專利名稱:模擬型火災探測器的制作方法
本發(fā)明涉及到一個模擬型火災探測器，用一個模擬量來探測由火災引起的實際環(huán)境的變化。
在一個常規(guī)的火災探測器中，例如在一個光電火災探測器中，為了減小電流消耗，一個發(fā)光器件是以例如2秒的周期間歇驅動的，發(fā)光器件由于進入了煙而發(fā)生的光的變化被光電探測器探測到，在發(fā)光驅動周期內，光探測信號與一個予置的閾值進行比較，當光探測信號超過閾值時，一個開關裝置工作，使從中心信號站引來的電源/信號線之間阻抗變低而成短路，以使報警電流發(fā)送到中心信號站。
然而，這種類型的常規(guī)火災探測器要完成早期發(fā)現(xiàn)火災和防止由于火災探測系統(tǒng)只有一個固定閾值而引起的誤報警是困難的，要掌握火情同樣也是困難的。在這方面，最近已提出用一種模擬量的形式來探測由火災引起的煙濃度的變化并發(fā)送到中心信號站，以便信號站能根據(jù)模擬數(shù)據(jù)來確定火災情況。
在這種模擬型火災報警系統(tǒng)中，為了減小電流消耗，通常是間歇測定煙的濃度，測定的操作時間通常短至0.2毫秒。因此，如果就這樣把探測輸出發(fā)送到中心信號站，中心信號站也不一定能收到該信號，為了解決這個問題，可以采用把火災探測器的測定操作時間延長到大于中心信號站能接收探測輸出的時間。然而，在這種情況下，就不能達到減小電流消耗這個主要目的。另外，有這樣一個問題，即噪聲有可能與初期探測到的數(shù)據(jù)混在一起，妨礙了準確測定火災，也可能引起誤操作。
更準確地說，在一個常規(guī)的用光學方法測定火災引起的煙的濃度，并輸出一個與煙的濃度相對應的模擬探測信號的光電模擬型煙探測器中，一個脈沖寬度轉換線路用來把探測信號轉換成脈沖寬度與該信號電平相對應的脈沖信號，以便把模擬探測信號以數(shù)字數(shù)據(jù)的形式發(fā)送到中心信號站。
這種脈沖寬度轉換線路一般是用這樣的方式來形成的探測信號和一個頻率予先設定的三角波信號輸入到一個比較器去得到一個脈沖信號，該脈沖信號由于靠該探測信號變閾值電平為三角波信號而具有一個相應于該探測信號電平的脈沖寬度。
然而，這種常規(guī)的脈沖寬度轉換線路需要一個三角波振蕩器線路，用來產生作為脈沖寬度轉換基準的三角波信號，其電路結構是很復雜的，因而提高了成本。
本發(fā)明實現(xiàn)了消除傳統(tǒng)技術所涉及的一些問題。
本發(fā)明的目的之一是提供一個模擬型火災探測器，其能夠在未完成探測工作情況下，不是延長探測操作時間，而是在一個予先設定的周期內保持某個探測到的模擬輸出，然后把輸出發(fā)送到中心信號站，以便減小電流消耗，本發(fā)明的火災探測器，能截掉可能包含有噪聲成分的初期輸出，而只利用后期輸出來探測火災，從而確保能準確地探測火災。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種模擬型火災探測器，它能夠利用一個簡單的線路實現(xiàn)把探測信號電平轉換成對應的脈沖寬度。它使一個發(fā)光器件受脈沖電源間歇驅動，它讓對應于煙濃度的散射光入射到光探測器上以產生一個光電電流，從而獲得一個具有脈沖寬度對應于煙的濃度的脈沖寬度轉換信號。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種模擬型火災探測器，用來測定一個實際環(huán)境由于發(fā)生火災而引起的變化，其包括一個探測裝置，該裝置用來間歇地探測由于發(fā)生火災引起周圍環(huán)境變化的量，從而產生一個對應該變化量的模擬信號;
一個脈沖寬度轉換裝置該裝置用來把所述的模擬信號轉換成一個其寬度對應于信號電平的脈沖信號;
一個基準脈沖產生裝置，該裝置用來產生一個具有予定寬度的基準脈沖，該脈沖具有與所述探測裝置的探測操作相對應的予定周期。
一個鑒別裝置，該裝置用來探測脈沖寬度轉換裝置輸出的信號和與其相比較的基準脈沖之間的脈沖寬度之差。
一個充-放電裝置，該裝置以對應鑒別裝置探測到的差值來對一個電容器進行充電或放電。
