DE3708758A1 - Ermittlungssystem und detektor - Google Patents
Ermittlungssystem und detektorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nachweis- bzw. Ermitt
lungssystem und einen Detektor, der eine Veränderung bzw.
einen Wechsel in einer Umgebungserscheinung bzw. einem Umge
bungsphänomen ermittelt, infolge z.B. eines Feuers oder ei
ner Gasleckage, basierend auf einem Ermittlungssignal eines
analogen Sensors.
Im allgemeinen ist ein solches Ermittlungssystem so angeord
net, daß ein Ermittlungssignalpegel steigt im Verhältnis zu
einem Ansteigen des Betrages bzw. Wertes der Umgebungser
scheinung wie z.B. einer Rauchdichte. Aus diesem Grund ist
die Sensitivität bzw. Empfindlichkeit des Sensors einge
stellt.
Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw.
eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung in einem Bereich
einer relativ geringen Rauchdichte optimal ist, wird bei die
ser Anordnung der Ermittlungssignalpegel des analogen Sen
sors weit erhöht, auch wenn die Rauchdichte sich nur ein
wenig erhöht. Deshalb kommt es oft vor, daß das Ermittlungs
signal bald gesättigt ist, einen dynamischen Bereich oder
eine volle Spanne der Vorrichtungen bei späteren Stadien wie
z.B. ein Analog-Digital-Umwandler bzw. Umsetzer überstei
gend, an welchen das Ermittlungssignal geliefert wird, und
daß die Rauchdichteermittlung über einen zu ermittelnden
Veränderungsbereich nicht sichergestellt werden kann.
Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw.
eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung eines Bereiches
einer relativ hohen Rauchdichte optimal ist, ist anderer
seits eine Änderung des Ermittlungssignalpegels entsprechend
der Veränderung der Rauchdichte gering. Wenn die Rauchdichte
relativ klein ist, ist deshalb die Ermittlung einer Beein
flußung durch äußere Störungen ausgesetzt. Außerdem kann
eine genaue Ermittlung nicht sichergestellt werden mit einem
Analog-Digital-Umwandler üblicher Bauart, der eine gewöhnli
che Auflösung hat.
Um diese Probleme zu lösen, wurde als Kompromiß vorgeschla
gen, die Sensitivität des Sensors so anzusetzen, daß sie
optimal ist für einen Bereich einer mittleren Rauchdichte,
worunter ein wenig die Ermittlungsgenauigkeit bei einer ge
ringen oder hohen Rauchdichte leidet. Eine alternative Lö
sung weist eine Vielzahl von analogen Sensoren mit verschie
denen Sensitivitäten auf, die jeweils in einem Detektor ange
ordnet sind, oder einen Analog-Digital-Umwandler mit hoher
Auflösung. Solch eine Lösung erhöht jedoch die Kosten des
Gesamtsystemes.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
die oben angegebenen Probleme zu lösen, und es ist Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Ermittlungssystem und einen
Detektor bereitzustellen, in welchem die Sensitivität eines
analogen Sensors nicht feststehend ist in Bezug auf eine
Veränderung in der Umgebungserscheinung (z.B. Rauch- oder
Gasdichte), sondern sie kann gemäß der Veränderung der Umge
bungserscheinung verändert werden. Genauer gesagt ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ermittlungs
system und einen Detektor bereitzustellen, bei welchem die
Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw. einge
stellt ist, daß das Ermittlungssignal des analogen Sensors
innerhalb eines Bereiches variieren kann, der den dynami
schen Bereich der Vorrichtungen bei späteren Stadien nicht
übersteigt, wie z.B. ein Analog-Digital-Umwandler, wodurch
die Ermittlungsgenauigkeit verbessert werden kann, auch wenn
ein einziger Sensor über einen weiten Bereich von Änderungen
in der Umgebungserscheinung verwendet wird, und zwar durch
eine effektive Verwendung des dynamischen Bereiches der Vor
richtungen zu späteren Stadien.
Um diese Aufgabe zu lösen, kennzeichnet die vorliegende Er
findung ein Ermittlungssystem, welches einen analogen Sensor
beinhaltet, der in einem Detektor bereitgestellt ist zum Ab
fühlen bzw. Abtasten einer Veränderung in einer Größe einer
Umgebungserscheinung, einen Empfänger, der angepaßt ist, um
ein Signal zu erhalten und zu verarbeiten entsprechend einer
Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln
der Veränderung in der Umgebungserscheinung, wobei die Ver
besserung eine Sensitivitätseinstelleinrichtung beinhaltet,
die die Ermittlungssensitivität des analogen Sensors zwi
schen einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln verändert, ge
mäß der Größe der Erscheinung.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gekennzeichnet durch
einen Detektor, der einen analogen Sensor zum Abtasten bzw.
