專利名稱：煙傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測在火災(zāi)期間生成的煙且發(fā)出警報(bào)的煙傳感器。
背景技術(shù)：
在已知配置中(例如日本專利No. 2783945)，這種常規(guī)的煙傳感器A例如包括 外殼20、LED(發(fā)光部)6和光電二極管(受光部)PD，如圖30(a)所示。在于日本專利 No. 2783945中公開的煙傳感器A中，LED6間歇地向外殼20內(nèi)的感測空間輸出光，而布置在 來自LED6的直射光(direct light)無法入射的位置上的光電二極管PD，將所接收的光轉(zhuǎn) 換成電流。當(dāng)煙流入煙傳感器A的感測空間后，煙使來自LED6的光在感測空間內(nèi)發(fā)生漫射 和反射。這會(huì)引起來自LED6的光量的增加(即光電二極管PD接收的光量的增加)，從而增 加了光電二極管PD所輸出的電流量。LED 6和光電二極管PD包括布置在LED6前面的投影透鏡(pro jectionlens) 23、 布置在光電二極管PD前面的受光透鏡24和光學(xué)模塊25。外殼20包括主體26和覆蓋件 27。主體26裝有光學(xué)模塊25，該光學(xué)模塊25的下面具有開口，以此方式來自LED6的光向開 口出射。覆蓋件27底部為管狀，其頂面有開口，并且與主體26連結(jié)以覆蓋主體26的開口。 用于煙進(jìn)口(intake)的開窗(opening window)形成在覆蓋件27的外周壁(peripheral wall)中。在覆蓋件27內(nèi)形成感測空間。防止昆蟲闖入(intrusion)感測空間的窗紗 (insectscreen)28與防止環(huán)境光入射到感測空間中的迷宮(Iibyrinth) 21布置在覆蓋件 27內(nèi)，以包圍(surround)該感測空間。為了防止各類環(huán)境光(例如來自熒光燈、白熾燈 (incandescent lamp)等等)的闖入并且在感測空間中無煙的狀態(tài)下防止將來自LED 6的 光射到光電二極管上(photodiode from being struck by lightfrom the LED 6)，迷宮 21使用具有回旋(convolute)光路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，。在這種煙傳感器A中，將來自光電二極管PD的輸入電流轉(zhuǎn)換成電壓且輸出該電 壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(IV轉(zhuǎn)換電路)2，設(shè)置在裝于外殼20內(nèi)的電路模塊1中，如圖 30(b)。煙傳感器A以這樣一種方式配置，S卩(in such a marmerthat)來自電流-電壓轉(zhuǎn)換 電路2的輸出電壓經(jīng)過(pass through)放大器電路12和濾波器電路13，被輸入到作為確 定處理部(processing section)的警報(bào)發(fā)出確定電路14，并且在輸出電壓的變化量超過 預(yù)定火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)(level)時(shí)由警報(bào)發(fā)出電路15 (蜂鳴器等等)發(fā)出警報(bào)。電路模塊1包 括將電力供應(yīng)(supply)到各個(gè)電路的電源電路16，驅(qū)動(dòng)例如其它的警報(bào)發(fā)出裝置(means) 的驅(qū)動(dòng)電路17，和使LED6以脈沖的形式周期性地發(fā)光的LED驅(qū)動(dòng)電路18。LED驅(qū)動(dòng)電路 18包括與LED6串聯(lián)的晶體管Trl (圖31)。 這里(herein)使用的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2具有包括運(yùn)算放大器(operational amplifier)OPl的轉(zhuǎn)換部3，例如如圖31所示。在轉(zhuǎn)換部3中，將轉(zhuǎn)換電阻器R2連接到運(yùn) 算放大器OPl的反相(inverting)輸入端與輸出端之間。以這種方式配置轉(zhuǎn)換部3，以在輸 出端Tout輸出輸出電壓V10，其中該輸出電壓VlO的值根據(jù)輸入到反相輸入端的輸入電流 120的波動(dòng)而進(jìn)行波動(dòng)。在圖31的實(shí)例中，基準(zhǔn)電壓Vs施加到同相(non-inverting)輸入端。因此，輸出電壓VlO由VlO = Vs-(I20Xr2)表示，其中r2是轉(zhuǎn)換電阻器R2的電阻值。 電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2在光電二極管PD未接收來自LED6的光的穩(wěn)態(tài)(steady state)下， 以輸出電壓VlO為工作點(diǎn)，使輸出電壓VlO根據(jù)輸入電流120的波動(dòng)而相對于工作點(diǎn)波動(dòng)。

由于煙傳感器A安裝簡單，因此，近年來人們已經(jīng)目睹了對電池作為電源的煙傳 感器A的不斷增長的需求。當(dāng)使用電池作為煙傳感器A的電源時(shí)，為了延長電池的壽命且約 束(curb)煙傳感器A的平均電力(power)消耗，必須間歇地驅(qū)動(dòng)后者。在這種情形下，將電 力間歇地供應(yīng)到圖32(a)所示的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2。因此，驅(qū)動(dòng)LED6以在向電流-電 壓轉(zhuǎn)換電路2供應(yīng)電力期間輸出脈沖光，如圖32(b)所示。在光電二極管PD接收來自LED6 的光后，一旦(upon)煙闖入到感測空間中，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出電壓VlO的變化量 Δ V就會(huì)變得越來越大，并且達(dá)到附圖中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，如圖32 (c)的實(shí)線所示。相反，如 果感測空間中無煙，則輸出電壓的變化量ΔΥ就很小且不會(huì)達(dá)到火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，如圖32(c) 的虛線所示。在如圖31所示的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2中，運(yùn)算放大器OPl的動(dòng)態(tài)范圍限制(is restricted between)在電源電壓VDD與運(yùn)算放大器OPl的地GND之間，如圖33(a)所示。 結(jié)果，上述輸出電壓VlO在動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)波動(dòng)。因此，當(dāng)輸入電流120等于或大于給定大小 (given magnitude)時(shí)會(huì)使輸出電壓VlO變飽和。例如，盡管有迷宮21，上述煙傳感器A中的感測空間仍無法完全與外界隔開 (cut off from exterior)，因此，環(huán)境光雖然很少，但還是會(huì)射到光電二極管PD上。通 常(ordinarily)，隨著時(shí)間的推移，環(huán)境光會(huì)呈現(xiàn)(exhibit)出小波動(dòng)。因此，當(dāng)接收環(huán) 境光時(shí)，光電二極管PD輸出隨著時(shí)間的推移具有很小波動(dòng)的電流(下文稱為低頻率成 分(component))。當(dāng)含在輸入電流120中的低頻率成分等于或大于一定大小(certain magnitude)時(shí)，在某些情形下會(huì)使輸出電壓VlO變飽和。具體而言，如果輸入電流120不包括低頻率成分，則輸出電壓VlO的工作點(diǎn)變成了 基準(zhǔn)電壓Vs，如圖33(a)所示。因此，如果輸入電流120波動(dòng)，則輸出電壓VlO也隨著輸入 電流120的波動(dòng)而波動(dòng)。相反，當(dāng)輸入電流120包括低頻率成分時(shí)，輸出電壓VlO的工作點(diǎn) 下降，如圖33(b)所示。如果輸入電流120增大，則在中途(halfway through)使輸出電壓 VlO變飽和。特別地，如果低頻成分很大且輸出電壓VlO的工作點(diǎn)降至大約地電位GND，如 圖33(c)所示，無論(regardless of)輸入電流120的波動(dòng)多大，都會(huì)使輸出電壓VlO進(jìn)入 飽和狀態(tài)，且輸出電壓VlO不(fails to)跟隨輸入電流120的增大而增大。例如，假設(shè)轉(zhuǎn)換電阻器R2的電阻值r2為1ΜΩ且基準(zhǔn)電壓Vs為IV，則對于1 μ A 的輸入電流120，轉(zhuǎn)換電阻器R2兩端之間的壓降(voltage drop)是IV。結(jié)果，在OV使電 流_電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出電壓VlO變飽和。在這種情形下，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸 出電壓VlO飽和，因此即使一旦光電二極管PD接收來自LED6的光就將脈沖輸入電流120 輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2，也不會(huì)再有任何進(jìn)一步的波動(dòng)。因此，在這種情形下，有警報(bào) 失敗的可能性，因?yàn)檩敵鲭妷篤lO的變化量△ V沒有達(dá)到火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)。此外，當(dāng)輸出電壓VlO的瞬時(shí)值(instantaneous value)達(dá)到預(yù)定火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)，可想到將這種煙傳感器A配置為發(fā)出警報(bào)。同樣(as well)在此情形下，即使輸出電壓 VlO沒有飽和，但是當(dāng)輸出電壓VlO的工作點(diǎn)本身由于低頻成分的影響而波動(dòng)時(shí)，也有警報(bào) 失敗和錯(cuò)誤警報(bào)(alarms)的可能性。盡管(despite)感測空間中有煙，但是當(dāng)輸出電壓VlO沒有達(dá)到火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也會(huì)發(fā)生(occur)警報(bào)失??；盡管感測空間內(nèi)無煙，但是當(dāng)輸出電壓VlO達(dá)到火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤警報(bào)。在上述煙傳感器A中，迷宮27防止(prevent)環(huán)境光射入感測空間，因此抑制 (suppress)由于環(huán)境光的影響而引起的輸出電壓VlO的工作點(diǎn)的波動(dòng)，從而使得上述警報(bào) 失敗和錯(cuò)誤警報(bào)不太可能發(fā)生。但是，在上述煙傳感器A中，防止環(huán)境光入射到感測空間中的迷宮21具有復(fù)雜 的(complex)結(jié)構(gòu)。迷宮21的制造成本使煙傳感器A的總體成本無法減少(preclude reducing)。因此，期望通過盡量簡化迷宮21的結(jié)構(gòu)或通過省略迷宮21本身來降低煙傳感 器A的總體成本。但是，簡化或者省略迷宮21會(huì)導(dǎo)致(result in)光電二極管PD接收的環(huán)境光強(qiáng) 度更大，且導(dǎo)致含在輸入電流120中的低頻成分更多，這樣會(huì)使(cause)輸出電壓VlO的工 作點(diǎn)發(fā)生波動(dòng)。結(jié)果，更有可能發(fā)生警報(bào)失敗和錯(cuò)誤警報(bào)，這樣會(huì)出現(xiàn)問題。如上所述，在 煙傳感器A使用電池作為電源的特殊(particular)情形下，運(yùn)算放大器OPl的電源電壓很 低(low)，且運(yùn)算放大器OPl的動(dòng)態(tài)范圍較窄。結(jié)果，輸出電壓VlO容易飽和。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煙傳感器，在該煙傳感器中，能夠簡化或省略用于防止 環(huán)境光入射到受光部上的裝置(means)。根據(jù)本發(fā)明的煙傳感器包括發(fā)光部、受光部、電流_電壓轉(zhuǎn)換電路、電流源和確 定處理部。發(fā)光部以預(yù)定的感測周期(period)向感測空間輸出脈沖光。受光部布置在不 被來自發(fā)光部的直射光射到但是被來自發(fā)光部的光(即被流入感測空間的煙漫射和反射) 射到的位置處。電流源配置為使得大小與受光強(qiáng)度相對應(yīng)的傳感器電流在受光部中流動(dòng)。 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有轉(zhuǎn)換部，且轉(zhuǎn)換部配置為將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓，且從輸出 端輸出該輸出電壓。輸入電流被輸入到與受光部連接的轉(zhuǎn)換部的輸入端。確定處理部基于 輸出電壓來確定感測空間中有沒有(presence or absence)煙。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有 低頻校正(correction)裝置。低頻校正裝置提取(extract)輸出電壓的低頻成分，該低頻 成分不大于或等于截止頻率，該截止頻率低于脈沖檢測信號的頻率，該脈沖檢測信號的頻 率在受光部從發(fā)光部接收光時(shí)生成，使大小與低頻成分相應(yīng)的校正電流而流動(dòng)，并且將校 正電流和輸入電流的組合電流作為傳感器電流，以從而減少校正電流的輸入電流。在上述配置中，如果流經(jīng)(flow through)受光部的電流包括低頻成分，則低頻校 正裝置能夠，通過輸出端與輸入端之間的反饋(feedback)來抑制輸出電壓由于低頻成分 而引起的飽和。低頻校正裝置使大小與低頻成分相應(yīng)的的校正電流流動(dòng)，由此從輸入電流 中減去低頻成分，并且抑制了低頻成分對輸出電壓的影響。因此，即使包含在流經(jīng)受光部的 傳感器電流中的低頻成分由于該受光部所接收的強(qiáng)環(huán)境光而較大時(shí)，也能夠抑制低頻成分 對在轉(zhuǎn)換部的輸出端生成的輸出電壓的影響。結(jié)果，能夠簡化或省略用于防止環(huán)境光入射 到受光部上的裝置。在更優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器電流是從受光部流入輸入端的電流，且低頻校正裝置 配置為從受光部提取大小與校正電流相對應(yīng)的電流。在上述配置中，低頻校正裝置從受光部提取校正電流。因此，從輸入到轉(zhuǎn)換部的輸入電流中減去低頻成分，并且能夠抑制低頻成分對輸出電壓的影響。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器電流是從轉(zhuǎn)換部流向受光部中的電流，并且低頻校 正裝置配置為向受光部供應(yīng)大小與校正電流相對應(yīng)的電流。在 上述配置中，低頻校正裝置向受光部供應(yīng)校正電流，由此(whereby)從由轉(zhuǎn)換 部向受光部供應(yīng)的輸入電流中減去低頻成分，并且能夠抑制低頻成分對輸出電壓的影響。在又一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，低頻校正裝置包括第一反饋電路和校正晶體管。第一 反饋電路輸出低頻成分不大于或等于第一截止頻率的輸出電壓，其中該第一截止頻率低于 檢測信號的頻率。校正晶體管插入(inserted)到預(yù)定的電位點(diǎn)(potential point)與預(yù) 定的輸入端之間，并且以控制端連接到第一反饋電路的輸出的方式配置，由此使得大小與 第一反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。在上述配置中，作為校正晶體管中的校正電流，不大于第一截止頻率的低頻成分 能夠流動(dòng)，且能夠流動(dòng)比校正電流流經(jīng)電阻器的情形下更大的校正電流。因此，即使包含在 輸入電流中的低頻成分由于受光部所接收的強(qiáng)環(huán)境光而較大，也能夠抑制低頻成分對在轉(zhuǎn) 換部的輸出端生成的輸出電壓的影響。結(jié)果，能夠簡化或省略用于防止環(huán)境光入射到受光 部上的裝置。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，低頻校正裝置包括第二反饋電路和校正電阻器。第二反饋 電路輸出的輸出電壓的電壓與不大于或等于第二截止頻率的低頻成分相對應(yīng)，其中該第二 截止頻率低于檢測信號的頻率。校正電阻器插入到第二反饋電路的輸出與輸入端之間，并 且以這種方式配置，以使大小與第二反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。在上述配置中，作為校正電流，不大于第一截止頻率的低頻成分能夠流動(dòng)到校 正電阻器。因此，能夠放寬(widen)能夠抑制對輸出電壓的影響的低頻成分的大小上限 (upper limit)，與校正電流僅在校正晶體管中流動(dòng)的情形相比。因此，與輸入電流包括較 大(larger)低頻成分的情形相比，能夠抑制低頻成分對在轉(zhuǎn)換部的輸出端生成的輸出電 壓的影響。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路具有頻率切換(switch)裝置。該頻率切換 裝置配置為在感測周期將第一截止頻率切換(switch)到低于第二截止頻率，且在除了感 測周期以外的其它周期將第一截止頻率切換高于第二截止頻率。在上述配置中，在感測周期中，第一反饋電路允許消除(avoid)檢測信號在校正 晶體管中的流動(dòng)，即使在除了感測周期以外的其它周期較寬的低頻成分流向校正晶體管。 在感測周期中，第二反饋電路允許不大于第二截止頻率的低頻成分在校正電阻器內(nèi)流動(dòng)。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路具有積分電路(integrating circuit), 該積分電路輸出該輸出電壓的積分值成分。頻率切換(switching)裝置包括采樣保持電 路(sample-and-hold)，且該采樣保持電路具有插入到積分電路的輸出與校正晶體管的控 制端之間的第一開關(guān)(switch)。在感測周期(period)，頻率切換電路配置為斷開(switch off)第一開關(guān)，以從而操作采樣保持電路，并且配置為將積分電路所保持的輸出電壓施加 到校正晶體管的控制端。在上述配置中，在感測周期，通過斷開第一開關(guān)而將積分電路的輸出與校正晶體 管的控制端隔開(cut off)。結(jié)果，能夠通過在積分電路處生成的穩(wěn)態(tài)噪聲(stationary noise)(諸如閃爍噪聲等)防止對輸入所施加的影響，SN比(ratio)因而增加了。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二開關(guān)連接在轉(zhuǎn)換部的輸出端與輸入端之間。在第一 開關(guān)接通(is on)時(shí)接通(switch on)該第二開關(guān)。在上述配置中，通過第二開關(guān)的接通降低轉(zhuǎn)換部的輸出端與輸入端之間的增益。 從而能夠抑制通過第一開關(guān)的接通而引起的系統(tǒng)振蕩(oscillation)。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一開關(guān)的斷開電阻值(off-resistance value)設(shè)置為 (is set to)小于預(yù)定電位點(diǎn)與校正晶體管的控制端之間的電阻值。即使在斷開第一開關(guān)的感測周期，這種配置也允許小電流流經(jīng)第一開關(guān)的斷開電 阻。因而，能夠防止校正晶體管的控制端的電位由于漏電流(發(fā)生在校正晶體管的控制端 與預(yù)定電位點(diǎn)之間)而下降。結(jié)果，能夠抑制由于校正晶體管的控制端電位的下降而引起 的輸出電壓的波動(dòng)。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路具有積分電路，該積分電路輸出該輸出電 壓的積分值成分。頻率切換裝置包括低通濾波電路，且該低通濾波電路具有電容器、電阻器 和第三開關(guān)的并聯(lián)電路。