EP0267302B1

EP0267302B1 - Schaltungseinrichtung für eine Meldeeinrichtung zur Raumüberwachung

Info

Publication number: EP0267302B1
Application number: EP19860115514
Authority: EP
Inventors: Hermann Zierhut
Original assignee: Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 1986-11-08
Filing date: 1986-11-08
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2006-11-08
Also published as: EP0267302A1; DE3679992D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Meldeeinrichtung zur Raumüberwachung, mit wenigstens einem Sensor für elektromagnetische, insbesondere Infrarot-Strahlung.
Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 34 04 151 bekannt. Das Ausgangssignal des Sensors wird in einer Auswerteschaltung ausgewertet und einer Alarmeinheit zugeleitet, die im Falle, daß das Sensorsignal einen Alarmzustand beinhaltet, einen Signalgeber auslöst. Für die Überwachung der Sensorvorrichtung selbst war es dabei erforderlich, das verstärkte Analogsignal an einen separaten Ausgang zu führen, um das Sensorsignal bei der Wartung und für die Überprüfung zu erhalten. Der Meßpunkt für das Sensorsignal befindet sich dabei unter einer Abdeckhaube des Geräts, so daß er jeweils nur mit Mühe und Zeitaufwand während der Wartungsarbeiten zugänglich ist. Neben der Tatsache, daß derartige Anschlußpunkte aus Sicherheitsgründen unterhalb der Abdeckhaube liegen müssen, ist auch das Herausführen eines Meßpunktes aus dem Gerätegehäuse mit dem Nachteil verbunden, daß dadurch Störeinflüsse in das Gehäuse selbst gelangen können, was unbedingt vermieden werden muß (vgl. die DE-OS 34 40 739). Aus diesem Grunde ist eine kontinuierliche Überwachung der Meldeeinrichtung und des Sensors mit den herkömmlichen Schaltungsanordnungen, wenn überhaupt, nur unter hohem schaltungstechnischen und apparativen Aufwand möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der es auf einfache Weise möglich ist, das Ausgangssignal des Sensors außerhalb des Gerätegehäuses bereitzustellen, ohne daß dadurch Störungen und Rückwirkungen auf die im Gehäuse befindlichen Schaltungsteile und den Sensor auftreten.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Analog-Ausgangssignal des Sensors einem Eingang eines Komparators zugeleitet wird, an dessen anderem Eingang als Vergleichsspannung ein aus identischen Impulsen bestehendes Impulssignal anliegt, dessen Impulse über die Impulsdauer hinweg sich ändernde Impulshöhen aufweisen, und dessen Frequenz erheblich größer als die höchste Frequenz des Sensor-Analog-Ausgangssignals (U_E) ist.
Durch Vergleich des Analog-Ausgangssignals des Sensors mit den über die Impulsdauer hinweg sich ändernde Impulshöhen aufweisenden Impulsen der Vergleichsspannung erzeugt der Komparator ein Ausgangssignal, das das Analog-Ausgangssignal des Sensors in Impulslängen codiert wiedergibt. Damit ist es möglich, dieses Signal kapazitiv auszukoppeln bzw. auf eine der Leitungen, die nach außen führt, aufzukoppeln, ohne daß eine zusätzliche Verdrahtung für das Herausführen des Sensorsignals aus dem Gehäuse erforderlich ist. Insbesondere läßt sich das impulslängencodierte Sensorsignal an jeder beliebigen Stelle kapazitiv abgreifen. Dies ist bei vollem Betieb der Meldeanlage möglich, ohne daß dadurch der Betrieb gestört wird. Damit ist eine kontinuierliche Überwachung der Meldeeinrichtung auch während des Betriebs und nicht nur im Servicefalle möglich, wenn die Meldeeinrichtung nicht oder nur zu Meßzwecken eingeschaltet ist. Auf diese Weise eröffnet sich die Möglichkeit, das Analog-Ausgangssignal des Sensors auch bei geschlossenem Gerät für Fernfunktionskontrollen zu verwenden, wenn das Signal etwa einer Zentralstation zugeleitet wird. Auf diese Weise ist es möglich, in einem Überwachungssystem mit mehreren einzelnen Meldeeinrichtungen - es existieren Anlagen mit 30 und mehr einzelnen Meldeeinrichtungen - die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Meldeeinrichtungen und Sensoren ständig zu überwachen. Dadurch ist es unter anderem auch möglich, Störereignisse, zum Beispiel durch Blitzschlag ausgelöste Alarmgaben an einer der Meldeeinrichtungen und damit einen Fehlalarm zu identifizieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändert sich die Impulshöhe der Impulse des Impulssignals exponentiell. Auf diese Weise kann die Skala des Anzeigeinstruments direkt im Dämpfungsmaß dB geeicht werden, so daß nach der Demodulation des impulslängencodierten Analogsignals eine direkte Ablesung der Signalgröße möglich ist.
