DE8528659U1 - Infrarotdetektor - Google Patents

Description

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			VPA	Zeichen
Heimann GmbH		85 e 5 1 1 6 DE
6200 Wiesbaden

Infrarotdetektor

Die Erfindung betrifft einen Infrarotdetektor mit mindestens einem infrarotempfindlichen Detektorelement.

Eine der Hauptforderungen, die an Alarmanlagen gestellt werden, in denen solche Infrarotdetektoren angewendet werden, ist neben der Fehlalarmsicherheit und einfachen Handhabung die Forderung nach weitgehender Selbstkontrolle der Anlage bzw. der einzelnen Funktionselemente. Bei aktiven Meldesystemen ist die Selbstkontrolle der Detektoren gegeben. Ein Ausfall führt nämlich zu einer Meldung beim Empfangselement. Bei passiven Systemen, z.B. einem Infrarotdetektor, wird ein Ausfall des Detektorelementes nicht in jedem Fall von der nachgeschalteten Elektronik erkannt, so daß eine Selbstkontrolle nicht ohne weiteres gegeben ist.

Ein Infrarotdetektor arbeitet im wesentlichen nach folgendem Prinzip:

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Einem pyroelektrischen Detektorelement wird ein Feldeffektr?nsistor als Sourcefollower nachgeschaltet, um die hohe Ausgangsimpedanz des Elementes in der Größenordnung 10 0hm auf eine elektronische verarbeitbare Impedanz in dar Größenordnung 5 k zu reduzieren. Bei einer solchen Schaltung stellt sich am Signalausgang des Feldeffekttransistors eine sogenannte Offsetspannung in der Größenordnung 1 V ein. Bei Beschädigung des Kristallempfängermaterials oder Keramikempfängermaterials, zum Seispiel

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.\ Tp 2 !.er / 03.10.1985

- 2 - VPA &ugr; &rgr; 5 1 1 6 OE durch gebrochene Drahtzuführungen, ändert sich die Offsetspannung am Ausgang nicht. Dies ist die weitaus häufigste Fehlerursache, die vorkommen kann, weil durch unsachgemäße Behandlung durch Fall oder Stoß ein Brechen der Verbindungsdrähte im Detektor leicht möglich ist. Eine Prüfung des Detektors auf Funktionstüchtigkeit ist nur dann möglich, wenn der Benutzer des Alarmsystems einen Walk-in-Test macht, d.h., wenn er im optischen Empfangsbereich des Melders sich bewegt, und somit einen gewoll- ten Alarm auslöst. Bei Nichtauslösung des Alarms ist darauf zu schließen, daß der Detektor als Empfangselement &Ggr; &igr; oder die Elektronik defekt sind. Dieses Verfahren ist recht umständlich und zeitraubend und kann bei Abwesenheit des Benutzers natürlich nichi zum Tragen kommen. Auf der anderen Seite muß die Funktionstüchtigkeit der Anlage selbstverständlich gerade bei der Abwesenheit des Benutzers sichergestellt sein.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Infrarotdetektor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine laufende Kontrolle der Funktionsfähigkeit des Detektorelementes sichergestellt ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Infrarotsender vorhanden ist, dessen Strahlung auf das Detektorelement gerichtet ist und dem ein Pulsgenerator für die Pulsung der Infrarotstrahlung zugeordnet ist, und daß dem Detektorelement eine Erkennungsschaltung für das vom Infrarotdetektor erzeugte Signal zugeordnet ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist völlig unabhängig von einer gegebenenfalls zwischen Infrarotsender und Detektorelement angeordneten Optik, Art und Einsatzgebiet des Gerätes etc. Sie erlaubt eine Kontrolle jedes Detektorelementes, das auf Wärmestrahlung reagiert. Der Infrarotsender, der in einem bestimmten

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Zeitrhythmus für eine bestimmte Zeit in der Größenordnung von einer Sekunde aktiviert wird, erzeugt ein Signal für das Detektorelement, das dessen Überprüfung gewährleistet. Für Dual-Detektoren mit zwei Detektorelementen ist jedem Detektorelement je ein Infrarotsender zugeordnet.

Ein Stromimpuls von ca. 1 mA für die Dauer von 0,6 Sekunden reicht z. B. aus, um ein Signal von 2 mV am Detektorausgang zu erzeugen. Die Schaltschwellen in Infrarot-. 10 Alarmgeräten oder in Alarmgeräten allgemein liegen bei ca. 200 &mgr;&ngr;, d.h. prinzipiell würde ein Signal größer 200 &mgr;&ngr; völlig ausreichen. Die Signalform zur Ansteuereung des wärmeabstrahlenden Elementes ist nicht von Bedeutung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von sechs Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 und 6 näher erläutert.