Abfühlen einer Veränderung in einer Größe einer Umgebungser
scheinung aufweist, und der ein Signal verarbeitet entspre
chend der Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors zum
Ermitteln einer Veränderung in der Umgebungserscheinung
wobei die Verbesserung eine Sensitivitätseinstelleinrichtung
enthält, die die Ermittlungssensitivität des analogen Sen
sors zwischen einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln verän
dert, gemäß der Größe der Erscheinungen.
Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin
dung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Rauch
ermittlungssystemes gemäß der vorliegenden Erfin
dung darstellt;
Fig. 2 ein Schaltschema von Einzelheiten des Detektors
des Rauchermittlungssystemes gemäß Fig. 1;
Fig. 3 Beziehungen eines Ermittlungssignalpegels eines
analogen Sensors und einer Rauchdichte, die gemäß
drei jeweils verschiedenen Sensitivitätseinstel
lungen verändert werden;
Fig. 4 und Fig. 5 Schaltanordnungen zum Ansetzen bzw. Einstellen der
Sensitivität des jeweiligen analogen Sensors;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, welches eine Korrekturschaltung
gemäß Fig. 2 darstellt und
Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestal
tung eines Rauchermittlungssystemes gemäß der vor
liegenden Erfindung darstellt.
In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Rauchdetektor und 20 einen Em
pfänger oder eine Signalstation, die durch Übertragungslei
tungen miteinander verbunden sind. Eine Vielzahl von Detekto
ren 10 ist mit einem Empfänger 20 verbunden, aber Fig. 1
zeigt nur einen Detektor 10 zur Klarstellung und Vereinfa
chung und nur einen Teil des Empfängers 20 in Bezug auf den
Detektor 10, wie dargestellt. Eine Signalübertragung wird er
reicht durch Sendeabruf zwischen dem Empfänger 20 und jedem
der Detektoren.
Der Empfänger 20 weist eine Steuersignalübertragungsschal
tung 1 zum Übertragen eines Betätigungs- bzw. Antriebssteuer
signales zu dem Detektor 10 auf, und einen Analog-Digital-Um
wandler 2 zum Umwandeln eines Ermittlungssignales (Analogsig
nales) des Detektors 10 in ein Digitalsignal, und einen
Mikrocomputer 3, der die Steuersignalübertragungsschaltung 1
verbindet, um die Signalübertragungssteuerung durchzuführen
durch das Abrufen und Analysieren der Signaleingabe durch
den Analog-Digital-Umwandler 2, um zu bestimmen, ob ein
Feuer besteht oder nicht.
Andererseits weist der Detektor 10 eine Übertragungssteuer-
Schaltung 24 auf, eine Antriebseinrichtung 25 und einen ana
logen Rauchsensor 26. Der dargestellte Detektor 10 und ande
re nicht dargestellte Detektoren sind jeweils ihren eigenen
Adressen zugeordnet und arbeiten sequentiell in Antwort auf
den Abruf des Empfängers 20.
Der Mikrocomputer 3 des Empfängers 20 weist eine Hauptsteuer
schaltung 21 auf, eine Pegelunterscheidungsschaltung 22 und
eine Sensitivitätseinstellschaltung 23.
Die Hauptsteuerschaltung 21 steuert die Betätigung des jewei
ligen Detektors 10 durch ein Abrufen und Analysieren eines
Ermittlungssignales SC, welches von dem Detektor 10 übermit
telt wird, um die Veränderungsverhältnisse einer Umgebungser
scheinung zu bestimmen, wie z.B. einem Feuer.
Die Pegelunterscheidungsschaltung 22 vergleicht eine Pegel
höhe des Ermittlungssignales SC des Detektors 10 mit einem
Schwellwertpegel und gibt ein Unterscheidungssignal SH oder
SL aus, wenn der Ermittlungssignalpegel außerhalb des
Schwellwertpegelbereiches liegt. Das Unterscheidungssignal
SH wird ausgegeben, wenn der Ermittlungssignalpegel den
spezifischen Schwellwertpegel übersteigt, während das Unter
scheidungssignal SL ausgegeben wird, wenn der Ermittlungs
signalpegel unterhalb des spezifischen Schwellwertpegels
liegt.
Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 speichert eine Viel
zahl von Sensitivitätseinstelldaten zum Einstellen der Sensi
tivität des Sensors 26, die im Sensor 10 bereitgestellt
sind. Um eine Änderung der Sensitivität des Sensors 26 zu
ermöglichen gemäß der Rauchdichte, sind eine Vielzahl von
Rauchdichtebereichen bereitgestellt, von niedrig bis hoch,
und die Sensitivitätseinstelldaten sind wie oben beschrieben
so bestimmt, daß eine spezifische Sensitivität für den jewei
ligen Rauchdichtebereich angesetzt werden kann.
Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt Sensitivitätsein
stelldaten, die anders als die vorliegenden sind, an die
Hauptsteuerschaltung 21, um die Sensitivität des Sensors 26
zu verändern, wenn das Unterscheidungssignal SH oder SL von
der Pegelunterscheidungsschaltung 22 ausgegeben wird.
Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 kann selbstverständ
lich eine andere Einrichtung verwenden, wie z.B. einen Logig
unterscheidungsschaltkreis an Stelle des up/down-Zählers.
Die in der Sensitivitätseinstellschaltung 23 gespeicherten
Sensitivitätseinstelldaten werden für die Rauchdichteberei
che L 1, L 2 und L 3 bereitgestellt, wie jeweils in Fig. 3 dar
gestellt. Jede der Sensitivitäten ist so ausgewählt, daß sie
eine volle Spanne DH eines dynamischen Bereiches nutzen kann
innerhalb eines Bereiches, wo der Ausgabepegel des Ermitt
lungssignales SC die volle Spanne des dynamischen Bereiches
nicht übersteigt. Z.B. ist bei einem Streulichtmelder, der
einen Fotosensor verwendet, die Sensitivität so angesetzt
bzw. eingestellt, daß sie innerhalb des dynamischen Berei
ches oder der vollen Spanne erhöht werden kann, wenn die
Rauchdichte gering ist, da ein Betrag von erhaltenem Licht
entsprechend reduziert wird, während sie verringert werden
kann, wenn die Rauchdichte steigt, da der erhaltene Lichtbe
trag entsprechend steigt.
Die Hauptsteuerschaltung 21 übermittelt ein Steuersignal S,
welches ein Antriebsteuersignal SA enthält, zum Antreiben
des Sensors 26 und die Sensitivitätseinstelldaten SB zu dem
jeweiligen Detektor 10 durch das Abrufen.
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Schaltung des Detektors
10 im einzelnen. Die Übertragungssteuerschaltung 24 des
Detektors 10 weist eine Empfängersektion 40 auf, die so
ausgestaltet ist, um das Steuersignal S des Empfängers 20 zu
empfangen und das vorbestimmte Antriebssteuersignal SA und
die Sensitivitätseinstelldaten SB auszugeben, eine S/H-Schal
tung (Abtasthalteschaltung) 41 zum versuchsweisen Halten des
Ermittlungssignales SC des Sensors 26, und eine Übertragungs
sektion 42 zum Übertragen des Ermittlungssignales, das durch
die S/H-Schaltung 41 gehalten wird, zum Empfänger 20.
Der Sensor 26 weist eine Licht emittierende Diode bzw.
Leuchtdiode 43 auf, einen Fototransistor 44, einen Vorver
stärker 48, verbunden durch einen Hochpaßfilter, der aus den
Widerständen 45 und 46 gebildet ist, verbunden mit einem Ter
minal des Fototransistors 44, und einen Kondensator 47 und
eine Korrekturschaltung 27 zum Ausgeben von Merkmalen.
Die Antriebseinheit 25 ist aus einem PNP-Transistor 49, der
in Reihe zwischen einem Energielieferterminal und einer Er
dungsklemme angeordnet, Widerständen 50 und 51, einem Wider
stand 52 und einem NPN-Transistor 53, der einen Kontakt Q
des Widerstandes 51 mit der Erdungsklemme verbindet, und
einem Trennverstärker 54 und einem PNP-Transistor 55 zur
Lieferung eines vorbestimmten Stromes zu der Leuchtdiode 43
gemäß dem Potential bzw. der Spannung an dem Kontakt gebil
det. Das Antriebssteuersignal SA wird dem Transistor 49 zuge
führt, und die Sensitivitätseinstelldaten SB werden dem Tran
sistor 53 zugeführt.
In Antwort auf den Abruf des Empfängers 20 bestimmt die
Empfängersektion 40 den Abruf und ein Sensitivitätssignal,
wird dann ein Signal ausgegeben, und zwar geändert von einem
hohen Pegel in einen niedrigen Pegel und es wird einer Basis
des Transistors 49 als ein Antriebssteuersignal SA zuge
führt, um den Transistor 49 einzuschalten. Wenn der Transi
stor 49 leitend ist, wenn ein für das Sensitivitätssignal SB
bestimmter Strom dem Transistor 53 zugeführt ist, wird die
Spannung bei Kontakt Q durch den Wechselstromwiderstand bzw.
die Impedanz des Transistors 53 und den Widerständen der Wi
derstände 52 und 51 eingestellt. Als Ergebnis davon wird ein
dem Sensitivitätssignal SB entsprechender Strom der Leucht
diode 43 zugeführt. In einem Anfangsstadium wird ein Sensiti
vitätssignal SB für geringe Rauchdichte zugeführt (Rauchdich
te innerhalb eines Bereiches L 1 kleiner als a 1 an der Abszis
se von Fig. 3), so daß ein großer Stromfluß der Leuchtdiode
43 zugeführt wird, um den emittierenden Lichtbetrag zu stei
gern. Dadurch wird eine maximale Sensitivität dem Sensor 26
bereitgestellt und die Beziehung zwischen Rauchdichte und
der Sensorausgabe ist eine Kennlinie X 0 in Fig. 3. Als Ergeb
nis davon kann auch eine geringe Veränderung der Rauchdichte
in dem Ermittlungssignal SC ermittelt werden. Dies ist be
sonders wirksam, um eine frühe Feuervoraussage zu machen.
