JP5042746B2 - Heat sensor - Google Patents
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Description
本発明は、熱感知器に関する。
The present invention relates to a heat sensor.
従来の熱感知器として、センサが火災の兆候を検知すると、サンプリング間隔を短くする感知器が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 As a conventional heat sensor, a sensor that shortens a sampling interval when a sensor detects a sign of a fire is known (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この従来例では、センサが火災の兆候を検知したときにサンプリング速度を速めることによって、消費電力が増加し、また、ノイズが重畳されると、この重畳されたノイズの影響を受け易いので、検出精度が悪くなる。 However, in this conventional example, the power consumption increases by increasing the sampling speed when the sensor detects a sign of fire, and if noise is superimposed, it is easily affected by the superimposed noise. , The detection accuracy becomes worse.
熱感知器で使用するサーミスタは、低温時で抵抗が大きくなる。抵抗が大きくなると、ノイズ等の外乱の影響を受け易く、検出精度が低下する。ノイズの影響を低減するためにコンデンサを使用すると、コンデンサとサーミスタとの時定数が大きくなるので、安定した温度検出を行うための待ち時間が長くなる。
上記従来例において、常温時のサンプリング時間を、低温時のサンプリング時間と同じく、長い時間にセットすると、火災発生時の火災検出がそれだけ遅くなるという問題がある。また、サンプリング後に通信等の処理を行う場合、その通信等の処理も遅れる。さらに、待機時間が必要以上に長いと、電流の消費が多くなり、火災感知器を駆動する電池の寿命が短くなる。 In the conventional example described above, if the sampling time at room temperature is set to a long time like the sampling time at low temperature, there is a problem that the fire detection at the time of fire occurrence is delayed accordingly. Further, when processing such as communication is performed after sampling, the processing such as communication is also delayed. Furthermore, if the standby time is longer than necessary, current consumption increases, and the life of the battery driving the fire detector is shortened.
つまり、上記従来例では、常温時に火災が発生した場合、火災の検出が遅くなり、また、電流の消費量が多くなるという問題がある。 That is, in the above conventional example, when a fire occurs at room temperature, there are problems that the detection of the fire is delayed and the current consumption is increased.
本発明は、常温時に火災が発生した場合、火災の検出が遅くならず、また、電流の消費量が多くならない熱感知器を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a heat detector that does not slow down the detection of a fire and does not increase current consumption when a fire occurs at room temperature.
本願発明は、熱感知器の筐体の外部に設けられている外部温度検出素子と、上記外部温度検出素子と直列接続されている第1の抵抗と、上記第1の抵抗と並列接続されているノイズ吸収用の第1のコンデンサと、上記外部温度検出素子と上記第1の抵抗との接続点である外部温度データ出力端子と、上記筐体の内部に設けられている内部温度検出素子と、上記内部温度検出素子と直列接続されている第2の抵抗と、上記第2の抵抗と並列接続されているノイズ吸収用の第2のコンデンサと、上記内部温度検出素子と上記第2の抵抗との接続点である内部温度データ出力端子とを具備する温度検出部と、初期設定時に、上記外部温度データについての第1の閾値と、上記内部温度データについての第2の閾値とを格納する閾値格納手段と、第1のサンプリング時間毎に、上記外部温度データと上記第1の閾値とを比較し、また、上記内部温度データと上記第2の閾値とを比較し、上記外部温度データが上記第1の閾値以下であると判断されるか、または、上記内部温度データが上記第2の閾値以下であると判断されると、上記第1のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間よりも長い第2のサンプリング時間に切り替え、上記第2のサンプリング時間に切り替えた後に、上記第2のサンプリング時間毎に、上記外部温度データと上記第1の閾値とを比較し、また、上記内部温度データと上記第2の閾値とを比較し、上記外部温度データが上記第1の閾値よりも大きいと判断され、しかも、上記内部温度データが上記第2の閾値よりも大きいと判断されると、上記第2のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間に切り替える制御手段とを有することを特徴とする熱感知器である。The present invention includes an external temperature detection element provided outside the housing of the heat sensor, a first resistor connected in series with the external temperature detection element, and a parallel connection with the first resistance. A first capacitor for absorbing noise, an external temperature data output terminal that is a connection point between the external temperature detection element and the first resistor, and an internal temperature detection element provided in the housing A second resistor connected in series with the internal temperature detecting element, a second capacitor for noise absorption connected in parallel with the second resistor, the internal temperature detecting element, and the second resistor A temperature detection unit including an internal temperature data output terminal that is a connection point between the external temperature data, a first threshold value for the external temperature data, and a second threshold value for the internal temperature data at the time of initial setting. A threshold value storing means and a first At each sampling time, the external temperature data is compared with the first threshold value, the internal temperature data is compared with the second threshold value, and the external temperature data is less than or equal to the first threshold value. Or when it is determined that the internal temperature data is equal to or lower than the second threshold, the first sampling time is set to a second sampling time longer than the first sampling time. After switching to the second sampling time, the external temperature data and the first threshold value are compared for each second sampling time, and the internal temperature data and the second threshold value are compared. And the external temperature data is determined to be greater than the first threshold, and if the internal temperature data is determined to be greater than the second threshold, the second sample Ring time, a heat detector, characterized in that a control means for switching to the first sampling time.
