检测器装置中的补偿器的制作方法

专利2022-06-28  99


本文中公开的主题通常涉及检测器装置,并且更特别地涉及包括补偿器的检测器装置。



背景技术:

光电检测器装置,例如烟雾检测器,通常使用光源,该光源相对于光检测器以防止在标称状况下足够高等级的光被光检测器检测到的角度发射。当存在烟雾时,烟雾颗粒散射来自光源的光,并且光的某一部分被光检测器检测到。由光检测器检测到的信号等级可能由于多种影响(例如环境状况、组件变化、组件老化等)而变化。



技术实现要素:

根据一个实施例,一种检测器装置包括:布置在腔室内的光源、布置在所述腔室内的传感器、与所述传感器电耦合的补偿器电路以及控制器。所述控制器可操作以:接收由所述传感器生成的传感器信号,确定补偿因子以调整所述传感器信号,基于所述补偿因子生成补偿偏移信号,以及将所述补偿偏移信号输出到所述补偿器电路以产生补偿的传感器信号作为对所述传感器信号的调整。所述控制器进一步可操作以:使所述光源通电,相对于警报极限监测所述补偿的传感器信号以及基于所述补偿的传感器信号超过所述警报极限来触发警报事件。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述补偿器电路包括可操作以将所述传感器的传感器输出放大为放大的传感器信号的放大电路以及可操作以将所述放大的传感器信号与所述补偿偏移信号求和以产生所述补偿的传感器信号的求和电路。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述求和电路是模拟电路。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括可操作以将所述补偿的传感器信号采样和量化为数字值的模数转换器以及可操作以在所述求和电路处求和之前将所述补偿偏移信号从数字信号转换成模拟信号的数模转换器。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中当所述补偿偏移信号具有零偏移值时,在所述控制器处接收的所述传感器信号是如通过所述模数转换器采样和量化的所述放大的传感器信号。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述控制器进一步可操作以:使所述光源断电,在所述光源断电的情况下确定所述传感器信号的一个或多个误差源,以及基于所述一个或多个误差源确定所述补偿因子作为达到目标基线清洁空气值所需的调整。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述控制器进一步可操作以:确定所述补偿的传感器信号是否已经增加到高于基线值,以及增加所述补偿偏移信号直到所述补偿的传感器信号处于或低于所述基线值为止。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述控制器进一步可操作以:检测静音(hush)请求,响应于所述静音请求而增加所述补偿偏移信号直到所述补偿的传感器信号低于所述警报极限为止,以及在从检测到所述静音请求起预定时间段过去之后重置所述补偿偏移信号。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述控制器进一步可操作以:监测温度传感器以确定当前温度值以及基于所述当前温度值和温度到补偿偏移映射来确定所述补偿因子。

除了上面或下面所描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,进一步实施例可以包括,其中所述控制器进一步可操作以:在延长的时间段内跟踪所述补偿的传感器信号的平均值,以及基于所述平均值来减小所述补偿偏移信号直到所述补偿的传感器信号处于或低于长期目标值为止。

根据另一个实施例,一种操作检测器装置的方法包括:在所述检测器装置的控制器处接收由所述检测器装置的传感器生成的传感器信号,确定补偿因子以调整所述传感器信号,基于所述补偿因子生成补偿偏移信号,以及将所述补偿偏移信号输出到补偿器电路以产生补偿的传感器信号作为对所述传感器信号的调整。所述方法还可以包括相对于警报极限监测所述补偿的传感器信号以及基于所述补偿的传感器信号超过所述警报极限来触发警报事件。

本公开的实施例的技术效果包括补偿检测器装置的检测器以增强检测能力。

前述特征和元件可以采用各种组合进行组合,而没有排他性,除非另有明确指示。根据以下描述和附图,这些特征和元件以及其操作将变得更加显而易见。然而,应当理解,以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。

附图说明

以下描述不应当以任何方式被认为是限制性的。参考附图,相似的元件被相似地编号:

图1是根据实施例的检测器装置的示例的透视图;

图2是根据实施例的图1的检测器装置的分解图;

