 8, shift registers 9 and 13, limit element 17, logical elements: 12 OR, 15 NAND, 25 AND are not shown conditionally.

Дымовой пожарный извещатель работает таким образом. При подаче напряжения питания на входные клеммы 1 и 2 через элемент 3 односторонней проводимости и ограничитель 5 тока и напряжения осуществляется заряд накопительного конденсатора 6. Элемент 3 односторонней проводимости осуществляет защиту других элементов дымового пожарного извещателя при ошибочном подключении полярности напряжения питания, которое поступает от шлейфа пожарной сигнализации. Пока напряжение на выводах накопительного конденсатора 6 недостаточное для нормальной работы дымового пожарного извещателя, то падение напряжения на интеграторе 19 незначительно - значительно меньше падения напряжения между шиной 11 питания и общей шиной 21. Это обусловлено низким потреблением тока логическими элементами в статическом режиме. Еще до достижения минимального значения рабочего напряжения на выходе схемы 16 сброса по напряжению питания формируется низкий потенциальный уровень, который запрещает работу тактового генератора 8. Но при этих напряжениях на выходах логичных элементов 12 ИЛИ, 15 И-НЕ, 25 И, а также на выходах регистров сдвига 9 и 13 будут присутствовать потенциалы близкие к половине падения напряжения на шине 11 питания по отношению к общей шине 21. Второй фильтр 26 верхних частот не позволяет токовому ключу 20 открыться. В момент достижения минимального значения рабочего напряжения все элементы схемы извещателя будут пребывать в статическом режиме. В этом случае второй регистр сдвига 13 будет пребывать в нулевом состоянии Smoke detector works this way. When a supply voltage is supplied to the input terminals 1 and 2 through an unilateral conduction element 3 and a current and voltage limiter 5, the storage capacitor 6 is charged. The unilateral conduction element 3 protects other elements of the smoke detector when the polarity of the supply voltage from the fire loop is incorrectly connected alarm. While the voltage at the terminals of the storage capacitor 6 is insufficient for the normal operation of the smoke detector, the voltage drop across the integrator 19 is insignificant - much less than the voltage drop between the power bus 11 and the common bus 21. This is due to the low current consumption of the logic elements in static mode. Even before reaching the minimum value of the operating voltage, a low potential level is formed at the output of the reset voltage circuit 16, which prohibits the operation of the clock generator 8. But at these voltages, the outputs of the logic elements 12 OR, 15 AND-NOT, 25 AND, as well as the outputs potential registers 9 and 13 will be present close to half the voltage drop on the power bus 11 with respect to the common bus 21. The second high-pass filter 26 does not allow the current switch 20 to open. When the minimum value of the operating voltage is reached, all elements of the detector circuit will remain in static mode. In this case, the second shift register 13 will remain in the zero state

независимо от сигналов на других его входах. Формирователь 4 сигналаregardless of the signals at its other inputs. Shaper 4 signals

регистрации дыма будет закрыт и индикатор 7 будет выключен. В то же время низкий потенциальный уровень, который поступает из выхода старшего разряда второго регистра сдвига 13 через элемент 12 ИЛИ на вход сброса первого регистра сдвига 9 разрешает работу этого регистра сдвига 9. Потребление тока извещателем от шлейфа пожарной сигнализации будет ограничено ограничителем 5 тока и напряжения. Такое состояние будет продолжаться пока падение напряжения на конденсаторе 6 не достигнет установленного ограничителем 5 тока и напряжения значения.smoke detection will be closed and indicator 7 will be off. At the same time, the low potential level that comes from the high-order output of the second shift register 13 through the element 12 OR to the reset input of the first shift register 9 allows the operation of this shift register 9. The current consumption of the detector from the fire alarm loop will be limited by current and voltage limiter 5 . This state will continue until the voltage drop across the capacitor 6 reaches the current and voltage values set by the limiter 5.

