UA9400U

UA9400U - Smoke fire detector

Info

Publication number: UA9400U
Application number: UAU200503069U
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Viktorovych Bakanov; I Or Zakharovych Mysevych
Original assignee: Private Entpr Arton
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2005-09-15

Abstract

The proposed smoke fire detector with an infrared light-emitting diode, a photodiode, and a transistor amplifier contains an additional resistor, which is inserted between the collector of the first transistor and the base of the second transistor of the amplifier. The resistance of the additional resistor exceeds at least five times the resistance of other resistors in the amplifier circuit. The detector ensures the reliable generation of an alarm signal at various optical characteristics of the medium between the light-emitting diode and the photodiode.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до галузі пожежної сигналізації і може бути використана в системах пожежної 2 сигналізації для виявлення збільшення оптичної щільності повітря по інтенсивності розсіювання інфрачервоного випромінювання.The useful model refers to the field of fire alarm and can be used in fire 2 alarm systems to detect an 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, і обробки отриманого сигналу різними способами, формуючи сигнал про наявність чи відсутність диму |див. 70 журнал "Системь!ї безопасности связи и телекоммуникации", 2000, 33, с.65).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 journal "Sistema!i bepozanosti svyazii i telekommunikacii", 2000, 33, p. 65).

Відомий пристрій реєстрації диму (патент Російської Федерації КО2221278, 7 508817/10, опубл. 2004.01.101, що містить тактовий генератор, випромінювач, зв'язаний через оптичну камеру із світлопоглинаючими стінками з фотоприймачем, схему скидання, формувач сигналу реєстрації диму. Крім того, пристрій містить схему синхронного детектування, схему порівняння і запам'ятовування, що виконана у вигляді 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 із С-входами обох лічильників і зі входом формувача сигналу реєстрації диму.A known smoke detection device (patent of the Russian Federation KO2221278, 7 508817/10, publ. 2004.01.101, containing a clock generator, an emitter connected through an optical camera with light-absorbing walls to a photo receiver, a reset circuit, a smoke detection signal generator. In addition , the device contains a synchronous detection circuit, a comparison and memory circuit, which is made in the form of the first and second binary counters, and the M-input and K-input of the first binary counter of the comparison and memory circuit are connected to the corresponding outputs of the 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 respectively to the outputs of the photodetector and the reset circuit, and the output - with the K-input of the second binary counter of the comparison and memorization scheme, the output of the second binary counter The receiver of the comparison and memory 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 вірогідність його роботи при високій питомій оптичній щільності середовища, а також при тестових перевірках за допомогою пробника, який в оптичній камері із світлопоглинаючими стінками створює великий рівень розсіяного інфрачервоного випромінювання від 295 випромінювача. вThe disadvantage of the known device is the low probability of its operation at a high specific optical density of the medium, as well as during test checks with the help of a probe, which in an optical chamber with light-absorbing walls creates a high level of scattered infrared radiation from the 295 emitter. in

Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є обраний за прототип димовий пожежний сповішувач (Извещатель пожарньій дьімовой оптико-злектронньій ИП212-41М; Паспорт 4371-005-12215496-00The closest to the proposed useful model is the smoke fire detector selected as a prototype (Izveshatel pozharnyi dymovoy optiko-zlectronnyi IP212-41M; Passport 4371-005-12215496-00