图3是根据实施例的检测器装置的控制系统的示意图;

图4是根据实施例的检测器装置的补偿器电路的电路图;

图5是根据实施例的由补偿器电路所提供的补偿的曲线图;以及

图6是根据实施例的使用补偿器电路来操作检测器装置的方法的过程流程图。

具体实施方式

参考附图,通过举例而非限制在本文中呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。

现在参考图1-3,图示了检测器装置20的示例。检测器装置20包括外壳装配22,外壳装配22具有第一上部外壳部分24和可移除地连接到第一外壳部分24的第二下部外壳部分26。检测器装置20进一步包括控制系统30,控制系统30包括下面参考图3和4更详细描述的至少一个检测器电路32和至少一个警报电路34。当第一和第二外壳部分24、26被连接时,第一和第二外壳部分24、26包围控制系统30和操作检测器装置20所必需的其它组件。如本文中所使用的,术语“上部”、“下部”等参考使用中的检测器装置20(例如当其安装在诸如建筑物中的天花板之类的表面上时)。因此,上部外壳部分24通常比下部外壳部分26更靠近天花板,并且下部外壳部分26通常是检测器装置20的将向下面朝建筑物的地面(floor)的部分。在一些实施例中,检测器装置20可以安装在墙壁上,使得上部外壳部分24比下部外壳部分26更靠近墙壁,并且下部外壳部分26通常是装置20的将向外面朝要监测的空间或房间的内部空间的部分。

在图2的非限制性实施例中,上部外壳部分24包括底板36和邻近底板36向上布置的微调板38。微调板38例如通常与安装表面(例如天花板或墙壁)邻近或齐平定位。如所示,微调板38和底板36两者分别包括具有类似尺寸和形状的位于中心的开口40、42。在其中检测器装置20是“硬连线的”的实施例中,诸如ac功率供应之类的位于安装表面内的功率源44例如可以延伸到对准的开口40、42中。

印刷电路板46通常布置在底板36和下部外壳部分26的邻近表面之间。印刷电路板46包括与至少一个检测器电路32和至少一个警报电路34关联的电路和/或组件。在其中检测器装置20是“硬连线的”的实施例中,印刷电路板46直接连接到功率源44。在此类实施例中,印刷电路板46的一部分可以延伸到上部外壳部分24的中心开口40、42中,以连接到功率源44。印刷电路板46可以适于收纳(receive)一个或多个电池,所述电池足够向其提供功率以操作检测器装置20达延长的时间段。由电池提供的功率可以是用于操作检测器装置20的功率的唯一来源,或者备选地,可以是例如在功率源处的功率故障或损失的情况下对功率源44的补充。

检测器装置20可以包括光传输装置74,比如例如定位在外壳22内通常在印刷电路板46和下部外壳部分26之间的光导管。光传输装置74可以是无源装置,其由清洁或通常透明的塑料材料形成,并且配置成漫射并均匀地分散如外部指示器(例如发光二极管或其它显示元件)生成的光。

声音生成机构48可以布置在印刷电路板46和下部外壳部分26之间。声音生成机构48从印刷电路板46接收功率,以响应于检测到状况而生成噪声。耦合到下部外壳部分26的是可致动机构50,例如按钮。可致动机构50可以是按钮,其配置成在被致动时执行检测器装置20的一个或多个功能。经由可致动机构50执行的操作的示例包括但不限于,按压测试功能、警报“静音”、低电池电量“静音”和寿命结束“静音”、例如在检测系统中的附加检测器装置20的无线电频率登记,所述检测系统包括例如配置成彼此无线通信并且一旦从其封装移除便重置检测器装置20的多个检测器装置20。

在图示的非限制性实施例中,可致动机构50在下部外壳部分26中形成的开口内被接收,并且可操作地耦合到印刷电路板46的控制系统30。尽管示出可致动机构50定位在下部外壳部分的中心处,但其中可致动机构50位于另一个位置处的实施例也在本公开的范围内。另外,应当理解,在其中可致动机构50执行多个操作的实施例中,可以仅存在位于检测器装置20上的单个可致动机构50,并且不要求其它机构。备选地,检测器装置20可以包括多个可致动机构50,每个可致动机构50可操作以执行独特的功能,或者可致动机构50可以被划分以形成多个可致动机构。在其中检测器装置20包括多个独立的可致动机构50的实施例中,可致动机构50可以位于相对于外壳22的任何位置处。