本発明によれば、常温時に火災が発生した場合、火災の検出が遅くならず、また、電流の消費量が多くならないという効果を奏する。
According to the present invention, when a fire occurs at room temperature, the detection of the fire is not delayed, and the current consumption is not increased.
発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例である。 The best mode for carrying out the invention is the following examples.
図1は、本発明の実施例1である熱感知器SE1を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a heat sensor SE1 according to Embodiment 1 of the present invention.
熱感知器SE1は、電源B1と、スイッチSW1と、温度検出部100と、閾値格納手段(図示せず)と、CPU200とを有する。
The heat sensor SE1 includes a power source B1, a switch SW1, a temperature detection unit 100, a threshold storage unit (not shown), and a
上記温度検出部100は、外部温度検出用サーミスタ10と、第1の抵抗R1と、コンデンサC1と、外部温度データ出力端子t1と、内部温度検出用サーミスタ20と、第2の抵抗R2と、コンデンサC2と、内部温度データ出力端子t2とを具備する。
The temperature detection unit 100 includes an external
外部温度検出用サーミスタ10は、熱感知器10の筐体(図示せず)の外部に設けられている。第1の抵抗R1は、外部温度検出用サーミスタ10と直列接続されている。コンデンサC1は、ノイズ吸収用コンデンサであり、抵抗R1に並列接続されている。外部温度データ出力端子t1は、外部温度検出用サーミスタ10と第1の抵抗R1との接続点である。
The external
内部温度検出用サーミスタ20は、上記筐体の内部に設けられている。第2の抵抗R2は、内部温度検出用サーミスタ20と直列接続されている。コンデンサC2は、ノイズ吸収用コンデンサであり、抵抗R2に並列接続されている。内部温度データ出力端子t2は、内部温度検出用サーミスタ20と第2の抵抗R2との接続点である。
The internal
上記閾値格納手段は、外部温度データD1についての第1の閾値TH1と、内部温度データD2についての第2の閾値TH2とを、初期設定時に格納する。 The threshold storage means stores a first threshold TH1 for the external temperature data D1 and a second threshold TH2 for the internal temperature data D2 at the time of initial setting.
CPU200は、第1のサンプリング時間毎に、外部温度データD1と第1の閾値TH1とを比較し、また、内部温度データD2と第2の閾値TH2とを比較し、外部温度データD1が第1の閾値TH1以下であると判断されるか、または、内部温度データD2が第2の閾値TH2以下であると判断されると、上記第1のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間よりも長い第2のサンプリング時間に切り替える。
The
次に、上記実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
外部温度検出用サーミスタ10が検出した温度データ(電圧データ)D1、内部温度検出用サーミスタ20が検出した内部温度データ(電圧データ)D2が、常温を示す値であれば、次のサンプリングでは、常温時における時間T1(たとえば、10msec)だけ、スイッチSW1を導通させる。
If the temperature data (voltage data) D1 detected by the external
常温時であれば、サーミスタ10、20の抵抗値(たとえば、50kΩ)がそれほど高くはなく、コンデンサC1、C2との時定数が大きくならないので、充電時間を長くする必要がなく、時間T1(たとえば、10msec)で充分である。つまり、常温時において、ノイズ吸収用のコンデンサC1、C2への充電時間が確保されるので、温度を正しく検出することができる。
At room temperature, the resistance values (for example, 50 kΩ) of the
外部温度検出用サーミスタ10が検出した外部温度データD1、または内部温度検出用サーミスタ20が検出した内部温度データD2が、低温時(たとえば、0度以下)であれば、サーミスタ10、20の抵抗値(たとえば、150kΩ)がある程度高く、コンデンサC1、C2との時定数が大きくなるので、充電時間を長くする必要があり、時間T1よりも長い時間T2(たとえば、100msec)が必要である。この場合、サンプリング時間T2(たとえば、100msec)の間、温度検出部100への電源供給を制御するスイッチSW1を導通状態にし、これによって、ノイズ吸収用のコンデンサC1、C2への充電時間を確保し、常温時と同じ精度で、温度を検出する。
If the external temperature data D1 detected by the external
また、サンプリング時間を適切に変化させるので、必要以上に電流を消費しない。 Further, since the sampling time is appropriately changed, current is not consumed more than necessary.