ПС; ТУ 4371-005-12215496-00), що містить елемент однобічної провідності, вхід якого підключений до першої клеми для під'єднання до шлейфу пожежної сигналізації, а вихід елемента однобічної провідності з'єднаний з о першим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму і входом струмообмежувального Га») елемента, вихід якого підключений до входу інтегратора і до першого виводу першого конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із другою клемою для підключення до шлейфу пожежної сигналізації, і з другим виводом в електроживлення формувача сигналу реєстрації диму, вихід якого підключений до індикатора, а вхід-до виходу ду двоїчного лічильника, до С-входу цього лічильника і до входу тактового генератора, перший, другий і третій 325 виходи тактового генератора підключені відповідної до М-входу двоїчного лічильника, до першого входу схеми порівняння і до входу струмового ключа, виводи живлення струмового ключа з'єднані з відповідними виводами першого конденсатора, вихід схеми порівняння з'єднаний з К-входом двоїчного лічильника, другий вхід схеми « порівняння підключений через пороговий елемент до виходу підсилювача, а третій вхід - до виходу схеми - скидання по напрузі живлення, до виходів струмового ключа підключений випромінюючий інфрачервоний діод, 50 що оптично зв'язаний через камеру із світлопоглинаючими стінками з фотодіодом, анод якого з'єднаний із другим с виводом першого конденсатора, а катод підключений до входу підсилювача, перший вивід живлення якого з» з'єднаний з виходом інтегратора, а другий вивід живлення - із другим виводом першого конденсатора, підсилювач містить два транзистори, два конденсатори і вісім резисторів, база першого транзистора з'єднана з входом підсилювача і з першими виводами першого і другого резисторів, емітер першого транзистора через третій резистор з'єднаний із другим виводом першого резистора і з першими виводами четвертого резистора і іш другого конденсатора, другий вивід якого з'єднаний через другий вивід живлення підсилювача з другим виводом «їз» першого конденсатора, а також з першими виводами п'ятого, шостого і сьомого резисторів, другий вивід сьомого резистора через третій конденсатор з'єднаний із другими виводами другого та шостого резисторів і емітером о другого транзистора, база якого підключена до другого виводу п'ятого резистора, а колектор з'єднаний з о 20 виходом підсилювача, а також через восьмий резистор - із другим виводом четвертого резистора і першим виводом живлення підсилювача. Колектор першого транзистора з'єднаний з базою другого транзистора.PS; TU 4371-005-12215496-00), 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 of the element of one-way conduction is connected to the first output of the power supply of the smoke detection signal generator and the input current-limiting Ha") element, the output of which is connected to the input of the integrator and to the first output of the first capacitor, the second output of which is connected to the second terminal for connecting to the fire alarm loop, and to the second output of the power supply of the smoke detection signal generator, the output of which is connected to indicator, and the input is to the output du of the binary counter, to the C-input of this counter and to the input of the clock generator, the first, second and third 325 outputs of the clock generator are connected to the corresponding M-input of the binary counter, to the first input of the comparison circuit and to the input of the current key, the power terminals of the current switch are connected to the corresponding terminals of the first capacitor, the output of the circuit is compared is connected to the K-input of the binary counter, the second input of the comparison circuit is connected through a threshold element to the output of the amplifier, and the third input is to the output of the circuit - reset by the supply voltage, an infrared emitting diode is connected to the outputs of the current switch, which is optically connected connected through a camera with light-absorbing walls to a photodiode, the anode of which is connected to the second terminal of the first capacitor, and the cathode is connected to the input of the amplifier, the first power terminal of which is connected to the output of the integrator, and the second power terminal is connected to the second terminal of the first capacitor, the amplifier contains two transistors, two capacitors and eight resistors, the base of the first transistor is connected to the input of the amplifier and to the first terminals of the first and second resistors, the emitter of the first transistor through the third resistor is connected to the second terminal of the first resistor and to the first terminals the fourth resistor and the second capacitor, the second output of which is connected through the second output of the power amplifier cha with the second terminal "iz" of the first capacitor, as well as with the first terminals of the fifth, sixth and seventh resistors, the second terminal of the seventh resistor through the third capacitor is connected to the second terminals of the second and sixth resistors and the emitter of the second transistor, the base of which is connected to the second terminal of the fifth resistor, and the collector is connected to the 20th output of the amplifier, and also through the eighth resistor - to the second terminal of the fourth resistor and the first terminal of the power supply of the amplifier. The collector of the first transistor is connected to the base of the second transistor.

Недоліком прототипу також є низька вірогідність його роботи при високій питомій оптичній щільності середовища, а також при тестових перевірках за допомогою пробника. Зниження вірогідності роботи пояснюється тим, що на виході підсилювача формується імпульс складної форми, який перетворюєтьсяThe disadvantage of the prototype is also the low probability of its operation at a high specific optical density of the medium, as well as during test checks using a probe. The decrease in the probability of operation is explained by the fact that a pulse of a complex shape is formed at the output of the amplifier, which is transformed into

Со» пороговим елементом у сполучення двох імпульсів, після чого на К-вхід двоїчного лічильника приходить імпульс скидання. В результаті - при тестовій перевірці працездатності пробником, що вводиться в камеру із світлопоглинаючими стінками і створює великий рівень розсіяного інфрачервоного випромінювання від випромінювача, сповіщувач залишається в черговому режимі роботи. Аналогічний результат виходить при різкому збільшенні питомої оптичної щільності повітря, коли опір фотодіода зменшується на декілька порядків. 60 В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити формування достовірного сигналу на виході підсилювача в широкому діапазоні значень питомої оптичної щільності середовища і при тестових перевірках сповіщувача за допомогою пробника шляхом обмеження струму колектора першого транзистора.Co" is a threshold element in the combination of two pulses, after which a reset pulse arrives at the K-input of the binary counter. As a result, during a test check of functionality with a probe inserted into a chamber with light-absorbing walls and creating a high level of scattered infrared radiation from the emitter, the detector remains in the regular mode of operation. A similar result is obtained with a sharp increase in the specific optical density of air, when the resistance of the photodiode decreases by several orders of magnitude. 60 The useful model is based on the task of ensuring the formation of a reliable signal at the output of the amplifier in a wide range of values of the specific optical density of the medium and during test checks of the detector using a probe by limiting the collector current of the first transistor.