Потребление тока тактовым генератором 8 существенно зависит от напряжения питания, поэтому необходимо, чтобы переключение схемы 16 сброса по напряжению питания осуществлялось при рабочем напряжении близком к его минимальному значению, но такому, которое превышает его. В момент изменения состояния на выходе схемы 16 сброса по напряжению питания запускается тактовый генератор 8, а на входе сброса первого регистра сдвига 9 устанавливается потенциальный уровень, что позволяет изменения состояний этого регистра 9 при перепадах напряжения на его счетном входе. С этого момента падение напряжения между шиной 11 питания и общей шиной 21 стабилизируется, а падение напряжения на конденсаторе 6 продолжает расти. Через промежуток времени, близкий одной секунде после разрешения работы на выходе первого регистра сдвига 9 появится короткий, длительностью несколько десятков микросекунд, импульс. Длительность этого импульса определяется константой времени первого интегратора 10. З такой же длительностью и периодичностью около секунды будут повторяться импульсы на выходе этого регистра 9. Такое состояние будет наблюдаться до появления сигнала на входе тактового генератора 8, который запрещает его работу, или сигнала на входе сброса первого регистра 9 сдвига, что запрещает работу этого регистра 9 сдвига.The current consumption by the clock generator 8 significantly depends on the supply voltage, therefore, it is necessary that the switching of the reset circuit 16 according to the supply voltage is carried out at an operating voltage close to its minimum value, but one that exceeds it. At the time of the change of state, the output of the supply voltage reset circuit 16 starts the clock 8, and a potential level is established at the reset input of the first shift register 9, which allows the states of this register 9 to change when the voltage drops at its counter input. From this moment, the voltage drop between the power bus 11 and the common bus 21 is stabilized, and the voltage drop across the capacitor 6 continues to grow. After a period of time close to one second after allowing operation, the output of the first shift register 9 will display a short pulse of several tens of microseconds duration. The duration of this pulse is determined by the time constant of the first integrator 10. For the same duration and frequency of about a second, pulses will be repeated at the output of this register 9. This condition will be observed until a signal appears at the input of clock 8, which prohibits its operation, or a signal at the reset input the first shift register 9, which prohibits the operation of this shift register 9.

С выхода первого регистра 9 сдвига импульсы поступают через элемент 25И и второй фильтр 26 высокой частоты на вход токового ключа 20. Токовый From the output of the first shift register 9, the pulses are transmitted through the element 25I and the second high-pass filter 26 to the input of the current switch 20. Current

ключ 20 обеспечивает разряд конденсатора 6 заданной величиной тока через свой выход на инфракрасный излучающий диод 24. Величина, на которую будет разряжаться конденсатор 6, будет зависеть от длительности и периода импульсов, которые появляются на выходе первого регистра 9 сдвига, а также отношений тока заряда конденсатора 6 через ограничитель 5 тока и напряжения к току разряда этого конденсатора 6 через токовый ключ 20. Таким образом, в постоянном режиме работы падение напряжения на конденсаторе 6 будет превышать потенциал шины 11 питания на величину падения напряжения на интеграторе 19. За счет этой разницы потенциалов обеспечивается устойчивая работа извещателя, потому что кратковременные провалы напряжения на выводах конденсатора 6 в моменты его разряда токовым ключом 20 за счет интегратора 19 не изменят потенциалы шины 11 питания.the key 20 provides the discharge of the capacitor 6 with a given amount of current through its output to the infrared emitting diode 24. The value by which the capacitor 6 will be discharged will depend on the duration and period of the pulses that appear at the output of the first shift register 9, as well as the ratio of the capacitor charge current 6 through the current and voltage limiter 5 to the discharge current of this capacitor 6 through the current switch 20. Thus, in constant operation, the voltage drop across the capacitor 6 will exceed the potential of the power bus 11 on the voltage drop across the integrator 19. Due to this potential difference, the detector works stably, because short-term voltage dips at the terminals of the capacitor 6 at the time of its discharge by the current switch 20 due to the integrator 19 will not change the potentials of the power bus 11.

Рассеянное оптической камерой 23 со светопоглощающими стенками инфракрасное излучение инфракрасного диода 24 поступает на фотодиод 22. Усиленные усилителем 18 импульсы по своей амплитуде и фазе будут существенно зависеть от оптической плотности воздуха в оптической камере 23. Так при абсолютной прозрачности воздуха на выходе усилителя 18 будут присутствовать треугольные импульсы малой амплитуды, потому что будет иметь место некоторое отражение от стенок оптической камеры 23. Импульс треугольной формы на выходе усилителя 18 будет достигать своего максимума в момент окончания импульса на выходе первого регистра 9 сдвига. При малой амплитуде этих импульсов на выходе порогового элемента 17 будет присутствовать низкий потенциальный уровень сигнала. Таким образом, по каждому положительному перепаду сигнала на своем счетном входе второй регистр 13 сдвига будет переносить низкий потенциальный уровень от первого разряда к старшему. Таким образом, на обоих его выходах будет присутствовать низкий потенциальный уровень. Этот низкий потенциальный уровень поступает на вход формирователя 4 сигнала регистрации дыма, поэтому индикатор 7 не будет светиться. Извещатель будет оставаться в The infrared radiation of the infrared diode 24 scattered by the optical camera 23 with light-absorbing walls is fed to the photodiode 22. The pulses amplified by the amplifier 18 in their amplitude and phase will substantially depend on the optical density of the air in the optical camera 23. Thus, with absolute transparency of the air, triangular pulses of small amplitude, because there will be some reflection from the walls of the optical camera 23. The pulse of a triangular shape at the output of amplifier 18 will reach its maximum at the time of the end of the pulse at the output of the first shift register 9. With a small amplitude of these pulses, a low potential signal level will be present at the output of the threshold element 17. Thus, for each positive edge of the signal at its counting input, the second shift register 13 will carry a low potential level from the first to the highest level. Thus, at both its outputs there will be a low potential level. This low potential level is fed to the input of the shaper 4 of the smoke registration signal, so indicator 7 will not light. The detector will remain in

