DE3313137A1

DE3313137A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CANCELING NOISE IN OPTICAL SMOKE DETECTORS

Info

Publication number: DE3313137A1
Application number: DE19833313137
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl.-Ing. Poulsen; Peer Dr.-Ing. 8000 München Thilo
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18
Also published as: EP0125485B1; ATE25885T1; DE3462637D1; EP0125485A1

Abstract

1. A circuit arrangement in a fire alarm system, for suppressing interference signals in optical smoke detectors (RM) with a luminescence diode (LED) which transmits in pulsed fashion and with a photo-diode (FD) which receives diffused light from the luminescence diode (LED), where, during cyclic interrogation from central control (Z), the individual alarms (Mi) of an alarm line (ML) are connected in cascade to the alarm line (ML) in a predetermined sequence with a time delay and where the delay time until the connection of the following alarm corresponds to the analogue alarm measured value in question, and in the central control the alarm measured value and the alarm address are determined from the time of the connection, characterised in that the optical smoke detector (RM) comprises a voltage supply device (SPV) ; a transmitting circuit (MMV1) driven by the alarm interrogation (UAB) and serves to produce transmitted pulses (US) for the luminescence diode (LED), where the duration (TP) of the transmitted pulses is substantially shorter than the interrogation duration of an alarm ; an instantaneous value store (SHS), connected to the output of the photo-diode (FD) via the amplifier (VER), driven by the transmitting circuit (MMV1) to temporarily store the analogue alarm measured value ; and a voltage/time converter (VTC) connected to the output of the instantaneous value store, which connects the following alarm (Mi) to the alarm line (ML) via a switch-through transistor (TR) with a delay in accordance with the alarm measured value.

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark

Berlin und München VPABerlin and Munich VPA

83 P 1 27 5 DE83 P 1 27 5 DE

Schaltungsanordnung zur Störsignalunterdrückung in optischen Rauchmeldern Circuit arrangement for suppression of interference signals in optical smoke alarms

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Störsignalunterdrückung in optischen Rauchmeldern mit einer pulsweise sendenden Leuchtdiode und einer das Streulicht der Leuchtdiode empfangenden Fotodiode in einer Brandmeldeanlage, wobei bei der zyklischen Abfrage von einer Zentrale aus, die einzelnen Melder einer Meldelinie zeitverzögert in vorgegebener Reihenfolge kettenförmig an die Meldelinie angeschaltet werden und die Verzögerungszeit bis zum Anschalten des nachfolgenden Melders dem jeweiligen analogen Meldermeßwert entspricht und in der Zentrale aus dem Zeitpunkt der Anschaltung der Meldermeßwert und die Melderadresse ermittelt wird.The invention relates to a circuit arrangement for suppressing interference signals in optical smoke detectors a pulsed light emitting diode and a photodiode receiving the scattered light of the light emitting diode in one Fire alarm system, with the cyclical query from a control center, the individual detectors of a detection line can be connected to the detection line with a time delay in the specified sequence and the delay time until the following detector is connected to the respective one corresponds to the analog measured value of the detector and the measured value of the detector in the control center from the time of connection and the detector address is determined.

Bei herkömmlichen optischen Rauchmeldern werden elektromagnetische Störeinflüsse (z.B. Störlicht, Störimpulse) teils durch Abschirmung (Labyrinth, metallische Schirmung) und teils durch mehrmaliges Abtasten minimiert.With conventional optical smoke alarms, electromagnetic Interference (e.g. interference light, interference pulses) partly through shielding (labyrinth, metallic shielding) and partly minimized by repeated scanning.

Diese mehrmaligen Abtastungen werden oft mit dem Sendesignal logisch verknüpft. Der Einfluß von Änderungen der Umgebungstemperatur auf das Melderverhalten wird entweder in Kauf genommen oder aber durch hochwertige, temperaturkonstante Bauteile oder durch zusätzliche temperaturkompensierende Elemente ausgeglichen.These repeated scans are often logically linked with the transmission signal. The influence of changes in the Ambient temperature on the detector behavior is either accepted or through high quality, temperature constant Components or compensated by additional temperature-compensating elements.

Bei analogwertübertragenden Brandmeldern wird die gemessene Brandkenngröße als analoges Signal zur Zentrale übertragen und dort mit hochwertigen Auswertealgorithmen bearbeitet. In dem bekannten Pulsmeldersystem (DE-PS 25 33 382)In the case of fire detectors that transmit analog values, the measured fire parameter is transmitted to the control center as an analog signal and processed there with high-quality evaluation algorithms. In the known pulse detector system (DE-PS 25 33 382)

En 1 Fra / 12.4.1983En 1 Fra / April 12, 1983

S
-2 - VPA 83 ρ 1 2 7 5 DE S.
-2 - VPA 83 ρ 1 2 7 5 DE

muß dazu für die Abfrage der ermittelte Meßwert für einige Millisekunden zur Verfugung stehen. Alle Störungen, die während dieser Zeit auftreten, verfälschen zwangsläufig den eigentlichen Meldermeßwert. Neben einem sporadisehen Störpegel, der das Nutzsignal eines optischen Rauchmelders am Ausgang der Fotodiode störend beeinflussen kann, können noch weitere Störungen auftreten. Mit dem in vorgegebener Reihenfolge zeitverzögerten Anschalten der einzelnen Melder an die Meldelinie entsteht eine Störspannung, die durch das Einschalten der Abfragespannung hervorgerufen wird. Dabei ist die Größe der Störspannung von der Anstiegssteilheit der Abfragespannung und damit von der Lage des Melders an der Meldelinie abhängig und kann größer als das Nutzsignal sein.the determined measured value must be used for the query for some Milliseconds are available. All disturbances that occur during this time are inevitably falsified the actual detector reading. In addition to a sporadic view Interference level that interferes with the useful signal of an optical smoke detector at the output of the photodiode further malfunctions can occur. With the delayed activation of the individual detectors on the detection line, an interference voltage is generated when the interrogation voltage is switched on is caused. Here is the size of the interference voltage on the steepness of the increase in the interrogation voltage and thus depends on the position of the detector on the detection line and can be larger than the useful signal.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Schaltungsanordnung für optische Rauchmelder, die den analogen Meldermeßwert in einer Brandmeldeanlage nach dem sogenannten Pulsmeldersystem übertragen, anzugeben, die derartige Störeinflüsse reduziert bzw. eliminiert.The object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement for optical smoke alarms that measure the analog alarm value transmitted in a fire alarm system according to the so-called pulse alarm system to indicate the such interference reduced or eliminated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Schaltungsanordnung zur Störsignalunterdrückung in optischen Rauchmeldern in einer oben beschriebenen Brandmeldeanlage dadurch gelöst, daß der optische Rauchmelder eine Spannungsversorgungseinrichtung, eine mit der Melderabfrage ansteuerbare Sendeschaltung zur Erzeugung von Sendeimpulsen für die Leuchtdiode einer bestimmten Zeitdauer, die wesentlich kurzer als die Abfragedauer eines Melders ist, einen der Fotodiode mit Verstärker nachgeschalteten, von der Sendeschaltung ansteuerbaren Momentanwertspeicher zur kurzzeitigen Speicherung des analogen Meldermeßwerts und einen diesem nachgeordneten Spannungs-/Zeit-Wandler aufweist, der entsprechend dem Meldermeßwert zeitverzögert über einen Durchschalt-Transistor den nachfolgenden Melder an die Meldelinie anschaltet.This object is achieved according to the invention with a circuit arrangement for suppression of interference signals in optical smoke detectors in a fire alarm system described above solved that the optical smoke detector has a voltage supply device, one controllable with the detector interrogation Transmission circuit for generating transmission pulses for the light-emitting diode of a certain period of time, which is essential is shorter than the query time of a detector, one of the photodiode with amplifier connected downstream of instantaneous value memory that can be controlled by the transmission circuit for brief storage of the analogue detector measured value and has a voltage / time converter arranged downstream of this, which is time-delayed according to the detector measured value switches on the following detector on the detection line via a switching transistor.

