DE3031729A1

DE3031729A1 - Photoelektrischer rauchfuehler

Info

Publication number: DE3031729A1
Application number: DE19803031729
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hino Tokio/Tokyo Honma
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1981-03-26
Also published as: AT378616B; FR2469764A1; US4317113A; AU533553B2; JPS631531B2; AU6115680A; JPS5631625A; GB2059128B; ATA427780A; FR2469764B1; GB2059128A

Description

80-TP0-4323

Hochiki Corporation, Tokio, Japan

Photoelektrischer Rauchfühler

Die Erfindung bezieht sich auf einen photoelektrischen Rauchfühler zum Feststellen eines Brandes, wobei eine Verringerung der empfangenen Lichtmenge festgestellt wird, die dadurch hervorgerufen wird, daß Rauch in einen Raum zwischen einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer Lichtempfangsvorrichtung einströmt.

Bei einem photoelektrischen Rauchfühler oder Rauchdetektor mit einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer gesondert angeordneten Lichtempfangsvorrichtung kann bei längerem Gebrauch ein optisches System zunehmend mit Staub überzogen werden und sich auch sonst verfärben, wobei die lichtemittierenden und die lichtempfangenden, mit dem optischen System zusammen angeordneten Elemente notwendigerweise auch altern. Durch diese Faktoren wird in erster Linie die im optischen System erhaltene Lichtmenge reduziert, was oftmals einen Fehlalarm auslöst.

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Es wurden bereits Versuche unternommen, um die durch andere Faktoren als Rauch hervorgerufene Dämpfung des empfangenen Lichts zu kompensieren. In den japanischen Offenlegungspchriften No. 16 481/74 und 37 084/77 sowie in der japanischen Patentanmeldungspublikation No. 37 789/77 wird die Feuerfeststellung durch einen Vergleich von analog oder digital in einem Speicher gespeicherten Lichtempfangssignalen mit periodisch empfangenen Lichtempfangssignalen vorgenommen. Gleichzeitig wird eine durch Staub und Schmutz oder Erde am optischen System hervorgerufene Änderung bei der empfangenen Lichtmenge zu gegebenen Zeitintervallen festgestellt, wodurch hinsichtlich der gespeicherten Menge der empfangenen Signale eine Kompensation erreicht wird.

Solange eine kleine Korrektur erforderlich ist, ist diese Lösungsmöglichkeit effektiv und brauchbar. Wie erwähnt, werden bei diesem Vorschlag die Speicherinhalte als eine Vergleichsbezugsgröße korrigiert, um so einer Lichtdämpfungsgröße zu folgen, die infolge des am optischen System anhaftenden Staubs oder anhaftender Erde auftritt, wobei der Vergleich des korrigierten Signals mit der zur vorliegenden Zeit gemessenen Lichtmenge erfolgt. Wenn daher die Staub- oder Erdmenge am optischen System sich weiter erhöht, so wird das zur vorliegenden Zeit an sich empfangene Licht geringer, so daß das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) im Falle der Signaleverarbeitung auch schlechter wird. Bei diesem System wird der Speicherinhalt auf das Lichtempfangssignal zur vorliegenden Zeit korrigiert, und zwar mit einer vorbestimmten Zeitperiode. Demgemäß enthält der Speicherinhalt siebst ein Lichtempfangssignal mit einem schlechter werdenden S/N-Verhältnis. Infolgedessen wird zur vorliegenden Zeit das Lichtempfangssignal mit einem schlechteren S/N-Verhältnis mit dem Speicherinhalt mit einem schlechteren Verhältnis verlgiohen, so daß die Kompensationsgenauigkeit ansteigt, wenn der Staub oder die Erde sich am optischen System weiter

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verstärken. Der mögliche Kompensationsbereioh der Speicherinhalte hat daher eine bestimmte Grenze. Bei dem bekannten Vorschlag v/erden die Speicherinhalte unmittelbar nach Einbau des Rauchdetektors mit fortschreitender Alterung des optischen Systems korrigiert. Wenn eine Inspektion des Rauchdetektors erforderlich ist, so kennt man die bislang vorgenommene Korrekturgröße nicht, und man weiß auch nicht, ob die Korrektur innerhalb eines ordnungsgemäßen Korrekturbereichs liegt oder nicht. Im schlimmsten Falle besteht daher ein Problem insofern, als ein Fehlalarm oder ein Nichtfeueralarm ausgelöst wird.

Zudem führt dieses System automatisch die Korrektur und Speicherung des Speicherinhalts aus, der automatisch mit einer vorbestimmten Periode korrigiert wird. Wenn demgemäß zu dem Zeitpunkt Rauch durch ein Feuer aufgetreten ist, wo die oben erwähnte Korrektur und Speicheroperation ausgeführt wird, so wird der Rauchdetektor einen Alarm auslösen, wobei aber dann der Zustand, wo der Rauch vorhanden war, als Speicherinhalt als Bezugsgröße für einen Vergleich gespeichert wird. Es besteht daher die Möglichkeit, daß eine Situation auftritt, wo der Rauchdetektor nicht in der Lage ist, normale Operationen auszuführen.

Gemäß den japanischen Offenlegungsschriften No. 56 981/77 und 93 699/77 kann die Dämpfung des empfangenen Lichtes kompensiert werden. Dieser Vorschlag speichert sukzessive das Lichtempfangs signal in einem Schieberegister und vergleicht die empfangene Lichtmenge am Endzustand des Schieberegisters mit der vorhandenen Menge an empfangenem Licht für die Feuerdetektion. Durch die Verwendung des Schieberegisters arbeitet der Feuerdetektor jedoch nicht als ein Detektor von der Zeit an, wo die Leistung eingeschaltet wird, bis das empfangene Lichtsignal die letzte oder endgültige Stufe des Schieberegisters erreicht. Es vergeht daher eine lange Zeit für einen

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Empfindlichkeitstest unmittelbar nach dem Einbau des Detektors.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen außerordentlich zuverlässigen photoelektrischen Rauchdetektor oder Fühler anzugeben, der sicher Lichtmengenänderungen infolge von Staub und Schmutz angesammelt und anhaftend am optischen System kompensiert, so daß der photoelektrische Rauchdetektor in stabiler Weise arbeitet, wobei nachteilige Wirkungen,hervorgerufen durch Staub und Schmutz des optischen Systems, minimiert sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen photoelektrischen Rauchdetektor vorzusehen, der zuverlässig arbeitet und leicht gewartet sowie inspiziert werden kann, wobei dann, wenn die Kompensation hinsichtlich der Änderung der empfangenen Lichtmenge einen Grenzwert erreicht hat, ein Alarm an die Außenwelt abgegeben wird, der den Zustand repräsentiert, daß die Kompensation erreicht wurde.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen preiswerten und zuverlässigen photoelektrischen Rauchdetektor vorzusehen, wobei ein vereinfachter Schaltungsaufbau für die digitale und analoge Umwandlungen vorgesehen 1st, um so ein Feuer festzustellen, und wobei ferner der Lichtpegel des Empfangssignal dadurch korrigiert wird, daß man ein Lichtempfangssignal mit einem Anfangszustand in der Form eines Digitalsignals speichert, und sodann einen Digitalwert, der das anfängliche empfangene Lichtsignal repräsentiert, in eine entsprechende Analoggröße umwandelt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein photoelektrischer Rauchdetektor vorgesehen, der ein Feueralarmsignal dann erzeugt, wenn die Dämpfungsgröße des empfangenen Lichts einen vorbestimmten Pegel infolge von auf ein Feuer zurückgehenden

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Rauch übersteigt, der in einen Raum zwischen die lichtemittierenden und lichtempfangenden Vorrichtungen einströmt, wobei im einzelnen folgendes vorgesehen ist: eine Signalpegelumv/andlungs schaltung zur Veränderung eines Pegels von empfangenem Licht von der Lichtempfangsvorrichtung enbsprechend einem Umwandlungspegel; eine Speicherschaltung zur Speicherung eines Anfangswertes des empfangenen Lichtsignals von der Signalpegelumv/andlungsschaltung in einer Digitalform; eine D/A-Unrwandlungsschaltung zum Umwandeln der digital gespeicherten Inhalte der Speicherschaltung in eine Analoggröße; eine erste Vergleichsschaltung, welche das Ausgangssignal von der D/A-Umwandlungsschaltung mit dem Ausgangssignal von der Signalpegelumwandlungsschaltung vergleicht, um οin Feueralarmsignal dann zu erzeugen, wenn eine Differenz zwischen beiden AusgangsSignalen besteht; eine zweite Umwandlungsschaltung, welche das Ausgangssignal von dem D/A-Umwandler mit dem Ausgangssignal von der Signalpegelumwandlungsschaltung vergleicht, und zwar zu einer vorbestimmten Zeitperiode, und wobei durch diese Schaltung ein Vergleichsausgangssignal dann erzeugt wird, wenn eine Pegeldifferenz zwischen diesen beiden AusgangsSignalen besteht; und wobei schließlich eine Umwandlungspegelkorrekturschaltung vorgesehen ist, welche ein Umwandelpegelsteuersignal erzeugt, um den Umwandlungspegel in der Signalpegelumwandlungsschaltung dann zu korrigieren, wenn die zweite Vergleichsschaltung das Vergleichsausgangssignal erzeugt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein photoelektrischer Rauchdetektor oder Fühler vorgesehen, der ein Feuersignal dann erzeugt, wenn die Größe der Lichtdamäpfung einen gegebenen Pegel überschreitet, und zwar infolge von Rauch, der zwischen die lichtemittierenden und lichtempfangenden Vorrichtungen fließt, wobei im einzelnen folgendes vorgesehen ist: eine Signalepegelumwandlungsschaltung zur Veränderung eines Pegels eines empfangenen Lichtsignals von der Licht-

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empfangsvorrichtung entsprechend einem Umwandlungspegel; eine erste Speicherschaltung zur Speicherung eines Anfangswerts des empfangenen Lichtsignals von der Signalpegeluinwandlungsschaltung; eine zweite Speicherschal bung zum Speichern des empfangenen Lichtsignals von der Signalpegelumwandlungsschaltung und zur Wiederauffrischung eines gespeicherten Signals mit einer vorbestimmten Periode; eine Vergleichsschaltung, welche die gespeicherten empfangenen Lichtsignale, die jeweils in den ersten und zweiten Speicher schaltungen gespeichert sind, miteinander vergleicht, um ein Vergleichsausgangssignal dann zu erzeugen, wenn eine Pegeldifferenz besteht zwischen den gespeicherten empfangenen Lichtsignalen in den ersten und zweiten Speicherschaltuncoii; oine Umwandlungspegelkorrekturschaltung zur Erzeugung eines Umwandlungspegelsteuersignals zur Korrektur des Umwandlungspegels von der Signalpegelumwandlungsschaltung dann, wenn die Vergleichsschaltung ein Vergleichsausgangssignal erzeugt; und eine Taktschaltung zur Erzeugung eines Taktsignals, welches die Umwandlungspegelkorrekturschaltung steuert, um die Korrekturoperation derselben auszuführen, und zwar mit einer vorbestimmten Periode, die länger ist als die Wiederauffrischungsperiode der zweiten Speicherschaltung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rauchdetektors weist ferner Mittel auf, um ein Alarmsignal für die Wartung und Inspektion dann zu erzeugen, wenn die Pegelkorrekturoperation in der Umwandlungspegelkorrekturschal tung eine Grenze erreicht.