参考图3,更详细地示出了图1和2的检测器装置20的控制系统30的示例的示意图。控制系统30包括控制器60,其可操作以从至少一个检测器电路32(例如从腔室62)接收输入。应当理解,检测器装置20可以适于检测各种危险状况,例如包括但不限于烟雾、一氧化碳、爆炸性气体和热。另外,虽然本文中的讨论指的是控制器60,但本领域技术人员将认识到,与该元件关联的功能性和智能可以体现在微控制器、微处理器、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑装置(pld)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或具有关联的输入/输出接口、存储器和支持电路的其它智能可编程装置中。因此,本文中术语“控制器”的使用应当解释成覆盖这些结构中的任何结构。

检测器电路32包括传感器64,所述传感器64可操作以检测来自光源63并且由电耦合到传感器64并由控制器60控制的补偿器电路65调节的光。传感器64可以是例如光检测器传感器。控制器60还从例如耦合到可致动机构50的用户致动开关66输入接收输入。控制器60还可以从温度传感器67、环境光传感器80和/或其它传感器(未描绘)接收输入。控制器60利用来自这些组件64、65、66、67、80的输入,以在感测到的环境状况如此指示(dictate)时生成输出警报状况。取决于已经检测到的哪种状况,利用警报电路34经由声音生成机构48广播适当的可听声音。警报电路34可以包括音调和合成语音消息生成能力两者,或者可以是简单的压电类型装置。检测器装置20还可以包括具有外部指示器电路72和外部指示器70的视觉警告系统68。外部指示器70可以是发光二极管或用于在外部传达状态和报警的其它显示元件。应当理解,本文中图示和描述的检测器装置20仅旨在作为示例,并且本文中设想了具有任何配置和能力的检测器装置20。

在实施例中,控制器60在正常操作期间使光源63通电,并且物理上与腔室62中的光源63偏移的传感器64检测如由腔室62中的颗粒散射的来自光源63的光。补偿器电路65可以放大传感器64的输出,并且应用补偿偏移信号,如本文中进一步描述的那样。

图4更详细地描绘补偿器电路65的示例。补偿器电路65包括放大电路402,其可操作以将传感器64的传感器输出404放大为放大的传感器信号406。在图4的示例中,放大电路402包括用于将初始放大提供到传感器输出404的第一级放大器408,以及用于将传感器输出404进一步缩放为放大的传感器信号406的第二级放大器410,其可以针对模数(a/d)转换器412的电压范围(例如,约0至2.5伏范围)进行优化。在一些实施例中,a/d转换器412的电压范围可以不同,例如约0伏至5伏、约-5伏至 5伏以及其它此类范围。a/d转换器412可以是控制器60的一部分,或者在图3的控制器60的外部。补偿器电路65还包括求和电路414,其可操作以将放大的传感器信号406与补偿偏移信号416求和以产生补偿的传感器信号418。在图4的示例中,求和电路414是模拟电路,其具有在补偿偏移信号416和放大的传感器信号406的模拟版本上可操作的求和放大器420。a/d转换器412可操作以将补偿的传感器信号418采样和量化为数字值。值得注意的是,a/d转换器412的单个实例可以基于补偿偏移信号416的值来检测来自传感器64的传感器信号的偏移补偿的或非偏移补偿的实例。