ι -·ι - ·

\.g. VPA 83 P 1 2 7 5 DE \.G. VPA 83 P 1 2 7 5 DE

Erfindungsgemäß wird ein Momentanwertspeicher, eine sogenannte Sample- and Hold-Schaltung verwendet, die den analogen Meldermeßwert für eine sehr kurze Zeit, z.B. 80 psec, einspeichert. Nur während dieser Zeit wird über die Sampie- and Hold-Schaltung der Meldermeßwertspeicher mit der eigentlichen Meßeinrichtung verbunden, so daß dadurch auch nur in dieser Zeit Störsignale empfangen werden können. Daher weist der optische Rauchmelder- neben einer Spannungsversorgungseinriehtung eine Sendeschaltung zur Erzeugung von Sendeimpulsön für die Leuchtdiode und die oben genannte Momentanwertspeicherschaltung auf, wobei die Sendeschaltung mit der Melderabfrage in Gang gesetzt wird, um erfindungsgemäß nur einen sehr kurzen Lichtiapuls hoher Leistung zur erzeugen, damit der Störabstand weiter vergrößert wird. :■According to the invention, an instantaneous value memory, a so-called Sample-and-hold circuit used, the analog Detector reading for a very short time, e.g. 80 psec, stores. Only during this time is the detector measured value memory stored with the sample and hold circuit actual measuring device connected, so that interfering signals can only be received during this time. Therefore, the optical smoke detector has a transmission circuit in addition to a voltage supply unit Generation of transmission pulses for the light-emitting diode and the above-mentioned instantaneous value storage circuit, with the transmission circuit is set in motion with the detector query is, according to the invention, only a very short pulse of light to generate high power so that the signal-to-noise ratio is further increased. : ■

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden Störeinflüsse, die synchron mit der pulsweisen Messung auftreten, durch ein Zeitf-ilter gedämpft. Dieses Zeitfilter wird beispielsweise durch eine zeitversetzte Öffnung der Sample- and Hold-Schaltung realisiert oder in beson-In a further embodiment of the invention Interferences that are synchronous with the pulse-wise measurement occur, dampened by a time filter. This time filter is realized, for example, by opening the sample and hold circuit with a time delay or in special

ders vorteilhafter Weise durch gemeinsame Verzögerung von Meßzeit und Öffnung der Sample- and Hold-Schaltung. Dazu weist zweckmäßiger Weise die Sample- and Hold-Schaltung ein Zeitglied auf, dessen Zeitkonstante ein zeitversetztes Öffnen der Sample- and Hold-Schaltung bewirkt. Ferner ist der- Sendeschaltung ein Verzögerungsglied vorgeschaltet, das mit dem Anlegen der Abfragespannung an den optischen Brandmelder gestartet wird und die Sendeschaltung nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit ansteuert.This is advantageous due to the common delay of the measuring time and opening of the sample and hold circuit. In addition expediently, the sample and hold circuit has a timing element whose time constant is a time-shifted one Opening the sample and hold circuit causes. Furthermore, the transmission circuit is preceded by a delay element, that with the application of the interrogation voltage to the optical Fire detector is started and activates the transmission circuit after the set delay time has elapsed.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vermeidet bauteileaufwendige und energieverzehrende Kompensationsnetzwerke zum Ausgleich des Temperaturgangs, den vorzugsweise elektrooptische Bauelemente haben. Sie nutzt vielmehr in vorteilhafter Weise die unvermeidliche Temperaturabhän-A further embodiment of the invention avoids complex components and energy-consuming compensation networks to compensate for the temperature profile, which is preferably have electro-optical components. Rather, it uses the inevitable temperature dependency in an advantageous manner

- ι/- VPA 83 P 1 27 5 DE- ι / - VPA 83 P 1 27 5 DE

gigkeit der übrigen funktionsnotwendigen Komponenten und gestattet darüber hinaus die Verwendung besonders preiswerter Komponenten mit normalen, temperaturabhängigen, also "scheinbar schlechten" Temperaturverhalten. Dazu sind erfindungsgemäß besondere Schaltmaßnahmen getroffen, wie sie sich aus den Unteransprüchen ergeben.ity of the other functionally necessary components and also allows the use of particularly inexpensive components with normal, temperature-dependent, so "apparently bad" temperature behavior. For this purpose, according to the invention, special switching measures are taken, as they result from the subclaims.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen dieFurther details and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Included show the

Fig. 1 eine Meldelinie mit Meldern nach dem bekannten Kettensynchronisationsprinzip,Fig. 1 shows a reporting line with detectors according to the known Chain synchronization principle,

Fig. 2 den Spannungs- bzw. Stromverlauf gemäß -Fig. 1,Fig. 2 shows the voltage or current curve according to -Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen optischen Brandmelders nach dem Kettensynchronisationsprinzip, jedoch ohne die Sample- and Hold-Schaltung (Momentanwertspeicher), 3 is a block diagram of an optical device according to the invention Fire detector based on the chain synchronization principle, but without the sample and hold circuit (instantaneous value memory),

Fig. 4 Spannungsdiagramme gemäß Fig. 3,FIG. 4 voltage diagrams according to FIG. 3,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Sample- and Hold-Schaltung in einem optischen Brandmelder gemäß Fig. 3,5 shows a sample and hold circuit according to the invention in an optical fire detector according to Fig. 3,

Fig. 6 Spannungsdiagramme gemäß Fig. 5,FIG. 6 voltage diagrams according to FIG. 5,

Fig. 7 Spannungsdiagramme in Abhängigkeit von Störsignalen, 7 voltage diagrams as a function of interference signals,

Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Blockschaltbild in einer weiteren Ausführungsform eines optischen Rauchmelders,8 shows a block diagram according to the invention in a further embodiment of an optical smoke detector,

Fig. 9 Spannungsdiagramme gemäß Fig. 8, bei auftretenden Störsignalen,FIG. 9 voltage diagrams according to FIG. 8, when interference signals occur,

-^- VPA 83 P 1 27 5 DE- ^ - VPA 83 P 1 27 5 DE

Fig. 10 eine mögliche Schaltungsanordnung eines optischen Rauchmelders mit einem Verzögerungsglied,10 shows a possible circuit arrangement of an optical smoke alarm with a delay element,

Fig. 11 eine mögliche Schaltungsanordnung der Sendeschaltung gemäß Fig. 8,11 shows a possible circuit arrangement of the transmission circuit according to Fig. 8,

Fig. 12 eine mögliche Ausführungsform einer Sample- and Hold-Schaltung für den optischen Rauchmelder gemäß Fig. 8, und
1012 shows a possible embodiment of a sample and hold circuit for the optical smoke detector according to FIG. 8, and FIG
10

Fig. 13 Spannungsdiagramme gemäß der Fig. 11 und 12 bezüglich der Temperaturkompensation.13 shows voltage diagrams according to FIGS. 11 and 12 with respect to the temperature compensation.