Поставлена задача вирішується тим, що димовий пожежний сповіщувач, який містить елемент однобічної провідності, вхід якого підключений до першої клеми для під'єднання до шлейфу пожежної сигналізації, а вихід бо елемента однобічної провідності з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму і входом струмообмежувального елемента, вихід якого підключений до входу інтегратора і до першого виводу першого конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із другою клемою для підключення до шлейфу пожежної сигналізації і з другим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму, вихід якого підключений до індикатора, а вхід - до виходу двоїчного лічильника, до С-входу цього лічильника і до входу тактового генератора, перший, другий і третій виходи тактового генератора підключені відповідно до М-входу двоїчного лічильника, до першого входу схеми порівняння і до входу струмового ключа, виводи живлення струмового ключа з'єднані з відповідними виводами першого конденсатора, вихід схеми порівняння з'єднаний зThe task is solved by the fact that the smoke fire detector, which contains 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 of the element of one-way conduction is connected to the first output of the power supply of the smoke detection signal generator and the input current limiting element, the output of which is connected to the input of the integrator and to the first output of the first capacitor, the second output of which is connected to the second terminal for connecting to the fire alarm loop and to the second output of the power supply of the smoke detection signal generator, 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 input of the clock generator, the first, second and third outputs of the clock generator are connected respectively to the M-input of the binary counter, to the first input of the comparison circuit and to the input of the current switch, the power outputs of the current switch with connected to the corresponding outputs of the first cond ensator, the output of the comparison circuit is connected to

К-входом двоїчного лічильника, другий вхід схеми порівняння підключений через пороговий елемент до виходу 7/0 підсилювача, а третій вхід - до виходу схеми скидання по напрузі живлення, до виходів струмового ключа підключений випромінюючий інфрачервоний діод, що оптично зв'язаний через камеру із світлопоглинаючими стінками з фотодіодом, анод якого з'єднаний з другим виводом першого конденсатора, а катод підключений до входу підсилювача, перший вивід живлення якого з'єднаний з виходом інтегратора, а другий вивід живлення - із другим виводом першого конденсатора, підсилювач містить два транзистори, два конденсатори і вісім /5 резисторів, база першого транзистора з'єднана з входом підсилювача і з першими виводами першого і другого резисторів, емітер першого транзистора через третій резистор з'єднаний із другим виводом першого резистора і з першими виводами четвертого резистора і другого конденсатора, другий вивід якого з'єднаний через другий вивід живлення підсилювача з другим виводом першого конденсатора, а також з першими виводами п'ятого, шостого і сьомого резисторів, другий вивід сьомого резистора через третій конденсатор з'єднаний із другими го виводами другого та шостого резисторів і емітером другого транзистора, база якого підключена до другого виводу п'ятого резистора, а колектор з'єднаний з виходом підсилювача, а також через восьмий резистор - із другим виводом четвертого резистора і першим виводом живлення підсилювача, згідно корисної моделі, додатково містить дев'ятий резистор, перший вивід якого з'єднаний з колектором першого транзистора підсилювача, а другий вивід - з базою другого транзистора підсилювача, причому опір цього резистора принаймні в п'ять разів більше опору третього резистора і принаймі в п'ять разів менше опору п'ятого резистора.K-input of the binary counter, the second input of the comparison circuit is connected through a threshold element to the output of the 7/0 amplifier, and the third input is to the output of the reset circuit according to the supply voltage, an infrared emitting diode is connected to the outputs of the current switch, which is optically connected through a camera with light-absorbing walls with a photodiode, the anode of which is connected to the second terminal of the first capacitor, and the cathode is connected to the input of the amplifier, the first power terminal of which is connected to the output of the integrator, and the second power terminal is connected to the second terminal of the first capacitor, the amplifier contains two transistors, two capacitors and eight /5 resistors, the base of the first transistor is connected to the input of the amplifier and to the first outputs of the first and second resistors, the emitter of the first transistor through the third resistor is connected to the second output of the first resistor and to the first outputs of the fourth resistor and the second capacitor, the second output of which is connected through the second output of the power supply of the amplifier to the second output of the first th capacitor, as well as to the first terminals of the fifth, sixth and seventh resistors, the second terminal of the seventh resistor through the third capacitor is connected to the second terminals of the second and sixth resistors and the emitter of the second transistor, the base of which is connected to the second terminal of the fifth resistor , and the collector is connected to the output of the amplifier, and also through the eighth resistor - to the second terminal of the fourth resistor and the first terminal of the power supply of the amplifier, according to the useful model, additionally contains a ninth resistor, the first terminal of which is connected to the collector of the first transistor of the amplifier, and the second output - with the base of the second transistor of the amplifier, and the resistance of this resistor is at least five times greater than the resistance of the third resistor and at least five times less than the resistance of the fifth resistor.

