JPH0690756B2 - 火災センサ - Google Patents

火災センサ

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JPH0690756B2
JPH0690756B2 JP60090094A JP9009485A JPH0690756B2 JP H0690756 B2 JPH0690756 B2 JP H0690756B2 JP 60090094 A JP60090094 A JP 60090094A JP 9009485 A JP9009485 A JP 9009485A JP H0690756 B2 JPH0690756 B2 JP H0690756B2
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JP
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output
sensor
smoke
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定隆 湯地
春親 町田
直哉 松岡
正道 菊池
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Hochiki Corp
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Hochiki Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、煙濃度や温度等の所定の物理量に対応してア
ナログ信号を出力する火災センサ(以下、センサとい
う)に関する。
(従来技術) 従来、センサの出力補正方法としては、零点調整とスパ
ン調整が知られており、例えば温度や煙濃度の変化に対
し4〜23mAの電流で出力する場合、アナログセンサに設
けた出力増幅器の増幅特性の調整により出力特性の零点
およびスパン調整(直線性の調整)を行なうようにして
いる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の出力補正方法にあって
は、零点調整とスパン調整の間に相関関係があるため、
零点調整を行なうとスパン調整が狂い、逆にスパン調整
をすると零点が狂ってくるという問題があり、このため
零点またはスパンの調整をある誤差範囲に押えるように
調整せざるを得ず、調整作業が繁雑であると共に、正し
いアナログ出力が得られないという問題があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、センサの実出力特性のいかんにかかわらず、常に
予め予定した正しい出力特性に従った任意の物理量に対
応したアナログ信号を出力するようにしたセンサを提供
することを目的とする。
この目的を達成するため本発明にあっては、検出物理量
が零の状態でのセンサ出力値(零出力値)及び所定の物
理量を擬似的に作り出すことで得られるセンサ出力値
(擬似出力値)から実出力特性を与える直線の傾きを算
出し、この傾きの算出後に任意の物理量に対応するセン
サ出力値が得られたならば、前記算出した傾きで与えら
れる実特性に従って対応する物理量を求め、この物理量
から予め予定した正しい出力特性に従った補正出力値を
求めて信号送出するようにしたものである。
(実施例) 第1図は本発明のアナログセンサの一実施例をアナログ
光電式煙感知器を例にとって示した回路ブロック図であ
る。
まず構成を説明すると、1は発光回路でありLED2を外部
接続し、一定周期等に間欠発光駆動させている。3は受
光回路であり、受光ダイオード4を入力接続し、この実
施例にあっては散乱光方式を例にとることから、LED2か
らの光の煙の粒子による散乱光を受光し、煙濃度に応じ
た受光アナログ信号を出力する。この受光回路3からの
アナログ信号は、例えば煙濃度0%/mで4mA、発報点と
なる煙濃度5%/mで25mAとなる出力特性を持つ様に設定
されている。
5は試験発光回路であり、試験発光量を調整するための
可変抵抗6とテストLED7を外部接続し、後の説明で明ら
かにする受信機からのテスト発光の制御信号、若しくは
外部接続した手動テストスイッチ8のオン操作で作動さ
れる。
ここで感知器内に於けるLED2、受光ダイオード4及びテ
ストLED7の配置構造は、例えば第2図に示す様になる。
第2図に於いて、9は感知器内の検煙室に設けられたホ
ルダであり、ホルダ9の両側の光が直接入射しない位置
に所定の構成角をもってLED2と受光ダイオード4が配置
され、両者の光軸の交差領域となる検煙領域10に煙が流
入すると、煙の粒子による散乱光が受光ダイオード4に
入射する様になる。
テストLED7は受光ダイオード4に相対したホルダ9内に
組込まれており、テストLED7で発光した光が直接受光ダ
イオード4に入射できる様にしており、またテストLED7
は受光ダイオード4の間近に設置されていることから、
長期間使用していても光量変化はほとんどない。
このテストLED7の機能は規定濃度の煙が流入した状態を
疑似的に作り出す。具体的には感知器の組立て製造が終
了した段階で一定濃度の煙、例えば5%/mの濃度をもっ
た煙を試験的に感知器に流入させ、5%/mの煙濃度で得
られる受光回路3の出力電流を測定する。続いて煙濃度