Vorzugsweise kann die Signalpegelumwandlungsschaltung einen veränderliche Verstärkung besitzenden Verstärker aufweisen, um das Empfangslichtsignal zu empfangen, wobei die Verstärkung geändert wird durch das Umwandlungspegelsteuersignal von der Umwandlungspegelkorrekturschaltung. Die Signalpegelumwandlungs schaltung kann eine Kombination aus einer Dämp-

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fungsvorrichtung und Analogschaltern aufweisen, und zwar in der Weise, daß die Analogschalter durch das Umwandlungspegelsteuercignal gesteuert werden, um die Dämpfungsgröße der Dämpfungsvorrichtung zu ändern.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt;

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausfüh

rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen photoelektrischen Rauchdetektors ;

Fig. 2 eine Schaltung eines Ausführungs

beispiels einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm von Ausführungs

beispielen einer Empfindlichkeitseinstellschaltung und einer Vergleichsschaltung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 und 5 Schaltungen von Ausführungsbeispie

len einer Signalpegelumwandlungsschaltung bzw. einer Umwandlungspegelkorrekturschaltung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausfüh

rungsbeispiels einer Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 ein Schaltbild eines Ausführungs

beispiels einer Anfangsrückstell-

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schaltung gemäß Fig. 1;

Fig. 8 eine zeitliche Darstellung eines

Satzes von Signalewellenformen an den entsprechenden Teilen der- Aur,-führnngsbeispiels gemäß Fig. 1;

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines v/eiteren

Ausführungsbeispiels eines photoelektrischen Rauchdetektors genäß der Erfindung;

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines AusfUh

rungsbeispiels einer A/D-Umwandlungsschaltung gemäß Fig. 9;

Fig. 11 ein Schaltbild von Ausführungsbei

spielen einer Anfangsrückstellschaltung und einer Unterspannungsfeststellschaltung gemäß Fig. 9;

Fig. 12 ein Schaltbild eines AusfUhrungs

beispiels einer Leistungsquellenumschaltschaltung gemäß Fig. 9;

Fig. 13 eine zeitliche Darstellung eines

Satzes von Signalwellenformen an den entsprechenden Teilen des Ausführungsbeispiels der Fig. 9.

Im folgenden seien nunmehr bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispie"! ;j eines erfindungsgemäßen photoelektrischen Rauchdetektors.

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In Fig. 1 lot mit 10 eine lichtemittierende Vorrichtung bezeichnet, und zwar einschließlich einer lichtemittic.-rendcn Diode, um gepulstes Licht PL mit einer vorbestimmten Periode zu emittieren, während das Bezugszeichen 20 eine Licht— empfangsvorrichtung bezeichnet, die entgegengesetzt und mil; Abstand gegenüber der lichtemittierenden Vorrichtung 10 um einen gegebenen Abstand angeordnet ist.

Die lichtemittierende Vorrichtung 10 kann beispielsweise in der in Fig. 2 gezeigten Weise angeordnet sein. In Fig. 2 weist die lichtemittierende Vorrichtung 10 einen Kondensator 12 auf, der über einen Widerstand 11 mit einer Leistungsversorgungsquelle Vcc verbunden ist; ein mit dem Kondensator 12 verbundener Widerstand 13 steht mit einer lichtemittierenden Diode 14 in Verbindung, die ihrerseits an einem Steuertransistor 15 liegt. Bei dieser Schaltungsanordnung liegt die andere Klemme des Kondensators 12 ebenso wie der Emitter des Transistors 15 an Erde. Die Basis des Transistors 15 liegt an einem Oszillationseingang eines Oszillators 16O, der im folgenden noch beschrieben wird. Die lichtemittierende Diode 14 wird entsprechend dem Oszillatorausgang angesteuert.

Ferner kann eine Steuerschaltung zur Steuerung des lichtemittierenden Signals zwischen der Oszillatorschaltung I6ound der Basis des Transistors 15 vorgesehen sein. Diese das lichtemittierende Signal steuernde Schaltung kann beispielsweise gebildet werden durch einen üblichen monostabilen Multivibrator, der sein Ausgangssignal nur für eine vorbestimmte Zeitperiode erzeugt; oder aber die Schaltung kann gebildet werden durch eine übliche Oszillatorschaltung der Gatesteuerbauart, die mit einer festen Frequenz nur für eine vorbestimmte Zeitdauer schwingt. Im Falle des monostabilen Multivibrators kann die Treiberzeit der lichtemittierenden Diode verkürzt werden, so daß der im Rauchdetektor verbrauchte Strom vermindert werden kann. Im Falle der Verwendung einer Oszillatorschaltung der

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Gatesteuertype wird die lichtemittierende Diode 14 mit; einer festen Frequenz für eine vorbestimmte Zeitdauer betreiben, so daß diese Oszillatorschaltimg in effektiver Weise verwendet werden kann, um Störungslicht und Rauschen in der Lichteinpfangsvorrichtung zu eliminieren.

In der Lichtempfangsvorrichtung 20 bezeichnet das Bezugszeichen 30 ein photoempfindliches Licht, wie beispielsweise eine Photodiode, einen Phototransistor oder dergl. zur Umwandlung des empfangenen Lichts in ein elektrisches Signal oder ein Lichtempfangssignal; mit 40 ist ein Filterverstärker der aktiven Filterbauart bezeichnet, der Störungslicht und Rauschkomponenten entfernt, die im empfangenen Lichtsignal vom Lichtempfangselement 30 enthalten sind, und dieser Verstärker verstärkt das rauschfreie Lichtempfangssignal; eine übliche Spitzenwerthalteschaltung 50 tastet das verstärkte Empfangslichtsignal mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung und hält das getastete Signal; eine Signalpegelumwandlun^sschaltung 60 wandelt den Pegel des Lichtempfangssignals e_in aus der Spitzenwerthalteschaltung 50 um und ist beispielsweise eine Verstärkerschaltung mit veränderbarer Verstärkung, um mit einer eingestellten Verstärkung das empfangene Lichtsignal e. von der Schaltung 50 zu verstärken; ein Analog/Digital-(A/D)-Umwandler 70 wandelt das Ausgangssignal von der Verstärkerschaltung 60 mit veränderbarer Verstärkung in ein Digitalsignal um, wobei beispielsweise ein Spannungs/Frewuenz-Umwandler der Firma National Semiconductor Inc. mit der Bezeichnung LM131 verwendet werden kann; eine erste Speicherschaltung 80 empfängt ein Digitalsignal von dem A/D-Umwandler 70 und speichert den Digitalwert des anfangs eingegebenen Lichtempfangssignals; eine zweite Speicherschaltung 90 empfängt das Digitalsignal vom A/D-Umwandler 70 und speichert den Digitalwert, des empfangenen Lichtsignals und dient zur Auffrischung eines gespeicherten Signals mit einer vorbestimmten Periode. Diese ersten und zweiten Speicherschaltungen 80 und 90 können durch

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BCD-Zähler aufgebaut sein, welche an entsprechenden "ENABLE"-Klemmen ein Impulssignal B (vergl. Fig. 8) von einer Impulssteuer schaltung 190 empfangen, was im folgenden noch näher beschrieben wird. Mit 100 und 110 sind Digital/Analog-(D/A-) Umwandler bezeichnet, die zur Umwandlung der Speicherausgangssignale von den ersten und zweiten Speicherschaltungen 80 bzw. 90 in Analogsignale dienen, und zwar kann es sich bei diesen Umwandlern beisüielsweise um solche des Typs LM1508 der Firma National Semiconductor Inc. handeln. Ein ersten Komparator 120 mit einer üblichen Schaltungsanordnung dient zum Vergleich der analogen Ausgangssignale von den D/A-Umwandlern 100 und 110 zur Erzeugung einer Vergleichsausgangsgrüße. Eine Empfindlichkeitseinstellschaltung 130, beispielsweise ein veränderbarer Widerstand VR1 gemäß Fig. 3 dient zur Einstellung eines Bezugssignalpegels, der ein Feuer bewertet, und zwar ausgehend von einem Anfangswert des Lichtempfangssignals, der in der ersten Speicherschaltung 80 gespeichert und gehalten ist. Eine zweite Vergleichsschaltung 140 dient zur Beurteilung eines Feuers auf der Basis eines Bezugssignals, erhalten von der Empfindlichkeitseinstellschaltung 130. Eine Feueralarmsignalerzeugungsschaltung 150 wird beispielsweise gebildet durch eine Feueralarmausgangsschaltung, die aufgebaut ist durch ein Relais, einen Thyristor oder Transistor, und zwar betrieben durch die Feuerfeststellausgangsgröße von der Vergleichsschaltung 140, um so ein Feueralarmsignal FAS zu erzeugen.