電容器連接在預(yù)定電位點(diǎn)與校正晶體管的控制端之間，并聯(lián)電路 連接在校正晶體管的控制端與積分電路的輸出之間。在感測周期，頻率切換電路配置為斷 開(switch off)第三開關(guān)，從而操作低通濾波電路。在這種配置中，電流也能夠在感測期間(斷開第三開關(guān)的時(shí)間)流經(jīng)電阻器。因 而，能夠防止校正晶體管的控制端的電位由于漏電流(發(fā)生在校正晶體管的控制端與預(yù)定 電位點(diǎn)之間)而下降。結(jié)果，能夠抑制由于校正晶體管的控制端電位的下降而引起的輸出 電壓的波動(dòng)。此外，在感測周期中，能夠設(shè)置具有良好精度(precision)的第一截止頻率。 因此，在檢測信號在校正晶體管中不流動(dòng)的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒌谝唤刂诡l率設(shè)置為更高。結(jié) 果，還是在該感測周期，較寬的低頻成分能夠流向校正晶體管。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路具有積分電路，該積分電路具有由第一電 阻器和電容器確定的時(shí)間常數(shù)(time constant)。頻率切換裝置包括第二電阻器和第四開 關(guān)的串聯(lián)電路，且該串聯(lián)電路與第一電阻器并聯(lián)。在感測周期(period)，頻率切換裝置配置 為斷開(switch off)第四開關(guān)。與提供采樣保持電路的情形相比，這種配置允許減小(reducing)電路尺寸 (size)及電力消耗。此外，在感測周期中，能夠設(shè)置具有良好精度(precision)的第一截 止頻率。因此，在檢測信號在校正晶體管中不流動(dòng)的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒌谝唤刂诡l率設(shè)置為更 高。結(jié)果，還是在該感測周期，較寬的低頻成分能夠流向校正晶體管。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二反饋電路包括第二有源濾波器，且該第二有源濾波 器輸出與輸入電流的相位相反的電壓。第一反饋電路包括第一有源濾波器，且該第一有源 濾波器配置為輸出與輸入電流的同相的電壓。在這種配置中，有源濾波器通過第一及第二反饋電路來實(shí)現(xiàn)。因此，第一及第二反 饋電路對于(towards)低頻成分具有高增益，且能夠可靠地抑制由于低頻成分引起的輸出 電壓的波動(dòng)。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二反饋電路包括第二有源濾波器，且該第二有源濾波 器輸出與從轉(zhuǎn)換部向受光部供應(yīng)的電流同相的電壓。第一反饋電路包括第一有源濾波器， 且該第一有源濾波器配置為輸出與從轉(zhuǎn)換部向受光部供應(yīng)的電流反相的電壓。 在這種配置中，有源濾波器通過第一及第二反饋電路來實(shí)現(xiàn)。因此，第一及第二反饋電路對于(towards)低頻成分具有高增益，且能夠可靠地抑制由于低頻成分引起的輸出 電壓的波動(dòng)。在更優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置多個(gè)校正晶體管，并且電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括選擇開 關(guān)和開關(guān)控制電路。選擇開關(guān)插入到輸入端與各個(gè)校正晶體管之間。開關(guān)控制電路以接通 的選擇開關(guān)的數(shù)量隨著第一反饋電路的輸出變大而增多的方式，根據(jù)該第一反饋電路的輸 出來控制這些選擇開關(guān)的接通和斷開。在上述配置中，校正電流越大，校正電流流經(jīng)的校正晶體管的數(shù)量越多。這樣會(huì)允 許各個(gè)校正晶體管中的溝道寬度與溝道長度之比保持很小，在考慮到(allow for)輸入電 流的重要(significant)校正的同時(shí)。結(jié)果，可以將每校正晶體管的穩(wěn)態(tài)噪聲保持為很小。在更優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路和第二反饋電路共享(share) —個(gè)運(yùn)算放大 器，且電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括模式切換裝置。該模式切換裝置配置為在第一反饋電路中 利用運(yùn)算放大器的操作模式與第二反饋電路中利用運(yùn)算放大器的操作模式之間進(jìn)行切換。在上述配置中，第一反饋電路和第二反饋電路共享(share) —個(gè)運(yùn)算放大器，因 此，可以將電路制作為小于在每個(gè)反饋電路中均設(shè)置運(yùn)算放大器的情況(state)。在更優(yōu)選實(shí)施例中，第一反饋電路的電源電壓設(shè)置為高于其它電路的電源電壓。在上述配置中，第一反饋電路的輸出的上限值高于第一反饋電路的電源電壓與其 它電路的電源電壓相同的(identical to)情形。這樣會(huì)允許放寬在校正晶體管中流動(dòng)的 電流的大小的上限。 在另一優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的煙傳感器包括發(fā)光部、受光部、傳感器輸出 處理部和運(yùn)算處理部。發(fā)光部向感測空間間歇地輸出脈沖光。受光部布置在不被來自發(fā) 光部的直射光射到，但是被來自發(fā)光部的被流入感測空間的煙漫射和反射的光射到的位置 處，并且該受光部以接收光且將光轉(zhuǎn)換成電流的方式配置。傳感器輸出處理部將通過受光 部輸入的輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓。運(yùn)算處理部基于輸出電壓來確定感測空間中有沒有 煙。當(dāng)輸入電流波動(dòng)時(shí)，傳感器輸出處理部根據(jù)波動(dòng)量而瞬間(transiently)改變輸出電 壓的瞬時(shí)值。運(yùn)算處理部具有檢測裝置和確定裝置。檢測裝置在第一采樣時(shí)間和第二采樣 時(shí)間(設(shè)置為用于輸入電流的輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)周期)檢測輸出電壓的瞬時(shí)值，作為各 個(gè)測量值。確定裝置通過將預(yù)定閾值與通過檢測裝置所檢測的兩個(gè)測量值之間的差值進(jìn)行 比較，來檢測感測空間中有沒有煙。第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置為得出(elicit)兩 個(gè)測量值之差。在上述配置中，運(yùn)算處理部在第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間(設(shè)置為用于輸入電 流的輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)周期)檢測輸出電壓的瞬時(shí)值，作為各個(gè)測量值。運(yùn)算處理部通 過將預(yù)定閾值與通過檢測裝置所檢測的兩個(gè)測量值之間的差值進(jìn)行比較，來檢測感測空間 中有沒有煙。因此，低頻成分實(shí)質(zhì)上(virtually)沒有對差值施加影響，即使在輸入電流中 包含由于大量低頻成分而引起的輸出電壓的工作點(diǎn)的波動(dòng)。因此，能夠在沒有(free of) 低頻成分的影響的同時(shí)確定感測空間中有沒有煙。結(jié)果，在避免警報(bào)失敗和錯(cuò)誤警報(bào)的同 時(shí)，能夠簡化或省略迷宮，這是有利的。在更優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器輸出處理部具有帶通(band pass)裝置，且該帶通裝置 配置為在根據(jù)來自發(fā)光部的光的脈沖寬度決定的頻率帶處生成增益峰值。傳感器輸處理部 輸出作為在工作點(diǎn)(是在受光部不接收來自發(fā)光部的光的狀態(tài)下的瞬時(shí)值)的正負(fù)側(cè)之間振蕩的信號的輸出電壓。檢測裝置分別檢測工作點(diǎn)兩側(cè)的測量值。在這種配置中，檢測裝置分別檢測輸出電壓的工作點(diǎn)兩側(cè)的測量值。因此，能夠使 這兩個(gè)測量值之間的差值大于在工作點(diǎn)一側(cè)檢測兩個(gè)測量值的情況(state)。SN比因而增 力口，這是有利的。在更 優(yōu)選實(shí)施例中，帶通裝置具有積分電路和微分電路 (differentiatingcircuit)，且該積分電路配置為對輸入電流進(jìn)行積分，而微分電路配置 為對積分電路的輸出進(jìn)行微分。在這種配置中，通過利用積分電路和微分電路的較簡單配置，能夠因而將輸出電 壓變成在輸出電壓的工作點(diǎn)正負(fù)兩側(cè)振蕩的信號。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，基于同一時(shí)鐘確定來自發(fā)光部的光的脈寬與第一采樣時(shí)間 和第二采樣時(shí)間。即使來自發(fā)光部的光的脈寬由于例如發(fā)光部的驅(qū)動(dòng)電路的溫度特性而變化，上述 配置也允許第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間響應(yīng)于脈寬的變化而變化(vary)。結(jié)果，能夠抑 制由于來自發(fā)光部的脈寬的變化而產(chǎn)生(arise)的測量值的變化(variability)。在又一優(yōu)選實(shí)施例中，第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置為在輸出電壓的瞬時(shí)值 峰值之前。即使傳感器輸出處理部的增益由于例如傳感器輸出處理部的溫度特性而變化，與 在輸出電壓的瞬時(shí)值的峰值處檢測測量值的情形相比，上述配置也允許由于上述增益變化 產(chǎn)生的測量值保持很小的變化。在又一優(yōu)選實(shí)施例中，運(yùn)算處理部配置為在發(fā)光部輸出光之前以預(yù)備周期讀出輸 出電壓的瞬時(shí)值，作為預(yù)備值(preliminary value)，并且如果該預(yù)備值不在預(yù)先決定的正 常范圍內(nèi)則不執(zhí)行(carry out)確定裝置的確定。在上述配置中，在輸出電壓的工作點(diǎn)本身由于低頻成分的影響而波動(dòng)且脫離 (deviate from)正常范圍的情況下不執(zhí)行確定裝置的確定。這樣允許防止由于低頻成分的 影響而引起的輸出電壓的飽和而發(fā)生的警報(bào)失敗，以及通過光受光部沒有準(zhǔn)確地檢測來自 發(fā)光部的輸出電壓的波動(dòng)量(脫離接收的)而發(fā)生的警報(bào)失敗。在又一優(yōu)選實(shí)施例中，間歇地驅(qū)動(dòng)傳感器輸出處理，且發(fā)光部配置為在該傳感器 輸出處理部的驅(qū)動(dòng)期間輸出光。這種配置允許將平均電力消耗保持在低于一直驅(qū)動(dòng)傳感器輸出處理部的情形。因 此，即使輸出電壓的瞬時(shí)值在傳感器輸出處理部的啟動(dòng)期間波動(dòng)，在傳感器輸出處理部的 啟動(dòng)(startup)期間，仍然能夠在沒有(free of)輸出電壓的波動(dòng)的影響的同時(shí)確定感測 空間中有沒有煙。在又一優(yōu)選實(shí)施例中，檢測裝置包括AD轉(zhuǎn)換器，并且該AD轉(zhuǎn)換器配置為使瞬時(shí)值 量化(quantize)以從而獲得包括數(shù)字值(digital value)的測量值。在上述配置中，檢測裝置包括AD轉(zhuǎn)換器，并且因此能夠相對簡化運(yùn)算處理部的電 路配置。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的煙傳感器包括發(fā)光部、受光部、檢測處理部 和確定處理部。發(fā)光部將光間歇地輸出到感測空間中。受光部布置在不被來自發(fā)光部的直 射光射到但是被來自發(fā)光部的被流入感測空間的煙漫射和反射的光射到的位置處。檢測處理部配置為受光部的受光強(qiáng)度基于來獲得與感測空間中的煙濃度相對應(yīng)的檢測置。確定處 理部配置為基于檢測值來確定有沒有火災(zāi)。此外，確定處理部具有存儲(chǔ)裝置和確定裝置，存 儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)(store)多個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)，并且確定裝置將檢測值與確定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。確定標(biāo) 準(zhǔn)包括基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)。在感測空間中無煙的狀態(tài)下，基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 與檢測值相對應(yīng)?；馂?zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為高于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)并且構(gòu)成(constitute)火災(zāi)的判據(jù) (criterion)，并且將狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為低于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)并且利用多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和火 災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)之中(among)至少一個(gè)來計(jì)算該狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)。確定裝置配置為如果檢測值 等于或高于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則確定有火災(zāi)(fire)；如果檢測值小于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則根據(jù) 檢測值與狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)之間的大小關(guān)系確定預(yù)定操作狀態(tài)。 在上述配置中，如果檢測值等于或高于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則確定裝置確定有火災(zāi)；如 果檢測值小于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則確定裝置根據(jù)檢測值與狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)之間的大小關(guān)系來確 定預(yù)定操作狀態(tài)。因此，能夠在比較檢測值和確定值的單一(single)過程中確定操作狀態(tài) 與有沒有火災(zāi)。這是有利的，與僅僅執(zhí)行火災(zāi)確定的情形相比，因?yàn)槟軌虮苊?avoid)電路 配置更加復(fù)雜，并且同樣避免確定所需的更長時(shí)間，即使除了有沒有火災(zāi)之外還同時(shí)確定 操作狀態(tài)的條件下。在更優(yōu)選實(shí)施例中，狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)包括故障(malfunction)確定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置為低 于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)；和確定裝置，配置為確定操作狀態(tài)為故障，如果檢測值小于故障確定標(biāo)準(zhǔn)。在上述配置中，能夠確定已經(jīng)發(fā)生了故障，當(dāng)檢測值位于(lie)正常范圍以外 (outside)時(shí)，例如由于光學(xué)系統(tǒng)中的異常(abnormality)。在又一更優(yōu)選實(shí)施例中，利用基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算故障確定標(biāo)準(zhǔn)。在這種配置中，無需獨(dú)立地(ind印endently)設(shè)置故障確定標(biāo)準(zhǔn)，并且因而可減 少設(shè)置確定標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)擔(dān)(burdensome)，這是有利的。在又一更優(yōu)選實(shí)施例中，狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)置為高于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的污染 (contamination)確定標(biāo)準(zhǔn)。確定裝置配置為如果確定值等于或大于污染確定值并且小 于火災(zāi)確定值，則確定操作狀態(tài)為在感測空間中有污染；并且，一旦確認(rèn)(confirmation) 在預(yù)定時(shí)間有沒有污染，如果污染被確定為以等于或大于規(guī)定值(prescribed value)的頻 率出現(xiàn)，則該確定裝置將存儲(chǔ)裝置中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到較高的標(biāo)準(zhǔn)。在上述配置中，一旦確認(rèn)在預(yù)定時(shí)間有沒有污染，如果污染被確定為以等于或大 于規(guī)定值(prescribed value)的頻率出現(xiàn)，則將存儲(chǔ)裝置中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到更高的 標(biāo)準(zhǔn)。因此，相對(vis-a-vis)傳統(tǒng)配置(在該傳統(tǒng)配置中每次執(zhí)行火災(zāi)確定時(shí)都需要消 減校正(subtractive correction))能夠減少頻率校正。結(jié)果，這是有利的，因?yàn)?，在防?由于感測空間中的無污染而發(fā)生錯(cuò)誤警報(bào)的同時(shí)，相對傳統(tǒng)配置情形，它能夠減少確定火 災(zāi)發(fā)生所需過程的數(shù)量。在更優(yōu)選實(shí)施例中，利用基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)二者來計(jì)算污染確定標(biāo)準(zhǔn)。在這種配置中，無需獨(dú)立地設(shè)置污染確定標(biāo)準(zhǔn)，并且因而可減少確定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置 負(fù)擔(dān)，這是有利的。此外，利用火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算污染確定標(biāo)準(zhǔn)，因此當(dāng)校正了火災(zāi)確定 標(biāo)準(zhǔn)后也能校正污染確定標(biāo)準(zhǔn)。這樣當(dāng)感測空間被污染后就無需校正污染確定標(biāo)準(zhǔn)。