Використання запропонованої конструкції забезпечує обмеження струму колектора першого транзистора, о, завдяки чому формується достовірний сигнал на виході підсилювача навіть в умовах високого рівня оптичного зв'язку між фотодіодом і випромінюючим інфрачервоним діодом. Зазначені переваги ведуть до підвищення вірогідності контролю в широкому діапазоні значень питомої оптичної щільності середовища і при тестових су зо перевірках сповіщувача за допомогою пробника. Причому, у випадку, коли опір дев'ятого резистора більше, ніж в 5 разів, опору третього резистора й так само менше опору п'ятого резистора, його застосування в підсилювачі о практично не змінює коефіцієнта підсилення цього підсилювача. «гThe use of the proposed design provides limitation of the current of the collector of the first transistor, O, thanks to which a reliable signal is formed at the output of the amplifier even in conditions of a high level of optical communication between the photodiode and the emitting infrared diode. The specified advantages lead to an increase in the probability of control in a wide range of values of the specific optical density of the medium and during test suzo checks of the detector using a probe. Moreover, in the case when the resistance of the ninth resistor is more than 5 times the resistance of the third resistor and also less than the resistance of the fifth resistor, its use in the amplifier practically does not change the gain of this amplifier. "Mr

На фігурі представлена блок-схема димового пожежного сповіщувача. Димовий пожежний сповіщувач містить індикатор 1, а також клеми 2 і З для підключення до шлейфу пожежної сигналізації. До першої клеми 2 (22) 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 другою клемою 3, другими виводами живлення З струмового ключа 8 і формувача 5 сигналу реєстрації диму та анодом фотодіода 11. Фотодіод 11 оптично с зв'язаний через камеру 12 із світлопоглинаючими стінками з випромінюючим інфрачервоним діодом 13, підключеним до виходу струмового ключа 8. Вихід формувача 5 сигналу реєстрації диму підключений до з індикатора 1, а вхід - до виходу двоїчного лічильника 14, до С-входу цього лічильника 14 і до входу тактового генератора 15, перший вихід якого підключений до М-входу двоїчного лічильника 14. Другий вихід тактовогоThe figure shows a block diagram of a smoke fire detector. The smoke fire detector contains an indicator 1, as well as terminals 2 and C for connection to the fire alarm loop. The input of the unidirectional conduction element 4 is connected to the first terminal 2 (22), the output of which is connected to the first power output of the smoke detection signal generator 5 and the input of the current limiting element 6. The output of the current limiting element 6 is connected to the first output of the first capacitor 7, the power output of the current of the key 8 and the input of the integrator 9. The output of the integrator 9 is connected to the first power terminal of the amplifier 10, the second power terminal of which is connected to the second terminal 3, the second power terminals of the current switch 8 and the generator 5 of the smoke registration signal and the anode of the photodiode 11. Photodiode 11 is optically connected through the camera 12 with light-absorbing walls to the emitting infrared diode 13 connected to the output of the current switch 8. The output of the generator 5 of the smoke registration signal is connected to the indicator 1, and the input is to the output of the binary counter 14, to the C-input of this counter 14 and to the input of the clock generator 15, the first output of which is connected to the M-input of the binary counter 14. The second clock output

Генератора 15 з'єднаний з першим входом схеми 16 порівняння, а третій вихід - із входом струмового ключа 8.The generator 15 is connected to the first input of the comparison circuit 16, and the third output is connected to the input of the current switch 8.