Wenn die Rauchdichte steigt, wird ein entsprechendes Sensiti
vitätssignal SB von geringer Sensitivität dem Transistor 53
zugeführt und der Stromfluß durch die Leuchtdiode 43 wird ge
ändert, um die Sensitivität des Sensors 26 entsprechend zu
verringern. Unter diesen niedrigen Sensitivitätsverhältnis
sen, auch wenn die Rauchdichte steigt, übersteigt der Ausga
bepegel des Sensors 26 die volle Spanne des dynamischen Be
reiches der Vorrichtungen an späteren Zeitpunkten nicht so
schnell. Auch wenn eine Veränderung in der Umgebungserschei
nung ausbricht, kann der Ermittlungsvorgang deshalb nach der
ersten Ermittlung der Änderung fortgeführt werden um z.B.
eine Evakuierungsanleitung durchzuführen.
In der vorliegenden Ausgestaltung wird der Stromwert des Sen
sitivitätssignales SB geändert, um den Wechselstromwider
stand des Transistors zum Verändern der Sensitivität zu än
dern. Aber die in der vorliegenden Erfindung anwendbare
Sensitivitätsänderungseinrichtung ist nicht auf diese be
schränkt, sondern es kann jede Einrichtung sein, die das
Potential bzw. die Spannung bei Kontakt Q verändern kann.
Alternativ dazu kann der Widerstand 52 und der Transistor 53
parallel mit dem Widerstand 45 angeordnet sein, wie in Fig.
4 dargestellt, um jeweils eine Spannung des Ermittlungssigna
les zu verändern, welches den Vorrichtungen zu späteren Sta
dien zugeführt wird zum Verändern der Sensitivität.
Weiterhin alternativ dazu kann der Betrag bzw. Wert eines
Rückkopplungswiderstandes, welcher einen Multiplikationsfak
tor des Vorverstärkers 48 ansetzt bzw. einstellt, verändert
werden. Genauer gesagt, kann ein Widerstand 57 parallel mit
einem Rückkopplungswiderstand 56 verbunden werden, wie in
Fig. 5 dargestellt, und ein analoger Schalter 58 kann durch
die Sensitivitätsansatzdaten SB geschlossen oder geöffnet
werden, um den Multiplikationsfaktor des Vorverstärkers 48
zu ändern. Der analoge Schalter 58 kann geeigneterweise ein
bilateraler Schalter sein, gebildet aus MOS-FET.
Bei der oben beschriebenen Anordnung, wenn die Rauchdichte
sich geändert hat und die Sensitivität des Sensors 26 geän
dert wurde, wird sich die Beziehung zwischen dem Ausgabesig
nalpegel und der Rauchdichte ändern entlang der geraden Li
nie X 0, X 1 oder X 2 der Fig. 3, wenn keine Korrekturhandlung
durchgeführt wird. Unter Bedingungen, wo die Rauchdichte we
niger als a 1 ist, ist die Beziehung zwischen der Rauchdichte
und dem Ausgabesignalwert durch die Linie X 0 wiedergegeben.
Innerhalb eines Bereiches, in welchem die Rauchdichte höher
ist als a 1, aber niedriger als a 2, ist die Beziehung durch
die Linie X 1 wiedergegeben, während innerhalb eines Berei
ches, in welchem die Rauchdichte höher als a 2 ist, die Bezie
hung durch die Linie X 2 wiedergegeben ist. Bei dieser Anord
nung, wenn die Sensitivität des Sensors 26 bei dem Ausgabe
signalpegel D 1 geändert wird, wird der Ausgabesignalpegel D 1
auf D 1 verringert. Dies bedeutet, daß zwei Ausgabewerte für
die gleiche Rauchdichte vorhanden sind. Der Empfänger 20
kann daher den tatsächlichen Wert nicht bestimmen. Deshalb
muß der Mikrocomputer 3 den Verarbeitungsvorgang durchfüh
ren, während er die Sensitivität des Sensors 26 und den Aus
gabewert bezeichnet bzw. angibt, um die Rauchdichte zu be
stimmen.