数模(d/a)转换器422可操作以在求和电路414处求和之前将补偿偏移信号416从数字信号转换成模拟信号。类似于a/d转换器412,d/a转换器422可以是控制器60的一部分或者在图3的控制器60的外部。由控制器60生成的补偿偏移信号416可以在由a/d转换器412采样之前将放大的传感器信号406调整为补偿的传感器信号418。如本文中所描述的,在控制器60外部并且以模拟格式执行信号调整可以维持a/d转换器412的可用范围,并且增强超出仅用数字调整可能的等级的校正。通过在转换到数字域之前在模拟域中执行补偿,可检测信号的范围可以从在转换到数字域时否则会使a/d转换器412饱和的值下移。例如,如果a/d转换器412在2.5伏输入值的情况下饱和,则不能识别高于2.5伏的任何电压等级。然而,如果补偿将2.7伏信号下移0.5伏至2.2伏,则在2.5-2.7伏之间的否则会不可区分(即,由于a/d转换器412的饱和而均在控制器60处表现为2.5伏)的值变成在a/d转换器412处2.0-2.2伏的可观察等级。

图5图示根据实施例的由图3和4的补偿器电路65提供的并且参考图1-5描述的补偿的示例性曲线图500。a/d转换器412具有可以采用伏特或计数表达的固定的a/d范围502。清洁空气值504可以作为如在a/d转换器412处观察到的来自传感器64的传感器信号的采样值被跟踪,并且当补偿偏移信号416无效或具有零偏移值时,可以最初等同于放大的传感器信号406。检测裕度506表示警报极限508和清洁空气值504之间的差。警报极限508表示当被超过时触发警报电路34经由声音生成机构48广播适当的可听声音的值。a/d转换器412的计数的最大数量表示饱和极限510,其中超过饱和极限510的电压超出a/d范围502而不能被准确地读取。在图5的示例中,饱和裕度512表示饱和极限510和清洁空气值504之间的差。

随着时间,清洁空气值504可能由于各种影响(例如光进入、温度、湿度、灰尘和影响传感器64检测来自光源63的光的能力的其它因素)而漂移得更高。当清洁空气值504增加时,如果警报极限508保持固定,则检测裕度506减小。在达到饱和极限510之前,可能存在有限容量来增加警报极限508。当清洁空气值504增加时,饱和裕度512也减小。检测裕度506的减少可能增加警报电路34的有害触发的风险,因为需要更少量的颗粒(例如烟雾颗粒)来将由a/d转换器412读取的传感器信号推到高于警报极限508。

当补偿有效514时,控制器60生成补偿偏移信号416,并通过d/a转换器422将补偿偏移信号416作为模拟信号输出到补偿器电路65的求和电路414。补偿偏移信号416可以是用于减少在求和电路414处的放大的传感器信号406的负偏移,或者是用于增加在求和电路414处的放大的传感器信号406的正偏移,产生补偿的传感器信号418作为对如由a/d转换器412采样的传感器信号的调整。曲线图500图示未补偿的清洁空气值516如何能够继续增加缺少的补偿,而补偿的清洁空气值518如与未补偿的清洁空气值516相比,可以通过在到达a/d转换器412之前减小未补偿的清洁空气值516来提供附加的检测裕度506和饱和裕度512。将补偿作为模拟偏移执行可以有效地扩展偏移信号的范围,其可以应用于d/a转换器422的全部范围和a/d转换器412的全部范围,而不是如将是仅数字补偿的情况仅限于a/d转换器412的a/d范围502。例如,如果d/a转换器422支持0-2.5伏的范围,并且a/d转换器412支持0-2.5伏的范围,则d/a转换器422的2.5伏的最大偏移可以将在a/d转换器412处的4.9伏信号下移到2.4伏,因此使信号可观察而不使a/d转换器412饱和。将理解,各种关系可以基于a/d转换器412和d/a转换器422的增益值和操作范围而存在。

图6示出根据本公开的实施例的操作图1的检测器装置20的方法600的过程流程。方法600参考图1-6描述,并且可以包括超出图6中描绘的那些步骤的附加步骤。

在框602,控制器60接收由传感器64生成的传感器信号。在框604,控制器60确定补偿因子以调整传感器信号。可以基于多种状况或操作模式来设置补偿因子。例如,补偿因子可以针对制造变化、环境光、腔室62中的变化、印刷电路板46中的电路泄漏、温度变化、电组件变化、湿度、灰尘和如本文中进一步描述的其它因素而调整。在框606,控制器60基于补偿因子生成补偿偏移信号416。