In dem bekannten Pulsmeldersystem nach dem Kettensynchronisationsprinzip ist gemäß Fig. 1 eine Meldelinie ML an eine Zentrale Z angeschlossen, wobei eine Vielzahl von Meldern M1 bis Mn an die Meldelinie ML (Zweidrahtleitung) in vorgebbarer Reihenfolge anschaltbar sind. Jeder Melder Mi hat drei Anschlußklemmen. Eine Leitung (+UL) der MeI-delinie ML ist gemeinsam für alle Melder Mi. Der zweite Leiter (-UL) der.Meldelinie wird in jedem Melder Mi durch den Melderkontakt MKi geschaltet. Alle Meldelinien (MLi) sind an eine hier nicht dargestellte zentrale Melderanschaltbaugruppe in der Zentrale Z angeschlossen und werden von dieser nacheinander abgefragt.In the known pulse detector system based on the chain synchronization principle 1, a message line ML is connected to a control center Z, with a plurality of Detectors M1 to Mn can be connected to the message line ML (two-wire line) in a predeterminable order. Every reporter Mi has three terminals. A line (+ UL) of the MeI line ML is common for all detectors Mi. The second conductor (-UL) of the.Meldelinie is through in each detector Mi the detector contact MKi is switched. All alarm lines (MLi) are connected to a central alarm interface module, not shown here connected in the control center Z and are queried by this one after the other.

In Fig. 2a ist der Spannungs- und in Fig. 2b der Stromverlauf einer Meldelinie (ML) mit vier Meldern (M) gezeigt. Die Wirkungsweise des Kettensychronisationsverfahrens ist folgende. Im Ruhezustand TRU wird die Meldelinie (ML) mit Spannung, der Ruhespannung URU, versorgt. Die Melderkontakte MKi gemäß Fig. 1 sind in allen Meldern Mi geschlossen. Die Abfrage einer Meldelinie ML beginnt mit einem Startsignal TST, wobei die Linienspannung UL nahezu auf Null, auf die Startspannung UST reduziert wird. Während des Startsignals TST, d.h. solange die StartspannungIn Fig. 2a is the voltage and in Fig. 2b is the current a detection line (ML) with four detectors (M). How the chain synchronization process works is the following. In the idle state TRU, the alarm line (ML) is supplied with voltage, the idle voltage URU. the Detector contacts MKi according to FIG. 1 are in all detectors Mi closed. The interrogation of a reporting line ML begins with a start signal TST, the line voltage UL being almost to zero, to which the start voltage UST is reduced. During the start signal TST, i.e. as long as the start voltage

₈₃ ρ ₁ 2 7 5 DE ₈₃ ρ ₁ 2 7 5 DE

UST ansteht, werden die Melderkontakte MKi in allen Meldern PIi geöffnet. Die Abfrage TAB beginnt mit dem Anliegen der Abfragespannung UAB, die kleiner als die Ruhespannung URU ist, an die Meldelinie ML. Da alle Melder-UST is pending, the detector contacts MKi in all detectors PIi open. The query TAB begins with the application of the query voltage UAB, which is less than the no-load voltage URU is on the ML line. Since all detector

5. kontakte MKi geöffnet sind, liegt die Spannung UAB nur am ersten Melder M1 dieser Meldelinie ML und nur dieser zieht seinen Versorgungsstrom IL gemäß Fig. 2b über die Meldelinie. Im Melder M1 wird ein hier nicht dargestelltes Zeitglied gestartet, dessen Laufzeit T1 abhängt vom Meßwert dieses Melders M1 . Nach Ablauf der meßwertabhängigen Verzögerungszeit T1 nimmt der Melder M1 während der Zeit t einen erhöhten Strom auf, in Fig. 2b mit ILP dargestellt, der in der Zentrale ausgewertet wird. Die bekannte Melderschaltung zur erhöhten Stromaufnahme ist in der DE-AS 26 38 068 beschrieben. Gleichzeitig mit dem zusätzlichen Stromimpuls wird auch der Melderkontakt MK1 des ersten Melders geschlossen, und somit die Abfragespannung UAB an den zweiten Melder M2 angelegt, wo sich der eben beschriebene Vorgang wiederholt. So werden der Reihe nach alle Melder Mi einer Meldelinie ML angeschaltet. Wird von der Zentrale (Z) während der Zeit TE (Fig. 2b), die natürlich länger als die maximale Verzögerungszeit Ti , eines Melders Mi sein muß, kein weiterer Stromimpuls ILP auf der Meldelinie ML erkannt, so heißt das, daß alle Melderkontakte MKx durchgeschaltet sind und die Abfrage dieser Linie beendet werden kann. Die Linienspannung UL wird auf den Ruhewert URU umgeschaltet.5. Contacts MKi are open, the voltage UAB is only applied first detector M1 of this reporting line ML and only this draws its supply current IL according to FIG. 2b via the Reporting line. A not shown here is shown in the detector M1 Timer started, the duration of which T1 depends on the measured value of this detector M1. After the measured value-dependent Delay time T1, detector M1 consumes an increased current during time t, shown in Fig. 2b with ILP, which is evaluated in the headquarters. The well-known detector circuit for increased power consumption is in the DE-AS 26 38 068 described. Simultaneously with the additional With a current pulse, the detector contact MK1 of the first detector is also closed, and thus the query voltage UAB applied to the second detector M2, where the process just described is repeated. This is how the All the detectors Mi of a detector line ML are switched on one after the other. If the control center (Z) during the time TE (Fig. 2b), which of course has to be longer than the maximum delay time Ti of a detector Mi, not another Current pulse ILP detected on the alarm line ML, this means that all alarm contacts MKx are switched through and the query of this line can be ended. The line voltage UL is switched to the rest value URU.

In der Zentrale werden die zeitlichen Abstände T1, Τ2, T3, ... zwischen den aufeinanderfolgenden Stromimpulsen ILP gemessen und bewertet, die abhängig von Meßwerten der entsprechenden Melder M1, M2, M3, ·.. sind. Die Melderadresse kann durch Mitzählen der Stromimpulse ILP ermittelt werden. Um die Energieversorgung auch während des Startimpulses TST und während der Abfrage TAB solange bis der vorhergehende Melderkontakt MKi die Meldelinie MLThe time intervals T1, Τ2, T3, ... measured and evaluated between the successive current pulses ILP, which are dependent on measured values of the corresponding detectors M1, M2, M3, · .. are. The reporting address can be determined by counting the current pulses ILP. In order to keep the energy supply even during the Start pulse TST and during the query TAB until the previous detector contact MKi crosses the signal line ML