図2は、上記実施例の動作を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the above embodiment.
S1で、今回のサンプリング時間Tとして、初期値(10msec)をセットする。S2で、スイッチSW1をONする。S3で、今回のサンプリング時間が経過するまで待機し、コンデンサC1とC2とを充電する。つまり、サンプリング時間が経過すると、コンデンサは充分に充電される。 In S1, an initial value (10 msec) is set as the current sampling time T. In S2, the switch SW1 is turned on. In S3, the process waits until the current sampling time elapses and charges the capacitors C1 and C2. That is, when the sampling time elapses, the capacitor is fully charged.
S4で、外部温度データD1と第1閾値TH1とを比較する。S5で、内部温度データD2を第2閾値TH2と比較する。外部温度データD1が第1閾値TH1よりも高く、しかも、内部温度データD2が第2閾値TH2よりも高ければ、S6で、次回サンプリング時間Tnとして、時間T1(10msec)をセットする。つまり、外部温度も内部温度も常温以上と検出すれば、サンプリング時間を比較的短い時間にセットする。 In S4, the external temperature data D1 is compared with the first threshold value TH1. In S5, the internal temperature data D2 is compared with the second threshold value TH2. If the external temperature data D1 is higher than the first threshold value TH1 and the internal temperature data D2 is higher than the second threshold value TH2, a time T1 (10 msec) is set as the next sampling time Tn in S6. That is, if both the external temperature and the internal temperature are detected as normal temperature or higher, the sampling time is set to a relatively short time.
一方、外部温度データD1が第1閾値TH1以下であるか、内部温度データD2が第2閾値TH2以下であれば、S7で、次回サンプリング時間Tnとして、時間T2(100msec)をセットする。つまり、外部温度または内部温度が低温であると検出すれば、サンプリング時間を比較的長い時間に設定する。 On the other hand, if the external temperature data D1 is equal to or less than the first threshold value TH1 or the internal temperature data D2 is equal to or less than the second threshold value TH2, a time T2 (100 msec) is set as the next sampling time Tn in S7. That is, if it is detected that the external temperature or the internal temperature is low, the sampling time is set to a relatively long time.
そして、S8で、スイッチSW1をOFFし、S9で、次回サンプリングまで待機し、終了する。 In step S8, the switch SW1 is turned off. In step S9, the process waits for the next sampling and ends.
図3は、実施例1において、サーミスタ10または20の周囲温度とサンプリング時間(パルス幅)との関係の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the ambient temperature of the
図3において、縦軸は、温度を示し、横軸は、時間を示し、常温では、所定周期毎に、時間T1(たとえば10msec)でサンプリングをし、閾値以下の低温では、所定周期毎に、時間T2(たとえば100msec)でサンプリングしている。 In FIG. 3, the vertical axis indicates temperature, the horizontal axis indicates time, sampling is performed at a predetermined cycle at room temperature, and at a time T1 (for example, 10 msec), and at a low temperature equal to or lower than the threshold, at each predetermined cycle. Sampling is performed at time T2 (for example, 100 msec).