Zur Erzeugung der sich exponentiell oder logarithimisch ändernden Impulshöhe ist es vorteilhaft, ein Rechteckimpulssignal in einer Differenzierschaltung zu differenzieren und als Vergleichsspannung dem anderen Eingang des Komparators zuzuleiten. So kann man auch auf einfache Weise -und wie im weiteren noch im einzelnen erläutert werden wird - zwischen positiven und negativen Teilen des Analogsignals unterschieden. Ein weiterer Vorteil der logarithmisch bzw. exponentiell sich ändernden Impulshöhe besteht darin, daß bei kleinen Analogsignalen große Impulslängenänderungen und umgekehrt bei großen Analogsignalen kleine Impulslängenänderungen auftreten. Dies hat zur Folge, daß kleine Änderungen des Analogsignals deutlicher, sozusagen gespreizt, dargestellt werden als große Analogsignale. Auf diese Weise wird eine Übersteuerung verhindert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann sich die Impulshöhe auch linear ändern, wodurch die Impulslänge direkt proportional zum anliegenden Analogsignal ist. Dies kann insbesondere bei kleinen Signaländerungen von Vorteil gegenüber sich logarithmisch ändernden Impulshöhen sein. Vorteilhafterweise wird die Vergleichsspannung durch Integration von Rechteckimpulsen erzeugt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sich die Impulshöhe in einem Teilbereich des Impulses exponentiell bzw. logarithmisch und in einem weiteren Teilbereich des Impulses linear ändert. Das heißt, die Impulse der Vergleichsspannung bestehen aus einem exponentiellen bzw. logarithmischen und einem linearen Teil, so daß sich die Vorzüge beider Impulsverläufe kombinieren lassen. Einerseits wird eine Übersteuerung auf Grund des exponentiellen bzw. logarithmischen Teils verhindert und andererseits kann durch den linearen Bereich bei kleinen Signaländerungen eine gewisse Spreizung erreicht werden. Entsprechend dieser Ausführungsform besteht die Vergleichsspannung aus Impulsen, die aus differenzierten und integrierten Rechteckimpulsen zusammengesetzt sind.
Um die Wiedergabe des Analogsignals impulslängencodiert mit ausreichender Genauigkeit zu erreichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Impulsfrequenz des Impulssignals wenigstens um den Faktor 100 größer zu wählen als die Änderungen bzw. die Frequenz des Analog-Ausgangssignals des Sensors. Vorzugsweise beträgt die Impulsfrequenz 8 bis 32 kHz und insbesondere 10 kHz.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Zeitkonstante τ der Differenzier- und/oder Integrierstufe durch Wahl der Widerstands- und/oder Kapazitätswerte so gewählt ist, daß unterhalb einer vorgegebenen Amplitudenschwelle liegende Stör- oder Rauschsignale bei der Erzeugung des Komparator-Ausgangssignals unberücksichtigt bleiben, d.h., kleine Signalamplituden des Analog-Ausgangssignals des Sensors, die ohnehin für das Alarmkriterium unkritisch sind, werden nicht berücksichtigt, so daß auch kleine Stör- und Rauschkomponenten auf diese einfache Weise unterdrückt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, die größte Impulshöhe der Impulse des Impulssignals größer als die größte auftretende Amplitude des Analog-Ausgangssignals des Sensors zu wählen. Auf diese Weise wird eine Übersteuerung ausgeschaltet und das impulslängencodierte Ausgangssignal des Komparators ist vollkommen unabhängig von Amplitudenwerten. Die notwendige Verstärkung zur Bildung des Alarmkriteriums kann nachfolgend mittels eines Mittelfrequenzverstärkers z.B. im Bereich zwischen 10 und 30 kHz, anstelle der herkömmlichen Verstärkung des Analogsignals in einem Verstärker mit einem Frequenzbereich von 0,1 bis max. 100 Hz vorgenommen werden, so daß relativ kleine Koppelkapazitäten ausreichen und statt der nachteiligen, Leckströme aufweisenden Elektrolytkondensatoren Keramik-Kondensatoren verwendet werden können, die Leckströme nicht kennen.