在框608,控制器60将补偿偏移信号416输出到补偿器电路65以产生补偿的传感器信号418作为对传感器信号的调整。补偿器电路65的放大电路402可操作以将传感器64的传感器输出404放大为放大的传感器信号406。补偿器电路65的求和电路414可操作以将放大的传感器信号406与补偿偏移信号416求和以产生补偿的传感器信号418。a/d转换器412可操作以将补偿的传感器信号418采样和量化为数字值。d/a转换器422可操作以在求和电路414处求和之前将补偿偏移信号416从数字信号转换成模拟信号。当补偿偏移信号416具有零偏移值(例如,没有正或负偏移调整)时,在控制器60处接收的传感器信号可以是如通过a/d转换器412采样和量化的放大的传感器信号406。

在框610,控制器60相对于警报极限508监测补偿的传感器信号418。在正常操作期间,控制器60可以定期地使光源63通电以支持对指示颗粒(例如烟雾颗粒)的补偿的传感器信号418的增加的监测。控制器60可以基于补偿的传感器信号418超过警报极限508而触发警报事件。

如先前注意到的,本文中描述的补偿可以使用补偿器电路65针对多种状况进行调整。控制器60可以使用补偿器电路65来在腔室62的黑暗状况下建立针对清洁空气值504的一致设置。例如,控制器60可以使光源63断电,在光源63断电的情况下确定传感器信号的清洁空气值504中包括的一个或多个误差源,并且基于从诸如印刷电路板泄漏、组件变化、光进入等因素的组合确定数量的一个或多个误差源,确定补偿因子作为达到目标基线清洁空气值所需的调整。当光源63断电时的清洁空气值504表示用于与警报极限508相比具有检测裕度506的起始值。在一些实施例中,环境光传感器80也可以用于例如建立腔室62外部的环境光等级以进一步微调校正因子。补偿偏移信号416可以通过d/a转换器422调整(例如,1.5伏 /-0.5伏),直到补偿的传感器信号418例如达到目标基线清洁空气值(例如,作为目标基线清洁空气值的100毫伏)为止。这可以补偿在标称温度/湿度状况下时腔室62的组件和检测器装置20的其它组件的制造差异。

控制器60还可以调整补偿因子以消除(null)光进入的影响。例如,控制器60可以确定补偿的传感器信号418是否已经增加到高于基线值,并且增加补偿偏移信号416直到补偿的传感器信号418处于或低于基线值为止。当环境光泄漏到腔室62中时,清洁空气值504可以如由补偿的传感器信号418所观察地增加。清洁空气值504的基线值可能先前已经使用补偿器电路65调节成某个值(例如100毫伏的值)。可以使用环境光传感器80来确认光进入,以观察腔室62外部的光等级。当补偿的传感器信号418由于光进入而漂移到高于100毫伏时,补偿偏移信号416可以增加,这导致补偿的传感器信号418的减小。在该示例中,补偿偏移信号416的递增增加可以继续,直到补偿的传感器信号418达到100毫伏的清洁空气值504为止。

控制器60还可以使用补偿器电路65来实现静音特征,以暂时移除警报极限跳过(trip)状况并使声音生成机构48无声。例如,控制器60可以检测静音请求(例如,通过可致动机构50和开关66),响应于静音请求而增加补偿偏移信号416直到补偿的传感器信号418低于警报极限508为止,并且在从检测到静音请求起预定时间段过去之后重置补偿偏移信号416。当警报电路34触发来自声音生成机构48的声音时,用户可以确定诱导事件已经结束或者不是真正的紧急情况(例如,烹饪食物的结果)。控制器60使用补偿器电路65以通过调整补偿偏移信号416来暂时将补偿的传感器信号418向下驱动到低于警报极限508,而不是冒着达到饱和极限510的风险在a/d范围502中进一步向上调整警报极限508。在针对静音事件调整补偿偏移信号416之前,控制器60可以存储补偿偏移信号416的副本。在预定的静音时间段(例如,十五分钟)已经过去之后,控制器60可以用先前保存的值来恢复补偿偏移信号416,使得将来的警报事件将被触发,并且不丢失对补偿偏移信号416的其它中间调整。