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-TT- VPA 83 P 1 2 7 5 OE -TT- VPA 83 P 1 2 7 5 OE

durchgeschaltet hat, sicherzustellen, ist im Melder Mi jeweils ein Speicherkondensator vorgesehen, der in der Spannungsversorgungseinrichtung ,SPV des jeweiligen Melders angeordnet ist (Fig. 3). Dieser dort nicht eigens gezeigte Kondensator wird während der Zeit des Ruhezustandes TRU nahezu auf den Wert der Ruhespannung URU aufgeladen und entlädt sich während der Zeit für das Startsignal TST und die Abfrage TAB. Dabei wird dieser Kondensator so dimensioniert, daß er sich während der genannten Zeit nie unter die Abfragespannung UAB entladen kann, so daß dadurch Ladeströme, die den Abfragevorgang störend beeinflussen wurden, vermieden werden. Die Nachladung beginnt erst wieder nach Anlegen der Ruhespannung URU.has switched through, is in the detector Mi a storage capacitor is provided in each case, which is in the Voltage supply device, SPV of the respective detector is arranged (Fig. 3). This one not specifically there shown capacitor is during the idle period TRU charged almost to the value of the open circuit voltage URU and discharges during the time for the start signal TST and the query TAB. This capacitor is dimensioned so that it is during the mentioned Time can never discharge below the query voltage UAB, so that thereby charging currents, which would interfere with the interrogation process, are avoided. The reloading begins only again after the open-circuit voltage URU has been applied.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer optischer Brandmelder für das Kettensynchronisationsprinzip im Blockschaltbild dargestellt, jedoch ohne den erfindungsgemäßen Momentanwertspeicher. Der optische Rauchmelder RM ist an die Meldelinie ML, die Zweidrahtleitung (+UL) und (-UL) angeschlossen. An der Meldelinie ML ist die Spannungsversorgungseinrichtung -SPV angeschaltet, die einerseits die Sendeschaltung MMV1 und die Leuchtdiode LED und andererseits über den Verstärker VER die Fotodiode FD und den Spannungs-/Zeit-Wandler VTC versorgt. Der Ausgang des Spannungs-/Zeit-Wandlers VTC führt zu dem Durchschalt-Transistor TR, der in Abhängigkeit des Meldermeßwerts vom Spannungs-/Zeit-Wandler zum nächsten Melder durchschaltet.In Fig. 3 is an optical fire alarm according to the invention for the chain synchronization principle shown in the block diagram, but without the instantaneous value memory according to the invention. The optical smoke detector RM is connected to the alarm line ML, the two-wire line (+ UL) and (-UL). The voltage supply device -SPV is connected to the alarm line ML, on the one hand the Transmission circuit MMV1 and the light-emitting diode LED and, on the other hand, via the amplifier VER, the photodiode FD and the Voltage / time converter VTC supplied. The output of the voltage / time converter VTC leads to the turn-on transistor TR, which switches through to the next detector depending on the measured value of the detector from the voltage / time converter.

Wach Anlegen der Abfragespannung UAB gemäß Fig. 2 wird über die Sendeeinrichtung MMV1 gemäß Fig. 3 ein Lichtimpuls der Leuchtdiode LED verursacht, in der nicht dargestellten Meßkammer an eventuell vorhandenen Rauchpartikeln gestreut, von der Fotodiode FD empfangen und über den Verstärker VER einem Spannungs-/Zeit-Wandler VTC zugeführt, der seinerseits den Durchschalt-Transistor TR zum nächsten Melder ansteuert. Zwischen dem Verstärker VERAwake application of the interrogation voltage UAB according to FIG. 2 Caused a light pulse of the light emitting diode LED via the transmitting device MMV1 according to FIG. 3, in the not shown Scattered measuring chamber of any smoke particles that may be present, received by the photodiode FD and via the amplifier VER is fed to a voltage / time converter VTC, which in turn switches the transistor TR to the controls the next detector. Between the amplifier VER

- ρ- VPA 83 P 1 27 5 DE - ρ- VPA 83 P 1 27 5 DE

und dem Spannungs-/Zeit-Wandler VTC ist ein Anschlußpunkt A gezeichnet; zwischen dem Anschlußpunkt A und dem Spannungs-/Zeit-Wandler VTC wird die erfindungsgemäße Sample- and Hold-Schaltung, wie später noch gezeigt, angeordnet.and the voltage / time converter VTC is a connection point A drawn; between the connection point A and the voltage / time converter VTC, the sample and hold circuit according to the invention, as will be shown later, is arranged.

In Fig. 4 sind verschiedene Spannungsdiagramme in Abhängigkeit von der Zeit t untereinander dargestellt, um den Signalverlauf eines Melders gemäß Fig. 3 zu veranschaulichen. Unter der Linienspannung UL ist die Sendespannung US für den Sendeimpuls bzw. den Lichtimpuls der Leuchtdiode dargestellt. Darunter ist ein Störpegel in Form der Störspannung USTÖ dargestellt, der die Nutzspannung UM am Ausgang der Fotodiode FD bzw. des Verstärkers VER gemäß Fig. 3 beeinflußt, so daß sich ein wirksames Ausgangssignal UA am Anschlußpunkt A aus der Summe der Störspannung USTÖ und der Nutzspannung UN ergibt, nämlich die Ausgangsspannung UA. Fig. 4 zeigt also, wie mit dem Einschalten der Abfragespannung UAB ein Lichtimpuls ausgelöst, das Licht gestreut und das Streulicht empfangen wird. Dabei ist gezeigt, wie die Störspannung USTÖ das Nutzsignal UN störend beeinflußt und damit das Ergebnis·, d.h. das wirksame Ausgangssignal UA verfälscht. Dem wird mit der erfindungsgemäßen Sample- and Hold-Schaltung abgeholfen. In Fig. 4, various voltage diagrams are shown as a function of the time t among one another to the To illustrate the signal curve of a detector according to FIG. The transmission voltage is below the line voltage UL US for the transmission pulse or the light pulse of the light emitting diode shown. Underneath, an interference level is shown in the form of the interference voltage USTÖ, which represents the useful voltage UM am The output of the photodiode FD or the amplifier VER according to FIG. 3 is influenced, so that an effective output signal UA at connection point A from the sum of the interference voltage USTÖ and the useful voltage UN results, namely the output voltage UA. Fig. 4 shows how to switch on the interrogation voltage UAB triggered a light pulse, scattered the light and received the scattered light will. It shows how the interference voltage USTÖ interferes with the useful signal UN and thus the result i.e. the effective output signal UA falsifies. This is remedied with the sample and hold circuit according to the invention.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Sample- and Hold-Schaltung SHS (Momentanwertspeicher) für einen optischen Rauchmelder RM mit dem Schalttransistor TRH1 , den Ansteuerelementen CH1 und DH, so wie dem Meßwertspeicher CH2 dargestellt. Die'Sample- and Hold-Schaltung SHS ist zwischen dem Verstärker VER am Anschlußpunkt A und dem Spannungs-/Zeit-Wandler VTC am Anschlußpunkt B angeordnet. Die dadurch bewirkte Störsignalunterdrückung ist in Fig. 6 dargestellt.5 shows a sample and hold circuit SHS (instantaneous value memory) according to the invention for an optical one Smoke detector RM with the switching transistor TRH1, the control elements CH1 and DH, as well as the measured value memory CH2 shown. The 'sample and hold circuit SHS is arranged between the amplifier VER at connection point A and the voltage / time converter VTC at connection point B. The interference signal suppression brought about by this is shown in FIG. 6.