実施例1では、周囲温度に係らず、コンデンサC1、C2を充分に充電できるので、低温時と常温時との双方において、サーミスタ10、20の故障を高精度に検出することができる。
In the first embodiment, the capacitors C1 and C2 can be sufficiently charged regardless of the ambient temperature, so that the failure of the
サーミスタ10、20が検出する電圧に基づいて、常温であると判断されると、次回のサンプリング時間Tnとして、時間T1(10msec)をセットし、低温であると判断されると、次回のサンプリング時間Tnとして、時間T2(100msec)をセットする。これによって、温度が変化しても、検出精度を一定に保つことができ、最小の時間で故障判定処理を完了することができる。
When it is determined that the temperature is normal based on the voltage detected by the
なお、サーミスタ10、20は、温度検出素子の例である。
The
ところで、外部温度検出用サーミスタ10の特性と、内部温度検出用サーミスタ20の特性とを、全く同じにした場合、抵抗R1の抵抗値と抵抗R2の抵抗値とを同じにし、コンデンサC1の容量値とコンデンサC2の容量値とを同じにすることが考えられる。しかし、外部温度検出用サーミスタ10は、火災時の熱を捉える必要があるので、広い温度範囲で、外部温度データt1が直線性を有するような抵抗値を選択することが望ましい。一方、内部温度の変化範囲は、外部温度の変化範囲よりも狭いので、比較的狭い温度範囲を検出すれば足り、したがって、抵抗R1の抵抗値を、抵抗R2の抵抗値と異なるものにする意味がある。
By the way, when the characteristics of the external
すなわち、上記実施例は、熱感知器の筐体の外部に設けられている外部温度検出素子と、上記外部温度検出素子と直列接続されている第1の抵抗と、上記外部温度検出素子と上記第1の抵抗との接続点である外部温度データ出力端子と、上記筐体の内部に設けられている内部温度検出素子と、上記内部温度検出素子と直列接続されている第2の抵抗と、上記内部温度検出素子と上記第2の抵抗との接続点である内部温度データ出力端子とを具備する温度検出部と、初期設定時に、上記外部温度データについての第1の閾値と、上記内部温度データについての第2の閾値とを格納する閾値格納手段と、第1のサンプリング時間毎に、上記外部温度データと上記第1の閾値とを比較し、また、上記内部温度データと上記第2の閾値とを比較し、上記外部温度データが上記第1の閾値以下であると判断されるか、または、上記内部温度データが上記第2の閾値以下であると判断されると、上記第1のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間よりも長い第2のサンプリング時間に切り替える制御手段とを有する熱感知器の例である。 That is, in the embodiment, the external temperature detection element provided outside the housing of the heat sensor, the first resistor connected in series with the external temperature detection element, the external temperature detection element, and the above An external temperature data output terminal which is a connection point with the first resistor, an internal temperature detection element provided inside the housing, a second resistor connected in series with the internal temperature detection element, A temperature detection unit including an internal temperature data output terminal that is a connection point between the internal temperature detection element and the second resistor; a first threshold value for the external temperature data at the time of initial setting; and the internal temperature A threshold value storing means for storing a second threshold value for the data, the external temperature data and the first threshold value are compared for each first sampling time, and the internal temperature data and the second threshold value are compared. Compare with threshold When it is determined that the external temperature data is equal to or less than the first threshold value or the internal temperature data is determined to be equal to or less than the second threshold value, the first sampling time is set to the first sampling time. And a control means for switching to a second sampling time longer than the sampling time.
この場合、上記制御手段は、上記外部温度データが上記第1の閾値よりも大きいと判断され、しかも、上記内部温度データが上記第2の閾値よりも大きいと判断されると、上記第2のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間に切り替える手段である。 In this case, when it is determined that the external temperature data is larger than the first threshold value, and the internal temperature data is larger than the second threshold value, the control means determines the second temperature value. Means for switching the sampling time to the first sampling time.
CPU200は、上記制御手段の例である。
The
なお、上記実施例は、熱感知器SE1の外部の温度と内部の温度との双方を検出する実施例であるが、一方の温度のみを検出するようにしてもよい。 Although the above embodiment is an embodiment that detects both the external temperature and the internal temperature of the heat sensor SE1, only one temperature may be detected.