作为另一个示例,控制器60可以监测温度传感器67以确定当前温度值。控制器60可以基于当前温度值和温度到补偿偏移映射来确定补偿因子。温度到补偿偏移映射可以使用例如预定查找表来改变针对较高或较低温度的补偿偏移信号416中的补偿调整的步长。温度到补偿偏移映射可以被设置为基于绝对温度的调整或取决于温度变化对时间的速率的相对调整。

作为进一步示例,控制器60可以使用补偿器电路65来消除灰尘进入到腔室62中的影响。控制器60可以在延长的时间段内跟踪补偿的传感器信号418的平均值,并且基于平均值来减小补偿偏移信号416直到补偿的传感器信号418处于或低于长期目标值为止。长期目标值例如可以是作为清洁空气值的100毫伏。如果灰尘进入导致补偿的传感器信号418的平均下降,则可以递增地执行补偿偏移信号416的减小,直到补偿的传感器信号418增加回到长期目标值为止。

如上所述,实施例能够采用处理器实现的过程和用于实践这些过程的装置(比如处理器)的形式。实施例能够还采用计算机程序代码的形式,该计算机程序代码包含体现在有形介质(比如网络云存储设备、sd卡、闪存驱动器、软盘、cdrom、硬盘驱动器或任何其它计算机可读存储介质)中的指令,其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时,计算机变成用于实践实施例的装置。实施例能够还采用例如无论是被存储在存储介质中、被加载到计算机中和/或由计算机执行、还是通过某种传输介质被传送、被加载到计算机中和/或由计算机执行、还是通过某种传输介质(比如通过电线或线缆、通过光纤或经由电磁辐射)被传送的计算机程序代码的形式,其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时,计算机变成用于实践实施例的装置。当在通用微处理器上实现时,计算机程序代码段配置微处理器以创建特定的逻辑电路。

术语“大约”旨在包括与基于在提交申请时可用的设备的特定量的测量关联的误差的度。例如,“大约”能够包括给定值的±8%或5%或2%的范围。

本文中使用的术语只是用于描述特定实施例的目的,并且不旨在是对本公开的限制。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”以及“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是,术语“包括(comprise)”和/或“包含(comprising)”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

尽管已经参考示例性实施例或多个示例性实施例描述了本公开,但是本领域技术人员将理解,在不偏离本公开的范围的情况下,可进行各种变化,并且可以用等同物代替其元件。另外,在不偏离本公开的基本范围的情况下,可进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此,旨在的是,本公开不限于作为设想用于执行本公开的最佳模式而公开的特定实施例,而是本公开将包括落入权利要求的范围内的所有实施例。


技术特征:

1.一种检测器装置,包括:

布置在腔室内的光源;

布置在所述腔室内的传感器;

与所述传感器电耦合的补偿器电路;以及

控制器,所述控制器可操作以:

接收由所述传感器生成的传感器信号;

确定补偿因子以调整所述传感器信号;

基于所述补偿因子生成补偿偏移信号;

将所述补偿偏移信号输出到所述补偿器电路以产生补偿的传感器信号作为对所述传感器信号的调整;

使所述光源通电;

相对于警报极限监测所述补偿的传感器信号;以及

基于所述补偿的传感器信号超过所述警报极限来触发警报事件。

2.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述补偿器电路包括:

可操作以将所述传感器的传感器输出放大为放大的传感器信号的放大电路;以及

可操作以将所述放大的传感器信号与所述补偿偏移信号求和以产生所述补偿的传感器信号的求和电路。

3.根据权利要求2所述的检测器装置,其中所述求和电路是模拟电路,并且所述传感器是光检测器传感器。

4.根据权利要求3所述的检测器装置,进一步包括:

可操作以将所述补偿的传感器信号采样和量化为数字值的模数转换器;以及

可操作以在所述求和电路处求和之前将所述补偿偏移信号从数字信号转换成模拟信号的数模转换器。

5.根据权利要求4所述的检测器装置,其中当所述补偿偏移信号具有零偏移值时,在所述控制器处接收的所述传感器信号是如通过所述模数转换器采样和量化的所述放大的传感器信号。