Fig. 6 zeigt Spannungsdiagramme ähnlich der Fig. 4, je-Fig. 6 shows voltage diagrams similar to Fig. 4, each

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- 8 - VPA 83 P ! 2 7 5 DE - 8 - VPA 83 P! 2 7 5 DE

doch mit der erzielten Störsignalunterdrückung. In Fig. 6 ist zu erkennen, wie dadurch einerseits der Lichtimpuls der Leuchtdiode, dargestellt durch die Spannung US des Sendeimpulses unterhalb der Linienspannung UL, bei der Abfrage mit dem Anlegen der Abfragespannung UAB verkürzt und intensiviert und andererseits der Störeinfluß, Störspannung USTÖ, reduziert wird. Das Nutzsignal UN am Ausgang (Anschlußpunkt A) des Verstärkers VER ist entsprechend dem Sendeimpuls kürzer und auch intensiver. Das wirksame Ausgangssignal UB nach der Sample- and HoId-Schaltung SHS am Anschlußpunkt B zeigt dies deutlich. Dabei ist die Ausgangsspannung UB die Summe aus der Störspannung USTÖ und dem Nutzsignal UN. Mit dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können also die Störsignale in vorteilhafter Weise unterdrückt werden. Da jedoch weitere Störsignale, wie oben schon erläutert, auftreten können, wurden noch weitere schaltungstechnische Maßnahmen getroffen.but with the interference signal suppression achieved. In Fig. 6 it can be seen how on the one hand the light pulse of the light emitting diode, represented by the voltage US des Transmission pulse below the line voltage UL, at which Query shortened when the query voltage UAB is applied and intensified and on the other hand the interference, interference voltage USTÖ, is reduced. The useful signal UN at the output (Connection point A) of the amplifier VER is shorter and more intense in accordance with the transmission pulse. That effective output signal UB after the sample and hoid circuit SHS at connection point B shows this clearly. Included the output voltage UB is the sum of the interference voltage USTÖ and the useful signal UN. With this invention Circuit arrangement, the interference signals can thus be suppressed in an advantageous manner. However, since further interfering signals, as already explained above, can occur, further circuitry was required Measures taken.

Fig. 7 zeigt die Auswirkung einer Störspannung, die durch das Einschalten der Abfragespannung UAB hervorgerufen wird. Ihre Größe ist von der Anstiegssteilheit STÖFL der Abf ragespannung_ UAB und damit von der Lage des Melders an der Meldelinie abhängig und kann größer als das Nutzsignal sein. In Fig. 7 ist als erstes Spannungsdiagramm die Linienspannung UL gezeigt, die mit dem Anschalten des ersten Melders der Meldelinie (Anlegen der Abfragespannung UAB) eine steile Störflanke STÖFL1 hat (gestrichelt gezeichnet). Die Störflanke STÖFLn des letzten Melders (Mn) einer Meldelinie (durchgezogen gezeichnet) ist weniger steil. Unter dem Diagramm der Linienspannung UL ist das Spannungsdiagramm des Sendesignals US für die Leuchtdiode und für die Ansteuerung der verzögernd ansprechenden Sample- and Hold-Schaltung (SHS) dargestellt. Um diesen Störeinfluß zu verringern, wird der Meßvorgang, d.h. die Stromimpulse durch die Leuchtdiode (LED) und die Öffnungs-7 shows the effect of an interference voltage caused by switching on the interrogation voltage UAB will. Its size depends on the rate of rise STÖFL of the query voltage_ UAB and thus on the position of the detector depends on the reporting line and can be larger than the useful signal. In Fig. 7 is the first voltage diagram Line voltage UL is shown that occurs when the first detector of the detection line is switched on (application of the interrogation voltage UAB) has a steep interference edge STÖFL1 (shown in dashed lines). The interference edge STÖFLn of the last detector (Mn) a reporting line (drawn in solid lines) is less steep. Below the diagram of the line voltage UL is that Voltage diagram of the transmission signal US for the light-emitting diode and for the control of the delayed responding Sample and hold circuit (SHS) shown. To this one To reduce interference, the measuring process, i.e. the current pulses through the light emitting diode (LED) and the opening

/η/ η

- ίο - VPA 83 P 1 2 7 5 DE - ίο - VPA 83 P 1 2 7 5 DE

zeit für die Sample- and Hold-Schaltung (SHS) erfindungsgemäß so lange verzögert, bis der Störeinfluß, d.h. das Störsignal USTÖ und die üi.nschwingvorgänge i.m Verstärker, erfahrungsgemäß zu Ende sind. Das Sendesignal US steht für die kurze Zeit TP an. Das Störsignal USTÖ am Anschlußpunkt A gemäß Fig. 5 ist für d'en ersten Melder M1 wesentlich größer als für den η-ten Melder Mn. Das Störsignal USTÖ ist hierbei ohne das optische Signal, d.h. das Empfangssignal der Fotodiode, dargestellt. Unter dem Spannungsdiagramm des Störsignals USTÖ ist das wirksame Ausgangssignal UB am Anschlußpunkt B, d.h. am Ausgang der Sample- and Hold-Schaltung (SHS) dargestellt. Dabei ist deutlich zu erkennen, daß nach Ablauf der kurzen Sendezeit TP für den Lichtimpuls der Leuchtdiode (LED) die Störsignale USTÖ im wesentlichen abgeklungen sind, so daß das verzögerte öffnen der Sample- and Hold-Schaltung (SHS) ein wesentlich geringer gestörtes Ausgangssignal UB am Anschlußpunkt B bewirkt.time for the sample and hold circuit (SHS) according to the invention delayed until the interference, i.e. the interfering signal USTÖ and the oscillation processes in the amplifier, experience has shown that they have come to an end. The transmission signal US is available for a short time TP on. The interference signal USTÖ at connection point A according to FIG. 5 is essential for the first detector M1 greater than for the η-th detector Mn. The interfering signal USTÖ is without the optical signal, i.e. the received signal the photodiode. The effective output signal is below the voltage diagram of the interference signal USTÖ UB at connection point B, i.e. at the output of the sample and hold circuit (SHS). It is It can be clearly seen that after the short transmission time TP for the light pulse of the light emitting diode (LED) the Interference signals USTÖ have essentially subsided, so that the delayed opening of the sample and hold circuit (SHS) causes a much less disturbed output signal UB at connection point B.

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung im Blockschaltbild für einen optischen Rauchmelder, in dem · der Meßvorgang durch ein Verzögerungsglied MMV2, das der Sendeschaltung MMV1 vorgeschaltet ist, verzögert wird. Entsprechend dazu ist in Fig. 9 der Spannungsverlauf am Anschlußpunkt A und am Anschlußpunkt B dargestellt.Fig. 8 shows a circuit arrangement according to the invention in Block diagram for an optical smoke detector, in which · the measuring process is carried out by a delay element MMV2, which the Transmission circuit MMV1 is connected upstream, is delayed. Corresponding to this, the voltage curve am is shown in FIG. 9 Connection point A and connection point B are shown.

Dies zeigt Fig. 9, wobei unterhalb des Diagramms der Linienspannung UL mit den Störflanken STÖFL1 und STÖFLn beim'Anlegen der Abfragespannung UAB die Verzögerung (TV) des Sendesignals US dargestellt ist. Mit dem Anlegen der Abfragespannung UAB wird das Verzögerungsglied MMV2 gemäß Fig. 8 in Gang gesetzt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit TV wird die Sendeschaltung MMV1 angesteuert, die ihrerseits für die Pulsdauer TP den Stromimpuls für die Leuchtdiode LED abgibt.This is shown in FIG. 9, with the line voltage below the diagram UL with the interference edges STÖFL1 and STÖFLn when applying the query voltage UAB the delay (TV) of the transmission signal US is shown. When the interrogation voltage UAB is applied, the delay element MMV2 is set according to Fig. 8 started. After the delay time TV has elapsed, the transmission circuit MMV1 is activated, which in turn for the pulse duration TP emits the current pulse for the light-emitting diode LED.