Wie bereits erwähnt, kann das impulslängencodierte Komparator-Ausgangssignal irgendeiner Leitung kapazitiv aufgekoppelt und aus dieser Leitung auch wieder kapazitiv ausgekoppelt werden. Vorzugsweise erfolgt die kapazitive Aufkopplung auf die Anschlußleitung für die lichtemittierende Diode und/oder die Leitung der Tableau-Fernanzeige.
Die Demodulation kann entweder durch Begrenzungsdioden oder durch eine entsprechende Demodulationsschaltung vorgenommen werden, wobei auf Amplitudenwerte keinerlei Rücksicht genommen zu werden braucht, da die Signalinformation ausschließlich im Tastverhältnis des impulslängencodierten Signals enthalten ist. Dies hat den besonderen Vorteil, daß bei der Übertragung des Signals keine Verfälschungen auftreten können, wie sie bei amplitudenabhängigen Signalen durch Bauelemente-Einflüsse, Temperaturgänge usw. unvermeidlich sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, das Komparator-Ausgangssignal, das gegebenenfalls in einem Mittelfrequenzverstärker verstärkt wird, einer Alarmauswerteeinheit zuzuführen. Auf diese Weise ist ein schaltungstechnisch aufwendiger und teuerer Analogsignal-Verstärker entbehrlich, der bei herkömmlichen Schaltungsanordnungen erforderlich ist, wenn die Alarmauswerteschaltung das Analog-Ausgangssignal des Senders auswertet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, das Komparator-Ausgangssignal einer Empfängereinheit drahtlos zu übertragen, die das übertragene Signal etwa auf einem Anzeigeinstrument anzeigt. Da das Komparator-Ausgangssignal bereits als impulslängencodiertes Signal vorliegt, ist eine solche Übertragung mit einfachsten schaltungstechnischen Mitteln möglich. Vorzugsweise wird das Komparator-Ausgangssignal einer IR-Sendediode zugeleitet, das Signal dann in Form von Infrarot-strahlen gesendet und in der Empfangseinheit mittels einer Infrarot-Empfangsdiode empfangen. Während der Montage- oder Servicetechniker bei herkömmlichen Überwachungseinrichtungen zur Einstellung, Überwachung und Justierung ein Anzeigeinstrument beim Durchschreiten der Empfangskeulen mit sich tragen mußte, das über eine lange Leitung mit der Sendeeinrichtung verbunden war, ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nunmehr auf einfache Weise möglich, eine Anzeige- bzw. Empfangseinheit ohne Kabelverbindung zu verwenden, was im praktischen Einsatz große Vorteile bietet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematisch dargestellte Schaltungsanordnung für eine Infrarot-Meldeeinrichtung zur Raumüberwachung unter Verwendung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2a bis d: Signalverläufe, die zur Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung dienen,
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Empfängerschaltung für das gemäß der Erfindung codierte, übertragene Signal,
Fig. 4: eine weitere Ausführungsform einer Empfängerschaltung, bei der das Signal drahtlos übertragen wird, und
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltung.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, steht der Ausgang eines Detektors oder Sensors 1, dem gegebenenfalls eine Verstärkerstufe nachgeschaltet sein kann, über einen Verstärker 7 mit einer Alarmauswerteschaltung 8 in Verbindung, die das Analog-Ausgangssignal des Sensors 1 für die Alarmgabe auswertet und über die Leitung 9 ein Alarmsignal, beispielsweise für einen akustischen oder optischen Alarmgeber bereitstellt. Eine solche Schaltungsanordnung wird überlicherweise verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Analog-Ausgangssignal des Sensors 1 einer weiteren Schaltungsanordnung bereitgestellt, wobei dieses Signal an einem Eingang 3 eines Komparators 2 anliegt. Der andere Eingang 4 ist einerseits über einen Widerstand R₁ mit einer Referenzspannungsquelle U_Ref und andererseits mit einem Kondensator C₁ verbunden, an dem eine Rechteckspannung U_R anliegt, die etwa von einem (nicht dargestellten) Oszillator bereitgestellt wird.