In der Figur 1 ist ein Infrarotdetektor beschrieben, bei dem eine Grundplatte 1 vorhanden ist, von der drei Anschlußstifte 2, 3, 4 nach unten ragen. Auf der Oberseite der Grundplatte 1 ist ein Detektorelement 6 mit Hilfe eines Kunststoffsockels 5 befestigt. Vom Detektorelement , 6 führen Anschlußdrähte zu einer weiteren, auf der Grundv 25 platte 1 befestigten Isolierstoffplatte 7, und zwar zu leitfähigen Bahnen 8, 9 auf dieser Isolierstoffplatte 7. Zwischen den leitfähigen Bahnen 8, 9 ist ein hochohmiger Widerstand 10 angeordnet. Ftrner sitzt auf der leitfähigen Bahn 9 ein Feldeffekttransistor 11. Die Komponenten 6, 10, 11 sind in der dargestellten Weise verdrahtet und mit den Anschlußstiften 2, 3, 4 verbunden.

Der dargestellte Infrarotdetektor weist einen weiteren Anschlußstift 14 auf, der an einem Pulsgenerator 20 für die Erzeugung von Rechteckimpulsen angeschlossen ist.

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Zwischen dem Anschlußstift 14 und dem Anschlußstift 2 ist ein hochohmiger Widerstand 13 angeordnet, der als Infrarotsender für das Detektorelement 6 dient. Er wird demgemäß durch den Pulsgenerator 20 periodisch eingeschaltet, so daß eine Erkennungsschaltung 21 für das vom Infrarotdetektor erzeugte Signal erkennen kann, ob den periodischen Pulsen des Pulsgenerators 20 entsprechende Signale erzeugt werden. Bei fehlerhaftem Detektorelement 6 erkennt dies die Erkennungsschaitung 21 und es kann ein entsprechendes Signal erzeugt werden.

C \ In den Figuren 2 bis 6 sind Teile, die mit Teilen der Figur 1 gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist der drahtförmige, ohm'sche Widerstand 13 durch einen ohm'schen Chip-Widerstand 15 ersetzt, der zwischen den Anschlußstiften 2, 14 eingeschaltet ist. Die Figur 3 zeigt eine Leuchtdiode 16, die anstelle der Widerstände 13, 15 zwisehen den Anschlußstiften 2, 14 liegt.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 3, einem sogenannten Single-Detektor, ist die Position des wärmeabstrahlenden Bauelementes 13, 15, 16 nicht von Bedeutung.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 4, 5 und 6 stellen einen Dual-Detektor mit zwei infrarotempfindlichen Detektorelementen 6, 6a dar. Abweichend vom Single-Detektor gemäß den Figuren 1 bis 3 sind zwei Infrarotsender vorhanden, von denen je einer je einem Detektorelement 6, 6a zugeordnet ist. Der eine Infrarotsender ist zwischen den beiden Anschlußstiften 2, 12 und der andere Infrarotsender zwischen den beiden Anschlußstiften 14, angeordnet, so daß jeder der beiden Infrarotsender je ein

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Detektorelement 6, 6a bestrahlt.

Bei dem Beispiel gemäß Figur 4 sind die Infrarotsender von zwei Widerstandsdrähten 13, bei dem Beispiel gemäß Figur 5 von zwei Chip-Widerst'anden 15 und bei dem Beispiel gemäß Figur 6 von zwei Leuchtdioden 16 gebildet.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird die Strahlung des T=wpi 1 ir, &rgr; &pgr; Tnf rsrr.^^^r.d^r^ 13 15 &Igr;&eacgr; riur^h ~<*»·»·» &Rgr;··&Iacgr;~

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generator entsprechend dem Pulsgenerator 20 in Figur 1 gepulst und das Ausgangssignal des Detektorelementes 6 &Lgr; bzw. beider Detektorelemente 6, 6a wird durch eine Erkennungsschaltung entsprechend der Erkennungsschaltung in Figur 1 erfaßt.

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4 ansprüche
6 Figuren

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Claims (1)

1. ^ - 6 - VPA 85 P 5 1 1 6 DE

   1. Infrarotdetektor mit mindestens einem infrarotempfinülichen Detektorelement (6, 6a), dadurch g e - kennzeichnet, daß mindestens ein Infrarotsender (13, 15, 16) vorhanden ist, dessen Strahlung auf das Detektorelement (6, 6a) gerichtet ist und dem ein Pulsgenerator (20) für die Pulsung der Infrarotstrahlung zuqeordnet ist, und daß dem Detektorelement (6, 6a) eine Erkennungsschaltung (21) für das vom Infrarotsender (13, 15, 16) erzeugte Signal zugeordnet ist.

   2. Infrarotdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Infrarotsender von einem hochohmigen Widerstand (13, 15) gebildet ist.

   3. Infratotdecektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Infrarotsender von einer Leuchtdiode (16) gebildet ist.

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   4. Infrarotdetektor nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Detektorelemente (6, 6a) vorhanden sind und daß jedem Detektorelement (6, 6a) je ein Infrarotsender (13, 15,

   16) zugeordnet ist.