DE2454196C3 - Brandmeldeanlage - Google Patents
BrandmeldeanlageInfo
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- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
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- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
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- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brandmeldeanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige
Brandmeldeanlage ist aus der DE-PS 12,81 321,
Fig. 1 bekannt.
Bei dieser bekannten Brandmeldeanlage wird zur Überprüfung der Brandmelder ein Ansprechen derselben
durch Leitungsspannungserniedrigung in der Zentrale erreicht, wodurch jeweils die Ausgangsspannung
des Fühlers über die konstant gehaltene Ansprechschwelle des Transistors angehoben wird.
In der Praxis treten häufig Störgrößen auf, welche auf
den Fühler eine ähnliche Wirkung haben wie Brandphänomene, z. B. Staub, nicht von einer Flamme stammendes
Störlicht, oder durch andere Effekte hevorgerufene Temperaturerhöhungen. Um in solchen Fällen eine fehlerhafte
Alarmsignalgabe zu verhindern, ist es erforder-Fi g. 1 zeigt eine Brandmeldeanlage mit einem lonisations-Brandmelder;
F i g. 2 zeigt eine Brandmeldeanlage mit einem anderen Ionisationsbrandmelder;
Fig.3 zeigt eine Brandmeldeanlage mit einem auf Strahlungsänderungen ansprechenden Brandmelder;
F i g. 4 zeigt eine Brandmeldeanlage mit Ionisations-Brandmelder
mit mehreren einstellbaren Empfindlichkeitsstufen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung eines Ionisations-Brandmelders ist eine luftzugängliche Ionisationskammer
CHi als Fühler in Serie mit einer abgeschlossenen bzw. weniger luftzugänglichen oder
weniger rauchempfindlichen Referenz-Ionisationskammer CH2 in Serie an die Anschlußklemmen P, K für die
Leitungen A, I2 angeschlossen. Verbindungspunkt CP
beider Kammern ist mii der Gate-Elektrode G eines
Feldeffekttransistors FET verbunden, dessen Drain-Elektrode über einen Widerstand Ri an die positive
Leitung und dessen Source-Elektrode über einen Widerstand R2 an die negative Leitungsklemme angeschlossen
ist Durch die Charakteristik des Feldeffekttransistors FFTund die Widerstände Ri und R2 ist der
Schwellenwert der Schaltung gegeben. Sobald infolge einer Widerstandserhöhung der Meßionisationskammer
CHi infolge Eindringens von Rauch die Gate-Spannung des Feldeffekttransistors FET über diesen
Schwellenwert ansteigt, schaltet dieser vom nichtleitenden in den leitenden Zustand und über dem Drain-Widerstand
Ri ändert sich der Spannungsabfall. Die Spannung an der Drain-Elektrode D wird dem Eingang
eines elektronischen Schalters SC zugeführt, welcher aus den Transistoren T2 und T3, den Kondensatoren Ci
und C2 sowie Widerstand A7 besteht. Die Änderung der
Drain-Spannung infolge Leitendwerdens des Feldeffekttransistors FET hat somit ebenfalls ein Umkippen
des Schalters SC in den leitenden Zustand und das Fließen eines erhöhten Stromes in den Leitungen /| und
h zur Folge, wodurch in einer Signalzentrale ein Alarmsignal ausgelöst wird.
Eine zwischen der positiven und negativen Leitung angeschlossene Zener-Diode ZD\ sorgt in Kombination
mit dem in der negativen Leitung liegenden Widerstand Rf, für eine konstante Versorgungsspannung der beiden
Ionisationskammern CHi und CH3 sowie für einen
konstanten Schwellenwert des Feldeffekttransistors FET.