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的配置的示意性電路圖；圖2是示出實(shí)施例1的配置的框圖；圖3是示出實(shí)施例1的電流_電壓轉(zhuǎn)換電路的增益的特性圖；圖4是示出實(shí)施例1的操作的時(shí)序圖(timing chart)；圖5是示出實(shí)施例1的煙傳感器的透視圖；圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例2的配置的示意性電路圖；圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例3的配置的示意性電路圖；圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施例4的配置的示意性電路圖；圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的配置的示意性電路圖；圖10是示出實(shí)施例5的操作的時(shí)序圖；圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的另一種配置的示意性電路圖；圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的配置的示意性電路圖；圖13是示出實(shí)施例5的操作的時(shí)序圖；圖14是示出實(shí)施例6的操作的波形圖；圖15是示出實(shí)施例6的操作的時(shí)序圖；圖16是示出實(shí)施例6的操作的時(shí)序圖；圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施例7的配置的示意性電路圖；圖18 (a)是示出實(shí)施例7的傳感器輸出處理部中的增益的特性圖，(b)是實(shí)施例6的傳感器輸出處理部中的增益的特性圖；圖19是示出實(shí)施例6的操作的時(shí)序圖；圖20是示出實(shí)施例7的操作的時(shí)序圖；圖21是示出實(shí)施例7的操作的時(shí)序圖；圖22是示出實(shí)施例7的操作的時(shí)序圖；圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施例8的配置的示意性框圖；圖24是示出實(shí)施例8中的確定標(biāo)準(zhǔn)的說明圖(explanaatory)；圖25是示出實(shí)施例8的操作的流程圖；圖26(a)和(b)示出實(shí)施例9的配置，其中圖26 (a)是示意性平面視圖，而(b)是 示意性局部(partial)縱向橫截面圖；圖27是示出實(shí)施例9中的煙檢測室(chamber)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性平面視圖；圖28(a)和(b)示出實(shí)施例9的另一種配置，其中圖28(a)是示意性平面視圖，而 (b)是示意性局部縱向橫截面圖；圖29是示本發(fā)明的實(shí)施例10中的煙檢測室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性平面視圖；圖30(a)和(b)示出傳統(tǒng)的煙傳感器，其中圖30(a)是示意圖而(b)是電路框圖；圖31是示出傳統(tǒng)的煙傳感器的電流_電壓轉(zhuǎn)換電路的示意性電路圖；圖32是示出傳統(tǒng)的煙傳感器的操作的時(shí)序圖；以及圖33是示出傳統(tǒng)的煙傳感器中的輸出電壓的說明圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)本實(shí)施例的煙傳感器A在外殼20中具有感測空間。此外，煙傳感器A還具有發(fā)光 部、受光部和電路模塊1。發(fā)光部向感測空間間歇地輸出脈沖光。受光部布置在來自發(fā)光部 的直射光無法入射的位置處，并且將所接收的光轉(zhuǎn)換成電流?；趤碜允芄獠康妮斎腚娏?，電 路模塊1以檢測感測空間中的煙的方式來配置。當(dāng)煙流入(flow into)煙傳感器A中的感測 空間時(shí)，通過感測空間中的煙來漫射和反射來自發(fā)光部的光，其結(jié)果增加了在受光部接收的 來自發(fā)光部的光量，并且增加了該受光部輸出的電流量。在這里例示的煙傳感器A中 ，使用電 池作為電源。為了約束平均電力消耗且延長電池壽命，間歇地進(jìn)行(perform)驅(qū)動(dòng)。電路模塊1包括電流-電壓轉(zhuǎn)換電路與確定處理(processing)部(與圖30(b) 的警報(bào)發(fā)出確定電路14相對應(yīng))。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路將從受光部輸入的輸入電流轉(zhuǎn)換 成其值根據(jù)輸入電流的波動(dòng)而波動(dòng)的輸出電壓，并且輸出該輸出電壓。確定處理部基于電 流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓來確定感測空間中有沒有煙。如圖2所示，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2包括轉(zhuǎn)換部3，該轉(zhuǎn)換部3將從連接端Tin輸 入的輸入電流120轉(zhuǎn)換成輸出電壓V10，并從輸出端Tout輸出該輸出電壓V10。此外，電 流_電壓轉(zhuǎn)換電路2還包括第二反饋電路4與校正電阻器R1、以及第一反饋電路5與校 正晶體管Q1，作為低頻校正裝置。第二反饋電路4輸出的輸出電壓VlO的電壓與不大于預(yù) 定第二截止頻率fc2的低頻成分的大小相應(yīng)。校正電阻器Rl插入到第二反饋電路4的輸 出與轉(zhuǎn)換部3的連接端Tin之間。第一反饋電路5輸出該輸出電壓VlO的、與不大于預(yù)定 第一截止頻率fcl的低頻成分的大小相應(yīng)的電壓。校正晶體管Ql以從傳感器電流110提 取與第一反饋電路5的輸出的大小相應(yīng)的電流的方式來配置。傳感器電流110由電流源供 應(yīng)，流經(jīng)作為受光部的光電二極管PD(圖1)，并且大小與該光電二極管PD的受光強(qiáng)度相應(yīng)。低頻校正裝置使與低頻成分的大小相應(yīng)的校正電流121、122流動(dòng)，并且將校正電 流121、122與輸入電流120的組合電流用作傳感器電流110，從而通過校正電流121、122 來減少輸入電流120。下面將參照圖1說明電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2的具體配置。如圖1所示，轉(zhuǎn)換部3包括運(yùn)算放大器OPl，以使轉(zhuǎn)換電阻器R2連接在運(yùn)算放大 器OPl的輸出端與反相輸入端之間，并且將基準(zhǔn)電壓Vs施加到運(yùn)算放大器OPl的同相輸入 端。運(yùn)算放大器OPl的反相輸入端作為(fimctionas)轉(zhuǎn)換部3的輸入端。作為受光部，光 電二極管PD，連接到上述連接端Tin。經(jīng)由(via)連接端Tin，將來自光電二極管PD的傳感 器電流110從輸入端(反相輸入端)輸入到轉(zhuǎn)換部3。轉(zhuǎn)換部3具有與轉(zhuǎn)換電阻器R2并聯(lián)的電容器Cl，并且作為低通濾波器。轉(zhuǎn)換部 3中的轉(zhuǎn)換電阻器R2與電容器Cl的電路常數(shù)以僅使頻率不大于預(yù)定截止頻率fcO的輸入 電流120通過(pass)的方式來設(shè)置。利用電容器Cl的常數(shù)c 1與轉(zhuǎn)換電阻器R2的電阻 值r2，截止頻率fcO由fcO = 1/ (2 π Xr2 X cl)來表示，并且以至少允許檢測信號通過的方 式來設(shè)置。這里，檢測信號指的是(refer to)基于(upon)光電二極管PD從作為發(fā)光部的 LED6(圖30)接收光而生成的脈沖傳感器電流110。因此，在來自光電二極管PD的傳感器電流110為0的狀態(tài)下，電流-電壓轉(zhuǎn)換電 路2將輸出電壓VlO (這里為基準(zhǔn)電壓Vs)用作工作點(diǎn)，并且根據(jù)傳感器電流110的波動(dòng)使 輸出電壓VlO關(guān)于(with reference to)工作點(diǎn)波動(dòng)。
第二反饋電路4具有反相放大器電路7和第二積分電路8。反相放大器電路7使 轉(zhuǎn)換部3的輸出電壓VlO反相并且將其放大。第二積分電路8對被反相放大器電路7反相 且放大的輸出電壓VlO進(jìn)行積分，并且輸出與輸出電壓VlO的積分值成分相對應(yīng)的積分電 壓 Vdc。第二積分電路8包括運(yùn)算放大器0P2，以使得該運(yùn)算放大器0P2的反相輸入端經(jīng)由 電阻器R3連接到反相放大器電路7的輸出并且使得電容器C2連接到運(yùn)算放大器0P2的輸 出端與反相輸入端之間。結(jié)果，第二積分電路8作為時(shí)間常數(shù)由電阻器R3和電容器C2確 定的低通濾波器。時(shí)間常數(shù)以第二積分電路8具有用于阻擋至少上述檢測信號的截止頻率 fc2(即低于檢測信號的頻率的頻率)的方式來設(shè)置。 為了使積分電路8的輸出與轉(zhuǎn)換部3的輸出電壓VlO相位相同，設(shè)置反相放大器 電路7。反相放大器電路7包括運(yùn)算放大器0P3，以使得運(yùn)算放大器0P3的反相輸入端經(jīng)由 電阻器R4連接到轉(zhuǎn)換部3的輸出端Tout，并且使得電阻器R5連接到運(yùn)算放大器0P3的輸 出端與反相輸入端之間?；鶞?zhǔn)電壓Vs施加到運(yùn)算放大器0P2、0P3 二者的同相輸入端。如果在轉(zhuǎn)換部3的輸入電流120中包含檢測信號和低頻成分，則積分電路8輸出 的積分電壓Vdc就變成了與低頻成分相對應(yīng)的電壓。在這種情形下，首先在轉(zhuǎn)換部3中使輸 入電流120相位顛倒，并且在每個(gè)反相放大器電路7和積分電路8中使其再次顛倒。結(jié)果， 在積分電路8的輸出中出現(xiàn)了與輸入電流120的相位相反的積分電壓Vdc。這里，基準(zhǔn)電壓 Vs施加到轉(zhuǎn)換部3的連接端Tin，因此，在校正電阻器Rl兩端點(diǎn)(end)之間產(chǎn)生(arise) 了電位差(從基準(zhǔn)電壓Vs中減去積分電壓Vdc)。結(jié)果，使得大小與積分電壓Vdc相對應(yīng)的 校正電流122流經(jīng)校正電阻器Rl，由此能夠從傳感器電流IlO提取校正電流122。S卩，在傳 感器電流IlO中包含低頻成分的情形下，將已經(jīng)減去低頻成分的電流輸入到轉(zhuǎn)換部3，作為 輸入電流120，其結(jié)果是從輸出電壓VlO去除了低頻成分。如果使用電阻值很小的元件(element)作為校正電阻器R1，則校正電阻器Rl本身 的熱噪聲會(huì)增加，并且電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸入轉(zhuǎn)換噪聲也會(huì)增加。結(jié)果，這樣會(huì)出現(xiàn) 問題，因?yàn)檫@樣會(huì)使SN比下降(drop)，該SN比是作為檢測目標(biāo)的、來自光電二極管PD的 信號成分(傳感器電流110)與上述噪聲之比。因此，校正電阻器Rl的電阻值設(shè)置為稍大 (somewhat large)0在本發(fā)明的煙傳感器A中，第一反饋電路5具有第一積分電路9和采樣保持電路 10。第一積分電路9對轉(zhuǎn)換部3的輸出電壓VlO進(jìn)行積分。采樣保持電路10采樣并且保 持第一積分電路9的輸出。第一積分電路9包括運(yùn)算放大器0P4，以使得該運(yùn)算放大器0P4的反相輸入端經(jīng)由 電阻器R6連接到輸出端Tout，并且使得電阻器C3連接到運(yùn)算放大器0P4的輸出端與反相輸 入端之間。結(jié)果，第一積分電路9作為時(shí)間常數(shù)由電阻器R6和電容器C3確定的低通濾波器。 時(shí)間常數(shù)以第一積分電路9的第一截止頻率fcl高于第二積分電路8的第二截止頻率fc2的 方式來設(shè)置(即fc2 < fcl)?；鶞?zhǔn)電壓Vs施加到運(yùn)算放大器0P4的同相輸入端。校正晶體管Ql插入到連接端與地(預(yù)定電位點(diǎn))之間。這里，將校正晶體管Ql配 置為N溝道M0SFET，以以下這種方式，S卩，與第一積分電路9的輸出相應(yīng)的校正電流121從 轉(zhuǎn)換部3的連接端Tin流向地。以校正晶體管Ql的漏極連接到連接端Tin，源極接地，以及 柵極經(jīng)由采樣保持電路10連接到第一積分電路9的輸出(運(yùn)算放大器0P4的輸出端)的方式來設(shè)置校 正晶體管Ql。采樣保持電路10具有電容器C4和常閉合(normally closed)的第一開關(guān)SWl。 第一開關(guān)SWl插入到第一積分電路9的輸出與校正晶體管Ql的柵極之間。電容器C4連接 到校正晶體管Ql的柵極與地之間。采樣保持電路10在預(yù)定時(shí)間斷開第一開關(guān)SW1，由此， 對于上述預(yù)定時(shí)間，持續(xù)(sustain)第一積分電路9的輸出，作為電容器C4的輸出電壓。由于上述配置，通過第一積分電路9對轉(zhuǎn)換部3的輸出電壓VlO的積分，轉(zhuǎn)換部3 的輸出電壓VlO的、不大于第一截止頻率fcl的低頻成分出現(xiàn)在第一積分電路9的輸出中。 在這種情形下，首先在轉(zhuǎn)換部3中使輸入電流120相位顛倒，并且在第一積分電路9中使其 再次顛倒。結(jié)果，在第一積分電路9的輸出中出現(xiàn)了與輸入電流120的相位相同(in phase with)的低頻成分。第一積分電路9的輸出經(jīng)由采樣保持電路10被施加到校正晶體管Ql 的柵極。結(jié)果，在采樣保持電路10的開關(guān)SWl處于通態(tài)的情況下(in an on-state)，與積 分電路9的輸出的大小(輸出電壓VlO的低頻成分)相應(yīng)的校正電流121在校正晶體管Ql 的漏極與源極之間進(jìn)行流動(dòng)。因此，能夠?qū)⒉淮笥诘谝唤刂诡l率fcl且包含在傳感器電流 Iio中的低頻成分提取到校正晶體管Q1，并且總體上在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2中能夠減少 低頻成分的增益。當(dāng)采樣保持電路10的開關(guān)SWl斷開(switch off)時(shí)，第一積分電路9的輸出與 校正晶體管Ql的柵極隔開。但是，作為電容器C4的兩端電壓的第一積分電路9的輸出持 續(xù)不變。結(jié)果，能夠使在即將斷開開關(guān)SWl之前與第一積分電路9的輸出的大小相應(yīng)的校 正電流121繼續(xù)在校正晶體管Ql的漏極與源極之間進(jìn)行流動(dòng)。換言之，當(dāng)采樣保持電路10 操作時(shí)，通過斷開開關(guān)SW1，能夠使在校正晶體管Ql中流動(dòng)的校正電流121的頻率的上限值 (第一截止頻率fcl)下降。通過在校正晶體管Ql旁邊提取DC成分，能夠?qū)⑵鋸妮敵鲭妷?VlO去除。在本實(shí)施例中，根據(jù)煙傳感器A的LED6輸出脈沖光的周期(即檢測有沒有煙在感 測空間中流動(dòng)的周期(下文稱為感測周期)來設(shè)置采樣保持電路10的開關(guān)SWl斷開的時(shí) 間。因而，在本實(shí)施例的煙傳感器A中，在上述感測周期期間，光電二極管從LED6接收光時(shí) 生成的檢測信號被轉(zhuǎn)換成電壓并且被輸出，作為輸出電壓V10。因此，開關(guān)SWl在感測周期 斷開，以這種方式阻止(preclude)在感測周期期間將檢測信號提取到校正晶體管Ql。在更詳細(xì)的說明中，第一積分電路9的第一截止頻率fcl設(shè)置為比第二積分電路8 的第二截止頻率fc2更接近于(close to)檢測信號的頻率。結(jié)果，在開關(guān)SWl處于通態(tài)的 情況下，能夠?qū)z測信號提取到校正晶體管Q1，并且總體上能夠減小電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2 中的檢測信號的增益。因此，采樣保持電路10通過在感測周期中斷開開關(guān)SWl來操作，由 此能夠防止將檢測信號提取到校正晶體管Q1，并且總體上在電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2中將檢 測信號的增益保持為高。如上所述，在間歇地驅(qū)動(dòng)煙傳感器A的情形下，也將電力間歇地供應(yīng)到電流-電壓 轉(zhuǎn)換電路2，并且將上述感測周期設(shè)置在將電力供應(yīng)到電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2周期內(nèi)。開 關(guān)SWl僅在感測周期期間被斷開。從開始向電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2供應(yīng)電力到開始感測周 期之前(until)，以及從結(jié)束感測周期到停止(discontinuation)向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2 供應(yīng)電力之前，開關(guān)SWl是接通的(switch on)。在斷開開關(guān)SWl的感測周期中，將第一反饋電路5的輸出固定為即將斷開該開關(guān)Sffl之前的值。因此，能夠連續(xù)地將包含在傳感器電流IlO中的無波動(dòng)(fluctuation-free) DC成分提取到校正晶體管Q1。另一方面，即使該低頻成分不大于第一截止頻率fcl，也不會(huì) 將具有波動(dòng)且包含在傳感器電流IlO中低頻成分提取到校正晶體管Q1。但是，在感測周期中，作為第二反饋電路4的輸出，通過將不大于第二截止頻率 fc2的低頻成分去除，能夠?qū)⑵涮崛〉叫Ｕ娮杵鱎1。在具有上述配置的煙傳感器A中，在除了感測周期以外的各周期期間，傳感器IlO 的、不大于第一截止頻率fcl的低頻成分通過第一反饋電路5來反饋，并且被提取到校正 晶體管Q1。因此，即使傳感器電流IlO包括低頻成分，輸出電壓VlO的工作點(diǎn)也會(huì)穩(wěn)定到 (settles down)基準(zhǔn)電壓Vs。在感測周期中，傳感器IlO的、不大于第二截止頻率fc2的 低頻成分通過第二反饋電路4來反饋，并且被提取到校正電阻器R1。因此，即使傳感器 電流IlO包括低頻成分，輸出電壓VlO的工作點(diǎn)也會(huì)穩(wěn)定到基準(zhǔn)電壓Vs。在這種情形下， 開關(guān)SWl斷開，并且將第一反饋電路5的輸出保持在緊鄰所述感測周期之前的值(value immediately before the sensing period)。因此，在沒有將檢測信號提取到校正晶體管 Ql的情況下，能夠輸出與檢測信號相對應(yīng)的輸出電壓V10。即，與僅由校正電阻器Rl提取低頻成分的情形相比，通過將校正晶體管Ql和校正 電阻器Rl用作用于提取包含在傳感器電流IlO中的低頻成分的裝置，能夠提取更大的電流 成分。此外，在除了感測周期以外的周期，通過設(shè)置很高的第一截止頻率fcl，能夠在較寬范 圍上(over)從輸出電壓VlO去除低頻成分。此外，在感測周期期間接通和斷開采樣保持電 路10的開關(guān)SWl允許防止作為檢測目標(biāo)的檢測信號的衰減。第一反饋電路5的第一截止頻率fcl設(shè)置為高于第二反饋電路4的第二截止頻率 fc2。結(jié)果，當(dāng)開始將電力供應(yīng)到電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2時(shí)，第一反饋電路5的輸出在第二 反饋電路4的輸出之前(ahead of)響應(yīng)(respond)。結(jié)果，在沒有用于切斷(shut off)第 二反饋電路4的輔助裝置的情況下，也能夠?qū)⒉淮笥诘谝唤刂诡l率fcl的大部分低頻成分 提取到校正晶體管Q1。這樣允許減小電路尺寸。此外，通過使用采樣保持電路10作為在感測周期期間降低(lower)第一反饋電路 5的第一截止頻率fcl的頻率切換裝置，在感測周期中將第一積分電路9的輸出與校正晶體 管Ql隔開。這樣允許在輸入電流120不受第一積分電路9中生成的噪聲(閃爍(flicker) 噪聲等)的影響的情況下，容易地增加SN比。在具有上述配置的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2的具體實(shí)例中，第一反饋電路5的第 一截止頻率fcl設(shè)置為高于至少120Hz。結(jié)果，在光電二極管PD接收來自熒光燈的光的 情形下，即使受到來自這種熒光燈的光的閃爍的影響，其中熒光燈是利用Cu-Fe鎮(zhèn)流器 (ballast)由商用電源(60Hz AC電源)點(diǎn)亮(light)的，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出電 壓VlO也不會(huì)波動(dòng)。第二反饋電路4的第一截止頻率fc2也設(shè)置為高于至少120Hz。結(jié)果， 同樣在開關(guān)SWl斷開的感測周期期間，以將低頻成分提取到校正晶體管Ql的方式通過第二 反饋電路4來反饋受到來自熒光燈的光影響的不大于120Hz的低頻成分。在圖1中，設(shè)置第二開關(guān)SW2，并且該第二開關(guān)SW2與轉(zhuǎn)換部3的轉(zhuǎn)換電阻器R2并 連。開關(guān)SW2是常閉合的開關(guān)，其與第一開關(guān)SWl同時(shí)斷開且具有下述功能。