Mit 16O ist eine übliche Oszillatorschaltung bezeichnet, um einen Oszillationsimpuls CP zu erzeugen; eine Takt- oder Clockschaltung 170 besitzt einen Zähler zum Zählen der Anzahl der Impulssignale C von der Impulssteuerschaltung 190 und zur Erzeugung von Impials Signalen D, welche eine Verstärkungskorrekturzeitsteuerung des Verstärkers 60 mit veränderbarer Verstärkung festlegen, und zwar beispielsweise alle 10 Stunden; eine Verstärkungssteuerschaltung 180 dient zur

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-ander Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 60 mit veränderbarer Verstärkung; eine Impulssteuerschaltung 19U besitzt einen Impulsgenerator der Gatesteuerbauart, betrieben durch den Oszillationsimpuls CP von der Oszillationsschaltung 160 und dient zur Erzeugung der Betriebszeitsteuerung der ersten und zweiten Speicherschaltungen 80 und 90, der zweiten Vergleichsschaltung 140 und der Taktschaltung 170 durch die Ausgangsimpulse vom Impulsgenerator; eine Alarmschaltung 200 erzeugt ein Alarmsignal für die Wartung und die Inspektion, wenn festgestellt wurde, daß die eingestellte Verstärkung der Verstärkersteuerschaltung 180 einen Grenzwert erreicht, wobei es sich hier beispielsweise um eine Treiberschaltung für die Alarmanzeige in der Form eines Relais, eines Thyristors oder eines Transistorverstärkers handeln kann; eine Leistungsquellenschaltung 210 für die Lichtempfangsvorrichtung 20 ist ferner vorgesehen; eine Anfangsrückstellschaltung 220, an die das Ausgangssignal von der Leistungsquellenschaltung 210 angelegt ist, dient zur Erzeugung eines anfänglichen Rückstellsignals IRS infolge der Leistungseinschaltung der Leistungsquellenschaltung 210; schließlich ist eine ODER-Schaltung 230 vorgesehen, die einen Oszillationsimpuls CP von der Oszillatorschaltung 160 aufnimmt und das anfängliche oder Anfangs-Rückstellsignal IRS von der Anfangsrückstellschaltung 220, wobei diese Schaltungserzeugung eines ODER-Ausgangssignals dient, welches an der Rückstellklemme der Speicherschaltung 90 angelegt wird.

Der ins einzelne gehende Aufbau der Vergleichssschaltung 140 zusammen mit der Empfindlichkeitseinstellschaltung 130 ist in Fig. 3 gezeigt. Ein Anfangswert e. des empfangenen Lichtsignals vom D/A-Umwandler 100 wird spannungsaufgeteilt in einen gegebenen Pegel durch den veränderbaren Widerstand VR1 der Empfindlichkeitseinstellschaltung 130, die ihrerseits angelegt wird als ein Bezugssignal e ~ an die positive Eingangsklemme eines üblichen Komparators 141 der Vergleichsschaltung 140.

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Das Ausgangssignal e~ des D/A-Umwandlers 110 wird an die negative Eingangsklemme des Kornparators 141 angelegt. Das Ausgangssignal vom Komparator 141 und das Impulssignal C von der Impulssteuerschaltung 190 werden an die UND-Schaltung 142 geliefert, deren Ausgangssignal als die Ausgangsgröße von der Vergle i einschaltung ViO an die FeiaeralarmGignnlerr.nui-iiJ'/¹;:··- schaltung 150 angelegt wird.

Fig. 4 zeigt Ausführungsbeispiele einer Signalpegelumwandlungsschaltung mit der Verstärkungssteuerschaltung 180 und der Verstärkerschaltung 60 mit veränderbarer Verstärkung. Ein Verstärker 61 mit Rückkopplungswiderstanden RO bis R4 und Eingangswiderständen R5 und R6 empfängt das Empfangslichtsignal e. von der Tast/Halte-Schaltung 50 über den Widerstand R6. Mit 62 ist ein voreingestellter Auf/Ab-Zähler bezeichnet, und zwar zur Erzeugung von Vier-Bit-Binärsignalen Q1 bis Q4. S1 bis S4 sind Analogschalter zum selektiven Kurzschließen der Rückkopplungswiderstände R1 bis R4 entsprechend dem Ausgangssignal vom Auf/Ab-Zähler 62. Ein NOR-Gatter 63 legt eine hohe (H) Pegelausgangsgröße an die Alarmschaltung 200 dann, wenn die Ausgangsbits vom Auf/Ab-Zähler 62 alle auf einem niedrigen (L) Niveau liegen. Für die Analgoschalter S1 bis S4 kann beispielsweise ein mit CD 4066 bezeichnetes Bauelement der RCA verwendet werden. Bei dieser Schaltungsanordnung kann die Verstärkung G des Verstärkers 61 dadurch geändert werden, daß man selektiv die Rückkopplungswiderstände R1 bis R4 kurzschließt, und zwar mittels der Analogschalter LI1 bis 84. In diesem Falle ist die maximale Verstärkung Gmax gegeben durch Gmax = (RO + R1 + R2 + R3 + R4)/R6, und die minimale Verstärkung Gmin ist au gedruckt durch Gmin = RO/R6.

Wenn im Betrieb die Lexstungsquellenschaltung 210 eingeschaltet wird, so wird das Anfangsrückstellsignal IRS von der Anfangsrückstellschaltung 220 an den Auf/Ab-Zähler 62 angelegt, die Leistungsquellenspannung V„_ wird an die voreingestellten

CC

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Klemmen P1, P2 und P4 angelegt, und Erdpotential wird an die vorcingestollte Klemme P3 angelegt, was vroeingestellte Ausgangsgrößen Q1 bis Q4 zur Folge hat. Nach dem Anlegen dLoser Voreinstell- oder "Presef'-Signale erzeugt der Auf/Ab-Zähler 62 binäre Ausgangsgrößen (Q1, Q2, Q3, 0.4) = (1101), wobei nur die Ausgangsgröße Q3 sich auf dem L-Pegel befindet. Zu diesem Zeitpunkt schalten die Ausgangsgrößen Q1, Q2 und 0.4 mit H-Pegel die Analogschalter S1, S2 und S4 ein, so daß der Widerstand der Rückkopplungswiderstände gegeben ist durch (RO + R3)·

Nimmt man an, daß der Eingangswiderstand R6 = 100 kOhm ist, und daß die Rückkopplungswiderstände RO = 96 kOhm, R1 = 1 kOhm, R2 = 2 kOhm, R3 = 4 kOhm und R4 = 8k0hm sind, so ist die Verstärkung G1 gegeben durch:

G1 = (RO + R4)/R6 = 100 k0hm/i00 kOhm = 1,0.

Der Auf/Ab-Zähler 62 bewirkt eine Aufwärts- oder eine Abwärtszählung, abhängig von der Ausgangsgröße CS der ersten Vergleichsschaltung 120. Wie man aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erkennt, vergleicht der Komparator 120 die Ausgangssignale e,| und e₂ von den D/A-Umwandlern 100 und 110. Wenn e,, > ep ist, so besitzt der Ausgang CS des Komparator.^ 120 das Ausgangssignal CS mit L-Pegel zur Steuerung des Auf/ Ab-Zählers 62, um nach unten zu zählen. Wenn e.. </ e~ ist, so wird eine H-Pegelausgangsgröße erzeugt, um den Auf/Ab-Zähler 62 zu steuern, um so nach oben zu zählen.

Demgemäß erzeugt beispielsweise im Augenblick t2 nach 10 Std. eingeschalteter Leistung (vergl. Fig. 8) die Taktschaltung 170 ein Impulssignal D. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Ausgangsgröße CS der Vergleichsschaltung 120 auf diesem L-Pegel. Daher zählt der Auf/Ab-Zähler 62 um ein Bit nach unten, so daß die binären Ausgangsgrößen Q1 und 0.4 nach unten gezählt werden von "1101" zu "0101". Infolgedessen werden die Analogschalter S1 und S3 ausgeschaltet, wohingegen die Ana-

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logschalter S2 und S4 eingeschaltet werden. Die Verstärkung G2 zu diesem Zeitpunkt ist die folgende:

• G2 = (RO + R1 + R3)/R6 = 101 kOhm/100 kOhm = 1,01.

Die Gleichung zeigt, daß die Verstärkungsvergrößerung des Empfangslichtsignals erhöht wird um 1 ^ gegenüber dem Anfangswert. Die Verstärkungssteuerung wird ausgeführt durch das Ausgangssignal D, erhalten von der Taktschaltung 170 synchron mit dem Impulssignal C von der Impulssteuerschaltung 190. Da die zweite Speicherschaltung 90 kein Impulssignal P empfängt, befindet sich die zweite Speicherschaltung zu diesem Zeitpunkt in einem Haitezustand. Infolgedessen wird die Ausgangsgröße e~ des D/A-Umwandlers 110 niemals entsprechend der· Ver s tärkungs änderung geändert.

Die Beziehung e^ > e~ wird nicht nur durch die Lichtdampfung infolge von Schmutz auf dem optischen System erhalten, sondern auch durch das Einströmen von Rauch im Falle eines Feuers. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Taktschaltung 170 das Impulssignal D erzeugt, so wird die oben erwähnte Verstärkungssteiaerung ausgeführt. Die Größe der Verstärkungsänderung ist jedoch ,jedesmal bei der Verstärkungssteuerung außerordentlich klein, beispielsweise 1%, und diese Verstärkungsänderung geschieht sehr langsam einmal alle 10 Std. Dies bedeutet, daß niemals das Fehlen eines Alarms auftritt, daß der Rauchdetektor nicht in der Lage ist, die Pegelreduktion des Lichtempfangssignals festzustellen im Falle eines Feuers infolge einer Verstärkungsvergrößerung zu dieser Zeit.