Das Komparator-Ausgangssignal U_A gelangt über einen Koppelkondensator C₂ an eine Verstärkerschaltung 5, die in der dargestellten Weise beispielsweise aus einem Eingangswiderstand R₂, einem Operationsverstärker 6 und einem Rückkoppelwiderstand R₃ bestehen kann, über den das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 6 an seinen einen Eingang rückgekoppelt wird. Der andere Eingang des Operationsverstärkers 6 ist mit einer Referenzspannung beaufschlagt. Auf diese Weise wird an seinem Ausgang das gewünschte impulslängenmodulierte Rechtecksignal erzeugt.
Der Verstärker 5 kann jedoch auch einen beliebigen anderen Aufbau aufweisen und ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht kritisch; er muß nur so arbeiten bzw. ausgelegt sein, daß an seinem Ausgang ein Rechtecksignal durch Übersteuerung entsteht. Gegebenenfalls können auch die Bauelemente C₂, R₂ und/oder R₃ weggelassen werden. Das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung 5 wird über einen Kondensator C₃ auf eine der vorhandenen Anschlußleitungen, beispielsweise eine Stromversorgungsleitung, eine Steuerleitung usw., eingekoppelt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nachfolgend anhand der Fig. 2a bis 2d erläutert.
Das am Kondensator C₁ anliegende Rechtecksignal U_R ist in Fig. 2a nochmals dargestellt. Dieses Rechtecksignal weist eine Frequenz in einem Bereich von einigen kHz und vorzugsweise in der Größenordnung von 10 kHz auf. Auf Grund des aus dem Widerstand R₁ und dem Kondensator C₁ bestehenden RC-Glieds wird das Rechtecksignal differenziert und am Schaltungspunkt A, d.h. am Eingang 4 des Komparators 2, liegt das in Fig. 2b dargestellte, differenzierte Signal an, wobei die Referenzspannung U_Ref die Null-Linie für die differenzierten Signalimpulse darstellt.
Am Eingang 3 des Komparators 2 liegt das Ausgangssignal U_E des Sensors 1 an, das ein Analogsignal ist und einen Frequenzbereich von ca. 0,1 bis 30 Hz aufweist. Im Hinblick auf die um mindestens den Faktor 100 größere Frequenz des am Kondensator C₁ anliegenden Rechtecksignals und damit des am Schaltpunkt A auftretenden differenzierten Signals kann das am Eingang 3 des Komparators 2 anliegende Analogsignal für einige Perioden des Rechtecksignals als konstant angesehen werden. In Fig. 2b sind daher die Analogsignalwerte U_E1 und U_E2, die als Beispiele zur Erläuterung der Erfindung gewählt wurden, als im wesentlichen konstante Spannungen für etwa zwei Rechteckimpulsperioden dargestellt. Der Komparator 2 gibt immer dann ein Signal ab, wenn die am Eingang 4 anliegende Spannung in ihrem Absolutwert größer ist als die am Eingang 3 anliegende Spannung. Bei Auftreten eines Analogsignals am Eingang 3 der in Fig. 2b beispielsweise dargestellten Spannung U_E1 erzeugt der Komparator daher ein Ausgangssignal mit den Impulsen P_E1, deren Impulslängen, wie unmittelbar aus Fig. 2c ersichtlich ist, von der am Eingang 3 des Komparators 2 anliegenden Spannung abhängt.
Als weiteres Beispiel ist in Fig. 2b eine Spannung U_E2 des am Eingang 3 des Komparators 2 anliegenden Analogsignals angegeben, die einen negativen Wert aufweist, deren Spannungs-Absolutwert jedoch kleiner ist als die Spannung UE1. Wie sich aus Fig. 2b unmittelbar ergibt, liefert der Komparator 2 daher ein in Fig. 2d dargestellte Ausgangssignal, das aus den Impulsen P_E2 besteht.
