專(zhuān)利名稱(chēng)：火焰報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種報(bào)警器，尤其是一種感光的火焰報(bào)警器，屬于消防技術(shù)領(lǐng)域。
消防滅火是關(guān)系到國(guó)濟(jì)民生的大事，而火情的及時(shí)報(bào)警又是消防滅火的首要環(huán)節(jié)。目前，運(yùn)用紫外感光技術(shù)制成的報(bào)警裝置主要由紫外線傳感器R°、直流-直流變換器構(gòu)成的高壓供電線路(A)、由電流放大器構(gòu)成的信號(hào)放大電路(B)以及信號(hào)處理電路(C)、報(bào)警器件Y組成。信號(hào)處理電路有純模擬電路和采用微處理器兩種方式。其相互間的連接關(guān)系如

圖1所示。直流-直流變換器用以提供恒定高壓，當(dāng)傳感器接收到火焰發(fā)出的微弱紫外線輻射后，內(nèi)部產(chǎn)生連續(xù)電流，經(jīng)放大器放大后，由信號(hào)處理電路對(duì)該電流的時(shí)間長(zhǎng)短、幅值強(qiáng)弱進(jìn)行模擬鑒別，或者通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后送微處理器進(jìn)行智能化鑒別處理，最終發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
上述現(xiàn)有技術(shù)在推廣應(yīng)用中存在以下主要問(wèn)題1．直流-直流變換器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，并且功耗較大，因而運(yùn)行費(fèi)用高；2．純模擬電路進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)的抗干擾性較差，當(dāng)采取提高抗干擾性能措施后，又難以兼顧靈敏度；3．采用微處理器進(jìn)行智能化處理雖可以解決抗干擾與靈敏度之間的矛盾，但會(huì)進(jìn)一步使線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低、既具有較強(qiáng)抗干擾性又具有較高靈敏度的火焰報(bào)警器。
為了達(dá)到以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型的火焰報(bào)警器(參見(jiàn)圖2)，主要由紫外線傳感器(R°)、高壓供電線路、信號(hào)放大電路、信號(hào)處理電路、報(bào)警器件(Y)組成。其中，高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管(G)、變壓器(B)、二極管(D2)組成，CMOS集成電路的輸出接功率管(G)的基極，功率管(G)的發(fā)射極接地，集電極接變壓器(B)原邊的一端，原邊的另一端接低壓電源，變壓器(B)付邊的一端接地，另一端通過(guò)二極管(D2)接紫外線傳感器(R°)的陽(yáng)極。信號(hào)放大電路采用具有施密特特性的非門(mén)整形電路，輸入端接紫外線傳感器(R°)的陰極。信號(hào)處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構(gòu)成。信號(hào)放大電路的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳接以及CD4017的16腳均接低壓電源，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接地，CD4538的1腳通過(guò)電容(C5)接2腳，再通過(guò)電阻(R7)接低壓電源，其3腳和13腳分別通過(guò)二極管(D3)和電阻(R8)接低壓電源，CD4538的15腳經(jīng)電容(C7)接其14腳，再經(jīng)電阻(R9)接低壓電源，CD4538的12腳通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(K)可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時(shí)另引一路經(jīng)電阻(R11)和與非門(mén)(Y1)后，再與6腳引出線分別經(jīng)另一個(gè)與非門(mén)(Y2)的兩輸入端輸入，該與非門(mén)(Y2)的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報(bào)警器件。
該火焰報(bào)警器工作時(shí)，CD4358為雙可重置單穩(wěn)，CD4017為計(jì)數(shù)器。當(dāng)紫外線傳感器接收到外界火焰發(fā)出的紫外線輻射時(shí)，其內(nèi)部在脈沖高壓的推動(dòng)下將有一可靠脈沖電流通過(guò)，并在其輸出端產(chǎn)生一幅值較高的鋸齒形脈沖電壓，該電壓經(jīng)信號(hào)放大電路中具有施密特特性的非門(mén)整形電路變?yōu)榫匦蚊}沖，進(jìn)入CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的6腳輸出的高電平經(jīng)與非門(mén)后保證CD4017的15腳不被強(qiáng)行復(fù)位、14腳輸入的矩形脈沖信號(hào)得以正常計(jì)數(shù)。通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可選擇9以?xún)?nèi)的計(jì)數(shù)值。當(dāng)計(jì)數(shù)到值時(shí)，一方面，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)使CD4538的12腳輸入高電平，從而使其10腳輸出矩形脈沖，啟動(dòng)報(bào)警器件；另一方面，又通過(guò)與非門(mén)使CD4017的15腳被強(qiáng)行復(fù)位，從而完成一次報(bào)警輸出，進(jìn)入新一輪的監(jiān)視計(jì)數(shù)。由于以脈沖高壓取代了恒定高壓，因此大幅度降低了功耗及運(yùn)行成本，并且因?yàn)橹苯硬捎脭?shù)字電路進(jìn)行信號(hào)處理，所以電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，而可重置單穩(wěn)與可復(fù)位計(jì)數(shù)電路則既可靠實(shí)用，又有較高的靈敏度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的以上技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