Wenn ferner die Kompensation des Lichtempfangssignals bezüglich von Schmutz oder dergl. auf dem optischen System für eine lange Zeitspanne fortgesetzt wird, so werden die binären Ausgangsgrüßen Q1 bis Q4 des Auf/Ab-Zählers 62 "0000", um sämtliche Analgoschalter S1 bis S4 abzuschalten, so daß die maximale Verstärkung Gmax erreicht wird. Infolgedessen ist

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es unmöglich, die darauffolgende Lichtdämpfung zu kompensieren. Um diese Situation zu vermeiden, ist eine Fehlerausfallfunktion vorgesehen, gemäß welcher dann, wenn die binären Ausgangsgrößen "OOOO" werden, die Ausgangsgröße des NOR-Gatter s 63 einen Η-Pegel erreicht, um eine Alarmschaltimg 200 zu betreiben, die auf diese Weise ein Alarmsignal liefert, welches anzeigt, daß die Verstärkungssteuerung ihren Grenzwert erreicht hat.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 kann die Verstärkung des Rciuchdetektors über 16 Stufen hinweg geändert oder geschaltet werden, und zwar ausgehend von der minimalen Verstärkung bis zur maximalen Verstärkung. In Verbindung mit der Kompensation über eine längere Zeitperiode hinweg kann der Bereich der Verstärkungsänderung ferner dadurch erweitert werden, daß man zusätzlich die Anzahl der Rückkopplungnwidei¹-stände RO bis R4, der Analogschalter S1 bis S4 und die Ausgangsbits des Auf/Ab-Zählers "2 um 4 Bits, beispielsweise, erhöht. Ferner kann die Kompensationsskala feiner gemacht werden bis zu 0,1 % beispielsweise, und zwar hinsichtlich der Rate der Lichtdämpfung pro Schritt.

Bei einer derartigen Schaltungskonstruktion kann selbst dann, wenn die Menge des auf das Lichtempfangselement 30 einfallenden Lichtes durch Staub oder Cohmutz des optischen Systems vermindert wird, der Pegel des Lichtempfangssignals für die Beurteilung des Auftretens eines Feuers korrigiert werden, um mit der Menge des Lichtempfangssignals bei der Anfangsstufe verglichen zu werden, wenn das optische System nicht verstaubt oder verfärbt ist, und zwar solange es nur möglich ist, die Verstärkung in effektiver Weise zu steuern.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gignalpefelumwandlungsschaltung, wobei diese Schaltung eine Arbeitsweise äquivalent zu der Verstärkunp;sGteuervorrichtung gemäß EMp. Λ

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liefert. Die Gignalpegelumwandiungsschaltung dieses Ausfuhrungsbeispiels steuert die Dämpfungsgröße des Empfangslichtsignals e. anstelle der Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 61.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die entsprechenden Analogschalter S1 bis S4 derart verbunden, daß sie selektiv die Widerstände R1 bis R4 derjenigen Spannungsteilerwiderstände RO bis R4, die in Serie geschaltet sind, kurzschließen. Die Analoßschalter S1 bis S4 werden in den EIN- bzw. AUS-Zu:;tand durch binäre Ausgangsgrößen Q1 bis 0.4 des Auf/Ab-Zählers 62 geschaltet. Wenn speziell alle Analogschalter S1 bis S4 eingeschaltet sind, so wird das empfangene Eingangssignal e_in zu einem Ausgangssignal e . ohne Dämpfung tranferiert. Wenn sämtliche Analogschalter S1 bis S4 ausgeschaltet sind, so ist das Ausgangssignal e , gegeben durch:

e_nil+ =/R0/(R0 + R1 + R2 + R3 + Rh) "J χ e. .

OU u "■" IH

Wie man aus obiger Gleichung erkennt, ist die Dämpfungsgröße des Empfangslichtsignals e. in diesem Zustand maximal. Daher wird die Dämpfungsgröße von einem hohen Betrag auf einen niedrigen Betrag umgeschaltet, um so die Verringerung des Pegels des Empfangslichtsignals zu kompensieren, und zwar infolge von Staub oder Schmutz aus dem optischen System. Auf diese Weise ist der Pegel des empfangenen Lichtsignals stets im wesentlichen gleich dem Pegel des empfangenen Lichtsignals unmittelbar nach dem Einschalten der Leistung.

Die entsprechenden Ausgangsgrößen Q1 bis 0.4 des Auf/Ab-Zählers 62 können an ein UND-Gatter 64 geliefert werden, und wenn die Pegelumwandlung einen Grenzwert erreicht hat, so stellt das UND-Gatter 64 den Grenzwertzustand der Pegeldämpfung fest, wodurch ein Alarmsignal SAS für die Wartung und Inspektion von der Alarmschaltung 200 angegeben wird.

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Wenn die Verstärkungsänderung (Fig. 4) oder die Dämpfung (Fig. 5) den Grenzwert erreicht hat, um ein Alarmsignal für die Wartung und Inspektion auszusenden, so ist es notwendig, das optische System zu säubern und die Leistungsquelle dann wieder einzuschalten. Infolgedessen wird der Rauchdetektor in einen Anfangsrückstellungs-Zustand gebracht,und der oben erwähnte Arbeitsvorgang wird wiederholt.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Impulssteuerschaltung 190 mit einem Dekodierzähler 191 (beispielsweise der Bauart CD 4022 der Firma RCA), einer Verriegelungs- oder Latchschaltung 192 und einem monostabilen Multivibrator 193. Die Oszillationsimpulse vom Oszillator 160 werden über einen Oszillator 194 der Gate-Steuerbauart an einer Eingangsklemmo des Dekodierzählers 191 angelegt, von dem aus Impulszüge entsprechend einem Zyklus des Ausgangsimpulses vom Oszillator 194 sequentiell erzeugt werden. Einer dieser Zählerdekodierausgangszüge wird an die Latchschaltung 192 angelegt, wo der Impuls der Folge oder des Zuges verriegelt wird. Der monostabile Multivibrator 193 wird durch die Latchausgangsgröße getriggert, um einen Einzelimpuls A gemäß Fig. 8 zu erzeugen, der während des Wiederauftretens der Oszillationsimpulse CP des Oszillators 160 auftritt. Ein Impuls B und ein Impuls C gemäß Fig.8 kann aufeinanderfolgend von anderen Ausgangsklemmen des Dekodierzählers 191 abgenommen werden.

Eine anfängliche Rückstellschaltung 220 kann, wie in Fig. Y gezeigt, beispielsweise aufgebaut sein. Wie dort gezeigt ist, liegt eine Ausgangsklemme der Spannungsversorgung V_0n von der Leistungsquellenschaltung 210 an einer Parallelschaltung aus einer Diode 221 und einem Widerstand 222, wobei ferner ein Kondensator 223 zwischen der Parallelschaltung und Erde liegt. Eine Klemme 225 des Kondensators 223 auf der Parallelschaltungsseite liegt an einem Inverter 224, von dem ein Anfangsrückstellsignal IRS erzeugt wird. Wenn speziell die von der

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Leistungsquellenschaltung 210 gelieferte Spannung V^ annteigt, so .steigt die Eingangsspannung zum Inverter 224 allnuihlich mit der Zeitkonstante des Widerctands 222 und Kondensators 234 an, so daß das Anfangsrückstellsignal IRS vom Inverter 224 abgenommen wird, bis die Eingangsspannung zum Inverter 224 die Schwellenspannung des Inverters 224 übersteigt.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 wird im folgenden unter Bezugnahme auf eine Zeitdarstellung der Fig. 8 beschrieben. Wenn die Leistungsquelle 210 eingestellt wird, so spricht die Anfangsrücksteilschaltung 220 auf das Ausgangssignal von der Leistungsquellenschaltung 210 an, um das Anfangsrückstellsignal IRS zu erzeugen, wodurch die ersten und zweiten Speicherschaltungen 80 und 90 und die Taktschaltung 170 zurückgestellt werden. Die Verstärkungssteuerschaltung 180 stellt anfangs die Verstärkung der Verstärkerschaltung 60 mit veränderbarer Verstärkung bei einem vorbestimmten Wert ein.

Sodann beginnt die Oszillationsschaltung 160 zu schwingen und legt den Oszillationsimpuls CP an die lichtemittierende Diode 10, und die Impulssteuerschaltung 190 an. Bei diesem Ausführungsbeispiol emittiert die lichtemittierende Vorrichtung 10 das pulsierende Licht PL synchron mit der nachlaufenden Flanke des Oszillationsimpulses CP. Die lichtemittierende Vorrichtung 10 ist derart ausgelegt, daß das pulsierende Licht PL unter Verwendung des Entladestroms emittiert wird, der zur Zeit der Entladung der Ladungen im Kondensator 12 fließt, wobei der Kondensator 12 durch den Oszillationsimpuls CP geladen ist, vre dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Oszillationsimpuls CP wird auch an die Rückstelleingangsklemme der zweiten Speicherschaltung 90 über das ODER-Gatter 230 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt ist die zweite Speicherschaltung 90 bereits rückgestellt (reset), so daß diese Speicherschaltung 90 in ihrem Ruckstellzustand verbleibt.

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Das pulsierende Licht PL von der lichtemittierenden Vorrichtung 10 fällt auf das Lichtempfangselement 30, welches das photoelektrische umgewandelte Ausgangssignal oder Lichtempfangssignal erzeugt. Dieses Lichtempfangssignal wird durch den Filterverstärker 40 verstärkt, wobei externes St'5rlicht oder die Rauschkomponente aus dem photoelektrisch umgewandelten Ausgangssignal entfernt werden. Das verstärkte Signal wird an die Spitzenwerthalteschaltung 50 angelegt, wobei der Spitzenwert des verstärkten Signals über eine Periode hinweg gehalten wird, und zwar von der nacheilenden Flanke eines Schwingungs- oder Oszillationsimpulses CP zur vorderen Flanke des nächsten Oszillationsirapulses CP.