Dieses Problem kann durch Bereitstellung von zusätzlichen
Verarbeitungsschritten in einem Programm des Mikrocomputers
3 gelöst werden, und es kann ebenso durch Verwendung der
Korrekturschaltung 27 gelöst werden. Die Korrekturschaltung
27 wird nun im Detail beschrieben. Die Korrekturschaltung 27
wird bereitgestellt, um dieses Problem zu lösen. Die Korrek
turschaltung 27 kann z.B. wie in Fig. 6 dargestellt ausgebil
det sein. Genauer gesagt, können der Rückkopplungswiderstand
und die Schwellwertspannung eines Arbeitsverstärkers 58, der
mit der Ausgabeseite des Vorverstärkers 48 verbunden ist,
verändert werden. Die Rückkopplungswiderstände 56 a, 56 b und
56 c sind jeweils parallel verbunden mit dem Operationsver
stärker 58 und sind an-ausgesteuert durch entsprechende je
weilige analoge Schalter 57 a, 57 b und 57 c, um einen syntheti
ierten Widerstand zu verändern. Ein CPU (Zentraleinheit) 59
steuert einen Puffer 60 um die analogen Schalter 57 a, 57 b
und 57 c ein- und auszuschalten. Widerstände 61 a, 61 b und 61 c
zum Verändern der Schwellwertspannung sind jeweils parallel
mit dem Operationsverstärker 58 verbunden. CPU 59 steuert
einen Puffer 62 zum Verändern eines synthetiierten Widerstan
des dieser Widerstände. Ein Analog-Digital-Umwandler 63 ist
mit der Ausgabeseite des Operationsverstärkers 58 verbunden,
so daß der Ausgabewert des Operationsverstärkers 58 in einem
Speicher 64 gespeichert werden kann.
Wenn diesbezüglich die Ausgabe des Operationsverstärkers
einen vorbestimmten Pegel erreicht, genauer gesagt, Pegel,
bei welchen die Sensitivität des Sensors 26 geändert werden
sollte, d.h. D 1 oder D 2 in Fig. 3, wird der Ausgabewert in
dem Speicher 64 gespeichert. CPU 59 steuert die Speicher 60
und 62 gemäß diesem gespeicherten Ausgabewert, um den Rück
kopplungswiderstand zu verändern, den Multiplikationsfaktor
des Operationsverstärkers 58 und die Schwellwertspannung, um
dadurch die Ausgabemerkmale des Operationsverstärkers 58 zu
verändern. Wenn der Veränderungsbetrag geeignet ausgewählt
ist, nimmt dann die Ausgabe der Korrekturschaltung 27 zu der
S/H-Schaltung 41 eine feste Linie an, wie in Fig. 3 darge
stellt, und zwar als Ergebnis der Sensitivitätsänderung des
Sensors 26. Dies ermöglicht dem Sensorausgabewert der Rauch
dichte 1:1 zu entsprechen, und ermöglicht dem Empfänger 20,
eine Bestimmung leichter durchzuführen.
Die Arbeitsweise des Gesamtsystemes der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend beschrieben.
Ein Arbeitssteuersignal SA wird dem Empfänger 20 durch ein
Abrufen zugeführt, um den Transistor 59 leitfähig zu machen.
Gleichzeitig werden Sensitivitätseinstelldaten SB dem Transi
stor 53 eingegeben, um einen dem Sensitivitätsansatzsignal
SB entsprechenden Strom der Leuchtdiode 43 zuzuführen. Von
der Leuchtdiode 53 emitiertes Streulicht wird durch den Foto
transistor 44 erhalten, durch den Hochpaßfilter hindurchge
führt und durch den Vorverstärker 48 verstärkt, um die Aus
gabe der Ausgabemerkmalkorrekturschaltung 27 zu übertragen.
Dieses Ausgabesignal wird von der Ausgabemerkmalkorrektur
schaltung 27 als ein Ermittlungssignal SC ausgegeben.
In dem Falle wo kein Feuer ausbricht, wird ein
Sensitivitätseinstellsignal SB für eine geringe Rauchdichte
(Bereich L 1) zugeführt, so daß ein großer Stromfluß der
Leuchtdiode 43 zugeführt wird, um einen Betrag von
emittierendem Licht zu erhöhen. Dies gibt dem Sensor 26 die
maximale Sensitivität, so daß er einen geringen Wechsel in
der Rauchdichte als ausgedehntes Ermittlungssignal SC
ermitteln kann.
Wenn die Rauchdichte aufgrund eines ausbrechenden Feuers
usw. höher wird und der Betrag des Streulichtes sich erhöht,
um den Pegel des Ermittlungssignales SC zu erhöhen, welches
von dem Vorverstärker 48 an den Pegel D 1 ausgegeben wird,
dann unterscheidet die Pegelunterscheidungsschaltung 22 es,
wie in Fig. 1 dargestellt, und die Sensitivitätseinstell
schaltung 23 gibt ein Sensitivitätseinstellsignal SB zum An
setzen bzw. Einstellen einer Sensitivität aus, welche der
Sensor 26 danach erhält. Die Sensitivität des Sensors 26
wird in Antwort auf dieses Sensitivitätseinstellsignal SB
geändert.
Danach, wenn die Rauchdichte sich weiterhin erhöht und der
Pegel des Ermittlungssignales SC den Pegel D 2 erreicht, dann
ermittelt die Pegelunterscheidungsschaltung 22 es und die
Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt ein Sensitivitätsein
stellsignal SB zum Ansetzen bzw. Einstellen einer anderen
Sensitivität für den Sensor 26 aus. Der Sensor 26 ändert
seine Sensitivität abhängig von der Veränderung des Wechsel
stromwiderstandes des Transistors 53 entsprechend dem Sensi
tivitätseinstellsignal SB.