дежурном режиме работы, потребляя от шлейфа пожарной сигнализации, который подключен к клеммам 1 и 2, ток, величина которого будет колебаться, но не превышать значения ограниченного ограничителем 5 тока и напряжения.standby mode, consuming from the fire alarm loop, which is connected to terminals 1 and 2, a current whose value will fluctuate, but not exceed the value of the current and voltage limited by the limiter 5.

При увеличении удельной оптической плотности среды будет увеличиваться амплитуда импульсов на выходе усилителя 18, пока не достигнет предельного значения, при котором произойдет переключение порогового элемента 17. Если по каждому положительному перепаду на счетном входе второго регистра сдвига 13 на его информационном входе будут присутствовать импульсы, то будет происходить заполнение этого регистра 13 логическими "1". После заполнения этого регистра сдвига 13 логическими "1" на выходе старшего разряда появится сигнал, который изменяет состояние формирователя 4 сигнала регистрации дыма, индикатора 7, свечение которого соответствует состоянию извещателя - "ПОЖАР". Этим же сигналом также сбрасывается в нулевое состояние первый регистр 9 сдвига. Если в процессе заполнения второго регистра 13 сдвига на первом разряде произойдет переключение сигнала на низкий уровень, то через первый фильтр 14 высокой частоты отрицательный импульс поступит на вход элемента 15 И-НЕ. Импульс из выхода этого элемента скинет второй регистр 13 сдвига в нулевое состояние, а если в моменты перепадов на счетном входе второго регистра 13 сдвига будут присутствовать импульсы на его информационном входе, то заполнение этого регистра начнется сначала.With an increase in the specific optical density of the medium, the amplitude of the pulses at the output of the amplifier 18 will increase until it reaches the limit value at which the switching of the threshold element 17 occurs. If for each positive difference in the counting input of the second shift register 13 there will be pulses at its information input, then this register 13 will be filled with logical "1". After filling this shift register 13 with a logical “1”, a signal will appear at the output of the highest order, which changes the state of the smoke detector 4, indicator 7, the glow of which corresponds to the state of the detector - “FIRE”. The same signal also resets to zero the first shift register 9. If during the filling of the second shift register 13 at the first discharge, the signal switches to a low level, then through the first high-pass filter 14 a negative pulse will arrive at the input of the AND-NOT element 15. The pulse from the output of this element will throw the second shift register 13 to the zero state, and if at the moment of drops at the counting input of the second shift register 13 there will be pulses at its information input, then filling this register will begin again.

При наличии высокого потенциального уровня на старшем разряде второго регистра сдвига 13 открывается формирователь 4 сигнала регистрации дыма, что обеспечивает заданное потребление тока от шлейфа пожарной сигнализации, к которому подключен дымовой пожарный извещатель своими клеммами 1 и 2. Благодаря току, который протекает через формирователь 4 сигнала регистрации дыма, резко уменьшается разница потенциалов между клеммами 1 и 2. Если это падение напряжения будет превышать минимальное значение рабочего напряжения, то извещатель будет пребывать в состоянии "ПОЖАР" бесконечно долго. Вывести извещатель из этого состояния If there is a high potential level at the senior level of the second shift register 13, the smoke detector 4 is opened, which provides the specified current consumption from the fire alarm loop, to which the smoke detector is connected with its terminals 1 and 2. Thanks to the current that flows through the signal former 4 smoke detection, the potential difference between terminals 1 and 2 sharply decreases. If this voltage drop exceeds the minimum value of the operating voltage, the detector will yvat able to "fire" indefinitely. Remove detector from this state.

возможно только отключением напряжения питания шлейфа пожарной сигнализации на время достаточное для разряда конденсатора 6 до величины, при которой на выходе схемы 16 сброса по напряжению питания установится низкий потенциальный уровень.it is possible only by disconnecting the supply voltage of the fire alarm loop for a time sufficient to discharge the capacitor 6 to a value at which a low potential level is established at the output of the reset voltage circuit 16.