假想(hypothetically)，如果僅設(shè)置第一開關(guān)SW1，則第一反饋電路5的第一截 止頻率fcl在第一開關(guān)SWl接通時(shí)會(huì)移至(shift to)高頻側(cè)，結(jié)果，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SWl接通時(shí)，總體上由電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2的增益頻率特性中的實(shí)線表示的低頻側(cè)的增益塌陷 (collapse)，如圖3(a)所示。增益峰值相應(yīng)地(accordingly)出現(xiàn)在截止頻率fcO與第一 截止頻率fcl之間，并且系統(tǒng)振蕩變得更有可能了，即輸出電壓VlO更有可能振蕩。結(jié)果， 這樣會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)?，如果第一開關(guān)SWl在輸出電壓VlO為低時(shí)(由圖4(c)中的虛線表 示)斷開，則會(huì)使輸出電壓VlO的上升延遲。相反，在本實(shí)施例中，第二開關(guān)SW2與轉(zhuǎn)換部3的轉(zhuǎn)換電阻器R2并聯(lián)。結(jié)果，從開 啟(turn on)電源開始直到感測周期開始之前，在第一開關(guān)SWl接通期間，通過與第一開關(guān) Sffl 一起(together with)接通第二開關(guān)SW2，轉(zhuǎn)換部3的增益通過轉(zhuǎn)換電阻器R2兩端點(diǎn) 之間的連接而塌陷，如圖3(b)所示。這樣允許消除上述增益峰值，并且允許抑制由于第一 開關(guān)SWl的接通而引起的系統(tǒng)振蕩。此外，在本實(shí)施例中，用作第一及第二反饋電路5、4的積分電路8、9不是無源電路 (passive circuit)而是具有運(yùn)算放大器0P2、0P4的有源電路。結(jié)果，第一及第二反饋電 路5、4對于(toward)低頻成分具有高增益，并且能夠?qū)\(yùn)算放大器0P2、0P4的開環(huán)增益 (open gain)進(jìn)行反饋。具體而言，在利用無源電路的配置中，當(dāng)?shù)谝环答侂娐?操作時(shí)， 輸出電壓VlO經(jīng)受(suffer)壓降(壓降量依據(jù)增益而改變。之后當(dāng)采樣保持電路10操作 時(shí)，輸出電壓VlO同樣(likewise)基于第二反饋電路4的操作而波動(dòng)。這種波動(dòng)最后出現(xiàn) 在最終輸出中。因此，在這種波動(dòng)期間，檢測信號可能是錯(cuò)誤的。可想到，為了抑制上述波 動(dòng)，在生成檢測信號的時(shí)間之前(prior to)，可以立即停止采樣保持電路10的操作。但是， 這將會(huì)使電路總體上承擔(dān)(entail)更大的電流消耗。相反(by contrast)，在本實(shí)施例中 使用有源濾波器，因此能夠在同樣確實(shí)避免輸出電壓VlO的飽和的同時(shí)，防止由于低頻成 分而引起的輸出電壓VlO的下降。優(yōu)選地，第一反饋電路5的電源電壓高于電流_電壓轉(zhuǎn)換電路2中除了第一反饋 電路5以外的其它電路的電源電壓。這允許增加第一反饋電路5的輸出電壓(即校正晶體 管Ql的柵極電壓)，并且因此允許在該校正晶體管Ql中提取較大的校正電流121。結(jié)果， 這是有利的因?yàn)?，在傳感器電?10包括較大振幅(amplitude)的低頻成分時(shí)也能夠從輸 出電壓VlO去除低頻成分，并且還可為能夠抑制對輸出電壓VlO的影響的低頻成分的大小 設(shè)置更大的上限。在某些情形下，還是在采樣保持電路10正在工作的感測周期期間，由于出現(xiàn)在地 與校正晶體管Ql的柵極之間的漏電流的影響，校正晶體管Ql的柵極電壓也會(huì)隨著時(shí)間的 推移而逐漸減小。在此情形下，在校正晶體管Ql的漏極與源極之間提取的校正電流121也 逐漸減小，因此，響應(yīng)于此，輸出電壓VlO也可以波動(dòng)。作為對策，可想到在第一開關(guān)SWl中 使用這樣一種元件(例如模擬開關(guān))，即該元件的斷開電阻小于校正晶體管Ql的柵極與源 極之間的電阻值的。結(jié)果，還是在開關(guān)SWl斷開的感測周期期間，由于很小的電流經(jīng)由開關(guān) Sffl的斷開電阻流動(dòng)，因此這樣允許抑制由于漏電流而引起的柵極電壓的下降，并且抑制輸 出電壓VlO的波動(dòng)。如上所述，在本實(shí)施例的煙傳感器A中，在傳感器電流110包括由于將強(qiáng)環(huán)境光入 射到光電二極管PD上而產(chǎn)生的很大的低頻成分時(shí)，也能夠抑制低頻成分對輸出電壓VlO的 影響。因此，可以簡化迷宮21，并且例如能夠?qū)⒃摕焸鞲衅鰽制得更薄，如圖5所示。圖5 的煙傳感器A，在外殼20的前面(in front of)具有感測空間(當(dāng)將外殼20附于(affixto)天花板時(shí)在該外殼20以下)，并且在光電二極管PD接收來自LED6、被流入感測空間中 的煙漫射和反射的光時(shí)檢測煙。(實(shí)施例2)本實(shí)施例中的煙傳感器A與實(shí)施例1中的煙傳感器A不同之處為現(xiàn)在設(shè)置了多個(gè) 校正晶體管Q1，如圖6所示。具體而言，在本實(shí)施例中，多個(gè)校正晶體管Ql在連接端Tin與地(預(yù)定電位點(diǎn))之 間并聯(lián)，以使得第一反饋電路5的輸出連接到每個(gè)校正晶體管Ql的柵極。選擇開關(guān)SW11、 SW12...分別插入到各連接點(diǎn)(每個(gè)連接點(diǎn)均為連接端Tin與每個(gè)校正晶體管Ql的漏極之 間的連接點(diǎn))，以使得開關(guān)控制電路11控制選擇開關(guān)SW11、SW12...的接通與斷開。開關(guān)控制電路11以這種方式來配置，以監(jiān)視(monitor)施加到校正晶體管Ql的 柵極的第一反饋電路5的輸出。開關(guān)控制電路11以第一反饋電路5的輸出越大則接通的 選擇開關(guān)SW11、SW12...越多的方式來根據(jù)第一反饋電路5的輸出的大小來控制選擇開 關(guān)SW11、SW12...的接通與斷開。因此，由于從傳感器電流IlO提取的校正電流121變大 了，所以在連接端Tin與地之間并聯(lián)的校正晶體管Ql的數(shù)量，以及用于電流提取(current extraction)的校正晶體管Ql的數(shù)量都增加了。為了增加能夠被校正晶體管Ql (校正晶體管Ql從傳感器電流IlO提取校正電流 121)處理(coped with)的電流值，必須增加溝道寬度(W)與溝道長度(L)之比(W/L)。但 是，即使所提取的電流量保持(stay)不變，上述比(W/L)的增加也使校正晶體管Ql承擔(dān)了 更多的熱噪聲。相反，本實(shí)施例是有利的，因?yàn)?，在提取較大電流時(shí)，通過并聯(lián)多個(gè)校正晶體 管Q1，能夠在保持熱噪聲與上述比(W/L)很小的同時(shí)處理較大的電流。其它特征和功能與實(shí)施例1相同。(實(shí)施例3)本實(shí)施例中的煙傳感器A與實(shí)施例1中的煙傳感器A不同之處為現(xiàn)在設(shè)置了低通 濾波器10’，如圖7所示，其取代(instead of)采樣保持電路10作為切換第一反饋電路5 的截止頻率fcl的頻率切換裝置。低通濾波器10’包括電阻器R7、電容器C5和常閉合的第三開關(guān)SW3。電阻器R7 插入在第一積分電路9的輸出與校正晶體管Ql的柵極之間。電容器C5連接在校正晶體 管Ql的柵極與地之間。第三開關(guān)SW3與電阻器R7并聯(lián)。低通濾波器10’允許通過(let through)不大于預(yù)定截止頻率的低頻成分，該預(yù)定頻率由電阻器R7和電容器C5確定。在上述配置中，當(dāng)?shù)谌_關(guān)SW3處于通態(tài)時(shí)，將第一積分電路9的輸出直接施加到 校正晶體管Q1。相反，當(dāng)?shù)谌_關(guān)SW3處于斷態(tài)時(shí)(off state)，經(jīng)由低通濾波器10，將第 一積分電路9的輸出施加到校正晶體管Q1。因此，通過該第三開關(guān)SW3的斷開，降低了第一 反饋電路5的截止頻率fCl。在本實(shí)施例中，根據(jù)煙傳感器A的LED6輸出脈沖光(感測周期)的周期來設(shè)置斷 開低通濾波器10’的開關(guān)SW3的時(shí)間。即，在感測周期斷開開關(guān)SW3，以這種方式阻止在感 測周期期間將檢測信號提取到校正晶體管Ql。其它特征和功能與實(shí)施例1相同。(實(shí)施例4)本實(shí)施例中的煙傳感器A與實(shí)施例1中的煙傳感器A不同之處為現(xiàn)在設(shè)置了第二電阻器R8與第四開關(guān)SW4的串聯(lián)電路，取代(instead of)采樣保持電路10，作為頻率切換 裝置，如圖8所示。電阻器R8與常閉合的第四開關(guān)SW4的串聯(lián)電路與第一積分電路9的第一電阻器 R6并聯(lián)。結(jié)果，當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)SW3處于通態(tài)時(shí)，第一反饋電路5的截止頻率fcl通過由電阻 器R6、電阻器R8和電容器C3依次確定的時(shí)間常數(shù)來確定。相反，當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)SW4處于斷態(tài) 時(shí)，第一反饋電路5的截止頻率fcl通過由電阻器R6和電容器C3依次確定的時(shí)間常數(shù)來 確定。因此，通過該第四開關(guān)SW4的斷開，降低了第一反饋電路5的截止頻率fcl。在本實(shí)施例中，根據(jù)煙傳感器A的LED6輸出脈沖光(感測周期)的周期來設(shè)置斷 開第一積分電路9的第四開關(guān)SW4的時(shí)間。即，在感測周期斷開開關(guān)SW4，以這種方式阻止 在感測周期期間將檢測信號提取到校正晶體管Ql。其它特征和功能與實(shí)施例1相同。(實(shí)施例5)本實(shí)施例中的煙傳感器A與實(shí)施例1中的煙傳感器A不同之處為現(xiàn)在用一個(gè)運(yùn)算 放大器0P2兼做第二反饋電路4與第一反饋電路5，如圖9所示。具體而言，在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器0P2的第二反饋電路4兼做第一反饋電路5。 煙傳感器A包括用于在操作第二反饋電路4的操作模式與操作第一反饋電路5的操作模式 之間進(jìn)行切換的多個(gè)開關(guān)(模式切換裝置)SW5至SW10。在更詳細(xì)的說明中，開關(guān)SW5插 入在校正電阻器Rl與運(yùn)算放大器0P2的輸出之間。開關(guān)SW6插入在輸出端Tout與電阻器 R3之間。開關(guān)SW7插入在輸出端Tout與反相放大器電路7的輸入(電阻器R4)之間。開 關(guān)SW8插入在電阻器R3與反相放大器電路7的輸出之間。包括電阻器R6’與開關(guān)SW9的 串聯(lián)電路與連接到運(yùn)算放大器0P2的反相輸入端的電阻器R3并聯(lián)。電容器C3連接在運(yùn)算 放大器0P2的輸出端與反相輸入端之間。包括電容器C2’和開關(guān)SWlO的串聯(lián)電路與電容 器C3并聯(lián)。如圖10所示，通過與第一開關(guān)SWl同時(shí)地接通開關(guān)SW6、SW9來操作第一反饋電路 5。此時(shí)，斷開其它開關(guān)SW5、SWI、Sff8, SW10。在這種情形下，經(jīng)由電阻器R3與電阻器R6， 的并聯(lián)電路，將輸出端Tout連接到運(yùn)算放大器0P2的反相輸入端，并且將運(yùn)算放大器0P2 的輸出端連接到校正晶體管Ql的柵極。此外，電容器C3連接在運(yùn)算放大器0P2的輸出端 與反相輸入端之間。通過同時(shí)接通SW5、SW7、SW8、SWlO來操作第二反饋電路4，如圖10所示。此時(shí)， 斷開其它開關(guān)SW1、SW6、SW9。在這種情形下，經(jīng)由反相放大器電路7與電阻器R3將輸出端 Tout連接到運(yùn)算放大器0P2的反相輸入端，并且將運(yùn)算放大器0P2的輸出端連接到校正電 阻器R1。此外，電容器C3與電容器C2’的并聯(lián)電路連接在運(yùn)算放大器0P2的輸出端與反相 輸入端之間。因而，盡管反相放大器電路0P2構(gòu)成了處于兩種狀態(tài)的積分電路，但是在每種狀 態(tài)中，該反相放大器電路0P2的截止頻率是不同的。具體而言，在開關(guān)SW1、SW6、SW9處于通 態(tài)的情況下，通過電容器C3和包括有電阻器R3與電阻器R6’的并聯(lián)電路，將截止頻率設(shè)置 為第一截止頻率fcl。相反，在開關(guān)SW5、Sff7, Sff8, SfflO處于通態(tài)的情況下，通過電阻器R3 和包括有電容器C3與電容器C2’的并聯(lián)電路，將截止頻率設(shè)置為第二截止頻率fc2。在本實(shí)施例的上述配置中，第二反饋電路4與第一反饋電路5 二者中都使用運(yùn)算放大器0P2。結(jié)果，與在反饋電路4、5中分別設(shè)置單獨(dú)的(separate)運(yùn)算放大器的情形相 比，這樣會(huì)允許減小尺寸和電力消耗。其它特征和功能與實(shí)施例1相同。當(dāng)光電二極管PD接收光時(shí)，上述實(shí)施例已經(jīng)對假設(shè)傳感器電流IlO從該光電二極 管PD流到連接端Tin的配置進(jìn)行了說明。但是，實(shí)施例不限于此種配置，當(dāng)光電二極管PD 接收光時(shí)，其也可以是這樣一種配置傳感器電流IlO的流向(orientation)相對于連接 端Tin顛倒，以使得傳感器電流IlO從連接端Tin流向光電二極管PD。在這種情形下，電 流_電壓轉(zhuǎn)換電路2作為向光電二極管PD供應(yīng)傳感器電流IlO的電流源。具體而言，在這種情形下，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路2具有如圖11所示的電路配置。這 里，校正晶體管Ql包括連接在連接端Tin與預(yù)定電位點(diǎn)Vcc之間的P溝道M0SFET，并且以 與第一反饋電路5的輸出相應(yīng)的校正電流121從預(yù)定電位點(diǎn)Vcc流向連接端Tin的方式來 配置。結(jié)果，校正電阻器Rl和校正晶體管Ql不是用于從光電二極管PD提取校正電流121、 122，而是用于向光電二極管PD供應(yīng)校正電流121、122。在具有圖11配置的煙傳感器A中，在除了感測周期以外的其它周期中，通過校正 晶體管Ql反饋?zhàn)鳛樾Ｕ娏?21的傳感器電流IlO的、不大于第一截止頻率fcl的低頻成 分。因此，除了轉(zhuǎn)換部3的輸入電流120之外，校正電流121也流入光電二極管PD。在感測 周期中，通過校正電阻器R1，反饋?zhàn)鳛樾Ｕ娏?22的傳感器電流IlO的、不大于第二截止 頻率fc2的低頻成分。因此，除了轉(zhuǎn)換部3的輸入電流120之外，校正電流122也流入光電 二極管PD。同樣，在圖11的配置中，因而，低頻校正裝置使校正電流121、122流動(dòng)，并且使用 校正電流121、122和輸入電流120的組合電流作為傳感器電流110，由此，通過校正電流 121、122能夠減少輸入電流120。在圖11的實(shí)例中，用作校正晶體管Ql的P溝道MOSFET的空穴遷移率(hole mobility)低于N溝道MOSFET。因此，該校正晶體管Ql產(chǎn)生的噪聲成分小于在N溝道MOSFET 用作校正晶體管Ql的情形下產(chǎn)生的成分。特別地，眾所周知，在P溝道MOSFET中，能夠?qū)?閃爍噪聲降至N溝道MOSFET的閃爍噪聲的大約1/3，其中閃爍噪聲是通過在Si/Si02界面 (interface)的懸掛鍵(dangling bond)中捕獲與釋放電子而引起的。因此，利用P溝道 MOSFET作為校正晶體管Ql在增強(qiáng)SN比方面是有效的。在上述實(shí)施例中，將光電二極管PD例示為受光部。但是，實(shí)施例不限于這一種實(shí) 例。例如，能夠在受光部中使用CdS或諸如熱敏電阻(thermistor)等元件。即，本發(fā)明的煙 傳感器A可以使用這樣一種受光部，即不但包括自身生成光電動(dòng)勢(photoelectromotive force)的元件(諸如光電二極管PD)，而且還包括自身不生成光電動(dòng)勢的無源元件(CdS或 諸如熱敏電阻)的受光部。(實(shí)施例6)本實(shí)施例的煙傳感器A在外殼20中具有感測空間。此外，煙傳感器A還具有發(fā)光 部、受光部和電路模塊30。發(fā)光部向感測空間間歇地輸出脈沖光。受光部布置在來自發(fā)光 部的直射光無法入射的位置處，并且將所接收的光轉(zhuǎn)換成電流?；趤碜允芄獠康妮斎腚?流，電路模塊30以檢測感測空間中的煙的方式來配置。當(dāng)煙流入煙傳感器A中的感測空間 中時(shí)，通過感測空間中的煙來漫射和反射來自發(fā)光部的光，其結(jié)果增加了在受光部所接收的來自發(fā)光部的光量，并且增加了該受光部輸出的電流量。在這里例示的煙傳感器A中，使 用電池作為電源。為了約束平均電力消耗且延長電池壽命，間歇地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例的電路模塊30包括傳感器輸出處理部31和運(yùn)算處理部32，如圖21所 示。傳感器輸出處理部31將從受光部輸入的傳感器電流IlO轉(zhuǎn)換成輸出電壓V30，并且輸 出該輸出電壓V30，其中，輸出電壓V30的電壓值根據(jù)傳感器電流IlO的波動(dòng)而進(jìn)行波動(dòng)。 在傳感器輸出處理部2之后設(shè)置的運(yùn)算處理部32，基于輸出電壓V30來確定感測空間中有 沒有煙。傳感器電流IlO是流經(jīng)作為受光部的光電二極管PD且大小與該光電二極管PD的 受光強(qiáng)度相應(yīng)的電流源供應(yīng)的電流。傳感器輸出處理部31包括電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33，其將從連接端Tin輸入的輸入 電流120轉(zhuǎn)換成輸出電壓，并且輸出該輸出電壓，如圖12所示。傳感器輸出處理部31還包 括高通濾波器34，連接到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出；以及電壓放大電路35，使經(jīng)過高 通濾波器34的輸出電壓放大。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33包括運(yùn)算放大器0P31。轉(zhuǎn)換電阻器R31連接在運(yùn)算放大 器0P31的輸出端與反相輸入端之間。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33以將基準(zhǔn)電壓Vsl施加到運(yùn) 算放大器0P31的同相輸入端的方式來配置。運(yùn)算放大器0P31的反相輸入端作為電流-電 壓轉(zhuǎn)換電路33輸入端。作為受光部的光電二極管PD連接到上述連接端Tin。經(jīng)由連接端 Tin，通過輸入端(反相輸入端)將來自光電二極管PD的傳感器電流IlO輸入到電流-電 壓轉(zhuǎn)換電路33。本實(shí)施例的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33具有與轉(zhuǎn)換電阻器R31并聯(lián)的電阻器C31，并 且也作為低通濾波器。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33中的轉(zhuǎn)換電阻器R31與電阻器C31的電路 常數(shù)使頻率不大于預(yù)定截止頻率fcO的輸入電流120通過的方式來設(shè)置。利用電容器C31 的常數(shù)c31與轉(zhuǎn)換電阻器R31的電阻值r31，截止頻率fcO由fcO = 1/ (2 π Xr31 X c31)來 表示，并且以至少允許檢測信號通過的方式來設(shè)置。這里，檢測信號指的是基于光電二極管 PD從作為發(fā)光部的LED6(圖11)接收光而生成的脈沖傳感器電流110。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33還作為具有上述配置的積分電路。因此，一旦輸入電流 120波動(dòng)，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的電壓值就會(huì)以輸出電壓隨預(yù)定時(shí)間延遲而波動(dòng)的方式 從輸入電流120變化的時(shí)間點(diǎn)開始隨著時(shí)間的推移發(fā)生變化。高通濾波器34包括電容器C32與電阻器R32的串聯(lián)電路。該串聯(lián)電路連接到運(yùn) 算放大器0P31的輸出端?；鶞?zhǔn)電壓Vs2施加到位于運(yùn)算放大器0P31相對側(cè)(opposite side)的串聯(lián)電路的一個(gè)端點(diǎn)(電阻器R32的一個(gè)端點(diǎn))。該高通濾波器34的輸出從電容 器C32與電阻器R32的連接點(diǎn)輸出。利用轉(zhuǎn)換電阻器R32的電阻值r32與電容器C32的常 數(shù)c32，高通濾波器34的截止頻率fc31由fc31 = 1/(2 π Xr32Xc32)來表示。截止頻率 fc31以至少允許通過在光電二極管PD接收來自LED6的光時(shí)生成的脈沖輸出電壓的方式來 設(shè)置。電壓放大電路35包括運(yùn)算放大器0P32，并且通過將運(yùn)算放大器0P32的同相輸入 端連接到高通濾波器34的輸出端點(diǎn)(電容器C32與電阻器R32之間的連接點(diǎn))來配置。此 外，電壓放大電路35經(jīng)由電阻器R33將基準(zhǔn)電壓Vs2施加到運(yùn)算放大器0P32的反相輸入 端，并且通過在反相輸入端與輸出端之間連接包括電阻器R34與電容器C33的并聯(lián)電路來 配置。電壓放大電路35所放大的電壓作為輸出電壓V30，輸出到隨后的運(yùn)算處理部32。
