Приемное устройство для систем охранно-пожарной сигнализации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсиих Социааиетичееиих Республик(23) ПриоитетОпубликовано 05.01,79. Бголлетень М 1Дата опубликонагггя описания 0501,79 С 08 В 17/10 Государственный комитет СССР по делам иэобрегеиий и открыти й(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (4 БЦ СССР(54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЧ СИСТЕМ ОХРАННОПОЖАРНОИ СИРА 1 ВАЦИ Устройство относится к Фотоэлектрическим системам охранно-пожарной сигнализации, предназначенным для охраны помещений.Известно устройство, реагирующее как на появление дыма, так и на появление человека в охраняемом объекте содержащее излучатель и приемник обработки полученного сигнала (Ц .Недостатком данного устройства ЯВЛЯЕТСЯ Тот ЧТО УСТРОЙСТВО ИМЕЕТ Ма лый динамический диапазон слабую помехозащищенность и что в качестве источника излучения используется лампа накаливания. Для того, чтобы получить высокую чувствительность и помехозащищенность, частота модуляции источника излучения должна быть высокой. Лампа накаливания ввиду ее значительной ичерционности не позволяет реализонать этой возможности и кроме этого, у лампы накаливания незчачительный срок службы.Наиболее близким по технической сущности является приемное устройство для систем охранно-пожарной сигнализации, содержащее фотодатчик, соединенный одним выводом с резистором нагрузки и через разделительный конденсатор с Одним выводом реэистора смещения, подключенного другим вы- ВОДОМ К ШИНЕ ПитаНИЯг И С ЗаТНОРОМ паленого транзистора, исток которого соединен с одним выводом первого резистора, нторой резистор, конденсатор и биполярный транзистор (2 .Однако такое устройство имеет ма- ЛУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (КозйфиЦИЕНТ передачи Фотодатчика меньше единицы); неполную компенсацию световой и монтажной емкостей приемника; недостаточный динамический диапазон.Целью предлагаемого изобретения является понышение чувствительности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что н устройство внеден третий резистор и потенциометр, первый вывод которого соединен с истоком полевого транзистора, второй вывод - с коллектором биполярного транзистора, подвижный контакт потенциометра соединен с другигл выводом Фстодатчика, сток полевого транзистора подключен ко второму резистору и к базе биполярного транзистора другой вывод первого резистора соединен через третий резистор с шиной питания, параллельно третьему резистору подключен конден,сатор.Изобретение будет понятно из нижеприведенного описания, где дан пример использования приемного устройства для систем охранно-пожарной сигнализации, На рисунке изображена блоксхема устройства, которая состоит изнабора контролирующих каналов 1, каждый из которых содержит фотодатчик2 с резистором нагрузки 3, резисторсмещения 4 и разделительный конденсатор 5, блок компенсации 6, состоящийиз полевого транзистора 7, резисторов8, 9, конденсатора 10, резистора 11, 10биполярного транзистора 12, потенциометра 13, предварительного усилителя14, блока коррекции 15, генератора16, излучателя 17, основного усилителя 18, блока детектора с интегратором 1519, а также состоит иэ формирователя 20 и исполнительного блока 21.НабоР контролирующих каналов 1представляет собой совокупность независимых взаимозаменяемых блоков, 20которые предназначены для приема иобработки оптических сигналов, поступающих с охраняемого объекта, причем,каждый из каналов подключен ксоответствующему входу формирователя26вырабатывающего сигналы, запускающиеисполнительный блок для выдачи сигнала тревоги при появлении нарушителя или дыма в поле зрения хотя бы одного из каналов, Так как контролирующие каналы идентичны и независимы,то принцип действия будет описан напримере одного канала,Работа устройства осуществляетсяследующим образом. В ждущем режимесветовой сигнал, модулированный прямоугольными импульсами длительностью20 мкс из излучателя 17, управляемого генератором 16, через охраняемоепространство поступает на фотодатчик2, где преобразуется в электрический 40сигнал, выделяемый на резисторе 3 иподаваемый через конденсатор 5 нарезистор 4, С резистора 4 электрический сигнал подается на затвор полевого транзистора 7, в истоковую цепькоторого включены резистор 8 и резистор 9 эашунтированный конденсатором 10. В преобразователях излучения,описанных в прототипе Я и аналогеЦ, быстродействие ограничиваетсяпостоянной времени входной ВС-цепи,где В - сопротивление нагрузки Фотодиода, а С - входная емкость фотодиода, равная сумме, собственной имонтажной емкостей Фотодиода. Для.увеличения чувствительйости Фотопреобразователя увеличивают сопротивление нагрузки, но иэ-за того, что входная емкость практически не может бытьменее 5-10 пф тем самым увеличиваютгостоянную времени входной ВС-цепи,а следовательно, снижают быстродействие, Таким образом чтобы получитьвысокую чувствительность и быстродействиь нужно компенсировать емкость фотодатчика. Последнее достигаетсятем, что один из выводов Фотодатчикаподключается через плечо потенциометра 13 к истоку полевого транзистора 7, куда со стока этого транзистора 7 через потенциометр 13 в коллекторе биполярного транзистора 12, база которого связана со стоком полевого транзистора 7 и через резистор10 с шиной питания, подается в Фазесигнал, близкий к сигналу на затвореполевого транзистора 7. Тем самымудается снизить влияние емкости фотодатчика и на порядок и более увеличить чувствительность и быстродействие, Затем сигнал с коллектора биполярного транзистора 12 поступает навход дополнительного усилителя 14.