Zwischen den Klemmen P und K ist zusätzlich eine Serieschaltung einer weiteren Zener-Diode ZD2 sowie
eines aus den Widerständen R9 und Ri0 bestehenden
Spannungsteilers angeschlossen. Der Abgriff dieses Spannungsteilers steuert die Basis eines weiteren
Transistors Ti an, dessen Kollektorwiderstand durch
einen weiteren aus den Widerständen R5 und A8
bestehenden Spannungsteiler gebildet wird. Vom Abgriff dieses weiteren Spannungsteilers wird ein
Transistor Ti gesteuert, dessen Kollektor-Emitter-Strecke
in Serie mit einem aus den Widerständen Rj und
Ra bestehenden Spannungsteiler zwischen den Speise-
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lieh, die Empfindlichkeit dor diesen Störgrößen unterworfenen
Brandmelder zu verändern. Der Erfindung b0 leitungen liegt. Der Abgriff dieses letzten Spannungsteiliegt
daher die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise lers ist mit der Source-Elektrode S des Feldeffekttransidie
Empfindlichkeit der Melder zusätzlich in Richtung stors FET verbunden.
einer Empfindlichkeitsverringerung veränderbar zu ma- Die Wirkung der beschriebenen Schaltung ist die
cnen· folgende: Solange die über die Leitungen /. und I2 von
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekenn- h5 der Signalzentrale gelieferte und an den Klemmen P
zeichneten Merkmale gelöst.
Die Erfindung sei anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.
und K liegende Gleichspannung unterhalb der Zener-Spannung der Zener-Diode ZDi liegt, ist diese gesperrt
und der Transistor T1 wird in der angegebenen Weise
derart gesteuert, daß er gesperrt ist Der Schwellenwert
des Feldeffekttransistors FET ist in diesem Fall also durch die Größe des Widerstandes R2 und R3 gegeben.
Wenn jedoch die Klemmenspannung von der Signalzentrale aus auf einen Wert oberhalb der Zener-Spannung
der Zener-Diode ZD2 erhöht wird, so wird diese leitend,
wodurch ebenfalls Transistor Γι zu leiten beginnt Der
Schwellenwert des Feldeffekttransistors FET ändert sich dadurch und wird durch die Hinzuschaltung des
Spannungsteilers R3, R* zum Source-Widerstand R2
bestimmt Dabei wird die Versorgungsspannung der Ionisationskammern und des Feldeffekttransistors
durch die Zener-Diode ZDi konstant gehiüten.
Auf diese Weise iäßt sich also durch eine einfache
Änderung der Leitungsspannung von der Signalzentrale aus die Empfindlichkeit des an diese Leitungen
angeschlossenen Ionisations-Brandmelders auf einfache Weise verändern und der Schwellenwert für die
Auslösung eines Alarmsignales läßt sich in gewünschter Weise von der Signalzentrale aus ohne Änderungen im
Brandmelder selbst einstellen.
Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung eines weiteren Ionisationsfeuermelders unterscheidet sich von der
Schaltung nach F i g. 1 darin, daß anstelle der aus den Transistoren Γι und T4 mit den Widerständen A4, Rs und
Rs bestehenden Schaltung eine einfachere aus nur einem Transistor T5 mit zugehörigem Kollektor-Widerstand
An bestehende Schaltung vom Spannungsteiler R*, Ai0
angesteuert wird. In diesem Fall wird durch die zusätzliche Schaltung nicht der Widerstand /?2 überbrückt sondern Transistor T5 und Widerstand /?i ι liegen
parallel zum Widerstand R3. Jedoch wird auch in diesem
Fall durch eine Leitungszustandsänderung des Transistors Ts infolge einer Änderung der Leitungsspannung
von der Zentrale aus die Source-Spannung des Feldeffekttransistors FET und damit sein Schwellenwert geändert und zwar so, daß eine Herabsetzung der
Leitungsspannung von der Zentrale aus eine Erhöhung der Empfindlichkeit der angeschlossenen Melder zur
Folge hat
Die in Fig.3 dargestellte Schaltung entspricht ebenfalls weitgehend der Schaltung nach F i g. 1, wobei
lediglich anstelle einer Ionisationskammer eine Solarzelle SB als Fühler für Brandphänomene verwendet
wird. Diese Solarzelle SB ist an den Eingang eines integrierten Verstärkers AM angeschlossen, dessen
positiver Eingang am Abgriff eines aus den Widerständen Ru und Rn bestehenden Spannungsteilers und
somit auf konstanter Spannung liegt Der negative Eingang ist über einen Gegenkopplungswiderstand Ai3
mit dem Verstärkerausgang verbunden. Die Ausgangsspannung des Verstärkers AM wird der Basis eines
normalen Transistors T6 zugeführt, welcher an die Stelle
des Feldeffekttransistors FET tritt Auch hier läßt sich wiederum mittels einer Leitungsspannungsänderung
über die Zener-Spannung der Zener-Diode ZD2 hinaus
der Schwellenwert dieses Transistors T6 durch Überbrückung des Emitter-Widerstandes Ri ändern und sich
somit die Empfindlichkeit dieses optischen Brandmelders in gleicher Weise von der Zentrale aus einstellen.