Die vorangegangene Beschreibung bezieht sich nur auf die
Arbeitsweise, wenn die Rauchdichte sich erhöht, aber es ist
ersichtlich, daß die Veränderungsarbeitsweise sich umkehrt,
wenn sich die Rauchdichte verringert.
Obwohl die Sensitivität des Sensors 26 durch das Sensitivi
tätseinstellsignal SB der Hauptsteuerschaltung 21 geändert
ist, die in dem Empfänger 20 bereitgestellt ist in der voran
gegangen beschriebenen Ausgestaltung, kann das Steuersignal
für die Puffer 60 und 62, erzeugt von CPU 59 der Korrektur
schaltung 27, alternativ verwendet werden. Genauer gesagt
kann die Korrekturschaltung 27 mit der Antriebschaltung 25
verbunden sein, und die Ausgabe von CPU der Korrekturschal
tung 27 an die Puffer 60 und 62 kann der Antriebsschaltung
25 zugeführt werden, um die Sensitivitätseinstelldaten auf
ähnliche Weise bereitzustellen. In anderen Worten, der Sensi
tivitätswechsel kann in dem Detektor selbst durchgeführt wer
den. Dies ist dargestellt durch eine unterbrochene Linie von
der Korrekturschaltung 27 zu dem Transistor 53 in Fig. 2.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, ist
die Ermittlungssignalausgabe des Sensors 26 wie durch die
gekrümmte Linie in Fig. 3 dargestellt, die wünschenswerter
ist als verglichen mit den Merkmalen (unterbrochene Linien
X 0, X 1 und X 2) der herkömmlichen Ermittlungssignale des Sen
sors. In diesem Zusammenhang, wenn gemäß dem herkömmlichen
Detektor ein großer Bereich von Rauchdichte zu ermitteln
ist, wird die Gesamtsensitivität verringert, wie durch die
unterbrochene Linie X 2 dargestellt, während, wenn die Gesamt
sensitivität erhöht wird, ein zu ermittelnder Bereich von
Rauchdichte verringert wird, wie durch die unterbrochene
Linie X 1 dargestellt. Im Gegensatz dazu wird gemäß der vor
liegenden Erfindung die Sensitivität verändert, so daß sie
innerhalb eines Rauchdichtebereiches erhöht wird, in welchem
die Ermittlung von Rauchdichte kritisch zu unterscheiden
ist, z.B. ein Feuer, und die Sensitivität wird verringert,
wenn das Feuer augenscheinlich unterschieden werden kann.
Deshalb kann eine saubere und genaue Feuerbestimmung über
einen weiten Bereich von Rauchdichte sichergestellt werden.
Außerdem, wenn das Ermittlungssignal in ein Digitalsignal
umgewandelt ist, kann ein zu der Umwandlung mit einem Analog-
Digital-Umwandler von hoher Lösung äquivalenter Effekt erhal
ten werden. Dies ermöglicht praktisch eine Verringerung der
Herstellungskosten des Systemes.
Obwohl die dargestellte Ausgestaltung an einem Ermittlungs
system eines Streulichttypes angewandt ist, welcher einen
Fotosensor verwendet, kann diese Erfindung alternativ ange
wendet werden bei einem Ermittlungssystem vom Typ eines Über
tragungslichtsystemes, welches einen Fotosensor verwendet.
Im letzteren Falle verringert sich der übertragene Lichtbe
trag und der Pegel des Ausgabesignales des Fototransistors
verringert sich, wenn die Rauchdichte sich erhöht. Deshalb
werden Sensitivitätseinstelldaten ebenso benötigt wie bei
der Sensitivitätsansetzung bei dem Streulichttypermittlungs
system zum Verringern der Sensitivität des Sensors, wenn die
Rauchdichte steigt.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestal
tung der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei der vorliegen
den Erfindung sind die Pegelunterscheidungsschaltung 22 und
die Sensitivitätseinstellschaltung 23 in dem Detektor 10
angeordnet, und eine Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung
23 a zum Speichern der Änderungsinformation für die Sensitivi
tätseinstellschaltung 23 ist in dem Empfänger bereitgestellt
an Stelle der Steuerschaltung 27 des Detektors 10.
Die Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung 23 a speichert
sequentiell die Sensitivitätseinstellsignale-SB-Ausgaben für
die jeweiligen Rauchdichtebereiche. Die Sensitivitätsände
rungsspeicherungseinrichtung 23 a speichert den Zählwert, der
durch das Zusammenzählen erhalten wurde in Antwort auf das
Unterscheidungssignal SH durch den Auf- und Abzähler der
Sensitivitätseinstellschaltung 23 oder durch Subtrahieren in
Antwort auf das Unterscheidungssignal SL. Basierend auf den
gespeicherten Zähldaten kann der Empfänger 20 den Rauchdich
tebereich erkennen, für welchen die Sensitivität des Sensors
26 angesetzt bzw. eingestellt ist.
Bei dieser Anordnung wird das Sensitivitätseinstellsignal SB
der Sensitivitätseinstellschaltung 23 direkt der Antriebs
schaltung 25 zugeführt, und nur eine Information, die an
gibt, daß die Sensitivität geändert worden ist, wird von der
Übertragungssteuerschaltung 24 an die Sensitivitätsänderungs
speicherschaltung 23 a übertragen. Bei dieser Ausgestaltung
kann eine tatsächliche Rauchdichte durch die Umkehrungsbe
rechnung der gespeicherten Zähldaten und der Sensitivitäts
einstellsignaldaten erhalten werden. Auf diese Weise kann
das Vorhandensein oder das Stadium eines Feuers genau be
stimmt werden, wie in der vorangegangenen Ausgestaltung.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Informationsbetrag des
Übertragungssignales reduziert werden, so daß das Abrufen
zur Steuerung des Detektors 10 von dem Empfänger 20 viel
leichter durchgeführt werden kann und die Anzahl der Detek
toren, die in dem System verbindbar sind, verringert werden.
Obwohl die vorangegangenen zwei Ausgestaltungen bei einem
Rauchermittlungssystem angewandt werden, welches einen Foto
sensor verwendet, können sie ebenso angewandt werden bei
einem System, das einen anderen Typ eines analogen Sensors
verwendet. Auf ähnliche Weise, obwohl die Übertragung zwi
schen dem Empfänger und den Detektoren in einer Strombe
triebsart in den Ausgestaltungen durchgeführt wird, kann sie
alternativ durchgeführt werden z.B. in Form eines Digital
codes.
Obwohl die Sensitivität in den vorangegangenen zwei Ausge
staltungen zwischen drei Pegeln verändert wurde, kann die
Anzahl der Pegel, zwischen denen die Sensitivität geändert
werden kann, wie gewünscht angesetzt werden, in Übereinstim
mung mit der zu ermittelnden Erscheinung. Die Anzahl sollte
zwei oder mehr sein, und die Anzahl wird bestimmt durch das
Ansetzen bzw. Einstellen einer Anzahl von Schwellwertpegeln,
bei welchen die Sensitivität geändert wird.
Aus diesem Grund ist das Ausmaß der vorliegenden Erfindung
nicht beschränkt auf die bevorzugten Ausgestaltungen, wie
dargestellt und beschrieben und in den nachfolgenden Ansprü
chen fortgeführt, und verschiedene Änderungen und Ausgestal
tungen fallen in den Rahmen der Erfindung.
Claims (23)
1. Ermittlungssystem mit einem analogen Sensor, der in einem
Detektor zum Abtasten bzw. Abfühlen einer Veränderung in der
Größe einer Umgebungserscheinung bereitgestellt wird, und
mit einem Empfänger, der so angepaßt ist, um ein Signal zu
empfangen und zu verarbeiten entsprechend einer Ermittlungs
pegelausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln der Verände
rung in der Umgebungserscheinung,
gekennzeichnet durch
eine Sensitivitätseinstelleinrichtung (23), die die Ermitt
lungssensitivität des analogen Sensors (26) innerhalb einer
Vielzahl von Sensitivitätspegeln gemäß der Größe der Er
scheinung verändert.
2. Ermittlungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Einrichtung
enthält, die in dem Empfänger (20) angeordnet ist zum Bestim
men der jeweiligen Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel
des analogen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung, und
zum Ausgeben eines Signales zum Ansetzen bzw. Einstellen des
Sensitivitätspegels, das der analoge Sensor (26) haben muß;
und eine Einrichtung (25) in dem Detektor (10) zum Antreiben
des Abtast- bzw. Abfühlelementes des analogen Sensors (26),
um sich gemäß dem Ansatzsignal bzw. Einstellsignal zu än
dern.
3. Ermittlungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die in dem Empfänger (20) angeordnete Einrichtung eine Pegel
unterscheidungseinrichtung (22) zum Ausgeben eines Unter
scheidungssignales aufweist, welches angibt, welcher der vor
her angesetzten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene
Größen der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sen
sors (26) beinhaltet; und einer Einstellsignalausgabeeinrich
tung (23) zum Ausgeben des Sensitivitätspegelansatzsignales
gemäß dem Unterscheidungssignal.
4. Ermittlungssystem nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen
Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung
(27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält und sich
nicht ändert, wenn der Sensitivitätspegel des analogen Sen
sors (26) geändert ist, und um zu Verhindern, daß die ent
sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana
logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu
ierlich ist.
5. Ermittlungssystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) in dem Detektor (10) angeord
net ist.
6. Ermittlungssystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) in dem Empfänger (20) angeord
net ist.
7. Ermittlungssystem nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Abtast- bzw. Abfühl
elementes des analogen Sensors (26), dessen Merkmale durch
das Sensitivitätspegelansatzsignal geändert werden, um den
Ermittlungssensitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu
ändern.
