DE2454196C3

DE2454196C3 - Brandmeldeanlage

Info

Publication number: DE2454196C3
Application number: DE19742454196
Authority: DE
Inventors: Yukimitsu Tokio/Tokyo Tomita
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-11-15
Publication date: 1985-02-07
Also published as: GB1478952A; DE2454196B2; DE2454196A1

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 R_u 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 T_u 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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, R_H; 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.