一個保持一輸出裝置，該裝置當所述的充-放電裝置的充電或放電停止后，在一予先設定的時間內，保持和輸出一個對應于電容器兩端電壓的信號。
現(xiàn)對附圖簡要說明如下圖1是實施本發(fā)明模擬型光電火災探測器的一種形式的線路圖。
圖2是一個具有容量非常小的電容器的脈沖寬度轉換線路的一種形式。
圖3是圖2線路的信號波形圖。
圖4表示了電容器和脈沖寬度變化之間關系的信號波形圖。
圖5是圖1所示線路各部分的信號波形圖。
圖6是實施本發(fā)明模擬型光電探測器的一種形式的線路圖。
圖7是圖6線路的信號波形圖。
圖8是實施本發(fā)明模擬型光電火災探測器的又一形式的線路圖。
圖9是圖8線路的信號波形圖。
現(xiàn)參照附圖，說明本發(fā)明的最佳實施例。
圖1例舉了實施本發(fā)明模擬光電火災報警器的一個最佳形式。1是中心信號站，2和3是一對從中心信號站1引出的電源/信號線，多個火災探測器(由圖1中用4表示)相互并聯(lián)地連到電源/信號線2和3。
中心信號站1包括一個電源探測電阻5，用來探測從火災探測器4來的一根線上的輸出電流的變化，一個接收部分6用來接收由電源探測電阻5上獲得的探測電壓，一個處理部分7用來執(zhí)行根據(jù)接收部分6接收到的模擬信號處理火災判定，和控制部分8用來控制連接到中心信號站1的火災探測器的調用。
在每一個火災探測器4中，9是一個恒壓線路，由中心信號站1來的電源供電并向火災探測器4的內部線路供電，10是發(fā)送控制線路，當中心信號站1的控制部分8請求時，從輸出端10a輸出一個脈沖信號P1來設定一個響應時間，并從輸出端10b輸出一個光發(fā)射驅動脈沖P2。由電阻R1和發(fā)光器件11串連的電路連接在由發(fā)送控制線路10的10b端所引出的一根信號線和公共線之間，而光探測器12和電阻R2的串連線路連接在恒壓線路9的輸出和公共線之間，因此，從發(fā)光器件11來的光，由于有煙而被散射，因而可以入射到光探測器12上。
13是一個脈沖寬度轉換線路，用來接收一個在負載電阻R2上所產生的光探測電壓信號。電阻R2和與煙的濃度有關的光探測器12串連，由電阻R3和R4分出的一個基準電壓接到一個微分線路上，該微分線路包含有一個電容器c和一個電阻R7，當光探測信號超過基準電壓時脈沖寬度轉換線路13，從其輸出端13a輸出一個脈沖寬度復蓋一個周期的脈沖信號P3。更準確地說，脈沖寬度轉換線路13輸出一個脈沖寬度對應于光探測信號電平的脈沖信號P3，而且脈沖寬度轉換線路13的電源是由來自發(fā)送控制線路10的光發(fā)射驅動脈沖P2提供的，因此，它在發(fā)光器件11的發(fā)光周期內輸出脈沖信號P3。
在脈沖寬度轉換線路13后面，有一個充-放電線路，它包含有一個與非門14，二極管D1和D2，電阻R5和電容器C0。與非門14接收從發(fā)送控制線路10向它輸入的光發(fā)射驅動脈沖P2及從脈沖寬度轉換線路13來的脈沖信號，輸出一個由輸入信號“相與”的反極性脈沖。
在與非門14和由發(fā)送控制線路10的10a端引出的信號線之間連接有一個包含電容器C0，電阻R5和二極管D1的串連線路，形成了一個當與非門14輸出為低電平時，對電容器C0充電的充電回路。在二極管D1和電阻R5的連接點與公共線之間，二極管D2是反相連接的，因此，當發(fā)送控制線路10的脈沖信號P1消失后，電容器C0通過二極管D2放電。
電容器C0和電阻R5的連接點上的電容器端電壓Vc被加到一個運算放大器15的正輸入端構成一個保持一輸出線路。運算放大器15的輸出連接到晶體管16，其集電極和發(fā)射極連接在電流/信號線2和3之間，該晶體管的發(fā)射極連到用來檢測電流的電阻R6上，在電阻R6上檢測到的電壓反饋到運算放大器15的負輸入端，因此形成了一個恒流控制線路，用來控制晶體管16的電流，使該電流對應于電容器端電壓Vc與電阻R6的檢測電壓之差值。
現(xiàn)參照圖2來詳細說明脈沖寬度轉換線路13。電容器C2與由光探測器12和負載電阻R2組成的串連線路相并聯(lián)，以便抑制電壓的變化，這個變化可能會由光探測器12一旦接收到間歇光時，產生光探測電流而引起的。