憑借上述配置，在來自于光電二極管PD的傳感器電流IlO處于零狀態(tài)的情況下， 將輸出電壓V30的瞬時(shí)值用作工作點(diǎn)，根據(jù)傳感器電流IlO的波動(dòng)，傳感器輸出處理部31 使得輸出電壓V30相對于工作點(diǎn)波動(dòng)。這里，輸出電壓V30的瞬時(shí)值根據(jù)輸入電流120的 量而瞬間波動(dòng)。操作處理部32包括采樣保持電路(S/H電路)36、AD轉(zhuǎn)換器37和確定電路38。采 用保持電路(S/H電路)36保持由傳感器輸出處理部31輸入的輸出電壓V30的瞬時(shí)值。AD 轉(zhuǎn)換器37作為檢測裝置，將由傳感器輸出處理部31輸入的輸出電壓V30轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。 確定電路38作為確定裝置，基于AD轉(zhuǎn)換器37的輸出(數(shù)字值)來確定感測空間中有沒有 煙。AD轉(zhuǎn)換器37采樣并且量化輸出電壓V30，從而在采樣時(shí)間(samplingtiming)檢 測數(shù)字值形式的輸出電壓V30的瞬時(shí)值。對LED6發(fā)出的每次光都進(jìn)行兩次采樣。這樣允 許去除由于光電二極管PD接收來自LED6的光而引起的輸出電壓V30的波動(dòng)成分。具體而言，在AD轉(zhuǎn)換器37中，在第一采樣時(shí)間(設(shè)置為緊鄰在LED6發(fā)射之后)進(jìn) 行第一次采樣，并且將在時(shí)間上位于該點(diǎn)的輸出電壓V30的瞬時(shí)值量化為第一測量值。在 第二采樣時(shí)間(在第一采樣時(shí)間之后設(shè)置為預(yù)定時(shí)間)采樣保持電路8保持輸出電壓V30 的瞬時(shí)值，并且在這種狀態(tài)下，AD轉(zhuǎn)換器37進(jìn)行第二次采樣。結(jié)果，AD轉(zhuǎn)換器37將在第二 次采樣時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)處的輸出電壓V30的瞬時(shí)值量化為第二測量值?；诠怆姸O管PD接收的來自LED6的脈沖光，輸出電壓V30的瞬時(shí)值隨著預(yù) 定時(shí)間延遲而改變。因此，以在第一測量值與第二測量值之間反映至少瞬時(shí)值變化的方 式將第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置為對于輸入電流120的輸出電壓V30的瞬態(tài)響應(yīng) (transient response)周期。如圖13(a)所示，在使LED6以脈沖形式發(fā)光的情形下，當(dāng)煙流入感測空間的量大 于預(yù)定量時(shí)，輸出電壓V30從第一采樣時(shí)間到第二采樣時(shí)間呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)，如圖13(b) 所示。結(jié)果，在通過AD轉(zhuǎn)換器37獲得的第一測量值A(chǔ)Dl和第二測量值A(chǔ)D2之間產(chǎn)生了較 大的差異。相反，如果煙流入感測空間的量不大于預(yù)定量時(shí)，輸出電壓V30從第一采樣時(shí)間 到第二采樣時(shí)間不會(huì)呈現(xiàn)出任何大的波動(dòng)，如圖13(c)所示。因此，通過AD轉(zhuǎn)換器37獲得 的第一測量值A(chǔ)Dl和第二測量值A(chǔ)D2之間的差異就不會(huì)像13(b)那么大。確定電路38包括存儲(chǔ)部(未示出)，其存儲(chǔ)通過AD轉(zhuǎn)換器37獲得的第一測量值 和第二測量值。此外，確定電路38還包括操作部(未示出)，其獲得在存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的第 一測量值與第二測量值之差，并且通過將該差值與預(yù)定的閾值(下文為第一確定標(biāo)準(zhǔn))比 較，來確定感測空間中有沒有煙。當(dāng)操作部中的第一測量值與第二測量值A(chǔ)D1、AD2之差等 于或大于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如上述圖13(b)所示，則確定有煙(煙濃度達(dá)到能夠被認(rèn)為是火 災(zāi)的程度)。相反，當(dāng)?shù)谝粶y量值與第二測量值A(chǔ)D1、AD2之差小于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如上述 圖13(c)所示，則確定無煙(煙濃度沒有達(dá)到能夠被認(rèn)為是火災(zāi)的程度)。一旦火災(zāi)發(fā)生(即一旦確定有煙)，就利用適當(dāng)?shù)姆椒?，將確定電路38的確定結(jié)果 轉(zhuǎn)送到(forward)警報(bào)發(fā)出電路15 (參見圖30)，并且發(fā)出(issue)警告(warn)。煙傳感 器A還可以以將上述確定結(jié)果發(fā)送(send)到外部設(shè)備(諸如家用信息板等)的方式來配 置。在上述配置中，是基于第一采樣時(shí)間處的輸出電壓V30的瞬時(shí)值與第二采樣時(shí)間處的輸出電壓V30的瞬時(shí)值之差來確定有沒有煙。因此，即使輸出電壓V30的工作點(diǎn)由于 環(huán)境光的影響(諸如射到感測空間中的來自熒光燈或白熾燈的環(huán)境光)而波動(dòng)，也不會(huì)出 現(xiàn)警報(bào)失敗和錯(cuò)誤警報(bào)，這是有利的。因而，在本實(shí)施例中，根據(jù)LED6的脈沖發(fā)射，基于輸 出電壓V30的變化量來確定有沒有煙。結(jié)果，能夠避免警報(bào)失敗以及錯(cuò)誤警報(bào)，在警報(bào)失敗 中，盡管光電二極管PD從LED6中接收了光，但是確定沒有發(fā)生火災(zāi)；在錯(cuò)誤警報(bào)中，盡管光 電二極管PD沒有從LED6中接收光，但是確定發(fā)生了火災(zāi)。例如，在來自熒光燈的光射到感測空間中的情形下，由于來自熒光燈的光閃爍的 影響，如圖14所示，輸出電壓V30在120Hz的頻率處正弦波動(dòng)，其中來自熒光燈是利用 Cu-Fe鎮(zhèn)流器由商用電源(60Hz AC電源)點(diǎn)亮的。輸出電壓V30的波動(dòng)周期為8. 33ms。 因此，假設(shè)對于輸出電壓V30而言，峰與峰之間的振幅為“2”，則在120us的時(shí)間間隔 (interval)中，由于熒光燈的影響而能夠生成的輸出電壓V30的最大波動(dòng)量計(jì)算(work out)如下。即，由于 360° X (120 μ s/8. 3ms) = 5. 184°，并且 sin (5. 184° )= 0· 09035， 所以最大波動(dòng)量為“0.09035”。該值(0.09035)是原始振幅(2)的大約4. 5% (0.09035 = 0. 045175)。因此，通過將第一采樣時(shí)間與第二采樣時(shí)間設(shè)置成120μ s的時(shí)間間隔，能夠?qū)?由于熒光燈的影響而引起的輸出電壓V30的波動(dòng)量衰減到大約4. 5% (_26.9dB)。結(jié)果，由于光電二極管PD所接收的環(huán)境光的增量，即使輸出電壓V30的工作點(diǎn)因 (owing to)包含在輸入電流120中的較大低頻成分而波動(dòng)，警報(bào)失敗和錯(cuò)誤警報(bào)也不太可 能發(fā)生。結(jié)果，能夠大大地簡化迷宮的結(jié)構(gòu)或可以省略迷宮本身，這樣允許減少煙傳感器A 的成本。在本實(shí)施例中，設(shè)想(is envisaged to)間歇地驅(qū)動(dòng)電路模塊30。因此，在啟動(dòng)傳 感器輸出處理部31之后，輸出電壓V30立即呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)，如圖15所示。這里，如上 所述，通過根據(jù)LED6的脈沖發(fā)射而基于輸出電壓V30的變化量來確定有沒有煙，能夠避免 在啟動(dòng)傳感器輸出處理部31之后，由于輸出電壓V30的波動(dòng)的影響而立即引起的警報(bào)失敗 與錯(cuò)誤警報(bào)的發(fā)生。如圖16所示，由于環(huán)境光的影響，當(dāng)包含在輸入電流120中的低頻成分等于或大 于一定大小時(shí)，在某些情形下可使輸出電壓V30變飽和。特別地，如在本實(shí)施例中，由于在 這種情形下運(yùn)算放大器的電源電壓很低并且該運(yùn)算放大器的動(dòng)態(tài)范圍較窄，因此，如果將 電池用作煙傳感器的電源，則較容易使輸出電壓V30變飽和。如果增大輸入電流120，若在 中途使輸出電壓V30變飽和，則輸出電壓V30無法進(jìn)一步追蹤(track)輸入電流120的波 動(dòng)。結(jié)果，即使光電二極管PD接收來自LED6的光而生成脈沖傳感器電流110 (由圖16(b) 中的雙點(diǎn)劃線來表示非飽和情況中的輸出電壓V30)，也會(huì)有警報(bào)失敗的可能性，因?yàn)檩敵?電壓VlO的變化量沒有達(dá)到火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，因此，處于LED6發(fā)射之前的預(yù)備周期的輸出電壓V30的瞬時(shí)值被 讀作預(yù)備值A(chǔ)D0，如圖16(b)所示，從而使得如果該預(yù)備值A(chǔ)DO沒有落入預(yù)先(beforehand) 建立的正常范圍內(nèi)，則確定裝置的確定不執(zhí)行。這一功能通過設(shè)置在運(yùn)算處理部32中的預(yù) 備確定裝置(未示出)來實(shí)現(xiàn)。具體而言，在輸出電壓V30根據(jù)接收LED6的脈沖發(fā)射而進(jìn) 行波動(dòng)之前，預(yù)備確定裝置檢測由于環(huán)境光而引起的輸出電壓V30基于工作點(diǎn)的變化量， 作為預(yù)備值A(chǔ)D0。如果變化量超過正常范圍，則該預(yù)備確定裝置確定輸出電壓V30有飽和的 可能性，并且防止確定電路38確定有沒有煙。這樣允許避免當(dāng)輸出電壓V30由于環(huán)境光而變飽和時(shí)而發(fā)生的警報(bào)失敗，并且也無法準(zhǔn)確地檢測源于LED6的脈沖發(fā)射的輸出電壓V30
的波動(dòng)量。(實(shí)施例7)在本實(shí)施例的煙傳感器A中，傳感器輸出處理部31包括第二反饋電路39和校正 電阻器R35，以及第一反饋電路40和校正晶體管Q31，如圖17所示。第二反饋電路39輸出 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓的、與不大于預(yù)定第二截至頻率fc2的低頻成分的大小 的相應(yīng)的電壓。校正電阻器R35插入到第二反饋電路39的輸出與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33 的連接端Tin之間。第一反饋電路40輸出電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓的、與不大 于預(yù)定第一截至頻率fcl的低頻成分的大小的相應(yīng)的電壓。配置校正晶體管Q31，以這種方 式從傳感器電流IlO提取與第一反饋電路40的輸出的大小相應(yīng)的電流。第二反饋電路39具有反相放大器電路41和第二積分電路42。反相放大器電路41 使電流_電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓反相并且放大電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓。 第二積分電路42對被反相放大器電路41反相和放大的輸出電壓進(jìn)行積分，并且輸出與輸 出電壓的積分值成分相對應(yīng)的積分電壓。第二積分電路42包括運(yùn)算放大器0P33，以使得運(yùn)算放大器0P33的反相輸入端經(jīng) 由電阻器R36連接到反相放大器電路41的輸出；以及電容器C34，連接在運(yùn)算放大器0P33 的輸出端與反相輸入端之間。結(jié)果，第二積分電路42作為時(shí)間常數(shù)由電阻器R36和電容器 C34確定的低通濾波器。第二積分電路42的時(shí)間常數(shù)以第二積分電路42具有至少阻擋與 傳感器電流IlO (下文稱為檢測信號)相對應(yīng)的輸出電壓的截止頻率fc2的方式來設(shè)置，其 中該傳感器電流IlO基于光電二極管PD接收來自LED6的光而生成。為了使積分電路42的輸出與電流_電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓相位相同，設(shè)置 反相放大器電路41。反相放大器電路41包括運(yùn)算放大器0P34，以使得運(yùn)算放大器0P34的 反相輸入端經(jīng)由電阻器R37連接到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出端，并且電阻器R38連接 到運(yùn)算放大器0P34的輸出端與反相輸入端之間。兩個(gè)運(yùn)算放大器0P33、0P34的同相輸入 端相對地為與基準(zhǔn)電壓Vsl相同的電位。在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸入電流120包括檢測信號和低頻成分的情形下，由 第二積分電路42輸出的積分電壓是與低頻成分相對應(yīng)的電壓。在這種情形下，在這種情形 下，首先在電流_電壓轉(zhuǎn)換電路33中使輸入電流120相位顛倒，并且在每個(gè)反相放大器電 路41和積分電路42中使其再次顛倒。結(jié)果，與輸入電流120的相位相反的積分電壓出現(xiàn) 在積分電路42的輸出中。這里，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的連接端Tin與基準(zhǔn)電壓Vsl相 對地位于同一電位。因此，在校正電阻器R35兩端點(diǎn)之間產(chǎn)生了電位差(從基準(zhǔn)電壓Vs中 減去積分電壓)。結(jié)果，通過使得大小與積分電壓相對應(yīng)的校正電流122流經(jīng)校正電阻器 R35，能夠從傳感器電流IlO提取校正電流122。即，在傳感器電流IlO中包含低頻成分的情 形下，將已經(jīng)減去低頻成分的電流輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33，作為輸入電流120，其結(jié) 果是從輸出電壓VlO去除(remove) 了低頻成分。在本實(shí)施例的電路模塊30中，第一反饋電路40包括第一積分電路43和采樣保持 電路44。第一積分電路43對電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓進(jìn)行積分，且采樣保持電 路44采樣并且保持第一積分電路43的輸出。第一積分電路43包括運(yùn)算放大器0P35，使得該運(yùn)算放大器0P35的反相輸入端經(jīng)由電阻器R39連接到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出端Tout，并且電阻器C35連接在運(yùn)算放 大器0P35的輸出端與反相輸入端之間。第一積分電路43作為該低通濾波器的時(shí)間常數(shù)由 電阻器R39和電容器C35確定的低通濾波器。時(shí)間常數(shù)以第一積分電路43的第一截止頻 率fcl高于第二積分電路42的第二截止頻率fc2的方式來設(shè)置(即fc2 < fcl)?；鶞?zhǔn)電 壓Vs施加到運(yùn)算放大器0P4的同相輸入端。運(yùn)算放大器0P35的同相輸入端相對地為與基 準(zhǔn)電壓Vsl相同的電位。校正晶體管Q31插入到連接端Tin與地(預(yù)定電位點(diǎn))之間。這里，校正晶體管 Q31配置為N溝道M0SFET，以與第一積分電路43的輸出相應(yīng)的校正電流121從連接端Tin 流向低的方式。校正晶體管Q31的漏極連接到連接端Tin，源極接地，且柵極經(jīng)由采樣保持 電路44連接到第一積分電路43的輸出(運(yùn)算放大器0P35的輸出端)。采樣保持電路44具有電容器C36和常閉合的第一開關(guān)SW31。第一開關(guān)SW31插入 到第一積分電路43的輸出與校正晶體管Q31的柵極之間。電容器C36連接到校正晶體管 Q31的柵極與地之間。采樣保持電路44在預(yù)定時(shí)間斷開第一開關(guān)SW31，由此，對于上述預(yù) 定時(shí)間，持續(xù)第一積分電路9的輸出，作為電容器C36的輸出電壓。由于上述配置，通過第一積分電路43對電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的輸出電壓的積 分，輸出電壓的、不大于第一截止頻率fcl的低頻成分出現(xiàn)在第一積分電路43的輸出中。 在這種情形下，首先在電流_電壓轉(zhuǎn)換電路33中使輸入電流120相位顛倒，并且在第一積 分電路43中使其再次顛倒。結(jié)果，在第一積分電路43的輸出中出現(xiàn)了與輸入電流120的 相位相同的低頻成分。第一積分電路43的輸出經(jīng)由采樣保持電路44被施加到校正晶體管 Q31的柵極。結(jié)果，在采樣保持電路44的開關(guān)SW31處于通態(tài)的情況下，與第一積分電路43 的輸出的大小相應(yīng)的電流在校正晶體管Q31的漏極與源極之間進(jìn)行流動(dòng)。因此，能夠?qū)⒉?大于第一截止頻率fcl且包含在傳感器電流IlO中的低頻成分提取到校正晶體管Q1，并且 總體上在傳感器輸出處理部31中能夠減少低頻成分的增益。當(dāng)采樣保持電路44的開關(guān)SW31斷開時(shí)，積分電路43的輸出與校正晶體管Q31的 柵極隔開。但是，作為電容器C36的兩端電壓的第一積分電路43的輸出持續(xù)不變。結(jié)果， 能夠使在即將斷開開關(guān)SW31之前與第一積分電路43的輸出的大小相應(yīng)的校正電流121繼 續(xù)在校正晶體管Q31的漏極與源極之間進(jìn)行流動(dòng)。換言之，當(dāng)采樣保持電路44操作時(shí)，通 過斷開采樣保持電路44的開關(guān)SW31，能夠使在校正晶體管Q31中流動(dòng)的校正電流121的頻 率的上限值(第一截止頻率fcl)下降了。通過在校正晶體管Q31旁邊提取DC成分，能夠 將其從輸出電壓VlO去除。在本實(shí)施例中，根據(jù)煙傳感器A的LED6輸出脈沖光的周期(即檢測有沒有煙在感 測空間中流動(dòng)的周期(下文感測周期)來設(shè)置采樣保持電路44的開關(guān)SW31斷開的時(shí)間。 因而，在本實(shí)施例的煙傳感器A中，在上述感測周期期間，光電二極管從LED6接收光時(shí)生成 的檢測信號被轉(zhuǎn)換成電壓并且被輸出，作為輸出電壓V30。因此，開關(guān)SW31在感測周期斷 開，以這種方式阻止在感測周期期間將檢測信號提取到校正晶體管Q31。在更詳細(xì)的說明中，第一積分電路43的第一截止頻率fcl被設(shè)置為比第二積分電 路42的第二截止頻率fc2更接近于檢測信號的頻率。結(jié)果，在開關(guān)SW31處于通態(tài)的情況 下，能夠?qū)z測信號提取到校正晶體管Q31，并且總體上能夠減小傳感器輸出處理部31中 的檢測信號的增益。因此，在本實(shí)施例中，通過在感測周期中斷開開關(guān)SW31來操作采樣保持電路44，由此能夠防止將檢測信號提取到校正晶體管Q31，并且總體上在傳感器輸出處 理部31中將檢測信號的增益保持為高。在斷開開關(guān)SW31的感測周期中，第一反饋電路40的輸出固定為即將斷開 開關(guān)SW31之前的值。因此，因此，能夠連續(xù)地將包含在傳感器電流IlO中的無波動(dòng) (fluctuation-free) DC成分提取到校正晶體管Q3。