- γ( - VPA 83 P 1 2 7 5 DE - γ (- VPA 83 P 1 2 7 5 DE

Erst nach Ablauf der Verzögerungszeit TV und der Impulsdauer TP des Sendeimpulses (US) wird die Sample- and Hold-Schaltung (SHS) geöffnet. Fig. 9 zeigt, daß in diesem Fall das Störsignal USTÖ zum Zeitpunkt der Messung TM, unabhängig von seiner ursprünglichen Größe, soweit abgeklungen ist, daß es die Messung nicht mehr verfälschen kann. Der Verlauf der Störspannung USTÖ ist unter dem Signalverlauf der Sendespannung US dargestellt, wobei das Störsignal USTÖ am Anschlußpunkt A nach Ablauf dieser Zeiten (TV + TP) fast auf Null abgeklungen ist. Die wirksame Nutzspannung UB am Anschlußpunkt B kann dann zum Zeitpunkt TM ohne Störsignalbeeinflussung an den Spannungs-/Zeit-Wandler gelangen. In Fig. 9 sind die Störspannung USTÖ und die Ausgangsspannung UB am Anschlußpunkt B ohne Signal spannung von der Fotodiode her dargestellt. Only after the delay time TV and the pulse duration have elapsed TP of the transmission pulse (US), the sample and hold circuit (SHS) is opened. Fig. 9 shows that in this If the interference signal USTÖ at the time of measurement TM, regardless of its original size, so far has subsided that it can no longer falsify the measurement. The course of the interference voltage USTÖ is below the waveform of the transmission voltage US shown, the interference signal USTÖ at connection point A after this Times (TV + TP) has subsided almost to zero. The effective useful voltage UB at the connection point B can then to Time TM without interference signal to the voltage / time converter reach. In FIG. 9, the interference voltage USTÖ and the output voltage UB are at the connection point B shown without signal voltage from the photodiode.

In Fig. 10 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verzögerungsgliedes MF1V2 im optischen Rauchmelder RM dargestellt. Mit dem Anlegen der Abfragespannung (UAB) wird das Verzögerungsglied P1MV2 in Gang gesetzt, das nach Ablauf der Verzögerungszeit TV die nachgeschaltete Sendeschaltung MMV1 ansteuert. Die Verzögerungszeit TV kommt hierbei dadurch zustande, daß die Basis-Emitter-Spannung UBE des Transistors TRV durch den Kondensator CV solange unter der Einschaltschwelle des Transistors TV gehalten wird, bis die VerzögerungszeitIn Fig. 10 is an advantageous embodiment of the invention Delay element MF1V2 shown in the optical smoke detector RM. With the application of the interrogation voltage (UAB) the delay element P1MV2 is set in motion, which after the delay time TV the downstream transmission circuit MMV1 controls. The delay time TV comes about here because the base-emitter voltage UBE of the transistor TRV through the Capacitor CV as long as below the switch-on threshold of the Transistor TV is held until the delay time

TV = - RV . (CV + CBE) . In (1 - jj||)TV = - RV. (CV + CBE). In (1 - yy ||)

abgelaufen ist. Dabei bedeutet CBE die Basis-Emitter-Kapazität und UBE die Basis-Emitter-Spannung des Transistors TRV. Die Verzögerungszeit TV wird dabei nicht nur durch die Zeitkonstante des RC-Gliedes vom Widerstand RV und den Kondensator CV, sondern auch von der Basis-Emitter-Kapazität CBE bestimmt.has expired. CBE means the base-emitter capacitance and UBE the base-emitter voltage of the transistor TRV. The delay time TV is not only determined by the time constant of the RC element from the resistor RV and the capacitor CV, but also from the base-emitter capacitance CBE determined.

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- »Ρ* 83 P 1 2 7 5 DE - »Ρ * 83 P 1 2 7 5 DE

Durch eine Temperaturänderung verändert sich ebenfalls das Nutzsignal UN am Ausgang des Verstärkers VER. Bei einer Schaltungsanordnung, wie in Fig. 10 dargestellt, wird mit zunehmender Temperatur das Nutzsignal kleiner.A change in temperature also changes the useful signal UN at the output of the amplifier VER. at With a circuit arrangement as shown in FIG. 10, the useful signal becomes smaller with increasing temperature.

Dieser Effekt ist im wesentlichen auf den mit zunehmender Temperatur sinkenden Umsetzungs-Wirkungsgrad der elektrooptischen Bauelemente, der Leuchtdiode LED und der Fotodiode FD, zurückzuführen und ist prinzipiell nicht zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird eine vorteilhafte Temperaturkompensation durch eine besondere Schaltungsanordnung der Sendeschaltung MMV1 erreicht, ohne zusätzlich zu den ohnehin notwendigen Bauelementen weitere, beispielsweise temperaturstabilisierte Bauteile verwenden zu müssen. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, wie sie in Fig. 11 beschrieben wird, erlaubt in vorteilhafter Weise, preisgünstige, temperaturabhängige Bauelemente zu verwenden .This effect is essentially due to the electro-optical conversion efficiency, which decreases with increasing temperature Components, the light-emitting diode LED and the photodiode FD, and is in principle not to avoid. According to the invention, an advantageous temperature compensation is provided achieved by a special circuit arrangement of the transmission circuit MMV1 without in addition to To have to use other components, for example temperature-stabilized components, for the components that are already necessary. The circuit arrangement according to the invention, as described in FIG. 11, advantageously allows to use inexpensive, temperature-dependent components.

In Fig. 11 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Sendeschaltung MMVI dargestellt. Dabei wurde das Verzögerungsglied MMV2 gemäß Fig. 10 mit abgebildet. Beim Anstieg der Linienspannung UL von Null auf die Abfragespannung LfAB wird über den Widerstand RV des Verzögerungsgliedes MMV2 der Transistor TRV leitend.· Dieser steuert die Sendeschaltung MMVi an. Dabei werden über das Zeitglied R1, R2, R3, C der Sendeschaltung MMV1 die Transistoren T1 und T2 der Sendeschaltung MMV1 leitend, so daß ein Strom über die Leuchtdiode LED fließt. Die Größe dieses Stromes ist durch die stabilisierte Spannung Ucc und den Widerstand R4 bestimmt. Die stabilisierte Spannung Ucc wird aus der Versorgungsspannung US = 22V abgeleitet und über den Vorwiderstand R5 und die Zenerdiode ZD stabilisiert. Dabei ist erfindungsgemäß eine Zenerdiode ZD mit positiven Temperaturkoeffizienten und ein Karbonwiderstand mit negativen Temperaturkoeffizienten für den Widerstand R4 vorgesehen. Dadurch, und durch dieIn Fig. 11 is an embodiment according to the invention the transmission circuit MMVI shown. The delay element was thereby MMV2 according to FIG. 10 is also shown. When the line voltage UL rises from zero to the interrogation voltage LfAB is via the resistor RV of the delay element MMV2 the transistor TRV conductive. · This controls the transmission circuit MMVi. The Timers R1, R2, R3, C of the transmission circuit MMV1 the transistors T1 and T2 of the transmission circuit MMV1 are conductive, so that a current flows through the light-emitting diode LED. The size this current is determined by the stabilized voltage Ucc and the resistor R4. The stabilized tension Ucc is derived from the supply voltage US = 22V and via the series resistor R5 and the Zener diode ZD stabilized. According to the invention, a Zener diode ZD with positive temperature coefficients and a Carbon resistor with negative temperature coefficient provided for resistor R4. Through this, and through the