8. Ermittlungssystem nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
einen Verstärker (48) zum Verstärken eines Abtastausgabesig
nales des Abtastelementes des analogen Sensors (26), und wo
bei die Korrektureinrichtung (27) den Schwellwertpegel des
Verstärkers ändert.
9. Ermittlungssystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspegelansatz
signal in einer lesbaren Form speichert und hält, und daß
der analoge Sensor (26) die Merkmale der Vorrichtung verän
dert, die das Sensorelement antreibt durch das Sensitivitäts
pegelansatzsignal, um den Ermittlungssensitivitätspegel des
analogen Sensors (26) zu ändern.
10. Ermittlungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) in dem Detektor
(10) angeordnet ist, die die entsprechende Beziehung zwi
schen dem Ausgabesignalpegel des analogen Sensors (26) und
der Größe der Erscheinung unterscheidet, um ein Sensitivi
tätspegeleinstellsignal für den analogen Sensor (26) auszuge
ben, um ein Sensorelement des analogen Sensors (26) anzutrei
ben und entsprechend dem Ansatzsignal zu ändern.
11. Ermittlungssystem nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die in dem Detektor (10) angeordnete Einrichtung eine Pegel
unterscheidungseinrichtung aufweist zum Ausgeben eines Unter
scheidungssignales, welches angibt, welcher der vorher ange
setzten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen
der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sensors (26)
enthält; und eine Einstellsignalausgabeeinrichtung zum Aus
geben des Sensitivitätspegelansatzsignales gemäß dem Unter
scheidungssignal.
12. Ermittlungssystem nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch
eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen
Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung
(27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält, um diese
nicht zu ändern, wenn der Sensitivitätspegel des analogen
Sensors (26) sich ändert, und um zu verhindern, daß die ent
sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana
logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu
ierlich ist.
13. Ermittlungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) in dem Detektor (10) vorgese
hen ist.
14. Ermittlungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) in dem Empfänger (20) vorgese
hen ist.
15. Ermittlungssystem nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Abfühlelementes des
analogen Sensors (26), dessen Merkmale durch das Sensitivi
tätspegelansatzsignal geändert werden, um den Ermittlungssen
sivitätspegel des analogen Sensors (26) zu ändern.
16. Ermittlungssystem nach Anspruch 15,
gekennzeichnet durch
einen Verstärker (48) zum Verstärken des Abfühlausgabesigna
les des Abfühlelementes des analogen Sensors (26), und wobei
die Korrektureinrichtung (27) den Schwellwertpegel des Ver
stärkers verändert.
17. Ermittlungssystem nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspegeleinstell
signal speichert.
18. Detektor mit einem analogen Sensor zum Abfühlen bzw. Ab
tasten einer Änderung in der Größe einer Umgebungserschei
nung und zum Verarbeiten eines Signales entsprechend einer
Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors, um einen Wech
sel der Umgebungserscheinung zu ermitteln,
gekennzeichnet durch
eine Sensitivitätseinstelleinrichtung (23), die die Ermitt
lungssensitivität des analogen Sensors (26) innerhalb einer
Vielzahl von Sensitivitätspegeln gemäß der Größe der Erschei
nung verändert.
19. Detektor nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Einrichtung
zum Bestimmen der entsprechenden Beziehung zwischen dem Aus
gabesignalpegel des analogen Sensors (26) und der Größe der
Erscheinung aufweist und ein Signal ausgibt zum Ansetzen
bzw. Einstellen eines Sensitivitätspegels, den der analoge
Sensor (26) haben muß; und eine Einrichtung (25) zum Antrei
ben des Sensorelementes des analogen Sensors (26), um sich
entsprechend dem Einstellsignal zu verändern.
20. Detektor nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Pegelunter
scheidungseinrichtung zum Ausgeben eines Unterscheidungssig
nales aufweist, welches angibt, welcher der vorher angesetz
ten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen der
Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sensors (26) bein
haltet; und eine Einstellsignalausgabeeinrichtung zum Aus
geben des Sensitivitätspegelansatzsignales gemäß dem Unter
scheidungssignal.
21. Detektor nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch
eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen
Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung
(27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält und diese
nicht ändert, wenn der Sensitivitätspegel des analogen Sen
sors (26) sich ändert, und um zu verhindern, daß die ent
sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana
logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu
ierlich ist.
22. Detektor nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Sensorelementes des
analogen Sensors (26), dessen Merkmale geändert werden durch
das Sensitivitätspegeleinstellsignal, um den Ermittlungssen
sitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu verändern.
23. Detektor nach Anspruch 22,
gekennzeichnet durch
einen Verstärker (48) zum Verstärken eines Abfühl- bzw. Ab
tastausgabesignales des Abfühlelementes des analogen Sensors
(26), und wobei die Korrektureinrichtung (27) einen Schwell
wertpegel des Verstärkers verändert.
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