Ге) Другий вхід схеми 16 порівняння підключений до виходу схеми 17 скидання по напрузі живлення, а третій вхід - через пороговий елемент 18 до виходу підсилювача 10. Підсилювач 10 виконаний на двох транзисторах 19 і 20. ве База першого транзистора 19 з'єднана зі входом підсилювача 10 і з першими виводами першого і другого о резисторів 21 і 22, емітер першого транзистора 19 через третій резистор 23 з'єднаний із другим виводом 5р першого резистора 21 і з першими виводами четвертого резистора 24 і другого конденсатора 25, другий вивід «2 якого з'єднаний з першими виводами п'ятого, шостого і сьомого резисторів 26, 27 і 28, а також через другий вивід живлення підсилювача 10 - із другим виводом першого конденсатора 7. Другий вивід сьомого резистора 28 через третій конденсатор 29 з'єднаний із другими виводами другого резистора 22 і шостого резистора 27, а також - з емітером другого транзистора 20, база якого підключена до другого виводу п'ятого резистора 26, а (7 55 колектор з'єднаний з виходом підсилювача 10, а також через восьмий резистор 30 - із другим виводом четвертого резистора 24 і першим виводом живлення підсилювача 10. Колектор першого транзистора 19 через дев'ятий резистор 31 з'єднаний з базою другого транзистора 20. На фігурі виводи живлення схеми 17 скидання по напрузі живлення, тактового генератора 15, схеми 16 порівняння, порогового елемента 18 і двоїчного лічильника 14 умовно не показані. во 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 при помилковому підключенні полярності напруги живлення шлейфу пожежної сигналізації. Поки напруга на виводах накопичувального конденсатора 7 недостатня для нормальної роботи димового пожежного 65 сповіщувача, на виході схеми 17 скидання по напрузі електроживлення формується низький потенційний рівень, який через схему 16 порівняння встановлює на К-вході двоїчного лічильника 14 високий потенційний рівень. У цьому випадку двоїчний лічильник 14 буде знаходитися в нульовому стані незалежно від сигналів на інших його входах. Формувач 5 сигналу реєстрації диму буде закритий, і індикатор 1 буде виключений. У той же час низький потенційний рівень, який надходить з виходу двоїчного лічильника 14 на перший вхід тактового генератора 15 і на С-вхід цього ж лічильника 14 дозволяє роботу тактового генератора 15 і двоїчного лічильника 14. Після заряду конденсатора 7 до значення робочої напруги логічних елементів відбувається переключення схеми 17 скидання по напрузі живлення. У момент зміни стану на виході схеми 17 скидання по напрузі живлення наGe) The second input of the comparison circuit 16 is connected to the output of the reset circuit 17 according to the supply voltage, and the third input is connected through the threshold element 18 to the output of the amplifier 10. The amplifier 10 is made of two transistors 19 and 20. The base of the first transistor 19 is connected to the input amplifier 10 and with the first terminals of the first and second resistors 21 and 22, the emitter of the first transistor 19 through the third resistor 23 is connected to the second terminal 5p of the first resistor 21 and to the first terminals of the fourth resistor 24 and the second capacitor 25, the second terminal "2 of which connected to the first terminals of the fifth, sixth and seventh resistors 26, 27 and 28, and through the second terminal of the power supply of the amplifier 10 - to the second terminal of the first capacitor 7. The second terminal of the seventh resistor 28 through the third capacitor 29 is connected to the second terminals of the second resistor 22 and the sixth resistor 27, and also - with the emitter of the second transistor 20, the base of which is connected to the second terminal of the fifth resistor 26, and (7 55 the collector is connected to the output ohms of the amplifier 10, and also through the eighth resistor 30 - with the second terminal of the fourth resistor 24 and the first power terminal of the amplifier 10. The collector of the first transistor 19 is connected to the base of the second transistor 20 through the ninth resistor 31. In the figure, the power terminals of the reset circuit 17 according to the supply voltage, the clock generator 15, the comparison circuit 16, the threshold element 18 and the binary counter 14 are conditionally not shown. The smoke detector works as follows. 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 provides protection for other elements of the smoke fire alarm in case of erroneous connection of the polarity of the supply voltage of the fire alarm loop. While the voltage at the terminals of the storage capacitor 7 is insufficient for the normal operation of the smoke fire detector 65, a low potential level is formed at the output of the power supply voltage reset circuit 17, which, through the comparison circuit 16, sets a high potential level at the K-input of the binary counter 14. In this case, the binary counter 14 will be in the zero state regardless of the signals at its other inputs. The generator 5 of the smoke detection signal will be closed and the indicator 1 will be turned off. At the same time, the low potential level that comes from the output of the binary counter 14 to the first input of the clock generator 15 and to the C-input of the same counter 14 allows the operation of the clock generator 15 and the binary counter 14. After charging the capacitor 7 to the value of the operating voltage of the logic elements reset circuit 17 is switched according to the supply voltage. At the moment of change of state at the output of circuit 17, reset by the supply voltage to

К-вході двоїчного лічильника 14 встановлюється потенційний рівень, який дозволяє зміну станів двоїчного лічильника 14 при перепадах напруги на його М-вході. На виходах тактового генератора 15 формуються 7/0 імпульси з періодом проходження біля однієї секунди. По кожному негативному перепаді сигналу на першому виході тактового генератора 15 двоїчний лічильник 14 змінює свій стан. Але при низькому рівні питомої оптичної щільності середовища на виході порогового елемента 18 спостерігається постійний потенційний рівень.A potential level is set at the K-input of the binary counter 14, which allows changing the states of the binary counter 14 during voltage drops at its M-input. At the outputs of the clock generator 15, 7/0 pulses with a period of about one second are formed. At each negative signal drop at the first output of the clock generator 15, the binary counter 14 changes its state. But at a low level of the specific optical density of the medium, a constant potential level is observed at the output of the threshold element 18.