VPA 83 P 1 2 7 5 DEVPA 83 P 1 2 7 5 DE

rait steigender Temperatur kleiner werdenden Basis-Emitter-Spannung UBE2 des Transistors TR2 steigt der Strom durch die Leuchtdiode LED mit wachsender Temperatur und kompensiert damit einen Teil des Lichtverlustes. Eine weitere Kompensation wird durch eine Änderung der Pulsdauer erreicht. Die Sendeimpulsdauer TP läßt sich annähernd durch folgende Gleichung ausdrucken:As the temperature rises, the base-emitter voltage decreases UBE2 of the transistor TR2, the current through the light-emitting diode LED increases with increasing temperature and thus compensates for part of the loss of light. A further compensation is made by changing the pulse duration achieved. The transmission pulse duration TP can be roughly expressed using the following equation:

(— + D (- + D

TP - C . (R2 ₊ R3) inTP - C. (R2 ₊ R3) in

Dabei ist UBE2 die Basis-Emitter-Spannung des Transistors TR2 und UCE1 die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors TR1. Durch Verwendung von handelsüblichen Bauelementen mit normalen Temperaturgängen wird bei dieser Schaltungsanordnung die Impulsdauer TP mit steigender Temperatur langer. Dieser Vorteil wird im Zusammenhang mit einer vorteilhaften Ausführungsform einer Sample- and Hold-Schaltung (SHS), die in Fig. 12 dargestellt ist, später noch erläutert.UBE2 is the base-emitter voltage of the transistor TR2 and UCE1 the collector-emitter voltage of the transistor TR1. By using commercially available components with normal temperature profiles, this Circuit arrangement the pulse duration TP longer with increasing temperature. This benefit is related with an advantageous embodiment of a sample and Hold circuit (SHS), which is shown in Fig. 12, explained later.

Fig. 12 zeigt eine vorteilhafte Schaltungsanordnung für die Sample- and Hold-Schaltung gemäß der Fig. 10. Die Sample- and Hold-Schaltung SHS ist dabei wieder zwischen den Anschlußpunkten A und B angeordnet und wird von der Sendeschaltung MMV1 angesteuert. Die Sample- and Hold-Schaltung SHS weist einen Feldeffekttransistor TRH2 auf, dessen Gate von der Sendeschaltung MMV1 angesteuert wird. Zwischen den Anschlußpunkt A und dem Feldeffekttransistor TRH2 ist ein Widerstand RH2 angeordnet, der auch hinter dem Transistor TRH2 angeordnet werden kann oder aber auch der Innenwiderstand des Verstärkers (VER) sein kann. Der Kondensator CH2 ist der Meßwertspeicher-Kondensator der Sample- and Hold-Schaltung. Am Anschlußpunkt B wird die wirksame Nutzspannung abgegriffen, die an den Spannungs-/ Zeit-Wandler (VTC) gelangt und entsprechend dem analogen Meldermeßwert des optischen Rauchmelders (RM) verzögertFIG. 12 shows an advantageous circuit arrangement for the sample and hold circuit according to FIG The sample and hold circuit SHS is again arranged between the connection points A and B and is controlled by the Transmitter circuit MMV1 activated. The sample and hold circuit SHS has a field effect transistor TRH2, whose gate is controlled by the transmission circuit MMV1. Between the connection point A and the field effect transistor TRH2, a resistor RH2 is arranged, which can or can also be arranged behind the transistor TRH2 the internal resistance of the amplifier (VER) can be. The capacitor CH2 is the measurement value storage capacitor Sample and hold circuit. At connection point B, the effective useful voltage is tapped, which is applied to the voltage / Time converter (VTC) arrives and is delayed according to the analog measured value of the optical smoke detector (RM)

- >4 - VPA 83 P 1 2 7 5 DE-> 4 - VPA 83 P 1 2 7 5 DE

' den Durchschalt-Transistor (TR) ansteuert, um den nächsten. Melder anzuschalten.'drives the gating transistor (TR) to the next. To switch on the detector.

Die Zeitkonstante TH für das Einspeichern des Meßsignals in die Sample- and Hold-Schaltung (Momentanwertspeicher) wird vom RC-Glied aus dem Widerstand RH2 und dem Kondensator CH2 bestimmt. Diese Zeitkonstante TH ist dabei so gewählt, daß sie die BedingungThe time constant TH for storing the measurement signal into the sample and hold circuit (instantaneous value memory) is made up of the resistor RH2 and the capacitor from the RC element CH2 determined. This time constant TH is chosen so that it meets the condition

0,1 . TP = TH = 0,9 . TP0.1. TP = TH = 0.9. TP

erfüllt. TP ist die Sendexmpulsdauer gemäß der oben genannten Gleichung. Hiermit wird erreicht, daß die Spannung, mit der-der Kondensator CH2 umgeladen wird, abhängig von der Sendeimpulsdauer TP wird.Fulfills. TP is the transmission pulse duration according to the above Equation. This means that the voltage with which the capacitor CH2 is recharged is dependent of the transmission pulse duration TP.

Anhand der Fig. 13 wird die Wirkungsweise der Temperaturkompensation näher erläutert. In Fig. 13a ist das Sendesignal UR4 der Leuchtdiode (LED) in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Darunter ist in Fig. 13b die Ausgangsspannung (JA am Anschlußpunkt A und darunter die .Ausgangsspannung UB am Anschlußpunkt B in Fig. 13c dargestellt. Das Sendesignal UR4 ist dem Strom ILD durch die Leuchtdiode LED porportional und genügt der GleichungThe mode of operation of the temperature compensation is explained in more detail with reference to FIG. In Fig. 13a is the transmit signal UR4 of the light emitting diode (LED) shown as a function of time t. Below this is the output voltage in FIG. 13b (YES at connection point A and below it the output voltage UB at connection point B shown in FIG. 13c. The transmission signal UR4 is proportional to the current ILD through the light-emitting diode LED and satisfies the equation

_TIn UR4
ILD = _R4 _TIn UR4
ILD = _R4

Für die Dauer TP des Sendesignals (US bzw. UR4) ist die' Sample- and Hold-Schaltung SHS gemäß der Fig. 12 leitend, sonst ist sie gesperrt. Dabei wirkt sich die Temperaturabhängigkeit, die für -30° C und +70° C dargestellt ist, nicht nur auf das Sendesignal UR4, sondern auch auf die Ausgangssignale am Anschlußpunkt A und B aus. Die Ausgangsspannung UA am Anschlußpunkt A ist gleich dem Empfangssignal der Sample- and Hold-Schaltung. Dieses Signal ist ebenfalls für die beiden Temperaturen -30° C und +70° CFor the duration TP of the transmission signal (US or UR4) the sample and hold circuit SHS according to FIG. 12 is conductive, otherwise it is blocked. The temperature dependency, which is shown for -30 ° C and + 70 ° C, has an effect not only on the transmission signal UR4, but also on the output signals at connection point A and B. The output voltage UA at connection point A is equal to the received signal from the sample and hold circuit. This signal is also for the two temperatures -30 ° C and + 70 ° C

-V$- VPA 83 P 1 27 5 DE -V $ - VPA 83 P 1 27 5 DE

in Fig. 13b dargestellt. Die Sendeimpulsdauer TP wird mit zunehmender Temperatur, wie schon erläutert, länger. Mit
zunehmender Temperatur wird die Amplitude des Empfangssignals UA vor der Sample- and Hold-Schaltung am Anschlußpunkt A geringer, jedoch steht das Empfangssignal UA vor
der Sample- and Hold-Schaltung am Anschlußpunkt A mit zunehmender Temperatur entsprechend der Pulsdauer TP länger an.shown in Fig. 13b. As already explained, the transmission pulse duration TP becomes longer with increasing temperature. With
As the temperature increases, the amplitude of the received signal UA before the sample-and-hold circuit at connection point A decreases, but the received signal UA protrudes
the sample and hold circuit at connection point A longer with increasing temperature corresponding to the pulse duration TP.