同時(shí)，即使該低頻成分不大于第一截止 頻率fcl，也不會(huì)將具有波動(dòng)且包含在傳感器電流IlO中低頻成分提取到校正晶體管Q31。但是，在感測周期中，作為第二反饋電路11的輸出，通過將不大于第二截止頻率 fc2的低頻成分去除，能夠?qū)⑵涮崛〉叫Ｕ娮杵鱎35。在具有上述配置的電路模塊30中，與僅由校正電阻器R35提取低頻成分的情形相 比，通過將校正晶體管Q31和校正電阻器R35用作用于提取感器電流IlO的低頻成分的裝 置，能夠提取更大的電流成分。在圖17中，設(shè)置與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的轉(zhuǎn)換電阻器R31并連的第二開關(guān) SW32。開關(guān)SW32是常閉合的開關(guān)，其與第一開關(guān)SW31同時(shí)被斷開且具有下述功能。假想，如果僅設(shè)置第一開關(guān)SW31，則第一反饋電路40的第一截止頻率fcl在接通 第一開關(guān)SW31接通時(shí)會(huì)移至高頻側(cè)。結(jié)果，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SW31接通時(shí)，總體上由傳感器輸出 處理部31的增益頻率特性中的實(shí)線表示的低頻側(cè)的增益塌陷。結(jié)果，增益峰值出現(xiàn)在截止 頻率fcO與第一截止頻率fcl之間，并且系統(tǒng)振蕩變得更有可能了，即輸出電壓V30更有可 能振蕩。結(jié)果，這樣會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)?，如果第一開關(guān)SW31在輸出電壓V30為低時(shí)斷開，則 會(huì)使輸出電壓V30的上升延遲。相反，在本實(shí)施例中，第二開關(guān)SW32與轉(zhuǎn)換電阻器R31并連。結(jié)果，在第一開關(guān) Sff31接通期間，通過與第一開關(guān)SW31 —起接通第二開關(guān)SW32，傳感器輸出處理部31的增 益通過轉(zhuǎn)換電阻器R31兩端點(diǎn)之間的連接而塌陷。這允許消除上述增益峰值，并且因此允 許抑制由于第一開關(guān)SW31的接通而引起的系統(tǒng)振蕩。在本實(shí)施例中，如圖18(a)所示，將預(yù)定頻率(這里為2kHZ)用作用于傳感器輸 出處理部31中的增益特性的基準(zhǔn)頻率。通過在高于和低于基準(zhǔn)頻率的頻率處使增益降低 (depress)而使增益峰值出現(xiàn)在基準(zhǔn)頻率處。因而，在本實(shí)施例中，將增益給予至(imparted to)基準(zhǔn)頻率周圍的較窄頻率帶。相反，在實(shí)施例6中，如圖18(b)所示，以增益在較寬的頻 率帶(這里為0. IHz至8kHz)上(over)平坦(flat)的方式來設(shè)置傳感器輸出處理部31 的增益頻率特性。具體而言，調(diào)整高通濾波器34的時(shí)間常數(shù)從而使該高通濾波器34作為微分電路。 結(jié)果，在隨后的高通濾波器34處對由在電流_電壓轉(zhuǎn)換電路33中設(shè)置的積分電路(電阻 器R31和電容器C31)所積分的信號進(jìn)行微分。簡言之，作為積分電路的電流-電壓轉(zhuǎn)換電 路33的低通濾波器功能與作為微分電路的高通濾波器34都用作在預(yù)定頻率帶(圍繞基準(zhǔn) 頻率的頻率帶)生成增益峰值的帶通裝置。以將輸出電壓V30相對于輸入電流120的振幅最大化的方式，根據(jù)基于LED6的脈 沖發(fā)射的脈沖寬度來決定上述基準(zhǔn)頻率。例如，在脈沖發(fā)射的脈沖寬度為90us的情形下， 優(yōu)選地，將基準(zhǔn)頻率設(shè)置為2kHZ。因而，通過將增益給予至根據(jù)輸入電流120的脈沖寬度而 確定的圍繞基準(zhǔn)頻率的窄頻率帶，能夠增加輸出電壓V30相對于輸入電流120的振幅。在實(shí)施例6的配置中，如圖19(a)所示，當(dāng)脈沖輸入電流120基于光電二極管PD從LED6接收的光而流動(dòng)時(shí)，如圖19 (b)所示，輸出電壓V30從與輸入電流120的上升相呼 應(yīng)(in concert with)工作點(diǎn)開始下降。之后，輸出電壓V30關(guān)于與輸入電流120的下降相 呼應(yīng)的工作點(diǎn)開始上升。因而，輸出電壓僅僅振蕩至工作點(diǎn)的一側(cè)(這里為較小電壓側(cè))。相反，在本實(shí)施例中，如圖20(a)所示，當(dāng)脈沖輸入電流120基于光電二極管PD從 LED6接收的光而流動(dòng)時(shí)，如圖20 (b)所示，輸出電壓V30從與輸入電流120的上升相呼應(yīng) (in concert with)的工作點(diǎn)開始下降。然后，輸出電壓V30在與輸入電流120的下降相呼 應(yīng)處開始上升。之后，輸出電壓V30在遲于工作點(diǎn)處達(dá)到峰值，并且然后開始關(guān)于該工作點(diǎn) 下降。即，通過高通濾波器34對通過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路33的積分電路積分的脈沖信號 進(jìn)行微分，其結(jié)果是輸出電壓V30在工作點(diǎn)的兩側(cè)振蕩。因而，輸出電壓V30也在工作點(diǎn)的 兩側(cè)振蕩。因此，與實(shí)施例6中的配置的情形相比，通過例如對輸出電壓V30的每個(gè)上下峰值 進(jìn)行采樣，本實(shí)施例允許增加第一與第二測量值之差(Δν)。SN比也因而增加，這是有利 的。如實(shí)施例6所示，在輸出電壓僅僅在工作點(diǎn)一側(cè)振蕩的情形下，第一與第二測量值之差 僅作為輸出電壓V30的兩工作點(diǎn)之差。相反，如本實(shí)施例，在輸出電壓V30在工作點(diǎn)兩側(cè)振 蕩的情形下，第一與第二測量值之差的大小為從工作點(diǎn)至其中一個(gè)峰值大約兩倍。結(jié)果，與 SN比一樣，從輸出電壓V30去除的信號成分增加了。在具體配置中，如圖18(a)所示，基于如下設(shè)置轉(zhuǎn)換電阻器R31 = 5ΜΩ、電容器 C31 = 14pF、電阻器 R32 = 2ΜΩ、電容器 C32 = 50pF、電阻器 R33 = 39ΜΩ、電阻器 R34 = 740ΜΩ、電容器C33 = 30pF、校正電阻器R35 = 400ΜΩ、電阻器R36 = 500ΜΩ、電容器C34 =200pF、電阻器 R37 = 500M Ω、電阻器 R38 = 40Μ Ω、電阻器 R39 = 250Μ Ω、電容器 C35 = 30pF和電容器C36 = 60pF，基準(zhǔn)頻率為2kHz的增益峰值上升。在本實(shí)施例的配置中，與實(shí)施例6中的情形一樣，為了檢測第二測量值，無需進(jìn)行 采樣和保持。因此，在操作處理部32中不需要采樣保持電路36，這是有利的。但是，從增加第一與第二次測量值之差的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選地，在輸出電壓V30的峰 值(下限值與上限值)附近分別設(shè)置第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間。但是，峰值的增益取 決于傳感器輸出處理部31的增益頻率特性。因此，在某些情形下，當(dāng)改變了取決于例如傳 感器輸出處理部31的組成部件的溫度特性的傳感器輸出處理部31的增益頻率特性時(shí)，輸 出電壓V30的峰值也會(huì)變化。輸出電壓V30的峰值的變化明顯承擔(dān)了第一與第二次測量值 之差的大小的變化。因此，在本實(shí)施例中，沿時(shí)間軸方向?qū)⒌谝徊蓸訒r(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè) 置在輸出電壓V30的峰值之前。結(jié)果，能夠?qū)⒂捎趥鞲衅鬏敵鎏幚聿?1的增益頻率特性的 改變而引起第一與第二次測量值之差的改變保持為盡量小。具體而言，如圖21所示，在傳感器輸出處理部31的增益頻率特性處于穩(wěn)定狀態(tài) 時(shí)，將第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置在輸出電壓V30的峰值之前。結(jié)果，可以將由于傳 感器輸出處理部31的增益改變而引起的測量值的改變保持為小于將第一采樣時(shí)間和第二 采樣時(shí)間設(shè)置在處于穩(wěn)定狀態(tài)中的輸出電壓V30的峰值的情形。以各個(gè)測量值位于規(guī)定目 標(biāo)精度范圍內(nèi)的方式來決定第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間從處于穩(wěn)定狀態(tài)中的輸出電壓 V30的峰值的移動(dòng)程度。在附圖的實(shí)例中，將LED6的脈沖發(fā)射的脈沖寬度設(shè)置為90 μ s，并 且從發(fā)射開始將第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間分別設(shè)置為80 μ s和200 μ S。如圖22(a)所示(在附圖中，穩(wěn)定狀態(tài)表示為“typ”，最大值表示為“max”，最小值表示為“min”)，由于例如LED驅(qū)動(dòng)電路18的溫度特性(參見圖30)，在給定范圍內(nèi)可以有 時(shí)改變輸入電流120的脈沖寬度。響應(yīng)于輸入電流120的脈沖寬度的變化，沿時(shí)間軸方向 的輸出電壓V3的峰值位置也改變，如圖22(b)的雙點(diǎn)劃線所表示的。因此，即使固定地設(shè) 置將采樣時(shí)間，第一與第二測量值也會(huì)呈現(xiàn)出變化。因而，在本實(shí)施例中，將定義輸入電流 120的脈沖寬度的LED驅(qū)動(dòng)電路18中的同一時(shí)鐘共享為(shared as)用于決定采樣時(shí)間的 時(shí)鐘。結(jié)果，在輸入電流120的脈沖寬度由于例如LED驅(qū)動(dòng)電路18的溫度特性而發(fā)生變 化之后，根據(jù)脈沖寬度來決定采樣時(shí)間。結(jié)果，可以抑制由于輸入電流120的脈沖寬度的變
化而產(chǎn)生的第一與第二測量值的變化。當(dāng)光電二極管PD接收光時(shí)，上述實(shí)施例已經(jīng)對假設(shè)傳感器電流IlO從該光電二極 管PD流到連接端Tin的配置進(jìn)行了說明。但是，實(shí)施例不限于此種配置，當(dāng)光電二極管PD 接收光時(shí)，其也可以是這樣一種配置傳感器電流IlO的流向相對于連接端Tin顛倒，以使 得傳感器電流IlO從連接端Tin流向光電二極管PD。在這種情形下，傳感器輸出處理部31 作為向光電二極管PD供應(yīng)傳感器電流IlO的電流源。具體而言，在這種情形下，電流-電 壓轉(zhuǎn)換電路2以如下方式配置校正晶體管Q31包括在連接端Tin與預(yù)定電位點(diǎn)Vcc之間 連接的P溝道M0SFET，并且與第一積分電路43的輸出相應(yīng)的電流從預(yù)定電位點(diǎn)Vcc流向連 接端Tin。結(jié)果，校正電阻器R5和校正晶體管Ql不是用于從光電二極管PD提取校正電流 121、122，而是用作將校正電流121、122供應(yīng)到光電二極管PD。其它特征和功能與實(shí)施例6相同。(實(shí)施例8)本實(shí)施例的煙傳感器A在外殼20中具有感測空間。此外，煙傳感器A還具有 LED (發(fā)光部)6、光電二極管(受光部)PD和電路模塊50。LED6向感測空間間歇地輸出脈沖 光。光電二極管PD布置在不入射來自發(fā)光部的直射光的位置處，并且將所接收的光轉(zhuǎn)換成 電流。基于來自光電二極管PD的輸入電流，電路模塊50以檢測感測空間中的煙的方式來 配置。當(dāng)煙流入煙傳感器A的感測空間中時(shí)，通過感測空間中的煙來漫射和反射來自LED6 的光，其結(jié)果增加了光電二極管PD所接收的來自LED6的光，并且增加了由該光電二極管PD 輸出的電流量。在這里例示的煙傳感器A中，電池用作電源。為了約束平均電力消耗并且 延長電池壽命，間歇地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖23所示，電路模塊50包括檢測處理部51和確定處理部52?；谕ㄟ^光電二 極管PD輸入的輸入電流，檢測處理部51獲得與感測空間中的煙濃度相對應(yīng)的檢測值。確 定處理部52設(shè)置在檢測處理部2之后，并且基于檢測值來確定有沒有煙。如圖23所示，檢測處理部51包括電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(I/V轉(zhuǎn)換電路)53，該電 流_電壓轉(zhuǎn)換電路53將通過輸入端輸入的輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓(其電壓值根據(jù)輸入 電流的波動(dòng)而進(jìn)行波動(dòng))，并且該電流_電壓轉(zhuǎn)換電路53輸出輸出電壓。此外，檢測處理部 51還包括電壓放大電路54，與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路53的輸出端相連并且放大輸出電壓； 以及AD轉(zhuǎn)換器55，將電壓放大電路54的輸出(下文稱為輸出電壓)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。AD轉(zhuǎn) 換器55采樣并且量化輸出電壓，從而提取數(shù)字值形式的輸出電壓的波動(dòng)成分(檢測值)，其 中該波動(dòng)成分通過光電二極管PD接收來自LED6的光而產(chǎn)生。在來自于光電二極管PD的 輸入端電流處于零狀態(tài)的情況下，上述配置中的檢測處理部51將輸出電壓的瞬時(shí)值用作工作點(diǎn)，并且基于該工作點(diǎn)將與輸入電流的波動(dòng)相應(yīng)的輸出電壓的變化量輸出到隨后的確 定處理部52作為檢測值。確定處理部52具有存儲(chǔ)裝置56，用于存儲(chǔ)如下確定標(biāo)準(zhǔn)。確定處理部52還具有 確定電路57，作為基于AD轉(zhuǎn)換器55的輸出(檢測值)來檢測感測間中有沒有煙的確定裝 置。確定電路57通過將檢測值與存儲(chǔ)裝置56中的預(yù)定確定標(biāo)準(zhǔn)相比較，來確定感測室中 有沒有煙。如圖24所示，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置56中的確定標(biāo)準(zhǔn)包括預(yù)先建立的基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(與感 測空間中無煙的狀態(tài)的檢測值相對應(yīng))，以及設(shè)置為高于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，作為火 災(zāi)判據(jù)。確定標(biāo)準(zhǔn)包括狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置為低于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)且用作除了火災(zāi)以外的預(yù) 定操作狀態(tài)的判據(jù)。確定電路57通過比較檢測值與每個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)之間的大小關(guān)系來同時(shí) 確定操作狀態(tài)和有沒有火災(zāi)二者。在本實(shí)施例中，狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)置為高于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的污染確定標(biāo)準(zhǔn)，并且該 污染確定標(biāo)準(zhǔn)是用于確定感測空間中有沒有污染的判據(jù)，作為工作狀態(tài)。具體而言，確定電 路57通過將檢測值與每個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定該確定值所落入的區(qū)域，如圖25 (Si)所 示。當(dāng)檢測值落入等于或大于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域B (S3:是)時(shí)(參見圖24)，確定電路57 確定感測空間中有煙(煙濃度達(dá)到能夠被認(rèn)為是火災(zāi)的程度)。當(dāng)檢測值落入等于或大于 污染確定標(biāo)準(zhǔn)但是小于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域C(S4 是)時(shí)(參見圖24)，確定電路57確定 感測空間中有污染。在本實(shí)施例中，狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)還包括故障確定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置為低于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)且用于 確定煙傳感器A的故障的判據(jù)，作為操作狀態(tài)。當(dāng)檢測值落入等于或大于故障確定標(biāo)準(zhǔn)但 是小于污染確定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域A(S2:是)時(shí)(參見圖24)，確定電路57確定狀態(tài)正常。當(dāng)檢 測值落入小于故障確定標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域D(S4:否)時(shí)(參見圖24)，確定電路57確定發(fā)生了故 障。結(jié)果，當(dāng)檢測值由于例如光學(xué)系統(tǒng)中的異常而位于正常范圍以外時(shí)，能夠確定已經(jīng)發(fā)生 了故障。只基于確定電路57的確定不會(huì)發(fā)出警報(bào)等。反之，在檢測值落入?yún)^(qū)域A至D的情 況下，確定電路57對區(qū)域A至D操作各種計(jì)數(shù)器，以使得在計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值的時(shí)間點(diǎn)發(fā)