在負載電阻R2的后面，是一個包含有電容和電阻R7的微分電路。該電容被輸入，負載電阻R2上的電壓，微分電路的輸出，即，電阻R7上的電壓加到比較器23的一個輸入端24，比較器另一個輸入端25加有從電阻R3R4組成的分壓電路得到的基準電壓Vr，基準電壓Vr同樣由脈沖P2提供，因此也是間歇產生的。
比較線路23是理想的高速電路，因具有高輸入阻抗和在輸入級有一個由Mos場效應管26和27組成的差動放大線路。Mos場效應管26，27由恒流源28驅動，比較器23由發(fā)送控制線路10提供的驅動脈沖P2而間歇工作，而且，比較線路23的輸入級有齊納二極管ZD1、ZD2和ZD3，用來作為輸入保護，尤其是齊納二極管ZD1和ZD2連接在恒流源28和光探測一側的微分電路之間，在這種接法中，要注意在比較線路23因脈沖P2而工作時，齊納二極管ZD1是反向偏置的，而反向偏置的PN結所產生的結電容Cj，當驅動脈沖P2加到比較線路23時，因結電容Cj的充電和放電，使一個非常小的電流從比較線路23的一邊流到微分電路和負載電阻R2上。
在這種接法中，更要注意的是，線路常數(shù)是由小的結電容Cj和負載電阻R2與電阻R7的并聯(lián)阻值所確定的時間常數(shù)來決定的，其值可在10-7到10-5之間。
現(xiàn)參照圖3來說明比較線路23的工作。發(fā)光器件11是由驅動脈沖P2驅動，該脈沖具有脈沖寬度T1和脈沖間隔T2，如圖3a所示。驅動脈沖P2的脈沖寬度T1大約為100到200微秒，其脈沖間隔T2是由連接到中心信號站的火災探測器的數(shù)量，消耗電流及所需的探測精度來決定。具有同樣脈沖寬度T1和脈沖間隔T2的驅動脈沖P2也供給比較線路23。
當光探測器12上沒有散射光入射時，即光探測電流io＝0時，在負載電阻R1上產生的電壓如下即使在光探測電流io＝0時，由于脈沖電源給比較器23供電，通過結電容Cj充放電的電流流過微分電路的電阻R7和負載電阻R2，因此，由于小電流i1從比較線路23流到負載電阻R2而在其上產生的電壓波形是如圖3所示的電流脈沖的微分波形。如果結電容Cj和電阻R2及R7的時間常數(shù)設定在10-5或更小，能夠從上升的脈沖電源上獲得一個以固定斜率下降的電壓。
當沒有連接比較線路23時，光探測電流i0在負載電阻R2上產產生的電壓如圖3c所示。當光探測電流小至i0＝i01時，在負載電阻R2產生的電壓是小的;當光探測電流i0變成大至i0＝i02時，在負載電阻R2上產生的電壓就變大了，負載電阻R2上實際產生的電壓是圖3b和c電壓的合成電壓，如圖3b所示，由于結電容Cj在負載電阻R2上產生的信號電壓是固定的，但光探測電流i0是根據(jù)煙的濃度而變的，如圖3c所示，負載電阻由(b)和(c)合成得到的實際電壓是一個信號電壓，這個電壓隨著驅動脈沖P2的上升和由光探測電流即煙的濃度決定的下降斜率同步地上升到予定電壓值。在電阻R7上產生相同的電壓并和基準電壓Vr在比較線路23中進行比較，如圖3(e)所示。當光探測電流i0較小時，電壓有一個突變陡度，因此能夠得到一個窄脈沖寬度的比較器輸出。另一方面，當光探測電流i0變大時，斜度變化是緩慢的，得到一個寬脈沖寬度的比較器輸出，這樣就能得到一個與光探測電流i0對應的脈沖寬度信號。
在一個本實施例的改進型中，比較線路的輸入級沒有采用輸入保護齊納二極管ZD1，在這種情況下，如圖2虛線所示，連接在發(fā)送控制線路10和微分電路之間的電容Cj″的容量非常小。
更準確地說，當比較線路23采用具有一厚度的金屬氧化膜的MOS場效應管26，27時，就沒有必要用齊納二極管來作輸入保護，也就不能利用其結電容。在這種情況下，如圖2所示，在脈沖電源和微分電路之間接有一個非常小容量的電容器Cj′，此電容可以提供在集成電路形成的比較線路內。
現(xiàn)參照圖4所示的信號波形圖，說明上述的齊納二極管結電容或由一個電容器提供的小電容Cj與由比較線路23輸出得到的脈沖寬度轉換信號的脈沖寬度之間的關系。