Das Ausgangssignal von der Spitzenwerthalteschaltung 50 wird über die eine veränderbare Verstärkung aufweisende Verstärkerschaltung 60 mit dem eingestellten Anfangswert an den A/D-Umwandler 70 angelegt, wo das Spitzenhaiteausgangssignal in ein Digitalsignal umgewandelt wird. Das digitale Ausgangesignal vom A/D-Umwandler 70 wird als digitale Größe in den ersten bzw. zweiten Speicherschaltungen 80 und 90 gespeichert, und zuar infolge von ImpulsSignalen A und B, erzeugt von der Impulssteuerschaltung 190 synchron mit der hinteren oder nacheilenden Flanke des Oszillationsimpulses CP und mit einer für die A/D-Umwandlung erforderlichen Zeitverzögerung. Die Impulssteuerschaltung 190 erzeugt die beiden Impulssignale A und B nur in der Anfangsstufe unmittelbar nach dem Einschalten der Leistung, wobei danach nur das Signal B erzeugt wird. Infolgedessen hält die erste Speicherschaltung 80 den Anfangswert des Empfangslichtsignals, gegeben durch die oben erwähnte te Operation. Die Ausgangssignale von den Speicherschaltungen 80 und 90 werden in Analogsignale durch die D/A-Umwandler 100 bzw. 110 umgewandelt. Das Ausgangssignal von dem D/A-Umwandler 100 wird an eine Eingangsklemme des !Comparators 141 über die Empfindlichkeitseinstellschaltung 150 angelegt. Das Ausgangssignal vom D/A-Umwandler 110 wird direkt an die andere

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Eingangsklemme des Komparators 141 angelegt. Infolge dieser an den Komparator 141 angelegten Signale erzeugt die Komparators chaltung 14O ein Feuerbeurteilungssignal mit der Zeitsteuerung des Impulssignals C von der Impulssteuei-schaltung 190, angelegt an das UND-Gatter 142.

In diesem Falle befinden sich die Ausgangsgrößen von den D/A-Umwandlern 100 und 110 auf dem gleichen Pegel, so daß e f "^ ^ep erhalten wird, und die Ausgangsgröße vom Komparator 141 in der Vergleichsschaltung 14O befindet sich auf dem L-Pegel. Wenn demgemäß das Impulssignal von der Impulssteuerschaltung. 190 an das UND-Gatter 142 in der Vergleichsschaltung 14O angelegt wird, so verbleibt die Ausgangsgröße vom UND-Gatter 142 auf dem L-Pegel und die Feueralarmerzeugungsschaltimg 150 in der nächsten Stufe arbeitet nicht.

Wenn der Oszillationsimpuls CP der Oszillationsschaltung 16O wiederum ansteigt,so werden die Spitzenwerthalteschaltung 50 und die zweite Speicherschaltung 90 rückgestellt, während die erste Speicherschaltung 80 nicht rückgestellt wird und noch immer den Anfangswert des Lichtempfangssignals hält.

Wenn der Oszillationsimpuls CP der Oszillatorschaltung 160 abfällt, so erzeugt die lichtemittierende Vorrichtung 10 wiederum pulsierendes Licht PL. Die Spitzenwerthalteschaltung 50 detektiert einen Spitzenwert des neuen empfangenen Lichtsignals. Der auf diese V/eise detektierte Spitzenwert wird in eine digitale Größe durch den A/D-Umwandler 70 über die veränderbare Verstärkung aufweisende Verstärkerschaltung 60 umgewandelt. Durch das Impulssignal B von der Impulssteuerschaltung 190 wird das neu detektierte Empfangslichtsignal nur in der zweiten Speicherschaltung 90 gespeichert und wiederum in ein Analogsignal durch den D/A-Umwandler 110 umgewandelt und dem Vergleich in der zweiten Vergleichsschaltung 1AO unterworfen.

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Darauffolgend werden gleichartige Operationen wiederholt. Beispielsweise erzeugt, wie im Augenblick ti in Fig. 8 dargestellt, eine durch Feuer hervorgerufene Rauchströmung eine Beziehung e_ref ^> e^ zwischen der Ausgangsgröße e₂ vom D/A-Umwandler 110 und dem Bezugssignal e_ref von der Empfindlichkeit se ins te 11 schaltung 130. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt synchron mit dem Impulssignal C von der Impulssteuerschaltung 190 die Vergleichsschaltung 140 eine H-Pegelausgangsgröße, um die Feueralarmerzeugungsschaltung 150 zu betreiben.

Die Teilet schaltung 170 zählt das Impulssignal C von der Impuls steuerschaltung 190, angelegt an die zweite Vergleichsschaltung 140. Wenn die Taktschaltung 170 eine gegebene Anzahl, entsprechend beispielsweise 10 Std., gezählt hat, so erzeugt die Taktschaltung 170 das Impulssignal D zur Steuerung der Verstärkungssteuerschaltung 180. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Ausgangsgröße e~ des D/A-Umwandlers 110 kleiner ist als die Ausgangsgröße e^ (Anfangswert) des D/A-Umwandlers 100., wie dies im Augenblick t2 gemäß Fig. 8 beispielsweise angegeben ist, so befindet sich die Ausgangsgröße CS des ersten Komparator s 120 auf dem L-Pegel. Demgemäß arbeitet die Verstärker-· steuerschaltung 180 infolge des Impulssignals D von der Taktschaltung 170. Auf der Basis der L-Pegelausgangsgröße vom Komparator 14O wird zu diesem Zeitpunkt die Verstärkung der eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkerschaltung 60 geändert und derart eingestellt, daß die Verstärkung um eine vorbestimmte Anzahl von Schritten sich erhöht.

Während im obigen Ausführungsbeispiel der erste Komparator 120 auf den Ausgangsseiten der D/A-Konverter oder Umwandler 100 und 110 vorgesehen ist, kann ein ähnlicher' liffekt auch dadurch erreicht werden, daß man die Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Speicherschaltungen 80 und 90 in einem Digitalkomparator vergleicht.

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WIe oben beschrieben, speichert der erfindungsgemäße photoelektrische Rauchdetektor den Anfangswert des empfangenen Lichtsignals, erhalten unmittelbar nach der Einschaltung der Leistung, wenn das optische System sauber und frei von Staub und Schmutz ist, und zwar erfolgt diese Speicherung als eine Bezugsgröße zur Feststellung eines Feuers, wobei gleichzeitig das Lichtempfangssignal gespeichert und mit einer gegebenen Periode in einer anderen Speicherschaltung wieder aufgefrischt wird. Diese Lichtempfangssignale werden miteinander zur Feststellung eines Feuers verglichen. Hinsichtlich des Problemes der Verschmutzung des optischen Systems sei folgendes bemerkt: wenn der Pegel des gespeicherten und wieder aufgefrischten Lichtempfangssignals unter den Anfangswert des auf diese Weise gehaltenen Lichtempfangssignals abfällt, so steuert der Rauchfühler oder Rauchdetektor die Verstärkung oder Dämpfung des Lichtempfangssignals zur Korrektur des Pegels des Lichtempfangssignals auf annähernd den Signalpegel in der Anfangsstufe. Wenn die Korrektursteuerung den Grenzwert erreicht hat, so wird ein Alarm für die Wartung und Inspektion ausgegeben. Durch eine derartige Anordnung kann selbst dann, wenn das optische System fortlaufend verschmutzt und die empfangene Lichtmenge vermindert wird, sichergestellt wurden, daß das Lichtempfangssignal, verwendet zur Feststellung eines Feuers, das gleiche ist wie das, welches man erhiiJt, wenn das optische System sauber ist. Daher wird innerhalb eines Bereichs, wo die Verschlechterung des S/N-Verhältnisses infolge der Verminderung des Lichtempfangssignals hervorgerufen wird durch Staub oder Schmutz auf dem optischen System das Problem vermieden, daß kein Alarm ausgelöst wird, oder aber daß ein Alarm ausgelöst wird, obwohl kein Feuer vorliegt, und es wird ferner ein außerordentlich stabiler Betrieb des Rauchdetektors gewährleistet.Ferner liefert die ausfallsichere Funktion ein Alarmsignal dann, wenn der schädliche Einfluß durch Staub und Schmutz am optischen System über die Kompensationsfähigkeit des Rauchdetektors hinaus -

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-Ergeht, auf welche V/eise es möglich ist, daß man in einfädler Weise erkennt, daß der Rauchdetektor gewartet und inspiziert werden muß. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige Steuerung und Wartung für den Rauchdetektor.

Beim ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rauchdetektors gemäß Fig. 1 sind zwei Speicherschaltungen 80 und 90 vorgesehen, welche das Lichtempfangssignal in der Form von jeweils digitalen Größen speichern. Daraus folgt die Notwendigkeit, zwei A/D-Umwandler gesondert vorzusehen. Der Vergleich des vorhandenen Lichtempfangssignals mit dem gespeicherten Wert wird ausgeführt in der Form eines Analogsignals durch Umwandeln des gespeicherten Werts in einer Analoggröße, um so den Aufbau von Komparator 120 und Komparatorschaltung 14O zu vereinfachen. Dies bedeutet, daß zwei D/A-Umwandler 100 bzw. 110 vorgesehen werden müssen. Diese Anordnung unterstützt die zuverlässige Kompensation des Lichtempfangssignals, wobei aber der Schaltungsaufbau infolge seiner etwas komplizierteren Anordnung etwas weniger praktikabel ist.

Ein weiteres Auuführungsbeispiel der Erfindung zur Lösung diesen Probleme ist in Fig. 9 gezeigt. In dieser Figur werden zur Bezeichnung der gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen, wie bei Fig. 1, verwendet.

In Fig. 9 ist mit 10 die lichtemittierende Vorrichtung einschließlich einer lichtemittierenden Diode oder dergl. bezeichnet, und zwar zur Emission von pulsierendem Licht PL mit einer vorbestimmten Periode; mit 20' ist eine Lichtempfangsvorrichtung bezeichnet, die entgegengesetzt zu und mit Abstand von der lichtemittierenden Vorrichtung 10 um einen gegebenen Abstand von beispielsweise 100 m maximal angeordnet ist.