Імпульсами, що приходять з другого виходу тактового генератора 15 через схему 16 порівняння на К-вхід двоїчного лічильника 14, останній буде скидатися відразу ж після завершення перепаду на його М-вході. З 7/5 третього виходу тактового генератора 15 імпульси надходять на вхід струмового ключа 8. Струмовий ключ 8 забезпечує розряд накопичувального конденсатора 7 заданою величиною струму Через свій вихід на випромінюючий інфрачервоний діод 13. Величина, на яку розряджається накопичувальний конденсатор 7, залежить від тривалості і періоду імпульсів, що з'являються на третьому виході тактового генератора 15, а також від відношення струму заряду накопичувального конденсатора 7 через струмообмежувальний елемент 6 до струму розряду цього конденсатора 7 через струмовий ключ 8. Таким чином, напруга, що встановилася на виводах накопичувального конденсатора 7, буде перевищувати напругу на виводах живлення підсилювача 10 на величину спаду напруги на інтеграторі 9. За рахунок цієї різниці потенціалів забезпечується стійка робота підсилювача 10, тому що короткочасні провали напруги на виводах накопичувального конденсатора 7 у моменти його розряду струмовим ключем 8 за рахунок інтегратора 9 не змінять режимів роботи транзисторного ов Підсилювача 10. Розсіяне оптичною камерою 12 із світлопоглинаючими стінками інфрачервоне випромінювання діода 13 надходить на фотодіод 11. Посилені підсилювачем 10 імпульси по своїй амплітуді і фазі істотно - залежать від оптичної щільності повітря в оптичній камері 12. Так, при абсолютній прозорості повітря на виході підсилювача 10 присутні трикутні імпульси малої амплітуди, тому що має місце деяке відбиття від стінок оптичної камери 12. Імпульс трикутної форми на виході підсилювача 10 досягає свого максимуму в момент о зо Закінчення імпульсу на третьому виході тактового генератора 15. При малій амплітуді цих імпульсів на виході схеми 16 порівняння з'являються імпульси скидання двоїчного лічильника 14. Таким чином, по кожному о позитивному перепаді сигналу на своєму М-вході двоїчний лічильник 14 переключається, роблячи підрахунок «г тільки одного 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 другому Ме виході тактового генератора 15 відбувається скидання двоїчного лічильника 14. На виході старшого розряду двоїчного лічильника 14, до якого підключений вхід формувача 5 сигналу реєстрації диму залишається низький потенційний рівень, індикатор 1 не буде світитися, а формувач 5 сигналу реєстрації диму буде виключений. «The pulses coming from the second output of the clock generator 15 through the comparison circuit 16 to the K-input of the binary counter 14, the latter will be reset immediately after the end of the drop at its M-input. From 7/5 of the third output of the clock generator 15, pulses enter the input of the current switch 8. The current switch 8 discharges the storage capacitor 7 with a given amount of current through its output to the infrared emitting diode 13. The amount by which the storage capacitor 7 is discharged depends on the duration and period of pulses appearing at the third output of the clock generator 15, as well as from the ratio of the charge current of the storage capacitor 7 through the current limiting element 6 to the discharge current of this capacitor 7 through the current switch 8. Thus, the voltage established at the terminals of the storage capacitor 7 , will exceed the voltage at the terminals of the power supply of the amplifier 10 by the amount of the voltage drop on the integrator 9. Due to this potential difference, stable operation of the amplifier 10 is ensured, because short-term voltage drops at the terminals of the storage capacitor 7 at the moment of its discharge by the current switch 8 due to the integrator 9 are not will change modes of operation of the transistor amplifier 10. The infrared radiation of the diode 13 scattered by the optical chamber 12 with light-absorbing walls enters the photodiode 11. The amplitude and phase of the pulses amplified by the amplifier 10 significantly depend on the optical density of the air in the optical chamber 12. Yes, with absolute transparency air at the output of the amplifier 10 there are triangular pulses of small amplitude, because some reflection from the walls of the optical chamber 12 takes place. of pulses at the output of the comparison circuit 16, the reset pulses of the binary counter 14 appear. Thus, for each positive signal drop at its M-input, the binary counter 14 switches, counting only one pulse, and is immediately reset from incoming pulses to its K-input. In the next mode of operation, when the specific optical density of air is below the set level, after each pulse on the second Me output of the clock generator 15, the binary counter 14 is reset. At the output of the higher digit of the binary counter 14, to which the input of the generator 5 of the smoke detection signal is connected, a low potential remains level, indicator 1 will not light up, and generator 5 of the smoke detection signal will be turned off. "

Сповіщувач залишається в черговому режимі роботи, споживаючи від шлейфу пожежної сигналізації, підключеного до клем 2 і З, струм, величина якого обмежена струмообмежувальним елементом 6. При плавному З збільшенні питомої оптичної щільності середовища збільшується амплітуда імпульсів на виході підсилювача 10, с поки не досягне порогового значення переключення порогового елемента 18, при якому на К-вході двоїчного . лічильника 14 встановиться низький потенційний рівень, що дозволяє рахунок імпульсів, які надходять на М-вхід и?» цього лічильника 14. У цьому випадку по кожному імпульсу на першому виході тактового генератора 15 стан двоїчного лічильника 14 збільшується на одиницю, поки не відбудеться переключення старшого розрядуThe detector remains in the regular mode of operation, consuming current from the fire alarm loop connected to terminals 2 and З, the value of which is limited by the current limiting element 6. With a smooth Z increase in the specific optical density of the medium, the amplitude of the pulses at the output of the amplifier 10 increases until it reaches the threshold switching value of the threshold element 18, at which the K-input of the binary . the counter 14 will be set to a low potential level, which allows the counting of pulses that arrive at the M-input and? of this counter 14. In this case, for each pulse at the first output of the clock generator 15, the state of the binary counter 14 is increased by one until the higher bit is switched

ДдВвоїчного лічильника 14, по якому забороняється подальший рахунок імпульсів, що відповідає стануDdBvoic counter 14, which prohibits further counting of pulses corresponding to the state