つまり、熱感知器の筐体の外部または内部に設けられている温度検出素子と、上記温度検出素子と直列接続されている抵抗と、上記温度検出素子と上記抵抗との接続点である温度データ出力端子とを具備する温度検出部と、初期設定時に、上記温度データについての閾値を格納する閾値格納手段と、第1のサンプリング時間毎に、上記温度データと上記閾値とを比較し、上記温度データが上記閾値以下であると判断されると、上記第1のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間よりも長い第2のサンプリング時間に切り替える制御手段とを有する熱感知器であってもよい。 That is, a temperature detection element provided outside or inside the housing of the heat sensor, a resistance connected in series with the temperature detection element, and temperature data that is a connection point between the temperature detection element and the resistance A temperature detection unit including an output terminal, threshold value storage means for storing a threshold value for the temperature data at the time of initial setting, the temperature data and the threshold value are compared at each first sampling time, and the temperature When the data is determined to be equal to or less than the threshold value, the heat detector may include a control unit that switches the first sampling time to a second sampling time longer than the first sampling time. .
この場合、上記制御手段は、上記第2のサンプリング時間に切り替えられた後に、第2のサンプリング時間毎に、上記温度データと上記閾値とを比較し、上記温度データが上記閾値よりも大きいと判断されると、上記第2のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間に切り替える手段である。 In this case, the control means compares the temperature data with the threshold value every second sampling time after switching to the second sampling time, and determines that the temperature data is larger than the threshold value. Then, it is means for switching the second sampling time to the first sampling time.
なお、CPU200は、上記制御手段の例である。
The
SE1…熱感知器、
B1…電源、
10…外部温度検出用サーミスタ、
20…内部温度検出用サーミスタ、
R1、R2…抵抗、
C1、C2…ノイズ吸収用コンデンサ、
200…CPU。
SE1 ... heat detector,
B1 ... Power supply
10 ... Thermistor for detecting external temperature,
20 ... Thermistor for detecting internal temperature,
R1, R2 ... resistance,
C1, C2 ... Noise absorbing capacitors,
200: CPU.
Claims (2)
初期設定時に、上記外部温度データについての第1の閾値と、上記内部温度データについての第2の閾値とを格納する閾値格納手段と、
第1のサンプリング時間毎に、上記外部温度データと上記第1の閾値とを比較し、また、上記内部温度データと上記第2の閾値とを比較し、上記外部温度データが上記第1の閾値以下であると判断されるか、または、上記内部温度データが上記第2の閾値以下であると判断されると、上記第1のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間よりも長い第2のサンプリング時間に切り替え、
上記第2のサンプリング時間に切り替えた後に、上記第2のサンプリング時間毎に、上記外部温度データと上記第1の閾値とを比較し、また、上記内部温度データと上記第2の閾値とを比較し、上記外部温度データが上記第1の閾値よりも大きいと判断され、しかも、上記内部温度データが上記第2の閾値よりも大きいと判断されると、上記第2のサンプリング時間を、上記第1のサンプリング時間に切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする熱感知器。 An external temperature detection element provided outside the housing of the heat sensor, a first resistor connected in series with the external temperature detection element, and a noise absorber connected in parallel with the first resistance A first capacitor, an external temperature data output terminal that is a connection point between the external temperature detection element and the first resistor, an internal temperature detection element provided in the housing, and the internal temperature A connection point between a second resistor connected in series with the detection element, a second capacitor for noise absorption connected in parallel with the second resistor, and the internal temperature detection element and the second resistor A temperature detection unit comprising an internal temperature data output terminal,
A threshold value storing means for storing a first threshold value for the external temperature data and a second threshold value for the internal temperature data at the time of initial setting;
At each first sampling time, the external temperature data is compared with the first threshold value, the internal temperature data is compared with the second threshold value, and the external temperature data is compared with the first threshold value. If it is determined that the internal temperature data is equal to or less than the second threshold value, the first sampling time is set to a second time longer than the first sampling time. Switch to sampling time,
After switching to the second sampling time, the external temperature data and the first threshold value are compared at each second sampling time, and the internal temperature data and the second threshold value are compared. When it is determined that the external temperature data is greater than the first threshold value and the internal temperature data is determined to be greater than the second threshold value, the second sampling time is set to the second sampling time. Control means for switching to one sampling time;
A heat sensor characterized by comprising:
上記内部温度検出素子は、上記外部温度検出素子よりも狭い温度範囲を検出する素子であることを特徴とする熱感知器。 In claim 1,
The thermal sensor, wherein the internal temperature detection element is an element that detects a temperature range narrower than the external temperature detection element .
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