零の状態にしてテストLED7を発光駆動し、5%/mの煙濃
度で得られたと同じ出力電流が得られる様に可変抵抗6
を調整してテストLED7の発光量を決める。
この様な初期設定により以後はテストLED7を発光するだ
けで規定濃度、例えば5%/mの煙が流入したと同じ擬似
状態を作り出すことができる。
再び第1図を参照するに、12は出力補正回路であり、受
光回路3から得られた出力電流を予め予定した出力特
性、例えば煙濃度0%/mで4mA、発報点煙濃度5%/mで2
5mAてなる直線出力特性に補正されたアナログ出力を発
生する。
即ち、受光回路3で定まる感知器の実際の出力特性は、
種々の条件から予め予定した出力特性にはならず、予定
した出力特性に対し感知器毎にバラつきをもっている。
この様な実出力特性のバラつきに対し、出力補正回路12
は後の説明で明らかにする出力補正処理によって常に正
しい出力特性に従った電流出力を行なう。
13は伝送入出力回路であり、通常アナログ火災感知器に
あっては受信機からのポーリングを受けてアナログデー
タを伝送することから、伝送入出力回路13は受信機のポ
ーリングから自己の呼出しを判別して、その時得られて
いる出力補正回路12の出力電流を送出する。また、試験
発光回路5を受信機側の指令で作動するための制御信号
を受信して試験発光回路5に出力する。
次に第4図の出力特性図を参照して第1図の出力補正回
路12で行なわれる出力補正処理の原理を説明する。勿
論、この出力補正処理は第2図に示したテストLED7によ
る規定煙濃度の擬似状態の生成を前提とするものであ
る。
第4図は横軸に煙濃度を取り、縦軸に出力電流を取った
時の出力特性図であり、予め予定した正しい出力特性と
しては破線で示す出力特性18となり、この正しい出力特
性18に於いては、例えば煙濃度0%/mでIo′=4mA、発
報点を与える5%/mで25mAとなる直線出力特性であり、
この出力特性18を与える直線の傾きKoは予め求まってい
る。
一方、実際の感知器の出力特性は正しい出力特性18に対
し例えば実線で示す実出力特性20の様にバラつきを持っ
ており、この実出力特性20としては例えば煙濃度0%/m
で出力電流Io=5mA、またテストLED7の発光で生成され
た擬似状態の煙濃度Ds=5%/mで電流出力Is=20mAとな
っている。この実出力特性20を得るために、まず煙濃度
が零の状態でのセンサ出力Ioを検出し、続いてテストLE
D7を発光駆動して煙濃度Dsに於ける出力電流Isを検出す
る。
従って、実特性20を与える直線の傾きKrは Kr=Ds/(Is−Io) …(1) で算出される。この様に実特性20を与える直線の傾きKr
及び煙濃度が零の時の零出力値Ioが求まれば、任意の出
力電流Irが得られた時の煙濃度Dxは、 Dx=Kr(Ir−Io) …(2) で算出することができる。
一方、破線で示す正しい出力特性18を与える直線の傾き
Koは予め定まっていることから、正しい出力電流Ixと煙
濃度Dxとの間には、 Dx=Ko(Ix−Io′) …(3) Ix=(Dx/Ko)+Io′ …(4) の関係式が成り立ち、実特性に従った任意の出力電流Ir
に対する煙濃度Dxが前記第(2)式から求まっていれ
ば、Dxを前記第(4)式に代入し、正しい出力特性18に
よる出力電流Ixを算出することができる。
要約すると出力補正回路1は、 第1に煙濃度が零の時の零出力値Io及び規定煙濃度Dsの
擬似状態の擬似出力値Isから前記第(1)式に基づいて
実出力特性20を与える直線の傾きKrを計算する。
第2に実出力特性20を与える直線の傾きKrが求められた
後は、任意の出力電流Irから前記第(2)式に従ってそ
の時の煙濃度Dxを計算する。
第3に正しい出力特性18を与える直線の傾きKoが予め定
まっていることから、第(4)式に第(2)式で求めた
煙濃度Dxを代入し、正しい出力特性18に従った出力電流
Ixを求めて出力する。
第3図は本発明のアナログセンサとしてのアナログ光電
式煙感知器を用いた火災報知システムの説明図であり、
受信機21から引き出された一対の電源兼用信号線22a,22
b間に複数のアナログ光電式感知器23を並列接続してい
る。受信機21にはアナログ光電式煙感知器23から補正さ
れた出力電流を順次送出させるポーリング制御を行なう
伝送ユニット24と、伝送ユニット24によるポーリングで
得られたアナログデータに基づいて火災を判断するCPU2
5が設けられる。またCPU25はアナログ光電式煙感知器23
に対し、一定周期、若しくは手動操作による割込みでテ
ストLED7を発光駆動して実出力特性を与える直線の傾き
を算出する処理を行なわせる制御信号を送出する機能を
併わせてもつ。
第5図は第1図に示した出力補正回路12としてCPUを使
用した時のプログラム制御による補正処理のフローチャ
ートである。
第5図において、まず判別ブロック30でテストモードが
否かをチェックしている。即ち、受信機からの制御指
令、若しくは手動テストスイッチ8が操作されればテス
トモードとなる。また火災報知システムの電源投入時に
はイニシャル処理として必ずテスト状態となる。
判別ブロック30でテスト状態が判別されると、ブロック
31に進み、煙濃度が零の状態での零点データIoを読込
む。続いてブロック32でテストLED7に発光駆動し、ブロ
ック33でテスト発光データIsを読込む。尚ブロック31及