圖4表示當圖2線路的時間常數(shù)為10-6秒和10-5秒時的信號波形。
圖4(a)表示了一個從發(fā)送控制線路10來的具有脈沖寬度T1的光發(fā)射驅動脈沖P2，例如該脈沖寬度T1為150微秒。
圖4(b)表示當沒有提供小電容時在電阻R7上的電壓，在這種情況下，僅僅出現(xiàn)一個對應于光探測電流的變化。
圖4(c)表示當時間常數(shù)為10-6秒時在電阻R7上的電壓，虛線表示當煙的濃度為零時的電壓變化。由煙濃度引起的由實線的下降部分到基準電壓Vr所表示的電壓變化，能被轉換成脈沖寬度的變化。出現(xiàn)在比較線路23輸出上的寬度變化TS足以達到驅動脈沖P2的脈沖寬度T1的75%(即3/4)。
圖4(e)表示當時間常數(shù)為10-5秒時，電阻R2上的電壓，在這種情況下，寬度變化TS大約是光發(fā)射驅動脈沖的脈沖寬度T1的1/3，當小電容Cj的容量變小時，脈沖寬度就變得更寬。
在以上的例子中，時間常數(shù)是可調節(jié)的，因此當煙的濃度是零時，比較線路23的輸出可以是零。
現(xiàn)參照圖5的信號波形圖來說明圖1實施例的整個操作。
中心信號站1的控制部分8以予定周期T3(T3的周期如為2秒)調用煙探測器4。來自中心信號站1的呼叫，通過予定呼叫碼或借助位于煙探測器4一側的控制部分8發(fā)出的計數(shù)時鐘脈沖而起作用。當煙探測器4的發(fā)送控制線路10識別了以信號站發(fā)向該處的呼叫時，發(fā)送控制線路10就以其10a端輸出一個脈沖信號P1，這個脈沖表示了用于確定響應時間的周期TO(如TO＝4毫秒)，并從其10b端輸出一個光發(fā)射驅動脈沖P2，該脈沖表示了周期T1(如周期T1為0.2毫秒)。結果，發(fā)光器件11被光發(fā)射驅動脈沖P2驅動而發(fā)出周期為0.2毫秒的光。當時應于煙濃度的散射光入射在光探測器12上時，便向脈沖寬度轉換線路13發(fā)出一個對應于煙濃度的光探測輸出。如果進入煙探測器4的煙的濃度低，光探測信號的周期超過由電阻R3R4分出的基準電壓的周期較短，脈沖寬度轉換線路13對與非門14輸出一個具有脈沖寬度Ta的脈沖信號P3。脈沖信號P3的電平與圖2圖3所示的相反。在接收到中心信號站1的呼叫之前，與非門14的輸入P1和P2均為低電平，P3為高電平。根據(jù)中心信號站的呼叫，發(fā)送控制線路10輸出高電平的光發(fā)射驅動脈沖P2，脈沖寬度轉換線路13輸出低電平的脈沖信號P3，因此與非門14的輸出保持在高電平。此后，在Ta周期之后，當來自脈沖寬度轉換線路13的脈沖信號P3消失后，與非門14的輸出變?yōu)榈碗娖剑呻娙萜鰿0，電阻R5，二極管D1和與非門14組成的充電線路對C0充電。在開始充電之前，電容器C0上的電壓Vc即為來自發(fā)送控制線路10的脈沖信號P1電平的電壓。當電容器C0已開始充電時，在由電容器C0和電阻R5決定的時間常數(shù)下，電壓Vc是低的。在一個周期中，從呼叫起到過了一段時間T2后，由于電容C0的充電而使電壓Vc降低，從發(fā)送控制線路10輸出的光發(fā)射驅動脈沖P2消失，因此，與非門14的輸出又轉換為高電平。結果，在一個周期內，當光發(fā)射停止后，電容器C0停止充電，對應于電容器C0上的電壓Vc的線電流由運算放大器15和晶體管16保持一輸出至中心信號站1。從呼叫起到過了T1＝4毫秒的時間后，來自發(fā)送控制線路10的脈沖信號P1消失，同時運算放大器15和晶體管16的保持一輸出解除，因此，電容器C0通過二極管D2放電而恢復到初始狀態(tài)。
另一方面，在呼叫后，從光發(fā)射驅動脈沖P2的輸出停止起到脈沖P1的輸出停止為止這一段時間T4內，來自煙探測器4的晶體管16的保持一輸出電流由電阻5探測到并變成電壓后被中心信號站的接收部分6所接收。接收到的電流轉換成數(shù)字型式并供給處理部分7。這樣，根據(jù)煙探測器4對應于煙濃度的模擬輸出實現(xiàn)了火災的探測。