In der Lichtempfangsschaltung 20' ist mit 30 das photoempfindliche Element zur Umwandlung einer empfangenen Lichtmenge

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in ein elektrisches Signal bezeichnet; mit 40 ist der Filterverstärker bezeichnet, der Störlicht und Rauschkomponenten, enthalten im empfangenen Lichtsignal, entfernt und die gefilterte Ausgangsgröße verstärkt; mit 50 ist die Spitzenwerthalte schaltung bezeichnet, die den Spitzenwert des Lichtempfangssignals tastet und die getasteten Amplituden hält; mit 60 ist die eine veränderbare Verstärkung aufweisende Verstärkerschaltung bezeichnet, die als eine Pegelumwandlungsschaltung arbeitet, um mit einer eingestellten Verstärkung das Lichtempfangssignal von Schaltung 50 zu verstärken; mit

270 ist eine A/D-Umwandlungsschaltung der sequent eilen Vergleichsbauart bezeichnet, die Schaltungsfunktionen besitzt, um den Anfangswert des Lichtempfangssignals in eine digitale Größe umzuwandeln, zu speichern und diese digitale Größe zu halten, und wobei schließlich die Umwandlung des gespeicherten Werts in eine Analggröße erfolgt, die als ein Ausgangssignal abgegeben werden kann.

Die A/D-Umwandlungsschaltung 270 dieser Bauart, die dem Fachmann bekannt ist, kann gemäß Fig. 10 aufgebaut sein. Die A/D-Umwandlungsschaltung 270 besitzt einen konventionellen. Komparator 271 zum Empfang eines analogen Eingangssignals Vi, ein Schieberregister 272 zum Zählen eines Taktimpulses CLK solange, bis eine Rückkopplungseingangsgröße zum Komparator

271 mit dem analogen Eingangssignal Vi zusammenfällt, einen D/A-Umwandler 273 zum Umwandeln der digitalen Größe im Schieberregister 272 in eine Analoggröße, abhängig von einer Bezugsspannung Vr und zur Rückkopplung des umgewandelten Signals zum Komparator 271. Der oszillierende Impuls CP vom Oszillator 16O wird an einen monostabilen Multivibrator 275 über eine Verzögerungsschaltung 274 angelegt, und ferner wird die Ausgangsgröße vom monostabilen Multivibrator 275 an einen Gate-steuerbaren Taktgenerator 276 geliefert. Auf diese Weise wird ein Taktimpuls CLK nur während des Auftretens des Ausgangs signals vom monostabilen Multivibrator 275 erzeugt, wie

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dies in Fig. 13 gezeigt ist. Ein Taktimpuls CLK, der eine Inversion des Impulses CLK durch einen Inverter 277 ist, wird an ein Sperr- oder Inhibit-Gatter 278 angelegt. Die Ausgangsgröße vom Komparator 271 wird an eine Sperreingangsklemme des Sperrgatters 278 über eine Latchschaltung 279 geliefert. Der Takt- oder Clockimpuls CLK wird kontinuierlich an das Schieberregister 272 angelegt, bis der Komparator 271 eine L-PegelausgangsgrÖße erzeugt und die Latchschaltung 279 betätigt. Sodann wird der vom Schieberregister 272 ausgegebene Digitalwert an den D/A-Umwandler 273 angelegt. Das anfängliche Rückstellsignal IRS wird an eine Rückstelleingangsklemme des Gchieberregisters 272 angelegt.

Bei einem derartigen Aufbau wird das Lichtempfangssignal Vi von der veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkerschaltung 60 an den Komparator 271 angelegt, so daß der Digitalwert des Lichtempfangssignals im Schieberregister 272 eingesetzt wird. Unter dieser Bedingung wird das Sperrgatter 278 unterbrochen, so daß die darauffolgende Takteingangsgröße CLK gesperrt wird, und somit der Inhalt des Schieberegisters 272 annähernd auf dem eingestellten oder gesetzten Wert gehalten wird. Der Ausgangswert vom D/A-Umwandler 273 wird als eine Analoggröße des anfänglichen, im Schieberregister 272 gehaltenen Werts abgeleitet. Die Ausgangsgröße des Komparators

271 ist mit dem Sperrgatter 278 über eine Latchschaltung 279 verbunden. Wenn der Komparator 271 eine L-Pegelausgangsgröße erzeugt, so arbeitet die Latchschaltung 279, und demgemäß wird der Taktimpuls CLK nicht an das Schieberregister 272 angelegt. Infolgedessen werden die Inhalte des Schieberregisters

272 ungeändert beibehalten.

Wiederum in Fig. 9 iat mit 130 eine limpfindlichlte-itnein^tullschaltung bezeichnet, und zwar dient diese zur Einstellung eines Bezugssignalpegels zur Beurteilung eines Feuers, ausgehend vom Anfangswert des Lichtempfangssignals, gespeichert

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und gehalten in der A/D-Umwandlungsschaltung 270. 280 ist ein erster üblicher Komparator, der das Empfangslichtsignal von der-mit veränderbarer Verstärkung ausgestatteten Verstärkerschaltung 60 mit dem Bezugssignal vergleicht, welches eingestellt ist durch die Empfindlichkeitseinstellschaltung 130, und zwar erzeugt der Komparator eine Vergleichsausgangsgröße dann, wenn eine Pegeldifferenz zwischen diesen Signalen vorliegt. 150 ist eine Feueralarmausgabeschaltung, die ein Feueralarmsignal dann erzeugt, wenn der Komparator 280 die Vergleichsausgangsgröße erzeugt.

Neben dem oben erwähnten Feuerfeststell- oder Detektorsystem vjird noch ein System erläutert, welches zur Kompensation der Dämpfung des Lichtempfangssignals infolge von Staub und Schmutz oder einer sonstigen Verschmutzung des optischen Systems dient. Ein zweiter üblicher Komparator 290 vergleicht das Ausgangssignal von der eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärkerschaltung 60 mit der Eingangswertausgangsgröße von der A/D-Umwandlungsschaltung 270 der sequentiellen Vergleichsbauart und erzeugt ein Ausgangssignal dann, wenn eine Pegeldifferenz zwischen diesen Ausgangsgrößen vorhanden ist. Die Taktschaltung 170 zählt das Ausgangssignal von der Oszillatorschaltung 16O und erzeugt das Impulssignal, welches die Verstärkungskorrekturzeitsteuerung der veränderbaren Verstärkerschaltung 60 mit einer festen Periode von beispielsweise alle 10 Std. bestimmt. Die Verstärkersteuer-Gchultunp; 190 arbeitet als eine Pegelkorrektur schaltung zur Korrektur der eingestellten Verstärkung, der eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkerschaltung 60, und zwar durch Anlegen des Impulssignals von der Taktschaltung 170, um so eine Kompensation für eine Größe der Lichtdämpfung vorzusehen. Die Leistungsquellenschaltung 210 liefert elektrische Leistung mit einer Spannung V_DD an die entsprechenden Schaltungen über einen Kondensator 211 mit einer großen Kapazität. Das Bezugszeichen 300 bezeichnet eine Unterspannungsfeststell-

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.-verschaltung zur Feststellung einer Unterspannung der Leistungsquellenspannung Vj-J₀. Eine Anf angsrückstellschaltung 310 spricht auf das Aufgangs signal von der UnterspannungofestntellnehaJ. tung 300 an und legt das Anfangsrücksteilsignal IRS an die A/D-Umwandlungsschaltung 270, die Verstärkungssteuerschaltung 180 und die Taktschaltung 170 an, um die entsprechenden Schaltungen in ihren Anfangszustand zu bringen.

Wie in Fig. 11 gezeigt, besitzt die Anfangsrückstellschaltung 310 eine Schaltungsanordnung im wesentlichen gleich der Anfangrsrückstellschaltung 220 der Fig. 7. An den Verbindungspunkt 225 wird das Unterspannungsdetektorsignal von der Unterspannungsdetektorschaltung 300 geliefert. Die Unterspannungsdetektorschältung 300 besitzt eine Reihenschaltung mit einer Zener-Diode 301 und einem Widerstand 302, wobei an diese Schaltung die Leistungsquellenspannung V™ angelegt ist. Der dazwischenliegende Verbindungspunkt liegt über einen Widerstand 303 an einem Transistor 304. Der Transistor 304 ist am Emitter mit Erde verbunden, und der Kollektor liegt über einen Widerstand 305 an der Leistungsquellenspannung Vj-yp.. Wenn die Leistungsquellenspannung Vqq abnimmt, so vermindert sich die Anodenseitenspannung der Zener-Diode,und der Transistor 304 wird abgeschaltet. Demgemäß liefert der Kollektor ein Untoi.·- spannungsdetektorsignal mit Η-Pegel. Dieses H-Pegelsignal wird an den Oszillator I60 über eine Verzögerungsschaltung 306 angelegt. Wie in Fig. 13 gezeigt, beginnt in einem Augenblick t2, wo eine gegebene Zeitperiode nach Einschalten der Leistung vergangen ist, der Oszillator 160 zu schwingen. Die Kollektorausgangsgröße vom Transistor 304 wird an die Basis eines Transistors 307 über einen Widerstand 309 angelegt. Der Kollektor des Transistors 307 ist mit dem Inverter 224 über einen Widerstand 308 und den Verbindungspunkt 225 verbunden. Der Emitter des Transistors 307 ist geerdet.

Ein Spannungsschaltkreis 320 steuert die Spannungsversorgung

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für die A/D-Umwandlungsschaltung 270 der sequentiellen ■Vergleichsbauart. \iemn im Betrieb das Impulssignal CP an die A/D-Umwandlungsschaltung 270 angelegt ist, d.h. nur dann, wenn der A/D-Umwandler 270 eine Analoggröße erzeugt, legt der Spannungsschaltkreis 320 eine Impulsspannung von beispielsweise 12 V als eine Standardleistungsversorgungsspannung an die A/D-Umwandlungsschaltung 270. In allen anderen Fällen wird die Versorgungsspannung von der Schaltung 320 auf eine niedrigere Spannung geschaltet, beispielsweise in einem solchen Ausmaß, daß die Inhalte im Register 272 der A/D-Umwandxungsschaltung 270 in Fig. 10 nicht geändert oder gelöscht werden, auf welche Weise der Leistungsverbrauch im A/D-Umwandler 270 vermindert wird. Für den Fall einer kurzen Unterbrechung der Leistungsversorgung wird ein Auslöschen des ge_r speicherten Anfangswerts durch die Leistungsversorgung von der großen Kapazität des Kondensators 211 verhindert, der in der Leistungsversorgungsschaltung 210 vorgesehen ist.