び33における零点データIo及びテスト発光データIsの読
込みは、複数の零点データIo及びテスト発光データIsを
求め、その平均値の算出により最終的な零点データIo及
びテスト発光データIsを読込む様にすることが望まし
い。
この様に零点データIo及びテスト発光データIsが得られ
たならば、ブロック34に進んで実出力特性を与える直線
の傾きKrを前記第(1)式に従って計算し、ブロック35
で計算された傾きKr及び零点データIoを記憶する。
ブロック31〜35に示す処理が終了した後は通常の火災監
視状態になることから、ブロック36で実出力Ir即ち第1
図に示す受光回路3の出力電流Irを読込み、ブロック37
で実出力特性の傾きKrと零点データIo′に基づいて前記
第(2)式に従って煙濃度Dxを算出する。続いてブロッ
ク38で前記第(4)式に従って正しい出力特性に従って
得られる補正出力電流Ixを算出する。次の判別ブロック
39ではポーリングの有無を監視しており、ポーリングが
あればブロック40で算出された補正出力電流Ixを受信機
に送出する。
尚、上記の実施例は散乱光方式をとるアナログ光電式煙
感知器を例にとっているが、本発明のセンサとしてはこ
れに限定されず、減光式の光電式煙感知器やイオン化式
の煙感知器であっても良い。例えばイオン化式煙感知器
にあっては、煙が流入する外部電極、中間電極及び放射
線源を備えた内部電極で構成されるイオン化式検煙チャ
ンバーにおける中間電極の電位を電気的に変えること
で、規定濃度の煙が流入したと同じ状態を擬似的に作り
だすことができ、この擬似状態生成手段を感知器に設け
ることで本発明による出力補正がそのまま適用できる。
またセンサとしては、アナログデータを受信機に伝送す
るのでなく、センサ内に所定レベルの閾値を設け、所定
レベルを越えるアナログ値となったときに警報信号のみ
を受信機に送出するようにしてもよい。更に、所定レベ
ルの閾値を中継器に設けてもよい。
(発明の効果) 以上説明してきた様に本発明によれば、センサにおける
実出力特性の如何に関わらず、実出力の補正処理により
予め予定した正しい出力特性に従ったアナログ出力が得
られるため、例えばアナログ光電式煙感知器を長期間使
用して埃や汚れにより零点や出力特性を与える直線の傾
きが徐々に変化しても、定期的に実出力特性の傾きを求
めて出力補正を行なうことで常に予定した正しい出力特
性に従った物理量に対応したアナログ信号を得ることが
でき、センサの検出精度を大幅に向上することができ
る。
特にアナログ特有の問題となる温度変化による出力特性
の変動も補正することができ、更にアナログセンサ個々
の特性のバラつきを製造段階で調整する必要がなく、セ
ンサを構成する素子のバラつきを抑えるための選別も不
要となることから、製造工数及び製造コストの低減を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図、第
2図は第1図の実施例における内部構造の説明図、第3
図は本発明のアナログセンサを使用した火災報知システ
ムの説明図、第4図は本発明のアナログセンサで行なわ
れる出力補正処理を示した出力特性グラフ、第5図は本
発明のアナログセンサにおけるプログラム制御による出
力補正処理を示したフローチャートである。 1:発光回路 2:LED 3:受光回路 4:発光ダイオード 5:試験発光回路 6:可変抵抗 7:テストLED 8:手動テストスイッチ 9:ホルダ 10:検煙領域 12:出力補正回路 13:電送入出力回路 21:受信機 22a,22b:電源兼用信号線 23:アナログ光電式煙感知器 24:伝送ユニット 25:CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 正道 神奈川県横浜市緑区千草台52―12 ハイツ シヤンテイー106号 (56)参考文献 特開 昭53−26151(JP,A) 特開 昭58−19998(JP,A) 特開 昭57−44122(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】火災に伴う煙濃度などの所定の物理量に対
    応したアナログ信号を出力する火災センサに於いて、 前記火災に伴う物理量の所定値に相当する擬似的な検出
    状態を光電式煙検出機構の場合はテストLEDの発光によ
    り、またはイオン化式煙検出機構の場合は中間電極の電
    位を変えて作り出す擬似状態生成手段と、該擬似状態生
    成手段による擬似的な検出状態での擬似出力値(Is)及
    び物理量が零の状態での零出力値(Io)に基づいてセン
    サの実出力特性を与える直線の傾き(Kr)を演算する傾
    き演算手段と、該傾き演算後に実際に得られたセンサ出
    力値(Ir)から前記傾き(Kr)をもつ実出力特性に従っ
    た検出物理量(Dx)を算出し、該算出物理量(Dx)から
    傾き(Ko)をもつ正しい出力特性に従った補正出力値
    (Ix)を演算する出力補正手段とを備えたことを特徴と
    する火災センサ。
JP60090094A 1985-04-26 1985-04-26 火災センサ Expired - Lifetime JPH0690756B2 (ja)

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