此后，如果進入探測器4的煙的濃度在其后的呼叫周期內增加了，從脈沖寬度轉換線路13輸出的脈沖信號P3的脈沖寬度增加到Tm，(如圖5所示)，電容器C0的充電時間為從脈沖信號P3的輸出截止直到光發(fā)射驅動脈沖P2停止為止。結果，當電容器C0停止充電時，和煙的濃度增加的同時，電壓Vc也升高。運算放大器15和晶體管16保持一輸出一個對應于電容器上電壓Vc的線電流，在T4周期內，該電流根據(jù)脈沖寬度Tm的增加而增加。
如上所述，在圖1的實施例中，光是根據(jù)從中心信號站1發(fā)來的呼叫而間歇發(fā)射和接收從而產生光探測信號的，該信號轉換成一個脈沖寬度對應于光探測信號電平的脈沖信號。一個電容器自該脈沖信號輸出停止時開始充電，并在光發(fā)射驅動完成和基準脈沖或光發(fā)射驅動脈沖下降時停止充電，一個對應于停止充電時電容器上電壓的電流被保持一輸出。根據(jù)這種裝置，中心信號站能根據(jù)其呼叫在光發(fā)射停止后的一個周期中接收一個對應于煙濃度的模擬探測信號。由于在該光發(fā)射周期是不變的，因此可以減少煙探測器的電流消耗。另外，由于在光發(fā)射停止后設置了保持一輸出周期，足以使中心信號站1去接收輸出。從由短時間周期發(fā)射的間歇光獲得的光探測信號，能被中心信號站在沒有噪聲影響的情況下可靠地接收，從而能準確地確定火災。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的另一種模擬型火災探測器的線路方框圖。雖然在圖1的實施例中，保持一輸出是電容器C0停止充電后，對應該電容上的電壓來實現(xiàn)的。而在本實施例中，保持一輸出是在電容器C0放電后由該電容上的電壓來實現(xiàn)的。
更準確地說，由電容器C0，二極管D1和電阻R5組成的串聯(lián)線路連接在與非門14的輸出和公共線之間，一個單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器30連接在二極管D1和電容器C0的連接點上，以便在來自發(fā)送控制線路10的光發(fā)射驅動脈沖P2上升時，通過電容器C0，二極管D3和電阻R8進行快速充電。
現(xiàn)參照圖7來說明圖6中本實施例的工作。
根據(jù)來自中心信號站的呼叫，從發(fā)送控制線路10發(fā)出一個用來設定響應時間的脈沖P1和一個光發(fā)射驅動脈沖P2，光發(fā)射驅動脈沖P2使單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器30產生輸出，該輸出使電容器C0充電到其電壓值。與此同時，脈沖寬度變換線路13輸出一個脈沖寬度對應于煙濃度的脈沖信號P3。由于與非門14的輸出為高電平，電容器C0上的電壓Vc由脈沖電壓充電到予定電平。當脈沖寬度變換線路13的輸出脈沖消失時，與非門14輸出變?yōu)榈碗娖剑娙萜鰿0通過二極管D1和電阻R5開始放電。一旦光發(fā)射驅動脈沖P2消失時，從調用煙探測器4起經過T2時間后，電容器C0放電結束。當電容器C0不再放電時，在它上面得到一個相應于煙濃度的電壓Vc。一個對應于電壓Vc的電流從光發(fā)射停止到脈沖信號P1消失的一個周期內，由運算放大器15和晶體管16保持一輸出到中心信號站。
簡言之，在作為基準脈沖的光發(fā)射驅動脈沖P2和脈沖寬度變換線路的輸出P3之間的差值，被探測出來，并由該測到的差值來決定電容器C0上的電壓，以致得到與上實施例相同的保持-輸出。
圖8是本發(fā)明的另一種實施例，脈沖寬度變換線路13的輸出和單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40的輸出進行比較而測得它們之間的差值，電容器C0根據(jù)該差值充電，并保持一輸出電容器上的電壓。
更具體地說，晶體管41的作用如一個識別裝置，它是以這樣一種方式連接的它的柵極接到脈沖寬度變換線路13，它的發(fā)射極接到單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40和它的集電極接到由反相器42，二極管D4，電阻R9和電容器C0組成的串聯(lián)電路。當輸入到晶體管41的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40的輸出下降時，電容器C0開始充電并在脈沖寬度變換線路13的輸出下降時停止充電。場效應管43和輸出線路44再連接在一起構成保持一輸出裝置。