За счет введения ограничителя 5 тока и напряжения в дежурном режиме работы обеспечивается стабильное падение напряжения на конденсаторе 6. Причем, величина этого напряжения может превышать значение минимального рабочего напряжения логических элементов в 2-3 раза. Падения напряжения между шинами 11 и 21 будет оставаться на уровне, который незначительно превышает минимальное рабочее напряжение. При этом логические элементы и тактовый генератор 8 будут потреблять наименьшее значение тока, что значительно для пожарного извещателя. Подключение усилителя 18 через отдельный интегратор 27 позволяет увеличить его напряжение питания до падения напряжения на конденсаторе 6. Для логических КМОП микросхем минимальное значение рабочего напряжения составляет 3 В. В дежурном режиме работы падение напряжения на конденсаторе 6 может быть (7-8) В, а между шинами 11 и 21 питания логичных КМОП микросхем (4-5) В. Для выбранного значения напряжения на выходе типовой схемы ограничителя 5 тока и напряжения температурный коэффициент напряжения имеет положительное значение 0,07%/°С. Температурная стабилизация напряжения питания усилителя 18, токового ключа 20 и схемы 16 сброса по напряжению питания обеспечивает температурную стабилизацию чувствительности извещателя в соответствии с нормативными требованиями стандартов ЕN 54-7 и НПБ 65-97.By introducing a current and voltage limiter 5 in standby mode, a stable voltage drop across the capacitor 6 is provided. Moreover, the magnitude of this voltage can exceed the value of the minimum operating voltage of the logic elements by 2-3 times. The voltage drop between the buses 11 and 21 will remain at a level that slightly exceeds the minimum operating voltage. In this case, the logic elements and the clock generator 8 will consume the lowest current value, which is significant for a fire detector. Connecting the amplifier 18 through a separate integrator 27 allows you to increase its supply voltage until the voltage drops across the capacitor 6. For logical CMOS circuits, the minimum value of the operating voltage is 3 V. In standby mode, the voltage drop across the capacitor 6 can be (7-8) V, and between the power supply buses 11 and 21 of the logical CMOS chips (4-5) V. For the selected voltage value at the output of a typical circuit of the current and voltage limiter 5, the temperature coefficient of voltage has a positive value of 0.07% / ° C. The temperature stabilization of the supply voltage of the amplifier 18, the current switch 20 and the reset circuit 16 for the supply voltage provides temperature stabilization of the detector sensitivity in accordance with the regulatory requirements of EN 54-7 and NPB 65-97.

Claims

A smoke detector that contains two terminals for connecting to a fire alarm loop, the first of which is connected to the input of a one-way conduction element, the output of which is connected to the first power supply terminal of the smoke detector, the second power supply of which is connected to a common bus and to the second terminal for connection to the fire alarm loop, and the output with an indicator, the output of the clock generator is connected to the counting input of the first shift register, the output of which is connected to the input of the first integrator, the information input of this register is connected to the output of the second integrator and to the power bus, to which the first power leads of the clock generator, shift registers, threshold element, logic elements are connected: AND, OR, AND-NOT, whose second power leads are connected to the common bus, the input of the reset of the first shift register through the OR element is connected to the output of the senior bit of the second shift register and the input of the shaper of the smoke registration signal, the output of the first discharge of the second shift register through the first filter is high of the second frequency is connected to the first input of the AND-NOT element, the second input of which is connected to the output of the reset voltage supply circuit, the input of the clock generator and to the first input of the logical AND element, and the output of the AND-NOT element to the reset input of the second shift register, information input which through a threshold element is connected to the output of the amplifier, to the inputs of which a photodiode is connected, optically coupled through a camera with light-absorbing walls with an infrared emitting diode, the terminals of which are connected to the outputs of the current switch, the input of which through the second high-pass filter is connected to the output of the AND gate and to the counting input of the second shift register, the first power supply of the current switch is connected to the input of the second integrator and to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to a common bus and other power terminals of the voltage reset circuit power, current switch and amplifier, the second input of the AND gate is connected to the output of the first shift register, and the output of the first integrator is connected to the second input of the OR gate, exc which further comprises a third integrator, and a current and voltage limiter, the first power output of which is connected to the output of the one-way conduction element, the second power and current limiter of the current and voltage limiter is connected to a common bus, the output of the current and voltage limiter is connected to the power output of the reset circuit supply voltage, as well as with the inputs of the second and third integrators, and the output of the third integrator is connected to the first output of the power supply of the amplifier.