In Fig. 12 ist ein Ausführungsbeispiel des Leistungsquellenschaltkreises 320 dargestellt. Die Leistungsquellenspannungs- ^DD ^wir<* über einen Widerstand 321 an die Kathode einer Zener-Diode 322 angelegt, deren Anode geerdet ist. Ein Verbindungspunkt 323 zwischen der Zener-Diode 322 und dem Widerstand ist mit einer Leistungsquellenklemme des A/D-Umwandlers 270 verbunden. Die Ausgangsklemme des monostabilen Multivibrators 275 im A/D-Umwandler 270 ist mit dem Punkt 323 über einen Widerstand 324 und eine Diode 325 verbunden. Wenn der Widerstand 321 100 kOhm beträgt, der Widerstand 324 1 kOhm becrägt und eine Konstantspannung der Zener-Diode 322 von 6 V vorliegt, so fließt ein normaler Zener-Strom in die Zener-Diode 322 über den Widerstand 324, so daß die konstante Spannung von 6 V durch die Zener-Diode 322 an den A/D-Umwandler 270 nur dann angelegt wird, wenn die Ausgangsspannung von dem monostabilen Multivibrator 275 auf dem H-Pegel (= 12 V) sich befindet. Wenn sich die Ausgangsgröße des monostabilen. Multi-

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vibrators 275 auf dem L-Pegel (O V) befindet, so wird eine Spannung von beispielsweise 3 V durch Aufteilung der Spannung V-j-j-p) durch den einen hohen Widerstandswert besitzenden Widerstand 321 und die Zener-Diode 322 an den A/D-Umwandler 270 angelegt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 sind ferner Mittel vorgesehen, um einen nicht normalen Zustand festzustellen, wobei ein Alarm dann ausgegeben wird, wenn ein optischer Pfad zwischen den lichtemittierenden Mitteln 10 und den Lichtempfangsmitteln 20' körperlich unterbrochen ist, was ein Problem speziell bei Rauchdetektoren der Trennungsbauart int. Diose Mittel umfassen eine Dämpfungsschaltung ÜQ, beispielsweise einen veränderbaren Widerstand, um ein Signal,gedämpft um eine gegebene Größe von beispielsweise 90%,des Ausgangssignals von der A/D-Umwandlungsschaltung 270 der sequentiellen Vergleichsbauart zu erzeugen, wobei ferner eine konventionelle Vergleichsschaltung vorgesehen ist, um eine Ausgangsgröße dann zu erzeugen, wenn die Ausgangsgröße von der eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärkerschaltung 60 auf einen niedrigeren Wert reduziert wird als den Signalpegel der Dämpfungsschaltung 330, und wobei schließlich noch eine Inspektionssignalerzeugungsschaltung 350 vorgesehen ist, um ein Inspektionssignal zu erzeugen, welches die Unterbrechung des optischen Pfades anzeigt, und zwar infolge des Ausgangssignals von der Vergleichsschaltung 3^0, um so eine. Inspektion des Rauchdetektors anzufordern. Die Inspektionsignalerzeugungsschaltung 350 erzeugt auch das Inspektionssignal infolge eines Signals erzeugt von der eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Steuerschaltung 180 dann, wenn es nicht möglich ist, die Verstärkung dex^A eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkerschaltung 60 einzustellen, nachdem die Verstürluingasteuerung einen Grenzwert erreicht hat. Demgemäß weist die Inspektionssignalerzeugungsschaltung 350 ein ODER-Gatter auf, an welches die Ausgangsgrößen von

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Vergleichsschaltung 340 und Verstärkungssteuerschaltung 180 angelegt sind, und ferner ist ein Verstärker zur Verstärkung der Ausgangsgröße vom ODER-Ga Lter vorgesehen.

Der eine veränderbare Verstärkung besitzende Verstärker gemäß Fig. 4, der als die Pegelumwandlungsmittel 60 des Lichtempfangssignals im obigen Ausführungsbeispiels verwendet wird, kann ersetzt werden durch eine veränderbare Dämpfungsvorrichtung mit der Widerstandsspannungsteilerschaltung gemäß Fig. 5. In diesem Falle wird eine Schaltung zur. Steuerung der Dämpfungsrate als Umwandlungspegelkorrekturschal tung 180 anstelle der Verstärkersteuerschaltung verwendet.

Im folgenden sei die Arbeitsweise der Rauchdetektorschaltung gemäß Fig. 9 beschrieben.

Als erstes sei unter Bezugnahme auf die Zeitdarstellung gemäß Fig. 13 das Speichern und Halten des Anfangswertes unmittelbar nach dem Einschalten der Leistung beschrieben. Es sei angenommen, daß die Leistungsquelle in einem Augenblick ti eingeschaltet wird. Wenn die Leistung eingeschaltet ist, so liefert die Leistungsquellenschaltung 210 elektrische Leistung an die entsprechenden Schaltungen. Die Leistungsversorgung wird durch die Unterspannungsdetektorschaltung 300 detektiert. Sodann erzeugt die Rückstellschaltung 310 ein anfängliches Rückstellsignal IRS, welches die Inhalte des Schieberregisters 272 (vergl. Fig. 10) in der A/D-Umwandlungsschaltung 270 der sequentiellen Vergleichsbauart rück- :;tol1t, dia Verntilfkungssteuorschaltunf; 180 auf den Anfanp;svurütüi'kungü-üi'instellsteuerzuiitand einstellt oder setzt und schließlich die Taktschaltung 170 zurücksetzt.

Sodann triggert die Ausgangsgröße von der Unterspannungsdetektorschaltung 300 die Oszillatorschaltung 160 zur Erzeugung des Impulssignals CP mit einer gegebenen Periode, wo-

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bei dieses Signal an die lichtemittierende Vorrichtung 10 angelegt wird. Das pulsierende Licht PL wird synchron mit der hinteren Flanke des Oszillatorimpulses CP emittiert. Der Lichtimpuls PL wird vom Lichtempfangselement 30 empfangen, wo der Lichtimpuls PL in das elektrische Signal oder das Lichtempfangssignal umgewandelt wird. Das umgewandelte elektrische Signal wird durch den Filterverstärker 40 verstärkt, und der Spitzenwert des Verstärkungssignals wird durch die Spitzenwerthalte schaltung 50 gehalten. Sodann wird der Spitzenhaltewert durch die eine veränderbare Verstärkung besitzende Verstärkerschaltung 60 pegelumgewandelt und seinerseits sequentiell an die A/D-Umwandlungsschaltung 270 der sequentiellen Vergleichsbauart geliefert.

Wie in Fig. 10 gezeigt, empfängt die A/D-Umwandlungsschaltung 270 das Taktsignal CLK. Das Taktsignal CLK wird über das Gatter 278 an das Schieberegister 272 mit einer¹ gegebenen . Zeitsteuerung angelegt, um den ZählVorgang des Schieberegisters 272 zu starten, unddie Zählausgangsgröße wird in ein Analogsignal durch den D/A-Umwandler 273 umgewandelt. Zu dieser Zeit setzt sich der Zählvorgang durch das Schieberegister 272 solange fort, bis das Analogsignal mit dem an den Komparator 271 angelegten Lichtempfangssignal koinzident ist. Wenn das Analogsignal und das Lichtempfangssignal miteinander koinzident sind, so wird das Sperr- oder Inhibitgatter 2.T<~*> durch die Ausgangsgröße vom Komparator 271 abgeschaltet, wodurch die darauffolgende Lieferung des Taktsignals CLK gesperrt wird. Infolgedessen wird der Anfangswert des Lichtempfangssignals im Schieberregister 272 gespeichert und gehalten, und der auf diese Weise gehaltene Anfangswert wird in das Analogsignal durch den D/A-Umwandler 273 umgewandetl. Dieses Analogsignal wird von der A/D-Umwandlungsschaltung 270 ausgegeben.

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Vi/enn der von einem Feuer kommende Rauch in den Raum zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung 10 und der Lichtempfangsvorrichtung 20· infolge eines Feueraus"bruchs einströmt, so reduziert das Lichtempfangssignal seinen Pegel entsprechend der Größe der durch den Feuerrauch hervorgerufenen Lichtdämpfung. Wenn das Lichtempfangssignal unterhalb des Bezugspegels liegt, der durch die Empfindlichkeitseinstellschaltung 130 eingestellt ist, so wird die Alarmausgabeschaltung 150 durch die Ausgangsgröße vom Komparator 280 betätigt, um das Alarmausgabesignal zu erzeugen, welches den Feueralarm auslöst.

Wenn Staub oder Schmutz durch längeren Gebrauch sich am optischen System abgelagert haben, so ergibt sich eine Pegeldifferenz zwischen dem vorhandenen Lichtempfangssignal und dem Anfangswert, so daß der Komparator 290 sein Ausgangssignal erzeugt. Synchron mit dem von der Taktschaltung 170 mit einer gegebenen Periode von beispielsweise alle 10 Std. ausgegebenen Impulssignal ändert die Verstärkungssteuerschaltung 180 die Verstärkung der eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkerschaltung 60 um 1%, bezogen auf die Lichtdämpfungsrate des Rauchs alle 10 Std. Auf diese Weise wird selbst dann, wenn Staub oder dergl. am optischen System haften, das durch die eine veränderbare Verstärkung aufweisende Verstärkerschaltung 60 erhaltene Signal mit dem gleichen Pegel geliefert, wie das Signal in der Anfangsstufe, und zwar selbst na· h längerer Zeit, beispielsweise mehreren Gruppen von 10 Std. Zudem ist die Rate der Verstärkungsänderung des eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkers 60 außerordentlich viel kleiner als die Rate der Verminderung des Lichtempfangssignals infolge von auf ein Feuer zurückzuführenden Rauches. Daher hat die Verstärkungsänderung kaum einen Einfluß auf die Feststellung eines Feuers. Durch diese Tatsache wird die Notwendigkeit einer Inspektion und Reinigung des Rauchdtektors oder Rauchfühlers über eine lange Zeitperiode hinweg vermie-

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den, und es wird ein stabiler Feuerüberwachungsbetrieb erreicht.