Aus diesen Darstellungsbeispielen ist also unmittelbar ersichtlich, daß das Analogsignal durch den Komparator 2 auf diese Weise in Impulslängen umcodiert wird. Ein Analogsignal mit dem Wert Null wird zu einem Rechteck-Impulssignal, bei dem die Impulslänge gleich der Impulspause ist. Bei hohen positiven Analogsignal-Spannungen werden Impulse mit kleinen Impulslängen und bei hohen negativen Analogsignal-Spannungen werden Impulse mit großen Impulslängen erzeugt.
Mit dem so erhaltenen, impulslängencodierten Ausgangssignal des Komparators 2 ist es nun möglich, dieses Signal kapazitiv auf eine vorhandene Leitung, beispielsweise auf eine Zuführungsleitung aufzukoppeln, die für die Tableau-Fernanzeige vorgesehen ist. Es ist also nicht mehr nötig, für das Komparatorausgangssignal, d.h. für das Ausgangssignal des Sensors 1 eine eigene Leitung aus der Meldeeinrichtung herauszuführen. Es ist lediglich erforderlich, das in dieser Weise codierte Sensor-Ausgangssignal von der Leitung an irgendeiner Stelle wieder kapazitiv abzukoppeln, um überall dieses Signal für eine Funktionskontrolle, eine Ferntestkontrolle oder eine kontinuierliche Überwachung des Sensors vorliegen zu haben. Zusätzlich zu der Tatsache, daß dadurch eine Leitung für dieses Signal eingespart werden kann, hat die vorliegende Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit einem IR-Detektor den Vorteil, daß Rückwirkungen oder Störungen durch das zusätzliche Herausführen des Sensorausgangssignals nicht auftreten können. Meldeeinrichtungen dieser Art sind nämlich gegen HF-Einstrahlungen und sonstige Rückwirkungen von außen sehr empfindlich, wie in der DE-A1-34 40 739 ausführlich dargestellt ist. Mit der erfindungsgemäßen Schaltung ist es also möglich, ohne die Gefahr, den Sensor Störungen auszusetzen, eine kontinuierliche Überwachung des Sensors auf einfache Weise durchzuführen, wobei die Meldeeinrichtung in vollem Betrieb ist.
Vorzugsweise sind die zuvor erläuterten Bauelemente zusammen mit dem Sensor 1 in einem einzigen Gehäuse untergebracht.
Anhand von Fig. 1b ist unmittelbar auch ersichtlich, daß auf Grund des exponentiellen Abfalls kleine Spannungsänderungen des Analogsignals relativ große Impulslängenänderungen und umgekehrt große Spannungsänderungen des Analogsignals relativ kleine Impulslängenänderungen verursachen. Ohne daß zusätzliche schaltungsmäßige Maßnahhmen erforderlich wären, ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltung daher möglich, für kleine Analogsignaländerungen ein "Spreizung" der Signalanzeige zu bewirken und andererseits für große Analogsignaländerungen eine Übersteuerung zu verhindern, wenn man nur darauf achtet, daß die maximale Amplitude der differenzierten Signalimpulse gemäß Fig. 2b immer größer als die größtmögliche auftretende Spannung im Analogsignal ist.
Durch geeignete Wahl der Werte des Widerstands R₁ und/oder des Kondensators C₁ läßt sich auch ein Impulsabfall erreichen, wie er in Fig. 2b gestrichelt dargestellt ist. Bei einem solchen Kurvenverlauf ist es möglich, kleine Analogsignal-Werte, die beispielsweise verrauscht sind oder sonstige Störüberlagerungen aufweisen, auf einfache Weise zu unterdrücken und aus dem Signal zu entfernen. Durch Wahl der Werte der Schaltungselemente ist dabei der Schwellenwert auf einfache Weise einstellbar.