出警報(bào)等。在具體說明中，只要確定電路57確定檢測值落入?yún)^(qū)域B，確定電路57就操作用于 火災(zāi)確定的計(jì)數(shù)器(S5)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值(S6 是)時(shí)，確定電路57確認(rèn)有煙的確定， 并且開始火災(zāi)警報(bào)發(fā)出(S7)。如果檢測值落入?yún)^(qū)域D，只要確定電路57確定檢測值落入?yún)^(qū) 域D，確定電路57就操作用于故障確定的計(jì)數(shù)器(S8)。如果計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值(S9:是) 時(shí)，確定電路57確認(rèn)有故障的確定，并且開始故障警報(bào)發(fā)出(S7)。如果檢測值落入?yún)^(qū)域C，只要確定電路57確定檢測值落入?yún)^(qū)域C，確定電路57就 操作用于污染確定的計(jì)數(shù)器(Sll)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值(S12 是)時(shí)，確定電路57判定 有污染的確定，并且存儲(chǔ)裝置56中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)被校正到更高的標(biāo)準(zhǔn)(S13)。在煙傳感 器A中，來自LED6的光不僅通過流入感測空間的煙來漫射和反射，而且還通過沉積在感測 空間的內(nèi)周表面的污染(諸如灰塵等)來漫射和反射，并且通過光電二極管PD接收來自 LED6的光。在這些情形下檢測值也變大了，因此，當(dāng)確定感測空間中附著污染時(shí)，通過提高 火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)來校正，以這種方式阻止由于因污染而增加的檢測值而引起的錯(cuò)誤警報(bào)。這里，根據(jù)檢測值相對于污染確定標(biāo)準(zhǔn)的超過量來決定火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)的校正量(提高量)(檢 測值與污染確定標(biāo)準(zhǔn)之差)。在預(yù)定周期(例如，8秒周期)內(nèi)通過確定電路57來進(jìn)行檢測值與每個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn) 之間的比較(Si)。但是，由于污染不會(huì)很快地附著在感測空間中，因此，每個(gè)校正周期(例 如1小時(shí))建立之前都預(yù)先進(jìn)行一次檢測值是否落入?yún)^(qū)域C的確定。在除了校正周期以外 的時(shí)間，即使確定該檢測值落入?yún)^(qū)域C，也不操作用于污染確定的計(jì)數(shù)器，并且將狀態(tài)確定 為正常。此外，如果檢測值在校正周期期間落入?yún)^(qū)域C以外，通過向下計(jì)數(shù)減小用于污染確 定的計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值。確定電路57在每個(gè)校正周期都檢查有沒有污染(即檢測值是否 落入?yún)^(qū)域C)。如果確定電路57在頻率等于或大于規(guī)定值(例如10次中有8次)的情況下 確定有污染(即檢測值落入?yún)^(qū)域C)，則將存儲(chǔ)裝置56中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到較高的標(biāo) 準(zhǔn)。當(dāng)在本實(shí)施例中確定電路57確定有煙時(shí)，通過使得由確定電路57 (下文稱為確定 周期)來比較的每個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)和檢測值的周期比穩(wěn)定狀態(tài)中的確定周期短，從而使得由于 煙流入感測空間至火災(zāi)警報(bào)發(fā)出而逝去(elapse)的時(shí)間縮短。即，當(dāng)檢測值落入?yún)^(qū)域B時(shí)， 一旦用于火災(zāi)確定的計(jì)數(shù)器的開始操作，就將確定周期修改成更短的周期(例如從8秒周 期變成4秒周期)。在具體實(shí)例中，可以使用能夠從0計(jì)到(count) 5的計(jì)數(shù)器作為用于火災(zāi)確定的計(jì) 數(shù)器，使得當(dāng)檢測值落入?yún)^(qū)域B時(shí)，確定周期變短，由此計(jì)數(shù)值從“0”變?yōu)椤?”。在這種情形 下，當(dāng)確定值在下一個(gè)確定期間落入?yún)^(qū)域B時(shí)，開始火災(zāi)警報(bào)發(fā)出，由此計(jì)數(shù)值從“ 1”變?yōu)?“2”，并且當(dāng)確定值在下一個(gè)確定中落入?yún)^(qū)域B時(shí)，由此計(jì)數(shù)值從“2”變?yōu)椤?”。之后，在檢 測值落入?yún)^(qū)域B期間的時(shí)間段，維持計(jì)數(shù)值為“3”，而如果檢測值落入?yún)^(qū)域B以外，則在每次 確定將計(jì)數(shù)值依序(sequentially)變?yōu)椤?”、“5”和“0”。在計(jì)數(shù)值是“4”或“5”時(shí)，連續(xù) 火災(zāi)警報(bào)發(fā)出。當(dāng)計(jì)數(shù)值歸“0”時(shí)，終止火災(zāi)警報(bào)發(fā)出并且將確定周期恢復(fù)到原始確定周 期(例如從4秒周期修改為8秒周期)。確定電路57也作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算裝置，該標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算裝置利用基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和火災(zāi)確定標(biāo) 準(zhǔn)(污染確定標(biāo)準(zhǔn)和故障確定標(biāo)準(zhǔn))中的至少一個(gè)來計(jì)算狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)，并且將所計(jì)算的 狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置56中。具體而言，作為確定標(biāo)準(zhǔn)，例如在出廠之前僅預(yù)先確 定基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，并且通過確定電路57自動(dòng)計(jì)算狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)(污染確定標(biāo)準(zhǔn) 和故障確定標(biāo)準(zhǔn))。這里，假設(shè)將污染確定標(biāo)準(zhǔn)定義為(ADF-ADO) /4+AD0，其中ADO是基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，ADF是 火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)；并且假設(shè)將故障確定標(biāo)準(zhǔn)定義為(ADO)/2。按照這種方式，無需分別設(shè)置火 災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)和故障確定標(biāo)準(zhǔn)，并且因而可減少設(shè)置確定標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)擔(dān)，這是有利的。如上所 述，在利用火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算污染確定標(biāo)準(zhǔn)的情形下，基于對有污染的確定的確認(rèn)，污染確 定標(biāo)準(zhǔn)也隨著火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)的校正一起被校正。這樣當(dāng)感測空間被污染時(shí)，就沒有必要校 正污染確定標(biāo)準(zhǔn)，這是有利的。即，當(dāng)基于判定有火災(zāi)的確定來提高火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，自動(dòng) 校正基于火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)而計(jì)算的污染確定標(biāo)準(zhǔn)。此外，例如在根據(jù)煙傳感器A的安裝環(huán)境 來修改污染確定標(biāo)準(zhǔn)和故障確定標(biāo)準(zhǔn)方面，能夠較靈活地設(shè)置污染確定標(biāo)準(zhǔn)和故障確定標(biāo) 準(zhǔn)。污染確定標(biāo)準(zhǔn)和故障確定標(biāo)準(zhǔn)的定義不限于上述實(shí)例。通常，檢測值的大小從例如電路構(gòu)成成分的溫度特性開始呈現(xiàn)出大約10%的改變。因此，優(yōu)選地，故障確定標(biāo)準(zhǔn)不大 于基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的80%，從而防止由于上述變化的影響而發(fā)生的故障確定。確定電路57的確定結(jié)果被發(fā)送到警報(bào)發(fā)出電路(未示出)，并且基于火災(zāi)的發(fā)生 (即基于有煙的確定)或者基于故障確定(即基于故障發(fā)生的確定)，通過適當(dāng)方法通知 該確定結(jié)果。煙傳感器A也可以以將上述確定結(jié)果發(fā)送到外部設(shè)備諸如家用信息板(home information panel) 的^fJ^HSiE。在上述配置中，通過比較檢測值與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置56中的多個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)，通過確 定電路57，每次一個(gè)地(once each)進(jìn)行確定感測空間中有沒有煙的過程和確定操作狀 態(tài)的過程。結(jié)果，相對(vis-a-vis)分別執(zhí)行用于火災(zāi)確定的過程和用于確定操作狀態(tài)的 過程(感測空間中有沒有污染和有沒有故障)的傳統(tǒng)情形，可以縮短處理時(shí)間。此外，在 確定電路57中，如果基于對每個(gè)預(yù)定的校正周期檢查有沒有污染，確定頻率等于或大于 規(guī)定值時(shí)有污染，則將火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到更高的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果，與在每次有沒有煙的確定 時(shí)必須從檢測值減去污染狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)配置相比，能夠降低校正頻率，并且與校正有關(guān)的 (associated to)計(jì)算過程的數(shù)量可以更少。結(jié)果，相對傳統(tǒng)情形，在防止發(fā)生由于感測空 間中的污染的錯(cuò)誤警報(bào)的同時(shí)，能夠減少確定感測空間中有沒有煙所需的過程數(shù)。傳統(tǒng)的煙傳感器包括對除了火災(zāi)確定以外的各種確定(故障確定、污染確定等 等)分別使用個(gè)別電路的配置。相反，本實(shí)施例中的電路配置比這種傳統(tǒng)配置簡單。這樣 會(huì)導(dǎo)致具有更少的電力消耗的更小的煙傳感器A，這是有利的。如上所述，感測空間中污染的確定不限于在預(yù)先建立的每個(gè)校正周期進(jìn)行。例如 基于周期性視察(inspection)煙傳感器A可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)確定污染，從而使得在頻率 等于或大于規(guī)定值的情況下，如果確定有污染，則將存儲(chǔ)裝置56中的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到 更高的標(biāo)準(zhǔn)。(實(shí)施例9)在本實(shí)施例中，說明使用具有在如下實(shí)施例中說明的配置的電路模塊煙傳感器的 結(jié)構(gòu)。如圖26所示，本實(shí)施例的煙傳感器連附到天花板等，并且包括煙檢測主 體(body)62，其中，窗紗60，設(shè)置有多個(gè)氣孔(air hole)，覆蓋煙檢測室61 ；電路板 (board) 63 ；以及光盤狀(disc-like)主體64。投光(project)元件、受光元件和其它電子 部件(未示出)放置在電路板63上。主體64容納整個(gè)煙檢測主體62和電路板63，因此主 體64能夠呈現(xiàn)出幾乎規(guī)則的外觀。在圖26(b)中，從下向上(downside up)(即與將其連 附到天花板表面的方向相反)描述煙傳感器A。主體64包括基底65和覆蓋件66。在覆蓋件66的外周部分，通過十字形 (cirss-cross)條(bar) 67，形成多個(gè)開口 68。在主體64內(nèi)，煙檢測主體62與電路板63 — 體地裝配(integrally)。煙檢測主體62可以設(shè)置在電路板63的頂面(天花板表面一側(cè)) 或地面上。下面參照圖27說明煙檢測室61的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖27中，窗紗60描述為虛線，并 且省略電路板63。投光單元70布置在煙檢測室61的外周。受光單元80布置在無法被來自投光單 元70的光直接射到的外周位置上。在投光單元70中，作為發(fā)光部的投光元件(LED)71裝于電路板63上的投射覆蓋件72中。在受光單元80中，作為受光部的受光元件(光電二極 管)81裝于電路板63上的受光覆蓋件82中。投射覆蓋件72和受光覆蓋件82與下面描述 的一起迷宮壁90、光阻擋壁100等一體地形成在光學(xué)基底110上。光發(fā)射覆蓋件72具有向煙檢測室61的內(nèi)部打開的投射窗73。受光覆蓋件82具 有向煙檢測室61的內(nèi)部打開的受光窗73。出射到投射窗73的光的光軸與入射到投射窗 73上的光的光軸兩者與光學(xué)基底110的內(nèi)部底面基本平行。投光單元70配置為以來自投光元件71的光基本上經(jīng)過投射窗73和煙檢測室61 的中心且到達(dá)位于相對側(cè)上的迷宮壁91的方式將光投到由投射窗73和光阻擋壁100限定 的投射區(qū)(由實(shí)線201、201圍住的區(qū)域)。受光單元80配置為從由受光窗83和光阻擋壁 100限定的受光區(qū)(由實(shí)線202、202圍住的區(qū)域)接收光。投射區(qū)和受光區(qū)在煙檢測室61的中心基本上重疊，煙感測區(qū)域203形成在重疊部 分中。即，煙檢測室61配置為當(dāng)來自投光單元70的光照射到流入煙感測區(qū)域203的煙上 時(shí)，受光單元80接收被煙散射(scattered)的光，并且將得到的光接收信號發(fā)送到電路模 塊，因而區(qū)別火災(zāi)的發(fā)生。光阻擋壁100設(shè)置為保護(hù)受光單元80不受來自投光單元70的直射光照射，并且 基本上形成在由投光單元70和受光單元80形成的短弧(short arc) 204的區(qū)域的中心位 置，以此方式從后者的外周向內(nèi)突入煙檢測室61。多個(gè)迷宮壁90基本上形成為平板狀，貫穿(across)煙檢測室61的整個(gè)高度方向 (垂直方向)從光學(xué)基底110的內(nèi)部底面開始豎直設(shè)置。在位于每兩個(gè)迷宮壁90之間的各 個(gè)間隙中，在迷宮壁90的外周側(cè)的端部(下文稱為外端部；相對側(cè)上的端部稱為內(nèi)端部)， 該迷宮壁90形成煙流入開口 120。迷宮壁90還具有阻擋環(huán)境光的功能，從而防止由于射到煙檢測室61中的環(huán)境光 而引起的煙檢測功能不穩(wěn)定。通過連結(jié)短弧204與煙檢測室61的中心的中心線Li，基于煙 檢測室61的內(nèi)部劃分，迷宮壁90被劃分成在受光單元一側(cè)的區(qū)域中的投光側(cè)迷宮壁91和 在投光單元一側(cè)的區(qū)域中的受光側(cè)迷宮壁92。在受光側(cè)迷宮壁92防止環(huán)境光射到受光單 元80的同時(shí)，投光側(cè)迷宮壁91接收來自投光單元70的直射光。投光側(cè)迷宮壁91和受光側(cè)迷宮壁92具有不面對(face)煙檢測室61的中心的內(nèi) 端部910、920，但是穿過各個(gè)內(nèi)端部910、920彼此面對。即，投光側(cè)迷宮壁91的內(nèi)端部910 為逆時(shí)針方向，而受光側(cè)迷宮壁92的內(nèi)端部920為順時(shí)針方向。結(jié)果，投光側(cè)迷宮壁91和 受光側(cè)迷宮壁92在阻擋環(huán)境光的同時(shí)允許煙流入，其中環(huán)境光在迷宮壁91、92的外壁面 913、923處經(jīng)由煙流入開口 120闖入。投光側(cè)迷宮壁91形成為這樣如下尺度(dimension)， 即使得其內(nèi)端部910無法闖入到受光區(qū)。在這種結(jié)構(gòu)中，投光側(cè)迷宮壁91的內(nèi)壁面912接收來自投光單元70直射光，并 且使煙感測區(qū)域203橫穿(cross)。輻射到內(nèi)壁面912上的光比受光單元80進(jìn)一步向 外反射，射到相鄰的迷宮壁91的外壁面913，并且出射到煙檢測室61，經(jīng)由煙流入通道 (channel) 121，沿與煙相對的方向。因此，即使當(dāng)光橫穿煙感測區(qū)域203時(shí)被投光側(cè)迷宮壁 91反射，來自投光單元70直射光沒有反射到受光區(qū)。此外，直射光隨著光強(qiáng)度的衰減出射 到外部。在圖27中，射到投光側(cè)迷宮壁91上且出射到外部的光的軌道(trajectory)由實(shí) 線205表示。
相反，受光側(cè)迷宮壁92的內(nèi)壁面922面向投光單元70的側(cè)面。因此，在假想來自 受光單元80的光照向受光側(cè)迷宮壁92的情形下，將會(huì)使這些光來到(let out)煙檢測室 61的外面，通過對相鄰的受光側(cè)迷宮壁92的反射，以類似于投光側(cè)迷宮壁91反射的方式。 即，通過以上述方式安排(arrange)受光側(cè)迷宮壁92，能夠防止受光單元80接收外部光。 在圖27中，射到受光側(cè)迷宮壁92上的假想(hypothetical)軌道由實(shí)線206表示。受光側(cè)迷宮壁92的內(nèi)壁面922面向投光單元70。因此，即使例如在投光側(cè)迷宮壁 91的內(nèi)端部910處分散的光被照射到受光側(cè)迷宮壁92，也會(huì)使結(jié)果得到的反射光來到煙檢 測室61的外面。在圖27中，基于射到投光側(cè)迷宮壁91上而分散的光的軌道由實(shí)線207表示 ο因而，能夠防止投光單元70投射的多余(unwanted)光和外部光二者都變成雜散 光(stray light)，其中該雜散光通過以上述方式安排投光側(cè)迷宮壁和受光側(cè)迷宮壁91、 92，被directed到煙檢測室61內(nèi)側(cè)的受光區(qū)和/或受光單元80。上述配置使適當(dāng)?shù)臒熌?夠流入，在提供(afford)適當(dāng)光保護(hù)(shielding)的同時(shí)。能夠配置煙檢測室61，作為少 量雜散光能夠在其中找到它的路徑。作為本實(shí)施例中的煙傳感器A，特別地，難以形成復(fù)雜形狀的迷宮壁，成形為波浪 (chevron)狀等，在煙檢測室61中。同樣地，難以使多余光的光強(qiáng)度通過光反射而衰減，這 是由于煙檢測室61的內(nèi)部的小尺度。因此，盡管可能會(huì)出現(xiàn)在平板狀迷宮的排列(array) 中，但是通過使用上述配置，能夠減少雜散光的出現(xiàn)。配置不限于上述一種，投光側(cè)迷宮壁91的內(nèi)端部910可以為順時(shí)針方向，從而使 得投光側(cè)迷宮壁和受光側(cè)迷宮壁91、92都是順時(shí)針方向。 上述煙檢測室61的內(nèi)部配置也可以用于煙傳感器A中，在煙傳感器A中，將煙檢 測室61布置為以主體64的形式(從而向下突出，如果煙檢測室61附于天花板上)突出， 如圖28所示。在該煙傳感器A中，包括有煙檢測室61和窗紗60的煙檢測主體62突出地 布置在光盤狀主體64的中心。通過用突出件(projector)69覆蓋來保護(hù)煙檢測主體62。 突出件69在其外周具有多個(gè)開口，使得煙能夠經(jīng)由開口 690流入煙檢測室61。(實(shí)施例10)本實(shí)施例中的煙傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例9中說明的煙傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例9中，具體而言，光阻擋壁100是這樣一種結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，光阻擋主 體101延伸地設(shè)置在分離壁102 (partition wall)上，隔斷壁102從煙檢測室61的外周 依次向內(nèi)延伸，以這種方式允許將煙分離。相反，本實(shí)施例的光阻擋主體101，被構(gòu)造成 (structured)豎直地設(shè)置在其自身上，在煙檢測室61中，在沒有從分離壁延伸的情況下。光阻擋主體101位于投射窗73與受光窗83之間，并且主要限制受光區(qū)和投射區(qū)， 如圖29所示。投射區(qū)域限于由實(shí)線200、201劃界(delimit)的區(qū)域，以通過預(yù)定角度，從 投射窗73的開口寬度開始在投射軸L2的中心周圍伸展(spread)。但是，這里，光阻擋主 體101阻擋直射光，其結(jié)果就是投射區(qū)收窄至(narrowed to)實(shí)線201、201的區(qū)域內(nèi)。通 過光阻擋主體101同樣收窄受光區(qū)。光阻擋主體101還具有進(jìn)一步反射并且衰減來自投光單元70的直射光的強(qiáng)度，以 及返回在煙檢測室61反射的光的功能。為此，在光阻擋主體101上形成各種反射表面。特別地，與投射窗73相對的光阻擋表面103是反射來自投光單元70的直射光的表面。如圖29所示，光阻擋表面103稍向外打開，瞄準(zhǔn)投射窗73的前面。換言之，光阻擋 表面103與投光單元70的投射軸L2形成鈍角(obtuseangle)。結(jié)果，將射到光阻擋表面 103的直射光向短弧110的區(qū)域反射。在圖29中，參考數(shù)字208表示射到光阻擋表面103 上的光的軌道。在光阻擋表面103與投射軸L2之間形成的角θ面向煙流入通道121，煙流入通 道121由投射覆蓋件72的側(cè)壁74和短弧110的側(cè)面上的迷宮壁93形成，如圖29所示的 實(shí)例中。在投光單元70與受光單元80兩側(cè)的窄區(qū)域收集反射光，其結(jié)果是光在該窄空間 內(nèi)被重復(fù)地反射。因而能夠衰減光的強(qiáng)度。在煙流入通道121內(nèi)重復(fù)反射的光最后被出射 到煙檢測室61，或者表現(xiàn)出(rendered)弱，如果被留在(detain)煙檢測室61。結(jié)果，能夠 減少源自(derivefrom)被反射到光阻擋主體101上的光的雜散光。期望實(shí)現(xiàn)與本實(shí)施例相似的效果，也通過利用與本實(shí)施例中的光阻擋主體101相 同的配置(光阻擋表面103)，在光阻擋主體101延伸地設(shè)置在分離壁102上的情況下，在使 用光阻擋壁100的情形下，如實(shí)施例9所示。在圖29的實(shí)例中，附圖示出反射到光阻擋表面103上的光的軌道，射到迷宮壁93 的內(nèi)端部930，并且返回光阻擋主體101的另一反射表面104。在附圖的實(shí)例中，這返回的 反射光被指引到受光單元80的前面。但是，那些光也在各個(gè)地點(diǎn)(site)反射，其結(jié)果是其 光強(qiáng)度充分地減弱了，從而實(shí)質(zhì)上沒有對受光單元80的正常光接收造成問題。在平衡煙流 入方面，反射表面104優(yōu)選位于角處，使得反射到其上的光被引導(dǎo)到煙檢測室61的外面。光阻擋表面103也具有附屬表面105，延伸到被投射窗73限定的投射區(qū)的外面。因 此，在沒有泄露的情況下，能夠阻擋直射光，而被反射的入射光隨后進(jìn)一步在附屬表面105 被反射。因而能夠衰減光強(qiáng)度。其它特征和功能與實(shí)施例9相同。在以上各個(gè)實(shí)施例中說明的特征能夠用于適當(dāng)?shù)慕M合中。