Ге) сповіщувача - "ПОЖЕЖА". При наявності високого потенційного рівня на старшому розряді двоїчного лічильника 14 відкривається формувач 5 сигналу реєстрації диму, починає світитися індикатор 1 і забезпечується задане ве споживання струму від шлейфу пожежної сигналізації, до якого підключений димовий пожежний сповіщувач о своїми вхідними клемами 2 і 3. Крім того, цим сигналом забороняється робота тактового генератора 15. У цьому стані сповіщувач може знаходитися нескінченно довго. Вивести сповіщувач з цього стану можливо тільки с відключенням напруги живлення шлейфу пожежної сигналізації на час, достатній для розряду накопичувального конденсатора 7 до величини, при якій на виході схеми 17 скидання по напрузі живлення встановиться низький потенційний рівень.Ge) of the detector - "FIRE". If there is a high potential level on the higher digit of the binary counter 14, the shaper 5 of the smoke registration signal opens, the indicator 1 starts to light up and the specified current consumption is ensured 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 15. In this state, the detector can remain 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 17 according to the supply voltage.

При різкому збільшенні питомої оптичної щільності чи при тестовій перевірці сповіщувача пробником, колиWith a sharp increase in the specific optical density or with a test check of the detector with a probe, when

Ган рівень інфрачервоного випромінювання, що надходить на фото діод 11, перевищує порогове значення на кілька порядків, перший транзистор 19 підсилювача 10 переходить з активного режиму роботи в насичення, тому що струм колектора цього транзистора 19 обмежений дев'ятим резистором 31. Відношення опору дев'ятого резистора 31 до опору п'ятого резистора 26, а також відношення опору третього резистора 23 до опору дев'ятого резистора 31 вибирається не менше ніж 1:5. У цьому випадку при малих рівнях оптичного сигналу введений во дев'ятий резистор 31 практично не впливає на коефіцієнт підсилення підсилювачем 10. В той же час при значному рівні освітленості фотодіода 11 перший транзистор 19 знаходиться в стані насичення протягом практично всього імпульсу інфрачервоного випромінювання, тому що постійна часу третього резистора 23 |і другого конденсатора 25 перевищує тривалість цього імпульсу. Таке ж співвідношення справедливе і для постійної часу сьомого резистора 28 і третього конденсатора 29. Другий транзистор 20 також протягом усього 65 Цього імпульсу буде знаходитися в режимі насичення, а потенціал колектора цього транзистора 20 буде залежати від відношення опорів сьомого резистора 28 до опору восьмого резистора 29. Так як опір сьомого резистора 28 вибирається значно меншим, ніж опір шостого резистора 27 і восьмого резистора 29, то сигнал на виході підсилювача 10 при значному рівні інфрачервоного випромінювання, що надходить на фотодіод 11 протягом тривалості всього імпульсу інфрачервоного випромінювання буде повторювати однократний імпульс, тому такий же однократний імпульс буде спостерігатися і на виході порогового елемента 18.When the level of infrared radiation entering the photo diode 11 exceeds the threshold value by several orders of magnitude, the first transistor 19 of the amplifier 10 switches from the active mode of operation to saturation, because the collector current of this transistor 19 is limited by the ninth resistor 31. The resistance ratio of nine of the fifth resistor 31 to the resistance of the fifth resistor 26, as well as the ratio of the resistance of the third resistor 23 to the resistance of the ninth resistor 31 is selected not less than 1:5. In this case, at low optical signal levels, the ninth resistor 31 introduced into the ninth resistor 31 practically does not affect the amplification factor of the amplifier 10. At the same time, at a significant level of illumination of the photodiode 11, the first transistor 19 is in a state of saturation during almost the entire pulse of infrared radiation, because the time constant of the third resistor 23 and the second capacitor 25 exceeds the duration of this pulse. The same ratio is valid for the time constant of the seventh resistor 28 and the third capacitor 29. The second transistor 20 will also be in the saturation mode during the entire 65 This pulse, and the collector potential of this transistor 20 will depend on the ratio of the resistances of the seventh resistor 28 to the resistance of the eighth resistor 29 . Since the resistance of the seventh resistor 28 is chosen to be much smaller than the resistance of the sixth resistor 27 and the eighth resistor 29, the signal at the output of the amplifier 10 at a significant level of infrared radiation entering the photodiode 11 will repeat a single pulse for the duration of the entire pulse of infrared radiation, therefore the same single pulse will be observed at the output of the threshold element 18.