Как показано на рисунке выход дополнительного усилителя 14 связан совходом основного усилителя 18 черезблок коррекции 15, коэффициент передачи которого зависит от напряжения,поступающего на его второй вход совторого выхода детектора с интегратором 19. Причем, чем больше напряжение на выходе детектора с интегратором 19, тем меньше коэффициент передачи сигнала с выхода предварительногоусилителя 14 на вход основного усилителя 18, При дальнейшем увеличениинапряжения, поступающего со второговхода детектора с интегратором 19, навход генератора 16 со второго выходаблока коррекции 15 подается сигнал,снижающий величину мощности, излучаемой излучателем 17. Сигнал, усиленныйосновным усилителем 18, поступает навход детектора с интегратором 19. Надетектор с интегратором 19 также подается сигнал со второго выхода генератора 16, синхронный с сигналом,излучаемым излучателем 17. Синхронный сигнал с генератора 16 управляетдетектором 19 таким образом, чтовход детектора с интегратором 19 за-,корочен в период, когда излучатель17 не излучает и открывается толькопри поступлении светового импульсас излучателя 17 на время равное длительности импульса (20 мкс). Такаясвязь детектора с генератором позволяет значительно повысить помехозащищенность устройства, а следовательно, и его чувствительность, Если вполе зрения фотоприемника 2 и излучателя 17 нет движущихся предметовили дыма устройство находится в ждущем режиме и сигнал тревоги отсутствует. Изменения в мощности излучения,падающего на фотодатчик 2 эа счетпоявления нарушителя или дыма в охраняемом объекте, выделяются детектором с интегратором 19 и поступаютна формирователь сигнала тревоги 20.Формирователь сигнала тревоги 20 вэтом случае вырабатывает потенциал,которнй запускает исполнительныйблок 21, воспроизводящий тревожныйсигнал. Детектор с интегратором 19формирует также управляющее напряжение, поступающее на блок коррекции15, которое управляет коэффициентомпередачи сигнала с выхода усилителя14 на вход основного усилителя 18,а также величиной интенсивности излучения излучателя 17. Управление 5происходит следующим образом. Прималых сигналах, когда на фотодатчик2 попадает незначительная часть излучения от излучателя 17, сигнал навыходе детектора с интегратором 19 Омал и при этом управляющее напряжение равно нулю. И, следовательно, коэффициент передачи сигнала от усилителя 14 к усилителю 18 максимален.,При увеличении сигнала на втором выходе детектора с интегратором 19Формируется управляющее напряжение,которое уменьшает коэФфициент передачи сигнала от усилителя 14 к усилителю 17 таким образом, чтобы сигнална выходе детектора с интегратором19 находился в заданном динамическомдиапазоне. При очень сильном возрастании интенсивности излучения, попадающего на фотодатчик 2, управляющеенапряжение, формируемое детектором синтегратором 19 увеличивается настолько, что излучаемая излучателем 17мощность уменьшается эа счет подачиуправляющего напряжения со второговыхода блока коррекции 15 на генератор 16, до тех пор, пока сигнал навыходе детектора с интегратором 19не достигнет значения, находящегосяв пределах заданного динамическогодиапазона. Введением блока коррекции 3815, управляющего коэффициентом передачи сигнала с выхода предварительного усилителя 14 на вход основногоусилителя 17 и управляющего выходным напряжением генератора 16, управляе мого в свою очередь детектором с интегратором 19 удалось значительно расширить динамический диапазон устройства.Формула изобретенияПриемное устройство для системохранно-пожарной сигнализации, содержащее Фотодатчик, соединенный однимвыводом с резистором нагрузки и черезразделительный конденсатор с однимвыводом резистора смещения, подключенного другим выводом. к шине питания,и с затвором полевого транзистора,исток которого соединен с одним выводом первого резистора, второй резистор, конденсатор и биполярныйтранзистор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что с целью повышения чувствительности и быстродействия устройства, в него введен третий резистор ипотенциометр, первый вывод которогосоединен с истоком полевого транзистора, второй вывод - с коллекторомбиполярного транзистора, подвижныйконтакт потенциометра соединен сдругим выводом .Фотодатчика, стокполевого транзистора подключен ковторому резистору и к базе биполярного транзистора, другой вывод первого резистора соединен через третийрезистор с шиной питания, параллельно третьему резистору подключен конденсатор.Источники информации, принятые вовнимание приэкспертизе:1, Патент США Р 3634833,кл, 340-237, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 552630, кл, 0,08 В 19/00, 1975.,КирюхинаК Корр ителЭ.Ч ор Е.Дичинская Редактор В.Лук 46 .Тираж 7 оЧКНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и5, Иосква, Ж, Раушска аказ 7518/ оно митета ССоткрытийнаб., д,113