Eine nicht dargestellte, weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, statt des Differenzierglieds R₁, C₁ ein Integrierglied zu verwenden, indem die beiden Bauteile gegeneinander ausgewechselt werden. Dadurch erhält man aus dem dann am Widerstand anliegenden Rechtecksignal U_R am Eingang 4 des Komparators 2 einen Signalverlauf mit linearen Flanken, so daß die Impulslängenänderung linear zum Analogsignal erfolgt, was insbesondere für kleine Analogsignalwerte von Vorteil ist.
In Kenntnis des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist es dem Fachmann auch ohne weiteres möglich, die Impulslängencodierung mit exponentiellem und mit linearem Anteil zu kombinieren, etwa dadurch, daß bei Abfallen der Rechtecksignalspannung unter einen bestimmten Wert von einen Differenziervorgang auf einen Integriervorgang umgeschaltet wird, oder anders ausgedrückt, daß von einem Differenzierglied auf ein Integrierglied umgeschaltet wird. Auf diese Weise ist für kleine Analogsignalwerte ein linearer Unsetzungsfaktor wirksam, während für große Analogsignalwerte ein logarithmisches Umsetzungsverhältnis erzielt wird, was insbesondere im Hinblick auf die bereits erläuterte Übersteuerungssicherheit von Bedeutung ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Empfängerschaltung. Das von einer Leitung 31 mittels eines Kondensators 32 abgekoppelte impulslängencodierte Rechtecksignal wird mittels zweier antiparallel geschalteter Begrenzungsdioden 33, 34 in seiner Höhe begrenzt und auf Masse bezogen. Diese denkbar einfache Rückgewinnung des Analogsignals aus dem impulslängencodierten Signal ist auf Grund der vorliegenden Erfindung dadurch möglich, daß die Signalwerte im Tastverhältnis der impulslängencodierten Impulse enthalten ist und keinerlei Amplitudenabhängigkeit vorliegt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt auch darin, daß die Unterscheidung von positiven und negativen Analogsignalen möglich ist. Das mit den Begrenzungsdioden 33, 34 amplitudenbegrenzte Signal kann dann in einem Meßgerät 35 direkt angezeigt werden. Da das Meßgerät selbst integriert, ist es mit dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung möglich, für die Rückgewinnung des Analogsignals ohne ein sonst erforderliches Integrierglied auszukommen, wodurch der Schaltungsaufwand noch weiter verringert wird.
In Fig. 4 ist eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführungsform der Empfängerschaltung dargestellt, wobei in Fig. 4 für die Schaltungsteile, die denen von Fig. 3 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet wurden.
Bei dieser Ausführungsform wird das Komparator-Ausgangssignal - gegebenenfalls nach einer Verstärkung - drahtlos einer Empfängereinheit übertragen. Beispielsweise kann dieses Komparator-Ausgangssignal einer Infrarot-Sendediode zugeleitet werden, die entsprechende Infrarot-Signale aussendet, die mittels einer Infrarot-Empfangsdiode 37 in der Empfängereinheit empfangen, und über einen batteriegespeisten Verstärker 38 dem Kondensator 32 zugeleitet wird. Die weitere Verarbeitung des Signals erfolgt in derselben Weise wie dies im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurde. Die drahtlose Übermittlung ist im vorliegenden Fall deshalb besonders einfach, weil das zu übertragende Signal gemäß der Erfindung bereits als impulslängencodiertes Signal vorliegt und für die drahtlose Übertragung mittels Infrarot-Dioden nicht erst aus Analogsignalen gewonnen werden muß. Während der Service-Techniker oder die das Alarmsystem installierende Person bei den herkömmlichen Alarmeinrichtungen ein Meßinstrument mit sich tragen mußte, das über ein langes Kabel mit dem Detektor oder Sensor 1 verbunden war, ist es nunmehr möglich, dem Service-Techniker eine kabelfreie Empfangseinheit bereitzustellen, mit dem er sich im Überwachungsfeld des Detektors frei bewegen, sich also selbst als Testperson einsetzen und das Ansprechverhalten des Detektors auf dem Anzeigeinstrument der mobilen Empfangseinheit direkt ablesen kann.