現(xiàn)參照圖9對圖8的實施例中充電操作加以說明。根據(jù)中心信號站1的呼叫，從發(fā)送控制線路10輸出一個用來設定響應時間的信號P1和一個光發(fā)射驅動脈沖P2，單穩(wěn)態(tài)多諧振器40由于脈沖信號P1而產生一個寬度為Tx的輸出，該Tx寬度是驅動脈沖P2寬度T1的一半。與此同時，從脈沖寬度變換線路13輸出一個寬度對應于煙濃度的信號P3。由于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40的輸出脈沖加到發(fā)射極上，因此，即使P3加到柵極上，晶體管41也不會變成導通，當單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40輸出脈沖下降時，它才會導通。反相器42輸出一個脈沖信號P4，-其寬度等于信號P3的寬度與單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器40輸出脈沖的寬度之差。電容器C0因脈沖信號P3的上升而快速充電，在脈沖信號P4下降時停止充電。電容器停止充電后，它上面的電壓一直保持到設定響應時間的脈沖P1下降時為止，并從輸出線路44保持一輸出到中心信號站1。
在本實施例中，來自脈沖寬度變換線路13的一部分輸出被截掉，該部分對應于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出脈沖寬度TX，并可能混有噪聲成分，剩下部分用作火災探測，因此能實現(xiàn)準確地確定火災。
雖然前面實施例中的模擬型火災探測器全部應用光電型火災探測器，但本發(fā)明的模擬型火災探測器同樣適用于其它類型的火災探測器。
權利要求
1.一個模擬型火災探測器用于探測由于發(fā)生火災而引起的自然環(huán)境的變化，其中包括一個探測裝置，用于間歇地探測由于發(fā)生火災而引起周圍自然環(huán)境的變化量，并產生一個對應于變化量的模擬信號；一個脈沖寬度變換裝置用于把所述的模擬信號變換成一個寬度對應于信號電平的脈沖信號；一個基準脈沖產生裝置，用于產生一個具有予定寬度的基準脈沖，該脈沖具有對應于所述探測裝置操作的予定周期；一個鑒別裝置，用于將脈沖寬度變換裝置的輸出信號和基準脈沖進行比較并測出它們之間的脈沖寬度差值；一個充放電裝置，用于根據(jù)鑒別裝置測出的差值對電容器充電或放電；一個保持一輸出裝置，用于當所述的充放電裝置停止充電或放電時，對一個對應于電容器上電壓的信號，在予定的時間內保持和輸出。
2.如權項1所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述的基準脈沖產生裝置產生一個基準脈沖，該脈沖的寬度等于或大于探測裝置的間歇驅動的周期。
3.如權項1所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述的基準脈沖產生裝置產生一個基準脈沖，該脈沖的寬度小于所述探測裝置的間歇驅動周期和對應于所述脈沖寬度變換裝置輸出信號中可能包含噪聲成分的寬度之和。
4.如權項2所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述鑒別裝置是一個與非門，該與非門的輸入信號是基準脈沖和來自所述脈沖寬度變換裝置的所述輸出信號，所述充放電裝置是由一個二極管，一個電阻和一個電容器組成，它們相互串接在與非門的輸出端，所述保持一輸出裝置是由一個運算放大器和一個接至所述充放電裝置的晶體管組成，以適應當脈沖寬度變換裝置輸出截止時開始充電，當所述探測裝置完成其探測操作時，停止充電，并當探測裝置操作停止后，在一個周期內保持一輸出對應于電容器上電壓信號。