Bei dem Ionisations-Brandmelder, dessen Schaltschema in F i g. 4 wiedergegeben ist ist die Drain-Elektrode
D des Feldeffekttransistors FET direkt an die positive Leitung angeschlossen. Der Schwellenwert wird in
diesem Fall nicht durch die Charakteristik des Feldeffekttransistors FET bestimmt, sondern durch die
Zener-Spannung einer an die Source-Elektrode des
Feldeffekttransistors FET angeschlossenen Zener-Diode ZD3, welche auf der anderen Seite über die
Widerstände Rn und Ä15 an der negativen Leitung liegt
Obersteigt nun der Spannungsabfall am Source-Widerstand R2 die Zener-Spannung der Zener-Diode ZD3, so
wird diese leitend und steuert Transistor T/ an, welcher wiederum den elektronischen Schalter SC, wiederum
bestehend aus den Transistoren T2, Γ3, den Kondensatoren Q, C2 und Widerstand Ä7 sowie zusätzlich aus dem
Widerstand R\e, zum Umkippen in den leitenden
Zustand bringt Parallel zur Zener-Diode ZD3 sind
weitere Zener-Dioden ZDt, ZDs und gegebenenfalls
noch weitere Dioden mit entsprechenden Widerständen Ryi, R\s, Ri9 und R2O geschaltet Durch diese weiteren
Zener-Dioden ZD*, ZDs werden parallel zum Transistor
Tj liegende analoge Transistoren 7J, Tg angesteuert
welche ebenfalls auf den elektronischen Schalter SC einwirken. Zum Unterschied von der Zener-Diode ZD3
liegt in den Parallel-Pfaden der anderen Dioden jedoch die Kollektor-Emitter-Strecke je eines weiteren Transistors Γιο, Tu. Die Basis dieser Transistoren Γ!0 und Tu
wird ebenso wie in den anderen Ausfuhrungsbeispielen durch die Serie-Schaltung je einer Zener-Diode ZD6,
ZDj mit einem zugehörigen Spannungsteiler R2\, Rn
bzw. R23, Rn angesteuert Im Normalfall, wenn die
Leitungsspannung an den Klemmen Puna K unterhalb der Zener-Spannung der Zener-Dioden ZD6 und ZDi
liegt ist somit nur der Pfad mit der Zener-Diode ZD3
geöffnet welche somit den Schwellenwert des Brandmeiders bestimmt Erhöht man jedoch die Leitungsspannung, so daß eine der Zener-Dioden ZD6 oder ZDj
leitend wird, so wird der Parallel-Pfad mit der entsprechenden Zener-Diode ZDi, oder ZDs zusätzlich
eingeschaltet Falls die Zener-Diode ZD4 oder ZDs nun
so gewählt wird, daß deren Zener-Spannung niedriger ist als die der Zener-Diode ZD3, so wird diese
zusätzliche Zener-Diode früher durchgeschaltet als Zener-Diode ZDi, so daß in diesem Fall die Diode ZD^
bzw. ZDs den Schwellenwert bestimmt. Die Leitungsspannung kann nun so gewählt werden, daß von den
zusätzlichen Zener-Dioden ZD6, ZD\ entweder keine
leitend ist oder nur eine oder sämtliche Dioden. Dementsprechend kann wahlweise der Pfad mit der
gewünschten Schwellenspannung von der Zentrale aus eingeschaltet werden. Wie dieses Ausführungsbeispiel
zeigt, ist es auf diese Weise auch möglich, mehr als zwei Schwellenwerte von einer Signalzentrale aus einzustellen.
