Приемное устройство для систем охранно-пожарной сигнализации

 

641476

Изобретение будет понятно из ниже приведенного описания, где дан пример использования приемного устройства для систем охранно-пожарной сигнализации. На рисунке изображена блоксхема устройства, которая состоит из набора контролирующих каналов 1, каждый из которых содержит фотодатчик

2 с резистором нагрузки 3, резистор смещения 4 и разделительный конденсатор 5, блок компенсации 6, состоящий из полевого транзистора 7, резисторов

8, 9, конденсатора 10, резистора 11 10 биполярного транзистора 12, потенциометра 13, предварительного усилителя

14, блока коррекции 15, генератора

16, излучателя 17, основного усилителя 18, блока детектора с интегратором 15

19, а также состоит иэ формирователя 20 и исполнительного блока 21.

НабоР контролирующих каналов 1... представляет собой совокупность независимых взаимозаменяемых блоков, 20 которые предназначены для приема и обработки оптических сигналов, поступающих с охраняемого объекта, причем.каждый из каналов подключен к соответствующему входу формирователя

25 вырабатывающего сигналы, запускающие исполнительный 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 на примере одного канала.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В ждущем режиме световой сигнал, модулированный пря- 35 моугольны и импульсами длительностью

20 мкс из излучателя 17, управляемого генератором 16, через охраняемое пространство поступает на фотодатчик

2, где преобразуется в электрический 40 сигнал, выделяемый на резисторе 3 и подаваемый через конденсатор 5 на резистор 4. С резистора 4 электрический сигнал подается на затвор полевого транзистора 7, в истоковую цепь которого включены резистор 8 и резистор 9> эашунтированный конденсато- 45 ром 10. В преобразователях излучения, описанных в прототипе j2j и аналоге

flj, быстродействие ограничивается постоянной времени входной RC-цепи, где R — сопротивление нагрузки фото- 50 диода, а С вЂ” входная емкость фотодиода, равная сумме, собственной и монтажной емкостей фотодиода. Для. увеличения чувствительности фотопреобразователя увеличивают сопротивление нагрузки, но иэ-за того, что .входная емкость практически не может быть менее 5-10 пф тем самым увеличивают гостоянную времени входной BC-цепи, а следовательно, снижают быстродействие. Таким образом„ чтобы получить высокую чувствительность и быстродейcTBHEta нужно компенсировать емкость 65 фотодатчика. Последнее достигается тем, что один из выводов фотодатчика

? подключается 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 резистор

10 с шиной питания, подается в фазе сигнал, близкий к сигналу на затворе полевого транзистора 7. Тем самым удается снизить влияние емкости фотодатчика и на порядок и более увеличить чувствительность и быстродействие. Затем сигнал с коллектора биполярного транзистора 12 поступает на вход дополнительного усилителя 14.

Как показано на рисунке выход дополнительного усилителя 14 связан со входом основного усилителя 18 через блок коррекции 15, коэффициент передачи которого зависит от напряжения, поступающего на его второй вход со второго выхода детектора с интегратором,19. Причем, чем больше напряжение на выходе детектора с интегратором 19, тем меньше коэффициент передачи сигнала с выхода предварительного усилителя 14 на вход основного усилителя 18, При дальнейшем увеличении напряжения, поступающего со второго входа детектора с интегратором 19, на вход генератора 16 со второго выхода блока коррекции 15 подается сигнал, снижающий величину мощности, излучаемой излучателем 17. Сигнал, усиленный основным усилителем 18, поступает на вход детектора с.интегратором 19. На детектор с интегратором 19 также подается сигнал со второго выхода генератора 16, синхронный с сигналом, излучаемым излучателем 17. Синхронный сигнал с генератора 16 управляет детектором 19 таким образом, что вход детектора с интегратором 19 за-, корочен в период, когда излучатель

17 не излучает и открывается только при поступлении светового импульса с излучателя 17 на время равное длительности импульса (20 мкс). Такая связь детектора с генератором позволяет значительно повысить помехозащищенность устройства, а следовательно, и его чувствительность. Если в поле зрения фотоприемника 2 и излучателя 17 нет движущихся предметов или дыма устройство находится в ждущем режиме и сигнал тревоги отсутствует. Изменения в мощности излучения, падающего на фотодатчик 2 эа счет появления нарушителя или дыма в охраняемом объекте, выделяются детектором с интегратором 19 и поступают на формирователь сигнала тревоги 20.

Формирователь сигнала тревоги 20 в этом случае вырабатывает потенциал, которнй запускает исполнительный блок 21, воспроизводящий тревожный

641476 сигнал. Детектор с интегратором 19 формирует также управляющее напряжение, поступающее на блок коррекции

15, которое управляет коэффициентом передачи сигнала с выхода усилителя

l4 на вход основного усилителя 18, а также величиной интенсивности излучения излучателя 17. Управление 5 происходит следующим образом. При малых сигналах, когда на фотодатчик

2 попадает незначительная часть излучения от излучателя 17, сигнал на выходе детектора с интегратором 19 |0 мал и при этом управляющее напряжение равно нулю. И, следовательно, коэффициент передачи сигнала от усилителя 14 к усилителю 18 максимален. ,При увеличении сигнала на втором вы- )8 ходе детектора с интегратором 19 формируется управляющее напряжение, которое уменьшает коэффициент передачи сигнала от усилителя 14 к усилителю 17 таким образом, чтобы сигнал на выходе детектора с интегратором

19 находился в заданном динамическом диапазоне. При очень сильном возрастании интенсивности излучения, попадающего на фотодатчик 2, управляющее напряжение, формируемое детектором с интегратором 19 увеличивается настолько, что излучаемая излучателем 17 мощность уменьшается эа счет подачи управляющего напряжения со второго выхода блока коррекции 15 на генератор 16, до тех пор, пока сигнал на выходе детектора с интегратором 19 не достигнет значения, находящегося в пределах заданного динамического диапазона. Введением блока коррекции 38

15, управляющего коэффициентом передачи сигнала с выхода предварительного усилителя 14 на вход основного усилителя 17 и управляющего выходным напряжением генератора 16, управляе мого в свою очередь детектором с интегратором 19 удалось значительно расширить динамический диапазон устройства.

Формула изобретения

Приемное устройство для систем охранно-пожарной сигнализации, содержащее фотодатчик, соединенный одним выводом с резистором нагрузки и через разделительный конденсатор с одним выводом 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 биполярный транзистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения чувствительности и быстродействия устройства, в него введен третий резистор и потенциометр, первый вывод которого соединен с истоком полевого транзистора, второй вывод — с коллектором биполярного транзистора, подвижный контакт потенциометра соединен с другим выводом .фотодатчика, 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 конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CIUA 9 3634833, кл. 340-237, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 552630, кл. 0 08 В 19/00, 1975.

641476

Редактор В.Лукин

Заказ 7518/46 . ираж то Подписное

КНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I, I

1 !

Составитель T. Êèðþõèíà техред Э.Чужик Корректор Е.Дичинская

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4