6.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述控制器进一步可操作以:

使所述光源断电;

在所述光源断电的情况下确定所述传感器信号的一个或多个误差源;以及

基于所述一个或多个误差源确定所述补偿因子作为达到目标基线值所需的调整。

7.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述控制器进一步可操作以:

确定所述补偿的传感器信号是否已经增加到高于基线值;以及

增加所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号处于或低于所述基线值为止。

8.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述控制器进一步可操作以:

检测静音请求;

响应于所述静音请求而增加所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号低于所述警报极限为止;以及

在从检测到所述静音请求起预定时间段过去之后,重置所述补偿偏移信号。

9.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述控制器进一步可操作以:

监测温度传感器以确定当前温度值;以及

基于所述当前温度值和温度到补偿偏移映射来确定所述补偿因子。

10.根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述控制器进一步可操作以:

在延长的时间段内跟踪所述补偿的传感器信号的平均值;以及

基于所述平均值来减小所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号处于或低于长期目标值为止。

11.一种操作检测器装置的方法,所述方法包括:

在所述检测器装置的控制器处接收由所述检测器装置的传感器生成的传感器信号;

确定补偿因子以调整所述传感器信号;

基于所述补偿因子生成补偿偏移信号;

将所述补偿偏移信号输出到补偿器电路以产生补偿的传感器信号作为对所述传感器信号的调整;

相对于警报极限监测所述补偿的传感器信号;以及

基于所述补偿的传感器信号超过所述警报极限来触发警报事件。

12.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

由所述补偿器电路的放大电路将所述传感器的传感器输出放大为放大的传感器信号;以及

由所述补偿器电路的求和电路将所述放大的传感器信号与所述补偿偏移信号求和以产生所述补偿的传感器信号。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述求和电路是模拟电路,所述传感器是光检测器,并且所述补偿器电路在所述控制器外部。

14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:

由模数转换器将所述补偿的传感器信号采样和量化为数字值;以及

在所述求和电路处求和之前,由数模转换器将所述补偿偏移信号从数字信号转换成模拟信号。

15.根据权利要求14所述的方法,其中当所述补偿偏移信号具有零偏移值时,在所述控制器处接收的所述传感器信号是如通过所述模数转换器采样和量化的所述放大的传感器信号。

16.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

使所述检测器装置的腔室中的光源断电,其中所述传感器布置在所述腔室中;

在所述光源断电的情况下确定所述传感器信号的一个或多个误差源;以及

基于所述一个或多个误差源确定所述补偿因子作为达到目标基线值所需的调整。

17.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

确定所述补偿的传感器信号是否已经增加到高于基线值;以及

增加所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号处于或低于所述基线值为止。

18.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

检测静音请求;

响应于所述静音请求而增加所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号低于所述警报极限为止;以及

在从检测到所述静音请求起预定时间段过去之后,重置所述补偿偏移信号。

19.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

监测温度传感器以确定当前温度值;以及

基于所述当前温度值和温度到补偿偏移映射来确定所述补偿因子。

20.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:

在延长的时间段内跟踪所述补偿的传感器信号的平均值;以及

基于所述平均值来减小所述补偿偏移信号,直到所述补偿的传感器信号处于或低于长期目标值为止。

技术总结
一种检测器装置包括布置在腔室内的光源、布置在腔室内的传感器、与传感器电耦合的补偿器电路、以及控制器。控制器可操作以接收由传感器生成的传感器信号,确定补偿因子以调整传感器信号,以及基于补偿因子生成补偿偏移信号。控制器进一步可操作以将补偿偏移信号输出到补偿器电路以产生补偿的传感器信号作为对传感器信号的调整,使光源通电,相对于警报极限监测补偿的传感器信号,以及基于补偿的传感器信号超过警报极限来触发警报事件。

技术研发人员:M.J.巴克霍尔兹
受保护的技术使用者:开利公司
技术研发日:2018.10.29
技术公布日:2020.06.09

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