Da in praktisch verwendeten Brandmeldeanlagen häufig eine große Anzahl von Brandmeldern parallel
über gemeinsame Leitungen an eine Signalzentrale angeschlossen sind, kann auf diese Weise die Empfindlichkeit sämtlicher Melder durch eine einzige Umschaltung der Leitungsspannung von der Zentrale aus
vorgenommen werden, ohne daß jeder Brandmelder einzeln von Hand umgestellt werden muß.
Es sei noch erwähnt, daß Brandmelder der beschriebenen Art durch geeignete Wahl der Komponenten
auch so eingerichtet werden können, daß ihre Funktionsfähigkeit von einer Signalzentrale aus durch
eine Spannungsänderung an den Leitungen überprüft
werden kann. Dazu ist es nur notwendig, einen der Schwellenwerte unter den Normalwert zu legen, so daß
bei Umschalten auf diesen niediigsten Schwellenwert sä.r.tliche angeschlossenen, funktionsfähigen Melder
ansprechen und ein Alarmsignal liefern.
Claims (3)
1. Brandmeldeanlage mit einer Signalzentrale und wenigstens einem über zwei Leiter angeschlossenen
Brandmelder, welcher einen für Brandphänomene empfindlichen Fühler aufweist, dessen Ausgangssignal
bei Überschreiten eines Schwellenwertes einen Transistor durchsteuert, dessen Hauptanschlüsse
über Widerstände an die zwei Leiter angeschlossen sind, wobei die Spannung an den zwei Leitern zur
Veränderung des Ansprechpunktes des Transistors in mindestens zwei Stufen einstellbar ist, wobei der
Transistor einen elektronischen Schalter zur Verringerung
der Impedanz zwischen den beiden Leitern zwecks Alarmgabe in der Zentrale auslöst, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Feldeffekttransistors oder eines bipolaren
Transistors ein Widerstand (Ra, Fig. 1, 3; Ru,
F i g. 2; ZDi, RH; ZDa, R\t, ZD5, R19 in F i g. 4) zwischen
den Source- bzw. Emitteranschluß und einen der beiden Leiter (1\, I2) über mindestens einen weiteren
Transistor (Ti in F i g. 1,3; 7s in F i g. 2; Γιο, Tu in
F i g. 4) schaltbar ist, der in Steuerabhängigkeit steht von mindestens einer zwischen den Leitern (l\, I2)
liegenden Reihenschaltung eines Spannungsteilers (R9, R10 in F i g. 1 —3; Λ21-24 in F i g. 4) mit einer Zenerdiode
(ZD2 in F i g. 1 -3; ZD6, ZD1 in F i g. 4).
2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement als Ionisationskammer
(CWi) ausgeführt ist, deren eine Elektrode
mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (FfT^verbunden ist.
3. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement als fotoelektrische
Einrichtung (SB) ausgebildet ist, deren eine Elektrode mit einem Verstärker (AM) verbunden ist,
dem seinerseits der bipolare Transistor (Te) nachgeschaltet
ist.
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- 1975-04-30 GB GB1807075A patent/GB1478952A/en not_active Expired
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