Wenn ferner ein Hindernis an einer Stelle angeordnet wird, wo der optische Pfad zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung 10 und der Lichtempfangsvorrichtung 20' unterbrochen wird, so detektiert der Komparator 340 eine abrupte Verminderung der Lichtmenge, um sodann ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches die Inspektionssignalerzeugungsschaltung 350 zur Ausgabe eines Alarms durch das Inspektionssignal betreibt. Infolgedessen wird auf sichere Weise verhindert, daß der Rauchfühler oder Rauchdetektor in einen ungeeigneten Überwachungszustand gelangt .

Wie oben beschrieben, bestehen beim Ausführungabeicpiel gemäß Fig. 9 die Mittel zur digitalen Speicherung und zum Halten des Lichtempfangssignals (welches in der Anfangsstufe des Rauchfühl- oder Detektorvorgangs als ein Bezugssignal erhalten wird zur Beurteilung eines Feuers und auch zur Korrektur der Verminderung der Lichtmenge infolge anderer Ursachen als eines Feuers und welches das gespeicherte Signal in einer Analoggröße umwandelt), aus einem digitalen Speicherabschnitt 272 und dem D/A-Umwandlungsabschnitt 273 in der A/D-Umwandlerschaltung 270 der sequentiellen Vergleichsbauart. Daher vereinfacht die Erfindung den Schaltungsaufbau beträchtlich für die Umwandlung einer Analoggröße in eine Digitalgröße, die gespeichert und gehalten wird für die Erzeugung einer Ausgangsgröße, nachdem das gespeicherte Digitalsignal in die Analoggröße wiederum umgewandelt ist. Infolgedessen ist der erfindungsgemäße Rauchdetektor außerordentlich praktikabel in seiner Anwendung, zuverlässig in seinem Betrieb und verursacht nur geringe Kosten.

Darüberhinaus wird die Lichtdämpfung infolge von Staub, Schmutz oder derßl., anhaftend am optischen System, durch

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die erfindungsgemäße Schaltung korrigiert und ein stabiler Feuerüberwachungsbetrieb für einen langen Zeitraum gewährleistet. Selbst dann, wenn eine kurzzeitige Unterbrechung der Leistungsversorgung auftritt, so wird der Anfangswert des Lichtempfangssignals nicht ausgelöscht, sondern unverändert beibehalten. Wenn der optische Pfad körperlich unterbrochen wird, so wird ein Alarm ausgegeben, um die Inspektion des Fühlers oder Detektors anzufordern. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit des Detektors weiter verbessert.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit einen photoelektrischen Rauchdetektor vor, der ein Feueralarmsignal dann erzeugt, wenn die Dämpfungsgröße des empfangenen Lichts einen vorbestimmten Pegel überschreitet, und zwar infolge von Rauch, der in einen Raum zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung und der Lichtempfangsvorrichtung einströmt, wobei der Pegel des empfangenen Lichtsignals von der Lichtempfangsvorrichtung um einen Umwandlungspegel umgewandelt wird. Der Anfangswert des empfangenen Lichtsignals wird in eine digitale Größe umgewandelt, die in einer Speicherschaltung gespeichert wird. Die digitalen Inhalte der Speicherschaltung werden in eine' Analoggröße umgewandelt. Die Analoggröße wird mit dem pegelumgewandelten Empfangssignal verglichen, um ein Feueralarmsignal zu erzeugen. Die Analoggröße und das pegelumgewandelte Empfangssignal werden miteinander mit einer vorbestimmten Periode verglichen, um den Umv/andlungspegel bei der Pegelumwandlung dann zu korrigieren, wenn eine Differenz zwischen der Analoggröße und dem pegelumgewandelten Empfangssignal infolge des Vergleichs auftreten. Mit einer derartigen Anordnung kann eine Änderung einer Größe des empfangenen Lichts infolge von Staub odex- Schmutz des optischen Systeme automatisch korrigiert werden. Wenn die Pegelkorrektur eine Grenze erreicht, so wird ein Alarm ausgegeben, um die Inspektion oder Wartung des Fühlers oder Detektors anzufordern.

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Claims

Patentansprüche

^: 1,/ Pho to elektric ehe r Rauchdetektor zur Erzeugung eines Feueralarmsignals dann, wenn die Dämpfungsgröße des empfangenen Lichts einen vorbestimmten Pegel übersteigt, und zwar infolge von in einen Raum zwischen den lichtemittierenden und lichtempfangenden Vorrichtungen einströmenden Rauchs, gekennzeichnet durch eine Signalpegelumwandlungsschaltung (60) zur Veränderung eines Pegels eines Empfangslichtsignals von der Lichtempfangsvorrichtung durch einen Umwandlungspegel, eine Speicherschaltung (272) zur Speicherung und Haltung eines Anfangswerts des empfangenen Lichtsignals von der Signalpegelumwandlungsschaltung (60) in Digitalform, eine D/A-Umwandlungsschaltung (273) zur Umwandlung digital gespeicherter Inhalte der Speicherschaltung in einer Analoggröße,

eine erste Vergleichsschaltung (280) zum Vergleichen des Ausgangssignals von der D/A-Umwandlungsschaltung (273) mit dem Ausgangssignal von der Signalpegelumwandlungsschaltung (6o) zur Erzeugung des Feueralarmsignals dann, wenn eine Differenz zwischen den Ausgangssignalen vorliegt, eine zweite Vergl eichnnchaltung (.yi-O) zum Vergleichen der. Ausgangssignals von der D/A-Umwandlungsschaltung mit dem Ausgangssignal von der Signalpegelumwandlungsschaltung zu einer vorbestimmten Periode und zur Erzeugung eines Vergleichausgangssignals dann, wenn eine Pegeldifferenz zwischen den Ausgangssignalen vorliegt, und eine Umwandlungspegelkorrekturschaltung (180,290) zur Erzeugung eines Umwandlungspegelsteuersignals zur Korrektur des Umwandlungspegels in der Signalpegelumwandlungs-

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schaltung dann, wenn die zweite Vergleichsschaltung das Vergleichsausgangssignal erzeugt.

2. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines Alarmsignals für die Wartung und Inspektion dann, wenn die.Pegelkorrekturoperation in der Umwandlungspegelkorrektirschaltung einen Grenzwert erreicht.

3. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegelumwandlungsschaltung einen mit veränderbarer Verstärkung arbeitenden Verstärker aufweist, und zwar zum Empfang des Empfangslichtsignals, wobei die Verstärkung des die veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärkers durch das umwandlungsfähige Steuersignal von der Umwandlungspegelkorrekturschaltung verändert wii-d.

4. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegelumwandlungsschaltung eine Kombination auσ einem Dämpfer und Analogschaltern aufweist, wobei eine Grüße der Dämpfung des Dämpfers verändert wird durch Steuerung der Analogschalter durch das Umwandlungspegelsteuersignal von der Urawandlungspegelkorrekturschaltung.

5. Photoelektrischer Rauchdetektor zur Erzeugung eines Feueralarmsignals dann, wenn die Dämpfungsgröße des empfangenen Lichts einen vorbestimmten Pegel infolge von Rauch übersteigt, der in einen Raum zwischen lichtemittierenden lind lichtempfangenden Vorrichtungen einströmt, gekennzeichnet durch eine Signalpegelumwandlungsschaltung zur Veränderung eines Pegels des empfangenen Lichtsignals von der Licht-

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empfangsvorrichtung durch einen Umwandlungspegel, eine erste Speicherschaltung zur Speicherung eines Anfangsv;erts des empfangenen Lichtsignals von der Lichtpegelurawandlungsschaltung,

eine zweite Speicherschaltung zum Speichern des Empfangslichtsignals von der Signalpegelumwandlungsschaltung und zur Auffrischung eines gespeicherten Signals mit einer vorbestimmten Periode,

eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen der gespeicherten Empfangslichtsignale, die jeweils gespeichert sind in den ersten und zwieten Speicherschaltungen, wobei der Vergleich miteinander ausgeführt wird, um ein Vergleichsausgangssignal dann zu erzeugen, wenn eine Pegeldifferenz zwischen den gespeicherten Empfangslichtsignalen in den ersten und zweiten Speicherschaltungen vorliegt, eine Umwandlungspegelkorrekturschaltung zur Erzeugung eines Umwandlungspegelsteuersignals zur Korrektur des Um-".'andliingspegels von der Signalpegelumwandlungsschaltung dann, wenn die Vergleichsschaltung das VergleichsauG-gangssignal erzeugt, und

eine Taktschaltung zur Erzeugung eines Taktsignals, welches die Umwandlungspege!korrekturschaltung steuert,, um die Korrekturoperation auszuführen, und zwar mit einer vorbestimmten Zeitperiode, die langer ist als eine Wiederauffrischungsperiode der zweiten Speicherschaltung.

Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einet: Alarmsignals zur Wartung und Inspektion dann, wenn die Pegelkorrekturoperation der Umwandlungspegelkorrekturschaltung einen Grenzwert erreicht.

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7. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegelumwandlungsschaltung einen eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Verstärker besiezt zum Empfang des Empfangslichtsignals, wobei die Verstärkung des Steuersignals für die veränderbare Verstärkung durch das Umwandlungspegelsteuersignal von der Umwandlungspegelkorrektur schaltung verändert wird.

8. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalpegelumwandlungsschaltung eine Kombination aus einem Dämpfer und Analogschaltern aufweist, wobei eine Größe der· Dämpfung des Dämpfers verändert wird durch die Steuerung der Analogschalter durch dar; Umwandlun/;npugelsteuersignal von der Umwandlungspegelkorrekturüchaltung.

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