In Fig. 5 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wiedergegeben. Schaltungsteile, die den entsprechenden Schaltungsteilen von Fig. 1 entsprechen, sind in Fig. 5 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Während das Alarmauslösesignal gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform unabhängig von der Gewinnung des impulslängencodierten Signals, sozusagen parallel dazu in einer Alarmauswerteeinheit erzeugt wird, wird bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung das Ausgangssignal U_A des Komparators 2 bzw. das Ausgangssignal des nachgeschalteten Mittelfrequenzverstärkers 5 über den Kondensator C₅ einer Alarmauswerteeinheit 41 zugeleitet, die, schematisch dargestellt, ein Integrierglied in Form eines Widerstands R₄ und eines Kondensators C₄ sowie einer Alarmauswerteschaltung 44 aufweist, die über eine Leitung 42 das Alarmauslösesignal abgibt. Über eine Ausgangsleitung 43 wird das Komparator-Ausgangssignal U_A, wie in Fig. 1 gezeigt, zur Überwachung des Detektors oder Sensors 1 bereitgestellt. Das impulslängencodierte Rechtecksignal am Ausgang des Verstärkers 5 wird also in der Alarmauswerteeinheit in ein analoges Signal überführt und der Auswerteschaltung direkt zugeleitet. Dadurch läßt sich der relativ kostenintensive Analogsignalverstärker 7, wie er gemäß der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung verwendet werden muß, einsparen, was insbesondere dadurch zu Buche schlägt, daß die auf Grund der niederen Grenzfrequenzen erfordlichen großen Elektrolyt-Koppelkondensatoren entbehrlich sind.

Claims

Schaltungsanordnung für eine Meldeeinrichtung zur Raumüberwachung, mit wenigstens einem Sensor für elektromagnetische, insbesondere infrarote Strahlung,
dadurch gekennzeichnet, daß das Analog-Ausgangssignal (U_E) des Sensors (1) einem Eingang (3) eines Komparators (2) zugeleitet wird, an dessen anderem Eingang (4) als Vergleichsspannung ein aus identischen Impulsen bestehendes Impulssignal anliegt, dessen Impulse über die Impulsdauer hinweg sich ändernde Impulshöhen aufweisen und dessen Frequenz erheblich größer als die höchste Frequenz des Sensor-Analog-Ausgangssignals (U_E) ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Impulshöhe der Impulse des Impulssignals jeweils exponentiell ändert.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Impulshöhe der Impulse des Impulssignals jeweils linear ändert.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Impulshöhe in einem Teilbereich des Impulses jeweils exponentiell und in einem weiteren Teilbereich jeweils linear ändert.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung ein differenziertes Rechteckimpulssignal ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung ein integriertes Rechteck-Impulssignal ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung aus Impulsen besteht, die jeweils aus differenzierten und integrierten Rechteckimpulsen zusammengesetzt sind.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsefrequenz des Impulssignals um wenigstens den Faktor 100 größer als die höchste Frequenz des Sensor-Analogausgangssignals (U _E) ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfrequenz 8 bis 32 kHz und vorzugsweise 10 kHz ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Differenzier-und/oder Integrierstufen durch Wahl der Widerstands- und/oder Kapazitätswerte so gewählt ist, daß unterhalb einer vorgegebenen Amplitudenschwelle liegende Stör- oder Rauschsignale bei der Erzeugung des Vergleichsausgangssignals unberücksichtigt bleiben.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die größte jeweilige Impulshöhe des Impulssignals größer als die größte auftretende Amplitude des Analog-Ausgangssignals (U _E) des Sensors (1) ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (2) ein Verstärker (5) im Mittelfrequenzbereich nachgeschaltet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß das Komparator-Ausgangssignal (U _A) einer Leitung kapazitiv aufgekoppelt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Komparatorausgangssignal (U _A) einer Alarmauswerteeinheit (41) zugeführt ist (Fig. 5).
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Komparator-Ausgangssignal (U _A) einer Empfangseinheit drahtlos übertragen wird, die das übertragene Signal anzeigt (Fig. 4).
Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennziechnet, daß das Komparator-Ausgangssignal (U_A) mittels wenigstens einer Infrarot-Sendediode gesendet und in der Empfangseinheit mittels wenigstens einer Infrarot-Empfangsdiode (37) empfangen wird (Fig. 4).