Das Ausgangssignal UB am Anschlußpunkt B, also am Ausgang der Sample- and Hold-Schaltung (SHS), ist dabei von der
Temperaturschwankung (Meßzeitpunkt TM -30° C bzw. Meßzeit punkt +70° C) unabhängig, wie mit dem in Fig. 13c gezeigten Meßsignal MS veranschaulicht ist. Auf diese Weise ist es möglich, ohne zusätzliche Elemente zur Temperaturkompensation ein weitgehendes temperaturunabhängiges Ausgangssignal UB, d.h. Meldermeßsignal MS, am Anschlußpunkt B zu erhalten. Dadurch wird die Meßgenauigkeit vergrößert und die Branderkennung verbessert.The output signal UB at connection point B, ie at the output of the sample and hold circuit (SHS), is from the
Temperature fluctuation (measurement time TM -30 ° C or measurement time point + 70 ° C) independently, as illustrated with the measurement signal MS shown in FIG. 13c. In this way it is possible to obtain a largely temperature-independent output signal UB, ie detector measurement signal MS, at connection point B without additional elements for temperature compensation. This increases the measurement accuracy and improves fire detection.

9 Patentansprüche
13 Figuren9 claims
13 figures

S3 P 1 2 7 5 DES3 P 1 2 7 5 DE

List of references

CH Meßwertspeicherkondensator der SHSCH measured value storage capacitor of the SHS

FD FotodiodeFD photodiode

IL LinienstromIL line current

ILP StromimpulsILP current pulse

LED LeuchtdiodeLED light emitting diode

Mi MelderMi detector

MK MelderkontaktMK detector contact

ML MeldelinieML zone

MMV1 Sendeschaltung für LED (monostabiler Multivibrator)MMV1 transmission circuit for LED (monostable multivibrator)

MMV2 VerzögerungsgliedMMV2 delay element

RM optischer RauchmelderRM optical smoke detector

SHS Momentanwertspeicher (Sample- and Hold-Schaltung)SHS instantaneous value memory (sample and hold circuit)

SPV SpannungsversorgungseinrichtungSPV power supply device

TAB Zeit für Abfrage mit der Abfragespannung UABTAB Time for interrogation with the interrogation voltage UAB

TE Verzögerungszeit für AbfragezeitendeTE delay time for polling time end

Ti Laufzeit des jeweiligen Zeitglieds im Melder (Mi) bzw.Ti runtime of the respective timing element in the detector (Mi) or

Verzögerungszeit bis zum Aushalten des nächsten MeldersDelay time until the next detector stops

TM Meß-ZeitpunktTM time of measurement

TP Zeitdauer des Sendeimpulses der LEDTP Duration of the transmission pulse of the LED

TR Durchschalt-Transistor des jeweiligen Melders (Mi)TR switching transistor of the respective detector (Mi)

TRU Zeit für Ruhesignal (Ruhespannung URU)TRU time for quiescent signal (quiescent voltage URU)

TST Zeit für Startsignal (Startspannung UST, annähernd Mull)TST time for start signal (start voltage UST, approximately Mull)

TV Verzögeurngszeit des Verzögerungsgliedes MMV2TV delay time of the delay element MMV2

UA Ausgangsspannung am Anschlußpunkt AUA output voltage at connection point A

UAB AbfragespannungUAB query voltage

UB Ausgangsspannung am Anschlußpunkt BUB output voltage at connection point B

UL LinienspannungUL line voltage

UN Nutzsignal am Ausgang des Verstärkers (VER)UN useful signal at the output of the amplifier (VER)

URU RuhespannungURU open circuit voltage

US Spannung des Sendeimpulses für die Leuchtdiode (LED)US voltage of the transmission pulse for the light emitting diode (LED)

UST StartspannungUST starting voltage

USTö StörspannungUSTö interference voltage

VER VerstärkerVER amplifier

VTC Spannungs-/Zeit-Wandler (Voltage/Time Converter)VTC voltage / time converter

Z ZentraleZ headquarters

Claims

y VPA 83 P 1 2 7 5 DE

Claims

\ Λ . ^ Circuit arrangement for interference signal suppression in optical smoke detectors (RM) with a pulsed light emitting diode (LED) and a photodiode (FD) that receives the scattered light of the light emitting diode (LED) in a fire alarm system, with the cyclical query from a control center (Z) from the individual detectors (Mi) of a detection line (ML) are connected to the detection line (ML) with a time delay in the specified sequence and the delay time until the subsequent detector is switched on corresponds to the respective analog detector measured value and in the control center from the point in time at which the detector is connected and the detector address is determined, characterized in that the optical smoke detector (RM) has a voltage supply device (SPV),

a transmission circuit that can be controlled with the detector query (UAB) (MMV1) to generate transmission pulses (US) for the light-emitting diode (LED) with a duration (TP) that is essential is shorter than the query time of a Weider, one of the photodiode (FD) with amplifier (VER) connected downstream, instantaneous value memory (SHS), which can be controlled by the transmission circuit (MMV1), for short-term storage of the analogue detector measured value

and a voltage / time converter downstream of this (VTC), which is time-delayed according to the detector measured value switches on the following detector (Mi) to the reporting line (ML ') via a through-transistor (TR).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the transmission circuit (MMV1) a delay element (MMV2) is connected upstream, which is set in motion with the detector query (UAB) and time-delayed (TV) controls the transmission circuit (P1MV1).

VPA 83 P 1 2 7 5 DE

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, d a through characterized in that the instantaneous value memory (SHS) has a timing element (RH2, CH2), whose time constant (TH) is the time for storing the measurement signal (MS) in the instantaneous value memory (SHS) determined.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the instantaneous value memory (SHS) from one between the amplifier (VER) of the photodiode (FD) and the voltage-ZZeit-, converter (VTC) arranged switching transistor (TRH1) with a resistor (RH1), a measured value storage capacitor (CH2) and control elements (CH1, DH) is.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Instantaneous value memory (SHS) from a switching transistor (TRH2) that can be controlled directly by the transmitter circuit (MMV1), which is connected to the amplifier (VER) via a resistor "(RH2) is, and from one of the voltage / time converter (VTC) arranged measured value storage capacitor (CH2) is formed.

6. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, d a characterized in that the transmission circuit (MMV1) is formed by a monostable multivibrator.

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the transmission circuit (MMV1) on one with a Zener diode (ZD) with positive temperature coefficient and with a series resistor (R5) formed stabilized supply voltage (ü * cc) connected and consists of two transistors (TR1, TR2), one

-κί- VPA 83 P 127 5 DE

Timing element (R1, R2, R3, C) and a resistor (R4) are formed with negative temperature coefficients, with As the temperature increases, the current (ILD) flowing through the light emitting diode (LED) and the pulse duration (TP) increase. 5

8. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the delay element (MMV2) is formed by a monostable multivibrator.

9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that the delay element (MMV2) one via a resistor (R) to a supply voltage (GV) connected transistor (TRV), whose collector with the transmitter circuit (MMV1) is connected and its base on the one hand via a further resistor (RV) to the positive conductor (+ UL) and on the other hand via a capacitor (CV) with the negative Conductor (-UL) of the alarm line (ML) is connected.