權(quán)利要求
1.一種煙傳感器，包括 發(fā)光部；受光部；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路； 電流源；以及 確定處理部，其中，所述發(fā)光部以預(yù)定感測周期向感測空間輸出脈沖光，所述受光部布置在不被來自所述發(fā)光部的直射光射到，但是被來自所述發(fā)光部的被流 入所述感測空間的煙漫射和反射的光射到的位置處，所述電流源使大小與受光強(qiáng)度相對應(yīng)的傳感器電流在所述受光部中流動(dòng)， 所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有轉(zhuǎn)換部，所述轉(zhuǎn)換部將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓且從輸 出端輸出所述輸出電壓，并且所述輸入電流被輸入到與所述受光部連接的所述轉(zhuǎn)換部的輸 入端，所述確定處理部基于所述輸出電壓來確定所述感測空間中有沒有煙， 所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有低頻校正裝置，以及所述低頻校正裝置提取所述輸出電壓中的低頻成分，使大小與該低頻成分相應(yīng)的校正 電流流動(dòng)，并且使用所述校正電流與所述輸入電流的組合電流作為所述傳感器電流，從而 以所述校正電流減小所述輸入電流，其中所述低頻成分不大于或等于截止頻率，所述截止 頻率低于在所述受光部接收來自所述發(fā)光部的光時(shí)生成的脈沖檢測信號的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙傳感器，其中，所述傳感器電流是從所述受光部流入所述 輸入端的電流，并且所述低頻校正裝置從所述受光部提取大小與所述校正電流相對應(yīng)的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙傳感器，其中，所述傳感器電流是從所述轉(zhuǎn)換部流入所述 受光部的電流，并且所述低頻校正裝置向所述受光部供應(yīng)大小與所述校正電流相對應(yīng)的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙傳感器，其中，所述低頻校正裝置包括第一反饋電路與校 正晶體管，所述第一反饋電路輸出低頻成分不大于或等于第一截止頻率的輸出電壓，其中所述第 一截止頻率低于所述檢測信號的頻率，并且所述校正晶體管插入在預(yù)定的電位點(diǎn)與所述輸入端之間，并且控制端連接到所述第一 反饋電路的輸出，由此，使大小與所述第一反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙傳感器，其中，所述低頻校正裝置包括第二反饋電路和校 正電阻器，所述第二反饋電路輸出的所述輸出電壓的電壓與不大于或等于第二截止頻率的低頻 成分相對應(yīng)，其中所述第二截止頻率低于所述檢測信號的頻率，并且所述校正電阻器插入在所述第二反饋電路的輸出與所述輸入端之間，并且使大小與所 述第二反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙傳感器，其中，所述低頻校正裝置包括第一反饋電路和校 正晶體管，所述第一反饋電路輸出低頻成分不大于或等于第一截止頻率的輸出電壓，其中所述第 一截止頻率低于所述檢測信號的頻率，并且所述校正晶體管插入在預(yù)定的電位點(diǎn)與所述輸入端之間，并且控制端連接到所述第一 反饋電路的輸出，由此，使大小與所述第一反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙傳感器，其中，所述低頻校正裝置包括第二反饋電路和校 正電阻器，所述第二反饋電路輸出的所述輸出電壓的電壓與不大于或等于第二截止頻率的低頻 成分相對應(yīng)，其中所述第二截止頻率低于所述檢測信號的頻率，并且所述校正電阻器插入在所述第二反饋電路的輸出與所述輸入端之間，并且使大小與所 述第二反饋電路的輸出相應(yīng)的校正電流流動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路具有頻率切換裝置，并且所述頻率切換裝置在所述感測周期將所述第一截止頻率切換為低于所述第二截止頻 率，而在除了所述感測周期以外的其它周期將所述第一截止頻率切換為高于所述第二截止頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路具有積分電路，所述積分 電路輸出所述輸出電壓的積分值成分，所述頻率切換裝置包括采樣保持電路，所述采樣保持電路具有插入在所述積分電路的 輸出與所述校正晶體管的控制端之間的第一開關(guān)，并且在所述感測周期，所述頻率切換電路斷開所述第一開關(guān)，從而操作所述采樣保持電路， 并且將保持的所述積分電路的輸出電壓施加到所述校正晶體管的控制端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙傳感器，其中，第二開關(guān)連接在所述轉(zhuǎn)換部的輸出端與輸 入端之間，并且在所述第一開關(guān)接通時(shí)，所述第二開關(guān)接通。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙傳感器，其中，所述第一開關(guān)的斷開電阻值設(shè)置為小于所 述預(yù)定的電位點(diǎn)與所述校正晶體管的控制端之間的電阻值。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路具有積分電路，所述積 分電路輸出所述輸出電壓的積分值成分；所述頻率切換裝置包括低通濾波電路，所述低通濾波電路具有電容器、電阻器和第三 開關(guān)的并聯(lián)電路；所述電容器連接在所述預(yù)定的電位點(diǎn)與所述校正晶體管的控制端之間； 所述并聯(lián)電路連接在所述校正晶體管的控制端與所述積分電路的輸出之間；以及 在所述感測周期，所述頻率切換裝置斷開所述第三開關(guān)，從而操作所述低通濾波電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路具有積分電路，所述積 分電路具有由第一電阻器和電容器確定的時(shí)間常數(shù)；所述頻率切換裝置包括第二電阻器和第四開關(guān)的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路與所述第一 電阻器并聯(lián)連接；并且在所述感測周期，所述頻率切換裝置斷開所述第四開關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙傳感器，其中，所述第二反饋電路包括第二有源濾波器，所述第二有源濾波器輸出與所述輸入電流反相的電壓，并且所述第一反饋電路包括第一有源濾波器，所述第一有源濾波器輸出與所述輸入電流同 相的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙傳感器，其中，所述第二反饋電路包括第二有源濾波器， 所述第二有源濾波器輸出與從所述轉(zhuǎn)換部向所述受光部供應(yīng)的電流同相的電壓；以及所述第一反饋電路包括第一有源濾波器，所述第一有源濾波器輸出與從所述轉(zhuǎn)換部向 所述受光部供應(yīng)的電流反相的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的煙傳感器，其中，所述校正晶體管設(shè)置為多個(gè)； 所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括多個(gè)選擇開關(guān)和開關(guān)控制電路；所述選擇開關(guān)插入到所述輸入端與各個(gè)所述校正晶體管之間；以及 所述開關(guān)控制電路以接通的選擇開關(guān)的數(shù)量隨著所述第一反饋電路的輸出變大而增 多的方式，根據(jù)所述第一反饋電路的輸出來控制所述選擇開關(guān)的接通和斷開。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路和所述第二反饋 電路共享運(yùn)算放大器；所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括模式切換裝置，所述模式切換裝置在所述第一反饋電路 中利用所述運(yùn)算放大器的操作模式與所述第二反饋電路中利用所述運(yùn)算放大器的操作模 式之間進(jìn)行切換。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的煙傳感器，其中，所述第一反饋電路的電源電壓設(shè)置 為高于其它電路的電源電壓。
19.一種煙傳感器，包括 發(fā)光部；受光部；傳感器輸出處理部；以及 運(yùn)算處理部，其中，所述發(fā)光部向感測空間間歇地輸出脈沖光；所述受光部布置在不被來自所述發(fā)光部的直射光射到，但是被來自所述發(fā)光部的被流 入所述感測空間的煙漫射和反射的光射到的位置處；所述受光部接收光且將所述光轉(zhuǎn)換成 電流；所述傳感器輸出處理部將通過所述受光部輸入的輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓； 所述運(yùn)算處理部基于所述輸出電壓來確定所述感測空間中有沒有煙； 當(dāng)所述輸入電流波動(dòng)時(shí)，所述傳感器輸出處理部根據(jù)波動(dòng)量而瞬間改變所述輸出電壓 的瞬時(shí)值；所述運(yùn)算處理部具有檢測裝置和確定裝置；所述檢測裝置在第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間檢測所述輸出電壓的瞬時(shí)值，作為各個(gè) 測量值，其中所述第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置為對于所述輸入電流的所述輸出電壓 的瞬態(tài)響應(yīng)周期；所述確定裝置通過將預(yù)定閾值與由所述檢測裝置檢測的兩個(gè)測量值之間的差值進(jìn)行 比較，來檢測所述感測空間中有沒有煙；以及所述第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間被設(shè)置為能夠得出所述兩個(gè)測量值之差。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的煙傳感器，其中，所述傳感器輸出處理部具有帶通裝置； 所述帶通裝置在根據(jù)來自所述發(fā)光部的光的脈沖寬度決定的頻率帶處生成增益峰值；所述傳感器輸出處理部輸出所述輸出電壓作為在工作點(diǎn)的正負(fù)側(cè)之間振蕩的信號，所 述工作點(diǎn)是在所述受光部未接收來自所述發(fā)光部的光的狀態(tài)下的瞬時(shí)值；以及 所述檢測裝置分別檢測所述工作點(diǎn)兩側(cè)的測量值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煙傳感器，其中，所述帶通裝置具有積分電路和微分電路， 所述積分電路對所述輸入電流進(jìn)行積分，所述微分電路對所述積分電路的輸出進(jìn)行微分。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煙傳感器，其中，來自所述發(fā)光部的光的脈沖寬度與所述 第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間基于同一時(shí)鐘來確定。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的煙傳感器，其中，所述第一采樣時(shí)間和第二采樣時(shí)間設(shè)置 為在所述輸出電壓的瞬時(shí)值峰值之前。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的煙傳感器，其中，所述運(yùn)算處理部在所述發(fā)光部輸出光之 前的預(yù)備周期讀出所述輸出電壓的瞬時(shí)值作為預(yù)備值，并且如果所述預(yù)備值不在預(yù)先決定 的正常范圍內(nèi)則不執(zhí)行所述確定裝置的確定。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的煙傳感器，其中，所述傳感器輸出處理部被間歇地驅(qū)動(dòng)，并 且所述發(fā)光部在所述傳感器輸出處理部的驅(qū)動(dòng)期間輸出光。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的煙傳感器，其中，所述檢測裝置包括AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn) 換器將所述瞬時(shí)值量化，從而獲得包括數(shù)字值的測量值。
27.一種煙傳感器，包括 發(fā)光部；受光部；檢測處理部；以及 確定處理部，其中，所述發(fā)光部將光間歇地輸出到感測空間中，所述受光部布置在不被來自所述發(fā)光部的直射光射到，但是被來自所述發(fā)光部的被流 入所述感測空間的煙漫射和反射的光射到的位置，所述檢測處理部基于所述受光部處的受光強(qiáng)度而獲得與所述感測空間中的煙濃度相 對應(yīng)的檢測值，所述確定處理部基于所述檢測值來確定有沒有火災(zāi)，所述確定處理部具有存儲(chǔ)裝置和確定裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)多個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)，并且所 述確定裝置將所述檢測值與所述確定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，所述確定標(biāo)準(zhǔn)包括基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)，所述基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)與處于所述感測空間中無煙的狀態(tài)下的檢測值相對應(yīng)，所述火災(zāi)確定標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)置為高于所述基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)并且構(gòu)成火災(zāi)的判據(jù)，所述狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為低于所述火災(zāi) 確定標(biāo)準(zhǔn)，并且利用所述基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和所述火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)來計(jì)算所述狀態(tài)確定 標(biāo)準(zhǔn)，以及如果所述檢測值等于或高于所述火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則所述確定裝置確定有火災(zāi)；如果所 述檢測值小于所述火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則所述確定裝置根據(jù)所述檢測值與所述狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)之間的大小關(guān)系來確定預(yù)定操作狀態(tài)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的煙傳感器，其中，所述狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)置為低于所述 基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的故障確定標(biāo)準(zhǔn)；以及如果所述檢測值小于所述故障確定標(biāo)準(zhǔn)，則所述確定裝置確定操作狀態(tài)為故障。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的煙傳感器，其中，所述故障確定標(biāo)準(zhǔn)利用所述基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來 計(jì)算。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的煙傳感器，其中，所述狀態(tài)確定標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)置為高于所述 基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的污染確定標(biāo)準(zhǔn)；如果所述檢測值等于或大于所述污染確定標(biāo)準(zhǔn)并且小于所述火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)，則所述確 定裝置確定所述操作狀態(tài)為在所述感測空間中有污染；并且基于在預(yù)定時(shí)間有沒有污染的 確認(rèn)，如果確定污染以等于或大于規(guī)定值的頻率出現(xiàn)，則所述確定裝置將所述存儲(chǔ)裝置中 的火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)校正到較高的標(biāo)準(zhǔn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的煙傳感器，其中，所述污染確定標(biāo)準(zhǔn)利用所述基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和 所述火災(zāi)確定標(biāo)準(zhǔn)二者來計(jì)算。
全文摘要
電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(2)設(shè)置有第一反饋電路(5)和校正晶體管(Q1)。第一反饋電路(5)輸出的輸出電壓(V10)的電壓與不大于或等于預(yù)定的第一截止頻率的低頻成分的大小相應(yīng)。校正晶體管(Q1)從傳感器電流(I10)提取與第一反饋電路(5)的輸出的大小相應(yīng)的校正電流(I21)。第一反饋電路(5)具有第一積分電路(9)和采樣保持電路(10)。第一積分電路(9)對轉(zhuǎn)換部(3)的輸出電壓(V10)進(jìn)行積分。采樣保持電路(10)在輸入脈沖檢測信號的感測周期期間采樣并且保持第一積分電路(9)的輸出。結(jié)果，能夠簡化或省略用于防止環(huán)境光入射到受光部的裝置。
文檔編號G05F1/10GK102077256SQ20098012449
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者畑谷光輝, 福井卓 申請人:松下電工株式會(huì)社