UA78837C2 - Smoke detector - Google Patents
Smoke detector Download PDFInfo
- Publication number
- UA78837C2 UA78837C2 UAA200501709A UAA200501709A UA78837C2 UA 78837 C2 UA78837 C2 UA 78837C2 UA A200501709 A UAA200501709 A UA A200501709A UA A200501709 A UAA200501709 A UA A200501709A UA 78837 C2 UA78837 C2 UA 78837C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- output
- input
- power
- detector
- clock generator
- Prior art date
Links
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 101150115489 MPK7 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до галузі пожежної сигналізації і може бути використаний в системах пожежної 2 сигналізації для виявлення зростання оптичної щільності повітря по інтенсивності розсіювання інфрачервоного випромінювання.The invention relates to the field of fire alarm and can be used in fire alarm systems to detect the increase in the optical density of air by the intensity of infrared radiation scattering.
Відомі пожежні сповіщувачі, оптичні датчики диму і пристрої реєстрації диму, що працюють за принципом періодичного випромінювання імпульсів інфрачервоного світла і наступного їхнього прийому, посилення й обробки отриманого сигналу різними способами, формуючи сигнал про наявність чи відсутність диму |див. 70 журнал "Системь! безопасности связи и телекоммунікации", 2000, 33, с.651.Known fire detectors, optical smoke detectors and smoke registration devices that work on the principle of periodic emission of infrared light pulses and their subsequent reception, amplification and processing of the received signal in various ways, forming a signal about the presence or absence of smoke | see 70 magazine "Sistem! bezopozanosti svyazii i telekommunikatsii", 2000, 33, p. 651.
Відомий пристрій реєстрації диму (патент Российской Федерации КІ) 2221278, МПК7 508817/10, опубл. 2004.01.10Ї, що містить тактовий генератор, випромінювач, зв'язаний Через оптичну камеру із світлопоглинаючими стінками з фотоприймачем, схему скидання, формувач сигналу реєстрації диму. Крім того, він містить схему синхронного детектування, схему порівняння і запам'ятовування, що виконана у вигляді 12 першого і другого двоїчних лічильників, причому М-вхід і К-вхід першого двоїчного лічильника схеми порівняння і запам'ятовування з'єднані з відповідними виходами тактового генератора, вихід згаданого першого двоїчного лічильника паралельно зв'язаний із входом випромінювача, М-входом другого двоїчного лічильника схеми порівняння і запам'ятовування і першим входом схеми синхронного детектування, другий і третій входи якої зв'язані відповідно з виходами фотоприймача і схеми скидання, а вихід - з К-входом другого двоїчного лічильника схеми порівняння і запам'ятовування, вихід другого двоїчного лічильника схеми порівняння і запам'ятовування зв'язаний з С-входами обох лічильників і з входом формувача сигналу реєстрації диму.Known smoke detection device (patent of the Russian Federation of CI) 2221278, MPK7 508817/10, publ. 2004.01.10Y, containing a clock generator, an emitter connected through an optical camera with light-absorbing walls to a photoreceiver, a reset circuit, a generator of a smoke registration signal. In addition, it contains a synchronous detection circuit, a comparison and memory circuit, which is made in the form of 12 first and second binary counters, and the M-input and K-input of the first binary counter of the comparison and memory circuit are connected to the corresponding outputs clock generator, the output of the mentioned first binary counter is connected in parallel with the emitter input, the M-input of the second binary counter of the comparison and storage circuit and the first input of the synchronous detection circuit, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the photodetector and the reset circuit, respectively , and the output is connected to the K-input of the second binary counter of the comparison and storage circuit, the output of the second binary counter of the comparison and storage circuit is connected to the C-inputs of both counters and to the input of the smoke registration signal generator.
Недоліком відомого пристрою є низька надійність його роботи, особливо при малому, наприклад, менше 0,1 ма, струмі електроживлення. Логічні вузли, виконані на КМОП мікросхемах, після включення електроживлення при виході на робочу напругу (більше З В) значно збільшують споживання струму, особливо ті вузли, що с охоплені зворотнім зв'язком: генератори, граничні елементи і т. д. Причому зі збільшенням робочої напруги Ге) збільшується струм споживання, наприклад, струм споживання генератора при максимальному значенні робочої напруги може досягати значення одиниць міліампер, тобто перевершувати встановлену межу струму споживання в цілому для сповіщувача в кілька разів.The disadvantage of the known device is the low reliability of its operation, especially at low, for example, less than 0.1 ma, power supply current. Logical nodes made on CMOS microcircuits, after turning on the power supply when reaching the operating voltage (more than 3 V), significantly increase the current consumption, especially those nodes that are covered by feedback: generators, boundary elements, etc. Moreover, with an increase operating voltage Ge) the current consumption increases, for example, the current consumption of the generator at the maximum value of the operating voltage can reach the value of units of milliamps, i.e. exceed the set limit of current consumption in general for the detector by several times.
Найбільш близьким до запропонованого винаходу є обраний за прототип димовий пожежний сповіщувач вThe closest to the proposed invention is the smoke fire detector chosen as a prototype
ЇИзвещатель пожарньй дьмовой ооптико-злектронний МИП212-41 М; ТУ 4371-005-12215496-00; Паспорт «95 4371-005-12215496-00 ПС, що містить елемент однобічної провідності, вхід якого з'єднаний з першою клемою для підключення до шлейфу пожежної сигналізації, а вихід з'єднаний з першим виводом електроживлення со формувача сигналу реєстрації диму і входом струмообмежувального елементу, вихід якого підключений до с першого виводу конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із загальною шиною, з другою клемою для 39 підключення до шлейфу пожежної сигналізації і з другим виводом електроживлення формувача сигналу в реєстрації диму, вихід якого підключений до індикатора, а вхід - до виходу двоїчного лічильника, до С-входу цього лічильника і до першого входу тактового генератора, перший вихід якого підключений до М-входу двоїчного лічильника і першого входу схеми порівняння, вихід якої з'єднаний з К-входом двоїчного лічильника, « другий вхід схеми порівняння підключений до виходу підсилювача, а третій вхід - до виходу схеми скидання по З напрузі живлення, до входів підсилювача підключений фотодіод, оптично зв'язаний через камеру із с світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінювачем, підключеним до виходу струмового ключа, з» перший вивід живлення якого з'єднаний з першим виводом конденсатора і входом інтегратора, вихід якого підключений до першого виводу живлення підсилювача, другий вивід живлення якого з'єднаний із другим виводом живлення струмового ключа і загальною шиною.Optical-electronic fire alarm MIP212-41 M; TU 4371-005-12215496-00; Passport "95 4371-005-12215496-00 PS containing an element of one-way conduction, 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 output of the power supply of the generator of the smoke detection signal and the input of the current limiting element, the output of which is connected to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to the common bus, to the second terminal for connecting to the fire alarm loop 39 and to the second output of the power supply of the signal generator in smoke registration, 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 first input of the clock generator, the first output of which is connected to the M-input of the binary counter and the first input of the comparison circuit, the output of which is connected to the K-input of the binary counter, " the second input of the comparison circuit is connected to the output of the amplifier, and the third input - to the output of the reset circuit according to the supply voltage, to the inputs of the amplifier will be connected nth photodiode, optically connected through a camera with light-absorbing walls to an infrared emitter, connected to the output of a current switch, the first power terminal of which is connected to the first terminal of the capacitor and the input of the integrator, the output of which is connected to the first power terminal of the amplifier, the second the power output of which is connected to the second power output of the current switch and the common bus.
Недоліком відомого сповіщувача також є низька надійність, особливо при малому, наприклад, менше 0,1 ма, 7 струмі електроживлення. Якщо величина струму, що споживається підсилювачем, тактовим генератором, о схемою порівняння, схемою скидання по напрузі живлення, двоїчним лічильником, струмовим ключем разом зі струмом витоку конденсатора, досягне величини, заданої струмообмежувальним елементом, то можливеThe disadvantage of the known detector is also low reliability, especially with a small, for example, less than 0.1 ma, 7 power supply current. If the amount of current consumed by the amplifier, the clock generator, the comparison circuit, the reset circuit according to the supply voltage, the binary counter, the current switch, together with the leakage current of the capacitor, reaches the value set by the current limiting element, then it is possible
Со блокування подальшого збільшення падіння напруги, яке може ніколи не досягти величини, рівної чи більшої со 20 нижнього значення робочої напруги логічних елементів. Це означає, що, споживаючи від шлейфу пожежної сигналізації встановлене значення струму, сповіщувач може не вийти на черговий режим роботи при будь-якому тм наступному включенні напруги живлення . Причому факт такої відмови може бути встановлений після того, як сповіщувач не виконає своєї основної функції. До того ж, при будь-якому наступному переключенні напруги живлення в шлейфі пожежної сигналізації може виникнути відмова будь-якого аналогічного сповіщувача, 22 встановленого в цей шлейф пожежної сигналізації чи відновлення чергового режиму роботи сповіщувачаSo blocking the further increase of the voltage drop, which may never reach a value equal to or greater than 20 of the lower value of the operating voltage of the logic elements. This means that, consuming the set value of the current from the fire alarm loop, the detector may not go into the next mode of operation at any time when the power supply voltage is turned on. Moreover, the fact of such refusal can be established after the whistleblower fails to fulfill his main function. In addition, with any subsequent switching of the power supply voltage in the fire alarm loop, failure of any similar detector 22 installed in this fire alarm loop or restoration of the regular mode of operation of the detector may occur
ГФ) хаотичним чином.GF) in a chaotic manner.
При цілком розрядженому конденсаторі струм витоку в початковий момент після включення досягає о значення, обмеженого струмообжежувальним елементом, а потім повільно, протягом декількох хвилин, буде досягати значення, рівного 60 Івит: КСО 5. А,With a completely discharged capacitor, the leakage current at the initial moment after switching on reaches the value limited by the current-burning element, and then slowly, over several minutes, it will reach a value equal to 60 Ivit: KСО 5. А,
Івит- струм витоку конденсатора;Ivit is the leakage current of the capacitor;
К - коефіцієнт, що залежить від типу конденсатора, наприклад, 0,05 -для конденсаторів типу К5О-6;K is a coefficient that depends on the type of capacitor, for example, 0.05 - for capacitors of the K5O-6 type;
С - ємність конденсатора, у мікрофарадах;C - capacitor capacity, in microfarads;
У - робоча напруга конденсатора у Вольтах; бо А - постійне значення струму витоку, наприклад 5 мкА - для конденсаторів типу КБО-6.Y - operating voltage of the capacitor in Volts; because A is a constant value of the leakage current, for example 5 μA - for capacitors of the KBO-6 type.
Наприклад, для конденсатора такого типу з параметрами 47 мкф, 25 В, що використовується у сповіщувачі, величина струму витоку може перевищувати паспортне значення струму споживання усім сповіщувачемFor example, for a capacitor of this type with parameters of 47 μF, 25 V used in a detector, the amount of leakage current may exceed the rated current consumption of the entire detector
ИП212-41М - 50 мкА. Таким чином, при включенні такого сповіщувача падіння напруги на конденсаторі може блокуватися на величині менше З В, коли логічні стани на виходах логічних елементів ще не визначені.IP212-41M - 50 μA. Thus, when such a detector is turned on, the voltage drop on the capacitor can be blocked by an amount less than C V, when the logic states at the outputs of the logic elements have not yet been determined.
Зменшити вплив струмів витоку можна вибором типу конденсатора, що використовується, однак цілком виключити вплив струму заряду і струму витоку конденсатора неможливо. Необхідно, щоб струм, що проходить через струмообмежувальний елемент, значно перевищував струм витоку конденсатора, який застосовується.It is possible to reduce the influence of leakage currents by choosing the type of capacitor used, but it is impossible to completely exclude the influence of charge current and capacitor leakage current. It is necessary that the current passing through the current-limiting element significantly exceeds the leakage current of the capacitor being used.
При наявності в прототипі прямого гальванічного зв'язку між тактовим генератором і струмовим ключем рівень 7/о напруги на виході тактового генератора може виявитися достатнім, щоб відкрити струмовий ключ ще до того, як падіння напруги на конденсаторі досягне значення робочої напруги логічних елементів. У цьому випадку струм, що протікає через випромінюючий інфрачервоний діод, додатково зменшить струм заряду конденсатора, а це означає, що падіння напруги на конденсаторі може ніколи не досягти робочої напруги логічних елементів. У такому стані сповіщувач може знаходитися нескінченно довго, не виконуючи своєї основної функції. Сприяти відмові сповіщувача можуть також логічні елементи, охоплені негативним зворотнім зв'язком, наприклад, ті, на яких зібраний тактовий генератор. Саме ці логічні елементи споживають значну частину струму, що протікає через струмообмежувальний елемент, тому що велику частину часу вони знаходяться в активному стані - у процесі переключення. Тому при включенні напруги живлення логічні елементи тактового генератора різко збільшують споживання струму в умовах, коли падіння напруги на конденсаторі досягне значення мінімальної 2о робочої напруги. Це може привести до зменшення падіння напруги на конденсаторі і унеможливлення подальшого зростання падіння напруги на конденсаторі.If the prototype has a direct galvanic connection between the clock generator and the current switch, the 7/o voltage level at the output of the clock generator may be sufficient to open the current switch even before the voltage drop on the capacitor reaches the value of the operating voltage of the logic elements. In this case, the current flowing through the infrared emitting diode will further reduce the charge current of the capacitor, which means that the voltage drop across the capacitor may never reach the operating voltage of the logic elements. In this state, the detector can stay indefinitely without performing its main function. Logic elements covered by negative feedback, for example, those on which the clock generator is assembled, can also contribute to the failure of the detector. It is these logic elements that consume a significant part of the current flowing through the current-limiting element, because most of the time they are in an active state - in the process of switching. Therefore, when the supply voltage is turned on, the logic elements of the clock generator sharply increase the current consumption in conditions when the voltage drop on the capacitor reaches the value of the minimum 2o operating voltage. This can lead to a decrease in the voltage drop on the capacitor and prevent further growth of the voltage drop on the capacitor.
В основу винаходу поставлена задача підвищення надійності роботи сповіщувача за рахунок виключення ефекту блокування падіння напруги на логічних елементах на величині, меншій, ніж мінімальне значення робочої напруги цих логічних елементів. счThe invention is based on the task of increasing the reliability of the detector by eliminating the effect of blocking the voltage drop on the logic elements at a value smaller than the minimum value of the operating voltage of these logic elements. high school
Поставлена задача вирішується тим, що димовий пожежний сповіщувач, що містить елемент однобічної провідності, вхід якого з'єднаний з першою клемою для підключення до шлейфу пожежної сигналізації, а вихід (8) з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму і входом струмообмежувального елемента, вихід якого підключений до першого виводу конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із загальною шиною, із другою клемою для підключення до шлейфу пожежної сигналізації і з другим М зо Виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму, вихід якого підключений до індикатора, а вхід - до виходу двоїчного лічильника, до С-входу цього лічильника і до першого входу тактового генератора, перший і, вихід якого підключений до М-входу двоїчного лічильника і першого входу схеми порівняння, вихід якої со з'єднаний з К-входом двоїчного лічильника, другий вхід схеми порівняння підключений до виходу підсилювача, а третій вхід - до виходу схеми скидання по напрузі живлення, до входів підсилювача підключений фотодіод, соThe task is solved by the fact that a smoke fire detector containing an element of one-way conduction, the input of which is connected to the first terminal for connection to the fire alarm loop, and the output (8) is connected to the first output of the power supply of the generator of the smoke detection signal and the input of the current limiting element, the output of which is connected to the first output of the capacitor, the second output of which is connected to the common bus, to the second terminal for connecting to the fire alarm loop and to the second M with the output of the power supply of the generator of the smoke registration signal, the output of which is connected to the indicator, and the input is to the output of the binary counter, to the C-input of this counter and to the first input of the clock generator, the first and, the output of which is connected to the M-input of the binary counter and the first input of the comparison circuit, the output of which is connected to the K-input of the binary counter, the second the input of the comparison circuit is connected to the output of the amplifier, and the third input is connected to the output of the reset circuit according to the supply voltage , a photodiode is connected to the inputs of the amplifier, so
Зв ОПпТИЧНО зв'язаний через камеру із світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінювачем, підключеним ї- до виходу струмового ключа, перший вивід живлення якого з'єднаний з першим виводом конденсатора і входом інтегратора, вихід якого підключений до першого виводу живлення підсилювача, другий вивід живлення якого з'єднаний із другим виводом живлення струмового ключа і загальною шиною, згідно винаходу, додатково містить фільтр високих частот, вихід якого підключений до входу струмового ключа, а вхід - до другого виходу « тактового генератора, другий вхід якого підключений до виходу схеми скидання по напрузі живлення, виводи в с живлення якої з'єднані з відповідними виводами живлення підсилювача, тактового генератора, двоїчного лічильника і схеми порівняння. ;» За рахунок введення ланцюга керування тактовим генератором від схеми скидання по напрузі живлення забезпечується зменшення споживання струму логічними елементами тактового генератора в перший моментIt is optically connected through a camera with light-absorbing walls to an infrared emitter connected to the output of a current switch, the first power output of which is connected to the first output of a capacitor and the input of an integrator, the output of which is connected to the first power output of an amplifier, the second power output of which connected to the second power output of the current switch and the common bus, according to the invention, additionally contains a high-pass filter, the output of which is connected to the input of the current switch, and the input - to the second output of the clock generator, the second input of which is connected to the output of the voltage reset circuit power supply, the terminals of the power supply of which are connected to the corresponding power terminals of the amplifier, clock generator, binary counter and comparison circuit. ;" Due to the introduction of the control circuit of the clock generator from the reset circuit according to the supply voltage, a reduction in current consumption by the logic elements of the clock generator is ensured at the first moment
Включення напруги живлення. Це зменшення зумовлене тим, що тактовий генератор починає працювати після -І того, як падіння напруги на логічних елементах перевищить мінімальне значення робочої напруги. Відділення вхідного ланцюга струмового ключа від другого виходу тактового генератора за допомогою фільтра високої со частоти забезпечує надійне утримання в закритому стані струмового ключа при відсутності імпульсів на виході о тактового генератора, і тим самим - зменшення струму споживання струмовим ключем у момент включения 5о сповіщувача. Відділення ланцюгів живлення струмового ключа від інших елементів схеми за допомогою о інтегратора забезпечує створення різниці падінь напруги на струмовому ключі і на логічних елементах схеми "М сповіщувача. За рахунок цієї різниці потенціалів забезпечується стійка робота сповіщувача, тому що короткочасні провали напруги на виводах конденсатора в моменти його розряду струмовим ключем не змінюють потенціалу шини, від якої здійснюється живлення логічних елементів. Усе це дозволяє виключити ефект блокування падіння напруги на логічних елементах на величині, меншій мінімального значення робочої напруги цих логічних елементів, і забезпечити стійкий запуск схеми сповіщувача при кожному включенні напруги (Ф, живлення. ка На фігурі представлена блок-схема димового пожежного сповіщувача.Turning on the power supply. This reduction is due to the fact that the clock generator starts to work after the voltage drop on the logic elements exceeds the minimum value of the operating voltage. Separation of the input circuit of the current switch from the second output of the clock generator with the help of a high-frequency filter ensures reliable maintenance of the current switch in the closed state in the absence of pulses at the output o of the clock generator, and thus - a reduction in the current consumption of the current switch at the time of switching on the 5o detector. Separation of the power supply circuits of the current switch from other elements of the circuit with the help of an integrator ensures the creation of a difference in voltage drops on the current switch and on the logic elements of the "M" circuit of the detector. Due to this potential difference, stable operation of the detector is ensured, because short-term voltage drops at the terminals of the capacitor in moments its discharge with a current switch does not change the potential of the bus from which the logic elements are powered. All this makes it possible to exclude the effect of blocking the voltage drop on the logic elements at a value lower than the minimum value of the operating voltage of these logic elements, and to ensure stable start-up of the detector circuit at each voltage switch-on ( F, power supply. The figure shows a block diagram of a smoke fire detector.
Димовий пожежний сповіщувач містить індикатор 1, а також клеми 2 і З для підключення до шлейфу пожежної во сигналізації. До першої клеми 2 підключений вхід елемента 4 однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача 5 сигналу реєстрації диму і входом струмообмежувального елемента 6. Вихід струмообмежувального елемента 6 підключений до першого виводу першого конденсатора 7, виводу живлення струмового ключа 8 і входу інтегратора 9. Вихід інтегратора 9 підключений до першого виводу живлення підсилювача 10, другий вивід живлення якого з'єднаний із загальною шиною 11, другою клемою З і 65 другим виводом живлення формувача 5 сигналу реєстрації диму, до виходу якого підключений індикатор 1.The smoke fire detector contains indicator 1, as well as terminals 2 and 3 for connection to the fire alarm loop. The input of the element 4 of one-way conduction is connected to the first terminal 2, the output of which is connected to the first power output of the generator 5 of the smoke detection signal 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 integrator 9. The output of the integrator 9 is connected to the first power output of the amplifier 10, the second power output of which is connected to the common bus 11, the second terminal C and 65 to the second power output of the generator 5 of the smoke registration signal, to the output of which the indicator 1 is connected.
Виводи живлення схеми 12 скидання по напрузі живлення з'єднані з відповідними виводами живлення підсилювача 10, тактового генератора 13, схеми порівняння 14, двоїчного лічильника 15. До входів підсилювача 10 підключений фотодіод 16, оптично зв'язаний через камеру 17 із світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінювачем 18, підключеним до виходу струмового ключа 8. Вхід формувача 5 сигналу реєстрації диму підключений до виходу двоїчного лічильника 15, до С-входу цього лічильника 15 і до першого входу тактового генератора 13, перший вихід якого підключений до М-входу двоїчного лічильника 15 і першого входу схеми порівняння 14, вихід якої з'єднаний з К-входом двоїчного лічильника 15, другий вхід схеми 14 порівняння підключений до виходу підсилювача 10, а третій вхід - до виходу схеми 12 скидання по напрузі живлення і до другого входу тактового генератора 13. Другий вихід тактового генератора 13 через фільтр 19 7/0 високих частот з'єднаний із входом струмового ключа 8. До виходу інтегратора 9 підключена шина 20 живлення, від якої живляться: підсилювач 10, схема 12 скидання по напрузі живлення, тактовий генератор 13, схема 14 порівняння і двоїчний лічильник 15. На фігурі виводи живлення схеми 12 скидання по напрузі живлення, тактового генератора 13, схеми 14 порівняння і двоїчного лічильника 15 не показані.The power terminals of the circuit 12 reset by the supply voltage are connected to the corresponding power terminals of the amplifier 10, the clock generator 13, the comparison circuit 14, the binary counter 15. A photodiode 16 is connected to the inputs of the amplifier 10, optically connected through a camera 17 with light-absorbing walls to the infrared the emitter 18 connected to the output of the current switch 8. The input of the generator 5 of the smoke registration signal is connected to the output of the binary counter 15, to the C-input of this counter 15 and to the first input of the clock generator 13, the first output of which is connected to the M-input of the binary counter 15 and the first input of the comparison circuit 14, the output of which is connected to the K-input of the binary counter 15, the second input of the comparison circuit 14 is connected to the output of the amplifier 10, and the third input is connected to the output of the reset circuit 12 by the supply voltage and to the second input of the clock generator 13. The second output of the clock generator 13 through the high-frequency filter 19 7/0 is connected to the input of the current switch 8. To the output of other tegrator 9, a power bus 20 is connected, from which the following are powered: amplifier 10, circuit 12 reset by supply voltage, clock generator 13, circuit 14 comparison and binary counter 15. In the figure, the power outputs of circuit 12 reset by supply voltage, clock generator 13, circuit 14 comparator and binary counter 15 are not shown.
Димовий пожежний сповіщувач працює таким чином. При подачі напруги живлення на вхідні клеми 2 і З через елемент 4 однобічної провідності і струмообмежувальний елемент б здійснюється заряд накопичувального конденсатора 7. Елемент 4 однобічної провідності здійснює захист інших елементів димового пожежного сповіщувача у випадку помилкового підключення полярності напруги живлення шлейфу пожежної сигналізації.A smoke fire alarm works like this. When the supply voltage is applied to the input terminals 2 and C through element 4 of one-way conduction and current-limiting element b, the storage capacitor 7 is charged. Element 4 of one-way conduction protects other elements of the smoke fire alarm in case of wrong connection of the polarity of the supply voltage of the fire alarm loop.
Поки напруга на виводах накопичувального конденсатора 7 недостатня для нормальної роботи димового пожежного сповіщувача, падіння напруги на інтеграторі 9 незначне - значно менше падіння напруги між шиною 20 живлення і загальною шиною 11. Це обумовлено низьким струмом споживання логічних елементів у статичному режимі. Ще до досягнення мінімального значення робочої напруги на виході схеми 12 скидання по напрузі живлення формується низький потенційний рівень, що забороняє роботу тактового генератора 13. Але при цих напругах на виходах тактового генератора 13 присутні потенціали, близькі до половини падіння напруги с ов на виводах живлення тактового генератора 13. Фільтр 19 верхніх частот не дозволяє струмовому ключу 8 відкритися. У момент досягнення мінімального значення робочої напруги всі елементи схеми сповіщувача і) знаходяться в статичному режимі. На першому виході тактового генератора 13 встановлюється низький потенційний рівень, а на другому - його інверсне значення: високий потенційний рівень. Низький потенційний рівень, що надходить через третій вхід схеми 14 порівняння, встановлює на К-вході двоїчного лічильника 15 М зо високий потенційний рівень. У цьому випадку двоїчний лічильник 15 знаходиться в нульовому стані незалежно від сигналів на інших його входах. Формувач 5 сигналу реєстрації диму закритий і індикатор 1 виключений. У о той же час низький потенційний рівень, що надходить з виходу двоїчного лічильника 15 на перший вхід тактового со генератора 13 і на С-вхід цього ж лічильника 15, дозволяє роботу тактового генератора 13 і двоїчного лічильника 15. соWhile the voltage at the terminals of the storage capacitor 7 is insufficient for the normal operation of the smoke fire detector, the voltage drop at the integrator 9 is insignificant - much less than the voltage drop between the power bus 20 and the common bus 11. This is due to the low current consumption of the logic elements in static mode. Even before the minimum value of the operating voltage is reached at the output of the circuit 12 reset by the supply voltage, a low potential level is formed, which prohibits the operation of the clock generator 13. But at these voltages, there are potentials at the outputs of the clock generator 13 that are close to half of the voltage drop at the supply terminals of the clock generator 13. The upper frequency filter 19 does not allow the current switch 8 to open. At the moment of reaching the minimum value of the operating voltage, all elements of the detector circuit i) are in static mode. At the first output of the clock generator 13, a low potential level is set, and at the second - its inverse value: a high potential level. The low potential level coming through the third input of the comparison circuit 14 sets the K-input of the binary counter 15 M zo to a high potential level. In this case, the binary counter 15 is in the zero state regardless of the signals at its other inputs. Generator 5 of the smoke registration signal is closed and indicator 1 is turned off. At the same time, the low potential level coming from the output of the binary counter 15 to the first input of the clock generator 13 and to the C-input of the same counter 15 enables the operation of the clock generator 13 and the binary counter 15.
Оскільки споживання струму тактовим генератором 13 істотньо залежить від напруги живлення, для його ча малого (десятки мікроамперів) значення необхідно, щоб переключення схеми 12 скидання по напрузі живлення здійснювалося при робочій напрузі, близькій до її мінімального значення, але перевищуючій його. У момент зміни стану на виході схеми 12 скидання по напрузі живлення запускається тактовий генератор 13, а на К-вході двоїчного лічильника 15 встановлюється потенційний рівень, що дозволяє зміну станів двоїчного лічильника 15 « при перепадах напруги на його М-вході. З цього моменту падіння напруги між шиною 20 живлення і загальною з с шиною 11 стабілізується, а падіння напруги на накопичувальному конденсаторі 7 продовжує збільшуватись.Since the current consumption of the clock generator 13 significantly depends on the supply voltage, for its small (tens of microamperes) value, it is necessary that the switching of the reset circuit 12 according to the supply voltage is carried out at an operating voltage close to its minimum value, but exceeding it. At the moment of change of state at the output of the circuit 12, reset by the supply voltage, the clock generator 13 is started, and the potential level is set at the K-input of the binary counter 15, which allows the change of states of the binary counter 15 " during voltage drops at its M-input. From this moment, the voltage drop between the supply bus 20 and the common bus 11 stabilizes, and the voltage drop on the storage capacitor 7 continues to increase.
Приблизно через 1 секунду після дозволу роботи на взаємоіїнверсних виходах тактового генератора 13 ;» з'являється короткий, тривалістю в кілька десятків мікросекунд, імпульс. З такою ж тривалістю і періодичністю близько 1 секунди повторюються імпульси на виходах тактового генератора 13 до появи забороняючих сигналів 45. На його входах. З першого виходу тактового генератора 13 імпульси надходять на перший вхід схеми 14 -І порівняння і М-вхід двоїчного лічильника 15. З другого виходу тактового генератора 13 через фільтр 19 високої частоти імпульси надходять на вхід струмового ключа 8. Струмовий ключ 8 забезпечує розряд накопичувального со конденсатора 7 заданою величиною струму через свій вихід на інфрачервоний випромінювач 18. Величина, наApproximately 1 second after enabling work on the mutually inverse outputs of the clock generator 13 ;" a short pulse lasting several tens of microseconds appears. With the same duration and frequency of about 1 second, the pulses at the outputs of the clock generator 13 are repeated until the appearance of prohibiting signals 45. At its inputs. From the first output of the clock generator 13, pulses are sent to the first input of the circuit 14 - I comparison and the M-input of the binary counter 15. From the second output of the clock generator 13, through the high-frequency filter 19, the pulses are sent to the input of the current switch 8. The current switch 8 provides a discharge of the storage so capacitor 7 with a given amount of current through its output to the infrared emitter 18. The value, on
Го! яку розряджається накопичувальний конденсатор 7, залежить від тривалості і періоду імпульсів, що з'являються на виході тактового генератора 13, а також - від відношення струму заряду накопичувального конденсатора 7 о через струмообмежувальний елемент 6 до струму розряду цього конденсатора 7 через струмовий ключ 8. ТакимGo! which the storage capacitor 7 discharges depends on the duration and period of the pulses appearing at the output of the clock generator 13, as well as on the ratio of the charge current of the storage capacitor 7 o through the current limiting element 6 to the discharge current of this capacitor 7 through the current switch 8. Thus
І чином, встановлене падіння напруги на накопичувальному конденсаторі 7 перевищує потенціал шини 20 живлення на величину падіння напруги на інтеграторі 9. За рахунок цієї різниці потенціалів забезпечується стійка робота сповіщувача, тому що короткочасні провали напруги на виводах накопичувального конденсатора 7 дв у моменти його розряду струмовим ключем 8 за рахунок інтегратора У не змінюють потенціалу шини 20 живлення.In the first way, the set voltage drop on the storage capacitor 7 exceeds the potential of the power bus 20 by the amount of the voltage drop on the integrator 9. Due to this potential difference, stable operation of the detector is ensured, because short-term voltage drops at the terminals of the storage capacitor 7 dv at the moment of its discharge by the current switch 8 due to the integrator U do not change the potential of the power bus 20.
Ф) Розсіяне оптичною камерою 17 із світлопоглинаючими стінками інфрачервоне випромінювання ка випромінювача 18 надходить на фотодіод 16. Посилені підсилювачем 20 імпульси по своїй амплітуді і фазі істотньо залежать від оптичної щільності повітря в оптичній камері 17. Так, при абсолютній прозорості повітря бо на виході підсилювача 10 присутні трикутні імпульси малої амплітуди, тому що має місце деяке відбивання від стінок оптичної камери 17. Імпульс трикутної форми на виході підсилювача 10 досягає свого максимуму в момент закінчення імпульсу на виході тактового генератора 13. При малій амплітуді цих імпульсів на виході схеми 14 порівняння з'являються імпульси скидання двоїчного лічильника 15. Таким чином, по кожному позитивному перепаду сигналу на своєму М-вході двоїчний лічильник 15 переключається, роблячи підрахунок тільки одного 65 імпульсу, і відразу скидається від імпульсів, що приходять на його К-вхід. У черговому режимі роботи, коли питома оптична щільність повітря нижче встановленого рівня, по кожному імпульсу на виході тактового генератора 13 відбувається скидання двоїчного лічильника 15. На виході старшого розряду двоїчного лічильника 15, до якого підключений вхід формувача 5 сигналу реєстрації диму, залишається низький потенційний рівень, індикатор 1 не світиться. Сповіщувач залишається в черговому режимі роботи, споживаючи від шлейфа пожежної сигналізації, підключеного до клем 2 і 3, струм, величина якого обмежена струмообмежувальним елементом 6.F) Scattered by the optical chamber 17 with light-absorbing walls, the infrared radiation of the emitter 18 enters the photodiode 16. The amplitude and phase of the pulses amplified by the amplifier 20 depend significantly on the optical density of the air in the optical chamber 17. Thus, with absolute transparency of the air at the output of the amplifier 10 small-amplitude triangular pulses are present because some reflection from the walls of the optical chamber 17 takes place. reset pulses of the binary counter 15 appear. Thus, after each positive signal drop at its M-input, the binary counter 15 switches, counting only one 65 pulse, and is immediately reset from the pulses arriving at its K-input. In the alternate mode of operation, when the specific optical density of air is below the set level, the binary counter 15 is reset after each pulse at the output of the clock generator 13. A low potential level remains at the output of the higher digit of the binary counter 15, to which the input of the generator 5 of the smoke registration signal is connected , indicator 1 does not light up. The detector remains in the regular mode of operation, consuming current from the fire alarm loop connected to terminals 2 and 3, the value of which is limited by the current limiting element 6.
По мірі збільшення питомої оптичної щільності середовища збільшується амплітуда імпульсів на виході підсилювача 10, поки не досягне граничного значення, при якому на К-вході двоїчного лічильника 15 встановлюється низький потенційний рівень, який дозволяє рахунок імпульсів, що надходять на М-вхід 7/0 Лічильника 15. У цьому випадку по кожному імпульсу на виході тактового генератора 13 стан двоїчного лічильника 15 збільшується на одиницю, поки не відбудеться переключення старшого розряду двоїчного лічильника 15, по якому забороняється подальший рахунок імпульсів, що відповідає стану сповіщувача "ПОЖЕЖА". При наявності високого потенційного рівня на старшому розряді двоїчного лічильника 15 відкривається формувач 5 сигналу реєстрації диму, що забезпечує задане споживання струму від шлейфа пожежної сигналізації, до якого підключений димовий пожежний сповіщувач своїми вхідними клемами 2 і 3. Крім того, цим сигналом забороняється робота тактового генератора 13. У цьому стані значно зменшується споживання струму тактовим генератором 13, підсилювачем 10 і іншими елементами схеми, у той же час завдяки струму, що протікає через формувач 5 сигналу реєстрації диму, різко зменшується різниця потенціалів між клемами 2 і 3. Якщо це падіння напруги перевищує мінімальне значення робочої напруги, то сповіщувач го Знаходиться в стані "ПОЖЕЖА" нескінченно довго. Вивести сповіщувач з цього стану можливо тільки відключенням напруги живлення шлейфу пожежної сигналізації на час, достатній для розряду накопичувального конденсатора 7 до величини, при якій на виході схеми 12 скидання по напрузі живленння встановиться низький потенційний рівень.As the specific optical density of the medium increases, the amplitude of the pulses at the output of the amplifier 10 increases until it reaches the limit value, at which a low potential level is set at the K-input of the binary counter 15, which allows the counting of pulses arriving at the M-input 7/0 of the Counter 15. In this case, for each pulse at the output of the clock generator 13, the state of the binary counter 15 increases by one, until the switching of the higher digit of the binary counter 15 occurs, which prohibits the further counting of pulses corresponding to the state of the "FIRE" detector. If there is a high potential level on the higher digit of the binary counter 15, the shaper 5 of the smoke registration signal is opened, which provides the specified current consumption from the fire alarm loop, to which the smoke fire detector is connected with its input terminals 2 and 3. In addition, this signal prohibits the operation of the clock generator 13. In this state, the current consumption of the clock generator 13, the amplifier 10 and other elements of the circuit is significantly reduced, at the same time, due to the current flowing through the generator 5 of the smoke registration signal, the potential difference between terminals 2 and 3 is sharply reduced. If this is a voltage drop exceeds the minimum value of the operating voltage, the detector remains in the "FIRE" state indefinitely. It is possible to remove the detector from this state only by disconnecting the power supply voltage of the fire alarm loop for a time sufficient to discharge the storage capacitor 7 to the value at which a low potential level will be established at the output of the reset circuit 12 according to the supply voltage.
Запропонований сповіщувач може бути виготовлений з використанням елементів, що серійно випускаються с об промисловістю, і характеризується більш високою надійністю у порівнянні з відомими аналогічними о сповіщувачами.The proposed detector can be manufactured using elements that are serially produced in the industry, and is characterized by higher reliability in comparison with known similar detectors.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200501709A UA78837C2 (en) | 2005-02-24 | 2005-02-24 | Smoke detector |
RU2005112574/09A RU2294018C2 (en) | 2005-02-24 | 2005-04-27 | Smoke detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200501709A UA78837C2 (en) | 2005-02-24 | 2005-02-24 | Smoke detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA78837C2 true UA78837C2 (en) | 2007-04-25 |
Family
ID=37500380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA200501709A UA78837C2 (en) | 2005-02-24 | 2005-02-24 | Smoke detector |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294018C2 (en) |
UA (1) | UA78837C2 (en) |
-
2005
- 2005-02-24 UA UAA200501709A patent/UA78837C2/en unknown
- 2005-04-27 RU RU2005112574/09A patent/RU2294018C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2294018C2 (en) | 2007-02-20 |
RU2005112574A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9647655B2 (en) | Current to frequency converter | |
WO2015109649A1 (en) | Zero-current power-on reset circuit | |
RU54450U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
JPS6014398B2 (en) | photoelectric smoke detector | |
RU2295159C1 (en) | Smoke fire alarm | |
UA78837C2 (en) | Smoke detector | |
KR0177093B1 (en) | CPU reset circuit | |
RU80978U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
RU2306614C1 (en) | Smoke-sensitive alarm | |
US7391242B1 (en) | Sawtooth waveform generator | |
RU2273887C1 (en) | Smoke fire detector | |
RU2273886C1 (en) | Smoke fire detector | |
EP0011205B1 (en) | Photoelectric smoke detector | |
UA80313C2 (en) | Smoke fire detector | |
GB2581239A8 (en) | Flow signal detection circuit and control system | |
JP3294200B2 (en) | Multi-optical axis photoelectric switch | |
UA73596C2 (en) | Smoke detector | |
DK167083B1 (en) | CIRCUIT FOR THE CONTROL OF THE THYRATRON IN A PULSE CONTROLLED METAL DAMPLASER | |
RU48658U1 (en) | SMOKE FIRE DETECTOR | |
UA9400U (en) | Smoke fire detector | |
RU2285957C2 (en) | Linear smoke fire alarm | |
RU2212095C1 (en) | Flip-flop device | |
RU2356095C1 (en) | Smoke fire alarm | |
RU2297702C1 (en) | Dependent-curve overcurrent protective device | |
RU1818670C (en) | Ac-to-dc voltage converter |