5.如權項2所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述鑒別裝置是一個與非門，輸入所述基準脈沖和來自所述脈沖寬度變換裝置的輸出信號。所述充放電裝置是由一個二極管一個電阻和一個電容器組成串聯(lián)電路，并由一個單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、一個二極管和一個電阻組成的另一個串聯(lián)電路與上述串聯(lián)電路相并聯(lián)，所述保持一輸出裝置是由一個連接到所述充一放電裝置的運算放大器和一個晶體管組成，所述單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器適于一旦探測裝置開始工作就開始高速充電，所述電容器適于在脈沖寬度變換裝置輸出停止時開始充電，并當探測裝置完成操作時停止放電，以便當所述探測裝置的操作停止時，對應于電容器上電壓的信號在一個周期內被保持一輸出。
6.如權項3所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述基準脈沖產生裝置是一個由探測裝置驅動的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器并產生一個基準脈沖，所述鑒別裝置是一個晶體管，其柵極輸入來自脈沖寬度變換裝置的輸出信號，其發(fā)射極輸入所述基準脈沖，上述晶體管在基準脈沖下降后重新導通。所述充一放電裝置由一個反相器，一個二極管和一個電容器組成，并連接到所述晶體管的集電極，所述保持一輸出裝置是一個場效應管，其柵極被連接到所述充一放電裝置，該裝置適于在基準脈沖下降后使所述晶體管導通，由鑒別裝置探測到的一個差值使電容器充電，在探測裝置停止操作，電容器完成充電時，對應于電容器上的電壓信號，在一個周期內被保持一輸出。
7.如權項2或3所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述探測裝置是由一個發(fā)光器件和一個光探測器組成，發(fā)光器件周期間歇地被驅動而發(fā)出一個有予定周期的光，光探測器輸出一個對應于光變化的光探測信號，該變化是由進入發(fā)光器件的煙引起的，所述脈沖寬度變換裝置，由一個直接接在光探測器一端的負載電阻、包含有一個電阻和電容器的微分電路和一個非常小的電容所組成，該微分電路的電阻被輸入負載電阻上的電壓，該非常小的電容器，一端連到由電阻分壓器輸出的基準電壓上，另一端連到所述微分電路的輸出上，該電容允許一個非常小的電流流到所述微分電路的電阻和負載電阻上，當加上脈沖電源去驅動發(fā)光器件時，所述的小電容被充電和放電。
8.如權項7所要求的一個模擬型火災探測器，其中由所述負載電阻和微分電路電阻并聯(lián)的電阻值與所述非常小的電容器構成的時間常數(shù)小于10-5秒。
9.如權項7所要求的一個模擬型火災探測器，其中所述非常小的電容器是由加在比較線路輸入級的齊納二極管的結電容形成的。
10.如權項7所要求的一個模擬型火災探測器，當比較器輸入端沒有齊納二極管時，其中所述非常小的電容器是由連接在脈沖源和微分電路之間的一個容量非常小的電容器提供。
專利摘要
該探測器間歇探測由于火災而引起周圍自然環(huán)境的變化，并產生一個對應于變化量的模擬信號，把模擬信號變換成寬度對應于該信號電平的脈沖信號，由一個基準脈沖產生裝置周期性地產生一個預定寬度的基準脈沖，由一個鑒別裝置探測由脈沖寬度變換裝置輸出的信號和基準脈沖之間的脈沖寬度的差值，一個電容器以對應該探測到的差值，充電或放電，由一個保持—輸出裝置在電容器停止充電或放電時，在一個預定周期內保持—輸出對應該電容器上的電壓信號。
文檔編號H03M5/02GK85105791SQ85105791
公開日1987年1月28日 申請日期1985年7月30日
發(fā)明者湯地定隆 申請人:報知機株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan