JPH05303696A - アナログ感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低物理量を高精度に感知出来、且つ、高物理
量をも出力電圧が飽和せずに正確に感知出来るアナログ
感知器を提供する。 【構成】 煙濃度（火災に係る物理量）に対応した出力
電圧は、該物理量の増加に伴い増加すると共にその増加
変化量を連続的に減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気中の煙濃度や温度
等の火災に係る物理量を感知し、該物理量に対応した出
力電圧を発生して信号出力するアナログ感知器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアナログ感知器は、防災管理する
ための防災受信機に信号線接続されるものであって、該
アナログ感知器が設置された区画についての空気中の煙
濃度や周囲の温度等の火災に係る物理量（以下、単に
「物理量」という）を常時感知し、該物理量に対応した
出力電圧を発生して信号出力するようになっている。該
信号出力は、前記出力電圧そのものであってもよいし、
該出力電圧値をＡ／Ｄ変換して得られる符号化信号であ
ってもよい。

【０００３】前記アナログ感知器には、例えば空気中の
煙濃度を感知するアナログ煙感知器や、周囲の温度を感
知するアナログ熱感知器等がある。前記アナログ煙感知
器における煙濃度の感知方法は様々であるが、本明細書
におけるアナログ感知器は、光の１ｍ当たりの進行に伴
う該光の減光率を煙濃度としており、例えば、外部の煙
が誘導される感知器の暗室内に投光素子により基準光を
投光し、前記煙によって減光した光を受光素子により受
光して、前記基準光に対する受光した光の光量低下を検
出することにより、前記暗室内の煙濃度を感知するよう
になっている。故に、本明細書における「煙濃度」の単
位は、〔％／ｍ〕で表されている。該アナログ煙感知器
は、内蔵の煙感知回路（図示せず）によって前記煙濃度
のレベルに対応した出力電圧を発生して信号出力するよ
うになっている。前記煙感知回路には電源電圧＋５
〔Ｖ〕が与えられており、前記出力電圧は、０〜＋５
〔Ｖ〕の範囲で出力することが出来る。但し、該アナロ
グ煙感知器の通常の保守管理の為に、如何なる煙濃度の
ときにおいても常に＋１〔Ｖ〕以上の出力電圧が発生す
るようになっている。

【０００４】又、前記アナログ熱感知器は、温度検出素
子により周囲の温度（以下、単に「温度」という）を感
知するようになっている。本明細書における前記温度の
単位は、摂氏温度の単位〔℃〕で表されている。該アナ
ログ熱感知器は、内蔵の熱感知回路（図示せず）によっ
て前記温度のレベルに対応した出力電圧を発生して信号
出力するようになっている。前記熱感知回路には電源電
圧＋５〔Ｖ〕が与えられており、前記出力電圧は、０〜
＋５〔Ｖ〕の範囲で出力することが出来る。但し、該ア
ナログ熱感知器の通常の保守管理の為に、如何なる温度
のときにおいても常に＋１〔Ｖ〕以上の出力電圧が発生
して信号出力するようになっている。

【０００５】前記防災受信機は、前記アナログ感知器か
らの前記信号出力を受信し、該信号出力から前記アナロ
グ感知器が感知した前記物理量を解析して、該区画の煙
濃度や温度等の情報管理をしたり、該信号出力値が予め
設定された火災レベルに達したときに、各種防火設備や
各種防排煙設備を作動させる等の防災管理を一括で行
う。

【０００６】図６は前記アナログ煙感知器の出力電圧特
性を示す図であり、１１がその出力電圧特性曲線であ
る。又、図７は前記アナログ熱感知器の出力電圧特性を
示す図であり、１３がその出力電圧特性曲線である。
尚、本明細書における物理量や出力電圧等の数値は、あ
くまでその一例を示すものであって、それが本発明を実
施するに当たっての絶対的な値ではない。

【０００７】従来のアナログ感知器は、図６及び図７に
示すような前記物理量に対する出力電圧特性を有してい
る。即ち、前記物理量が低いときは、該物理量の増加に
対して前記出力電圧が直線的に増加するようになってい
る。然し、更に該物理量が増加して前記出力電圧が飽和
電圧＋５〔Ｖ〕に達した場合は、それ以上前記物理量が
増加しても出力電圧は飽和して＋５〔Ｖ〕以上には成ら
ないようになっている。

【０００８】前記物理量についてより高精度な値を得た
い場合には、前記出力電圧特性を示す図６及び図７にお
いて特性直線１１，１３の勾配を大きくすればよい。即
ち、前記物理量に対する出力電圧の変化量を大きくすれ
ばよい。又、より高い物理量を感知したい場合には、前
記物理量に対する出力電圧の変化量を小さくするか若し
くは前記物理量に対する出力電圧値を低くすればよい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のアナログ感知器
には、初期火災を早期に発見する為に低物理量を高精度
な値を以て感知することが必要とされ、且つ、拡大した
火災に対する適切な監視及び各種防火設備や各種防排煙
設備の制御を行う為に高物理量をも正確な値を以て感知
できることが必要とされる。然しながら前述の通り、前
記物理量を「高精度に感知する」こと及び「より高い物
理量まで感知する」ことは、互いに相反することであ
り、従来の構成においてその両者を両立させることは非
常に困難であるので、従来の構成においてはその何れか
の性能が犠牲となり、その性能向上には限界があった。

【００１０】本発明は上記の問題点を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、低物理量
を高精度な値を以て感知出来、且つ、高物理量をも出力
電圧が飽和せずに正確な値を以て感知出来るアナログ感
知器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明は、火災に係る物理量を感知し、該物理量に対応
した出力電圧を発生して信号出力するアナログ感知器に
おいて、前記出力電圧は、前記物理量の増加に伴い増加
すると共にその増加変化量を連続的に減少することを特
徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明は、火災に係る物理量の増加に伴い前記
出力電圧がすると共にその増加変化量が連続的に減少す
るようになっている。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を、その実施例を示す図に基づ
いて説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る第１実施例を示す出
力電圧特性図である。但し、１０は本発明第１実施例の
出力電圧特性曲線（以下、「実施例曲線１０」という）
であり、１１は前記従来例のアナログ煙感知器の出力電
圧特性曲線（以下、「従来曲線１１」という）である。
尚、本明細書における物理量や出力電圧等の数値は、あ
くまでその一例を示すものであって、それが本発明を実
施するに当たっての絶対的な値ではない。

【００１５】本発明第１実施例のアナログ煙感知器は、
図１の実施例曲線１０に示すように空気中の煙濃度（請
求の範囲における物理量）の増加に対して出力電圧が例
えば対数的に増加するようになっており、該煙濃度の増
加に対して出力電圧の増加変化量が連続的に小さくなる
ように該出力電圧が増加する。

【００１６】但し、前記実施例曲線１０が対数曲線とな
る場合、前記煙濃度の増加に伴い出力電圧が飽和電圧＋
５〔Ｖ〕に達して飽和することもあるが、該出力電圧の
飽和する煙濃度が、感知する必要のない程高い煙濃度で
有れば別段支障は無い。又、該出力電圧は、前記煙濃度
の増加に伴い前記実施例曲線１０が前記飽和電圧＋５
〔Ｖ〕に漸近するような出力電圧であってもよい。

【００１７】ここで、同図に示されている前記実施例曲
線１０と前記従来曲線１１について比較してみると、０
〜７〔％／ｍ〕付近の比較的低い煙濃度においては、実
施例曲線１０の勾配が従来曲線１１の勾配を上回ってお
り、故に、前述の理由により従来例に比して本発明第１
実施例の方が煙濃度を高精度な値で得られることがわか
る。又、約１７〔％／ｍ〕以上の比較的高い煙濃度にお
いては、従来例の場合、従来曲線１１に示すようにその
出力電圧が飽和電圧＋５〔Ｖ〕において飽和状態になっ
ているので、故に、約１７〔％／ｍ〕以上の比較的高い
煙濃度については、該煙濃度の正確な値を得ることが出
来ない。然し、本発明第１実施例の場合、実施例曲線１
０に示すようにその出力電圧が飽和状態に達していな
い。故に、本発明第１実施例は従来例と異なり、約１７
〔％／ｍ〕以上の比較的高い煙濃度についてもその煙濃
度の正確な値を得ることが出来る。

【００１８】故に、前述の通り、上記の出力電圧特性を
有する本発明第１実施例のアナログ煙感知器は、低い煙
濃度においては該煙濃度を従来例より高精度に感知する
ことが出来、且つ、高い煙濃度においては出力電圧が飽
和せずに適値な信号出力が成されるので高い煙濃度をも
正確に感知出来る。

【００１９】又、図２は、本発明に係る第２の実施例を
示す出力電圧特性図である。但し、１２は本発明第２実
施例のアナログ熱感知器の出力電圧特性曲線であり、１
３は前記従来例のアナログ熱感知器の出力電圧特性曲線
である。

【００２０】アナログ熱感知器についても、前記アナロ
グ煙感知器と同様のことが言える。故に、本発明第２実
施例のアナログ熱感知器は、低温度においては該温度を
従来例より高精度に感知することが出来、且つ、高温度
においては出力電圧が飽和せずに適値の信号出力が成さ
れるので高温度をも正確に感知出来る。

【００２１】図３は、本発明実施例におけるアナログ感
知器の第１の構成回路例を示すブロック回路図であり、
図４は、同アナログ感知器の第２の構成回路例を示すブ
ロック回路図である。尚、図３及び図４における各構成
回路は、アナログ煙感知器のものを例に挙げるが、アナ
ログ熱感知器に関しても同様の構成により実現できる。
又、図５は、図３及び図４におけるＡ点の電圧、即ち煙
感知回路の発生電圧を示す発生電圧特性図であり、１４
がその発生電圧特性曲線である。又、図３及び図４にお
けるＢ点の電圧、即ち出力電圧の特性は前記図１に表さ
れる。

【００２２】図３において、１は煙感知回路である。該
煙感知回路１は、空気中の煙を検知して煙濃度を感知
し、該煙濃度に正比例した発生電圧を出力する。該発生
電圧は、その特性曲線１４に示すように、従来例におけ
る出力電圧よりも非常に小さい値の直線的出力特性とな
っている。該煙感知回路１から出力された発生電圧は、
対数増幅回路２により対数変換増幅される。３は出力回
路であり、前記対数増幅回路２からの出力を更に適宜の
大きさの電圧に調整して出力電圧として信号出力する。
更に必要に応じて該出力電圧を符号化して信号出力す
る。前記各回路には、電源回路により電源電圧が供給さ
れている。

【００２３】又、図４において、５はＡ／Ｄ変換回路で
あり、前記第１の構成回路例と同様の煙感知回路１から
出力された発生電圧を符号化信号に変換して出力する。
該符号化信号は次段のデジタル演算器６により対数演算
処理される。７はＤ／Ａ変換回路であり、前記演算処理
された符号化信号を再びアナログ電圧信号に変換して、
該アナログ電圧信号を適宜の大きさの電圧に調整して出
力電圧として信号出力する。尚、前記デジタル演算器６
の演算関数は、特に対数関数に限らずとも、該演算関数
の微分関数が単調減少関数となるような単調増加関数で
あればよい。又、煙濃度の増加に伴い前記出力電圧が飽
和電圧＋５〔Ｖ〕に漸近するように前記演算関数を設定
してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、火災に係る物理
量を感知し、該物理量に対応した出力電圧を発生して信
号出力するアナログ感知器において、前記出力電圧は、
前記物理量の増加に伴い増加すると共にその増加変化量
を連続的に減少することを特徴とするものであり、低い
物理量においては該物理量を高精度に感知することが出
来るので、初期火災に敏感に応答出来、該初期火災を早
期に発見することが出来る。又、高い物理量においては
出力電圧が飽和せずに適値な信号出力が成されるので、
高い物理量においても正確に感知することが出来、故に
拡大した火災に対する適切な監視及び各種防火設備や各
種防排煙設備の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例を示す出力電圧特性図。

【図２】本発明第２の実施例を示す出力電圧特性図。

【図３】本発明実施例の第１の構成回路例を示すブロッ
ク回路図。

【図４】本発明実施例の第２の構成回路例を示すブロッ
ク回路図。

【図５】図３及び図４における煙感知回路１の発生電圧
を示す発生電圧特性図。

【図６】第１の従来例を示す出力電圧特性図。

【図７】第２の従来例を示す出力電圧特性図。

【符号の説明】

１ 煙感知回路 ２ 対数増幅回路 ３ 出力回路 ４ 電源回路 ５ Ａ／Ｄ変換回路 ６ デジタル演算器 ７ Ｄ／Ａ変換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火災に係る物理量を感知し、該物理量に
   対応した出力電圧を発生して信号出力するアナログ感知
   器において、 前記出力電圧は、前記物理量の増加に伴い増加すると共
   にその増加変化量を連続的に減少することを特徴とする
   アナログ感知器。