Введення дев'ятого резистора 31 дозволило стабілізувати роботу підсилювача 10, особливо при великих рівнях освітленості фотодіода 11, коли на виході підсилювача спостерігається стійкий сигнал, близький за формою до переверненої прямокутної трапеції. Пороговий елемент 18 забезпечує формування на своєму виході одного імпульсу, що відповідає одному імпульсу на третьому виході тактового генератора 15. А так як імпульс 7/о на третьому вході схеми 16 порівняння цілком перекриває імпульс на його першому вході, то імпульси скидання двоїчного лічильника 14 на його К-вхід не надходять. Двоїчний лічильник 14 стійко дораховує до зміни стану на старшому виході, по якому сповіщувач переходить у стан "ПОЖЕЖА".The introduction of the ninth resistor 31 made it possible to stabilize the operation of the amplifier 10, especially at high levels of illumination of the photodiode 11, when a steady signal close to an inverted rectangular trapezoid is observed at the output of the amplifier. The threshold element 18 ensures the formation of one pulse at its output, which corresponds to one pulse at the third output of the clock generator 15. And since the pulse 7/o at the third input of the comparison circuit 16 completely overlaps the pulse at its first input, the reset pulses of the binary counter 14 at its K-input is not received. The binary counter 14 steadily counts up to the state change on the senior output, on which the detector switches to the "FIRE" state.

Запропонований сповіщувач, як і прототип, може бути виготовлений із застосуванням відомих та широковживаних комплектуючих виробів: резисторів, конденсаторів, транзисторів, діодів, логічних мікросхем.The proposed detector, like the prototype, can be manufactured using well-known and widely used components: resistors, capacitors, transistors, diodes, logic chips.

Так, двоїчний лічильник 14 може бути виконаний на мікросхемі КОЄТИЕ10 або СО4520, а пороговий елемент 18, тактовий генератор 15 та схема 16 порівняння - на елементах мікросхеми К561ТЛІ1І або СО4093. Елемент 4 однобічної провідності може буде виконаний на діоді КД521В або аналогічному. Струмообмежувальний елемент 6 може бути виконаний на уніполярному транзисторі, формувач 5 сигналу реєстрації - на транзисторі з великим коефіцієнтом підсилення, або на уніполярному транзисторі. Схема 17 скидання по напрузі живлення може бути 2о виконана на спеціалізованій мікросхемі/наприклад, МСР102 фірми МІСКОСНІР, або іншим чином.So, the binary counter 14 can be made on the KOETIE10 or CO4520 microcircuit, and the threshold element 18, the clock generator 15 and the comparison circuit 16 - on the elements of the K561TLI1I or CO4093 microcircuit. Element 4 of unidirectional conductivity can be made on a diode KD521V or similar. The current-limiting element 6 can be made on a unipolar transistor, the shaper 5 of the registration signal - on a transistor with a large amplification factor, or on a unipolar transistor. Circuit 17 reset by supply voltage can be 2o made on a specialized microcircuit/for example, MSR102 of the company MISKOSNIR, or in another way.

Claims

The formula of the invention

25 Smoke fire detector containing a one-way conduction element, the input of which is connected to the first terminal for connection to the fire alarm loop, and the output of the one-way conduction element is connected to the first power output of the smoke detection signal generator and the input of the current-limiting element, the output of which connected to the input of the integrator and to the first terminal of the first capacitor, the second terminal of which is connected to the second terminal for connecting to the fire alarm loop, and to the second terminal of the power supply of the smoke detection signal generator, the output of which is connected to the indicator, and the input is connected to the output of the binary counter, to the C-input of this counter and to the input of the clock generator, the first, second and third (av) outputs of the clock generator are connected, respectively, to the M-input of the binary counter, to the first input of the comparison circuit and to the input of the current switch, power outputs of the current switch are connected to the corresponding outputs of the first capacitor, the output of the circuit the comparator is connected to the K-input of the binary counter, the second input of the circuit (22)

35 comparison is connected through the limit element to the output of the amplifier, and the third input is to the output of the reset circuit according to the supply voltage, an infrared emitting diode is connected to the outputs of the current switch, which is optically connected through a camera with light-absorbing walls to a photodiode, the anode of which is connected to the second terminal of the first capacitor, and the cathode is connected to the input of the amplifier, the first terminal of which is connected to the output of the integrator, and the second terminal of the power is connected to the second terminal of the first capacitor. The amplifier contains two transistors, two capacitors and eight resistors, the base of the first transistor connected to the input of the amplifier and to the first terminals of the first and second resistors, the emitter of the first transistor through the third resistor is connected to the second terminal of the first resistor and to the first terminals of the fourth resistor and from the second capacitor, the second terminal of which is connected via the second terminal amplifier power with the second terminal of the first capacitor, as well as with the first terminals and the fifth, sixth and seventh resistors, the second terminal of the seventh resistor through the third capacitor is connected to the second terminal of the sixth resistor and the emitter of the second transistor, the base of which is connected to the second terminal of the fifth resistor, and the collector is connected to the output of the amplifier , as well as through the eighth resistor - with the second terminal of the fourth resistor and the first terminal of the power supply of the amplifier, which differs in that the detector additionally contains a ninth resistor, the first terminal of which is connected to the collector of the first transistor of the amplifier, and the second terminal is connected to the base of the second 5p transistor of the amplifier, and the resistance of this resistor is at least five times greater than the resistance of the third (ze) resistor and at least five times less than the resistance of the fifth resistor.

Su; 60 b5