圖3是圖2中信號(hào)處理電路部分的電路圖。
圖2所示的火焰報(bào)警器主要由紫外線傳感器R°、高壓供電線路(A)、信號(hào)放大電路(B)、信號(hào)處理電路(C)、報(bào)警器件Y組成。高壓供電線路(A)主要由CMOS集成電路、功率管G、變壓器B、二極管D1、D2組成，CMOS集成電路通過(guò)電阻R4向功率管G的基極提供脈沖信號(hào)，功率管G的發(fā)射極接地，集電極接變壓器B原邊的一端，原邊的另一端接5V低壓電源，原邊繞組與二極管D1并聯(lián)，該二極管可以消除振鈴并保護(hù)功率管G不被擊穿。變壓器B付邊的一端接地，另一端通過(guò)二極管D2向紫外線傳感器(R°)的陽(yáng)極提供脈沖高壓，并通過(guò)電容C3接地，二極管D2可以消除變壓器B輸出的振鈴波形，電容C3可以起將窄脈沖展寬的作用，從而在幾乎不增加功耗的情況下提高紫外線傳感器R°的工作穩(wěn)定性和可靠性。信號(hào)放大電路(B)采用具有施密特特性的非門(mén)整形電路，輸入端接紫外線傳感器的陰極。紫外線傳感器R°的陰極經(jīng)并聯(lián)的阻容R2、C2接地，該阻容可以第二次展寬脈寬，進(jìn)一步提高火焰報(bào)警器的抗干擾性。信號(hào)處理電路(C)主要由CD4538、CD4017集成塊構(gòu)成，其具體連接關(guān)系如圖3所示，信號(hào)放大電路(B)的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳以及CD4017的16腳均接低壓電源，并分別通過(guò)電容C13、C14接地，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接低壓電源，CD4538的1腳通過(guò)電容C5接2腳，再通過(guò)電阻R7接低壓電源，其3腳和13腳分別通過(guò)二極管D3和電阻R8接低壓電源，CD4538的15腳經(jīng)電容C7接其14腳再經(jīng)電阻R9接5V電源，CD4538的12腳通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時(shí)另引一路經(jīng)電阻R11、與非門(mén)Y1后，再與經(jīng)電阻R10的CD4538芯片6腳引出線分別接與非門(mén)Y2的兩輸入端，該與非門(mén)的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報(bào)警器件。
該實(shí)施例的高壓供電線路(A)輸出脈寬5us、周期50ms的脈沖高壓，經(jīng)兩次展寬后脈寬可大于1ms。實(shí)驗(yàn)表明，該火焰報(bào)警器靈敏度高，工作可靠，性能穩(wěn)定，并且功耗低，適合各種場(chǎng)合的火情監(jiān)控報(bào)警。
權(quán)利要求1．一種火焰報(bào)警器，主要由紫外線傳感器(R°)、高壓供電線路、信號(hào)放大電路、信號(hào)處理電路、報(bào)警器件(Y)組成，其特征在于所述高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管(G)、變壓器(B)、二極管(D2)組成，CMOS集成電路的輸出接功率管(G)的基極，功率管(G)的發(fā)射極接地，集電極接變壓器(B)原邊的一端，原邊的另一端接低壓電源，變壓器(B)付邊的一端接地，另一端通過(guò)二極管(D2)接紫外線傳感器(R°)的陽(yáng)極；所述信號(hào)放大電路采用具有施密特特性的非門(mén)整形電路，輸入端接紫外線傳感器(R°)的陰極；信號(hào)處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構(gòu)成，其中信號(hào)放大電路的輸出端接CD4538的5腳和CD4017的14腳，CD4538的11和16腳接以及CD4017的16腳均接低壓電源，CD4538的4和8腳以及CD4017的13和8腳均接地，CD4538的1腳通過(guò)電容(C5)接2腳，再通過(guò)電阻(R7)接低壓電源，其3腳和13腳分別通過(guò)二極管(D3)和電阻(R8)接低壓電源，CD4538的15腳經(jīng)電容(C7)接其14腳，再經(jīng)電阻(R9)接低壓電源，CD4358的12腳通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(K)可選擇接CD4017的2、7、1、6或11腳，同時(shí)另引一路經(jīng)電阻(R11)和與非門(mén)(Y1)后，再與CD4538的6腳引出線分別經(jīng)另一個(gè)與非門(mén)(Y2)的兩輸入端輸入，該與非門(mén)(Y2)的輸出端接CD4017的15腳，CD4538的10腳輸出接報(bào)警器件。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰報(bào)警器，其特征在于所述變壓器(B)付邊一端接地、另一端通過(guò)二極管(D2)接紫外線傳感器(R°)陽(yáng)極的同時(shí)，還通過(guò)電容(C3)接地。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰報(bào)警器，其特征在于所述紫外線傳感器(R°)的陰極在接信號(hào)放大電路的同時(shí)，還經(jīng)并聯(lián)的阻容(R2、C2)接地。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種火焰報(bào)警器,主要由紫外線傳感器、高壓供電線路、信號(hào)放大電路、信號(hào)處理電路、報(bào)警器件組成。高壓供電線路主要由CMOS集成電路、功率管、變壓器、二極管組成。信號(hào)放大電路采用具有施密特特性的非門(mén)整形電路,輸入端接紫外線傳感器的陰極。信號(hào)處理電路主要由CD4538、CD4017集成塊構(gòu)成。該火焰報(bào)警器電路較簡(jiǎn)單,成本低,監(jiān)控時(shí)靈敏度高,工作可靠,性能穩(wěn)定,并且功耗低,適合各種場(chǎng)合的火情監(jiān)控報(bào)警。
文檔編號(hào)G08B17/12GK2325829SQ98225848
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者夏時(shí)雷, 孫新民, 胡鈺根 申請(qǐng)人:胡鈺根