Sensor für Überwachungsanlagen

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für Uberwachungsanlagen. Derartige Sensoren bereiten im Stand der Technik insofern Probleme, als daß sie Fehlalarme auslösen, die sich auf Windzug und Temperaturschwankungen zurückführen lassen. Der erfindungsgemäße Sensor (30) eliminiert diese Probleme und ist trotzdem bei voller Bewegungsfreiheit betriebssicher, indem ein zweiteiliges, im wesentlichen luftundurchlässiges Modulgehäuse vorgesehen wird, dessen eine Hälfte (7) mit einer Kunststoffvergußmasse (10) ausgefüllt ist, in welche ein handelsüblicher pyroelektrischer Detektor (12) eingebettet ist, wodurch seine Wärmeträgheit vergrößert bzw. der Einfluß vom Temperaturänderungen verkleinert wird. Druckänderungen, sofern sie schnell ablaufen, werden ebenfalls vom erfindungsgemäßen Sensor erfaßt, da in einer membranartigen dünnen Folie (8) die einen Teil der einen Gehäusehälfte bildet, ein winziges Loch (20) vorgesehen wird, das über einen Luftkanal (15) und Bohrloch (14) mit dem eigentlichen Detektor 12 kommuniziert.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für Überwachungsanlagen.

[0002] Im Stand der Technik sind solche Sensoren bekannt, die nach unterschiedlichenPrinzipien arbeiten. Ältere Sensoren haben sich darin nachteilig bemerkbar gemacht, daß sie drahtgebunden sind. Drahtlose Sensoren sind jedoch beispielsweise aus dem DE-GM 84 16 132 bekannt geworden, die auf Luftdruckveränderungen ansprechen. Danach sind herkömmliche Infrarotdetektoren dahingehend abgeändert worden, daß die strahlungsempfindlichen Bauelemente gegen Einfall von Strahlung geschützt worden sind, wobei die Innenatmosphäre des Gehäuses mit der Außenatmosphäre über eine oder mehrere kleine Bohrungen von ca. 1 mm Größe kommunizieren kann, so daß sehr kleine schnelle Druckänderungen vom Detektor erfaßt werden, während langsame Druckänderungen unbeachtet bleiben. So erzeugt z.B. eine Druckwelle, die beim öffnen oder Schließen eines Fensters oder einer Tür entsteht, ein Ausgangssignal am Detektor . In der Praxis hat sich jedoch die unzureichende und teils unzuverlässige Arbeitsweise dieses Gerätes nachteilig bemerkbar gemacht, da insbesondere Zugluft und dergleichen Fehlalarme auslösten. Auch führten Temperaturschwankungen, die auf spezielle Wärmequellen wie Klimaanlagen, zurückzuführen sind, gelegentlich zu unerwünschten Fehlsignalen.

[0003] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Sensor derart zu verbessern, daß er die beschriebenen Nachteile vermeidet. Mit anderen Worten: Nur Schließ- und öffnungsvorgänge von Fenstern und Türen und dergleichen sollen zuverlässig erfaßt werden, ohne daß andere Einflüsse wie Windzug oder Klimaanlagen zu Ausgangssignalen des Detektors führen.

[0004] Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Gegenstand des oben erwähnten Gebrauchsmusters insoweit zu verbessern, daß er auch im übrigen Bereich auf Infrarotstrahlung anspricht.

[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Sensor für überwachungsanlagen gelöst. Von besonderer erfindungsgemäßer Bedeutung ist die Tatsache, daß der Sensor in ein zusätzliches Modulgehäuse, das im wesentlichen luftundurchlässig ist, eingebaut wird, dessen eine Hälfte praktisch vollständig mit einer Kunststoff- vergußmasse ausgefüllt ist, wobei derDetekto-selbst nur mit seiner das Fenster enthaltenden Oberseite aus der Vergußmasse herausragt. Vom Bohrloch wird dann ein Luftkanal zur gegenüberliegenden Gehäusehälfte, die als Hohlraum ausgebildet ist, vorgesehen, wobei an der Vorderseite des Hohlraums eine infrarotdurchlässige, membranartige dünne Folie angeordnet ist, die ein sehr kleines Loch aufweist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist sichergestellt, daß die kritischen Windzugeinflüsse und Temperaturschwankungen in einem solchen Ausmaß reduziert werden, daß sie kein Ausgangssignal mehr hervorrufen.

[0006] Während der nach dem Gebrauchsmuster bekannte Sensor durch Abschirmungen und Abdeckungen des Fensters modifiziert werden mußte, handelt es sich bei dem vorliegend eingesetzten Sensor um einen handelsüblichen pyroelektrischen Detektor. Hierbei handelt es sich um eine passive Detektion in Bewegung befindlicher Objekte oder Subjekte aufgrund der von ihnen ausgestrahlten Energie im Infratrotbereich. Durch das Bohrloch ist der Sensor jedoch ebenfalls gegenüber Luftschwankungen sensibel. Dadurch, daß der Sensor im wesentlichen in der Kunststoffvergußmasse eingebettet ist, wird die Wärmeträgheit seines Gehäuses vergrößert,so daß der Einfluß von etwaigen Temperaturschwankungen verkleinert wird. Durch die praktisch luftdichte Anordnung des Sensors im zweiteiligen Modulgehäuse - wenn man vom 0,3 mm-Loch in der Folie absieht - wird der Einfluß zugluftartiger Druckschwankungen ausgeschlossen. Dieses ist u.a. auch darauf zurückzuführen, daß die Membranwirkung der Folie windzugartige Druckschwankungen aufgrund ihres länger anhaltenden Zeitcharakters abfängt, im Gegensatz zu schnelleren Druckluftänderungen, wie sie beim öffnen oder Schließen von Fenstern und Türen auftreten. Es versteht sich, daß die Folie infrarot-durchlässig ist.

[0007] In vorteilhafter Weise kann um das Modulgehäuse herum ein Uberwachungsanlagengehäuse vorgesehen werden, in dessen Ausnehmung vor der Folie eine Fresnellinse zur Bündelung der Infrarotstrahlung eingesetzt ist. Gegebenenfalls kann ebenfalls noch vor der Fresnellinse ein infrarotundurchlässige Plättchen eingesetzt werden, um sicherzustellen, daß der Sensor nicht auf Bewegungsmeldung sondern nur noch auf das öffnen und Schließen von Türen oder Fenstern anspricht.

[0008] Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den vorstehenden Unteransprüchen hervor, die sämtlich von erfindungsgemäßer Bedeutung sein können.

[0009] Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert, die im Zusammenhang mit der Beschreibung dem besseren Verständnis der Erfindung dienen.

[0010] Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sensors für Überwachungsanlagen in Form einer Schemaskizze,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht und

Fig. 4 eine schematische Rückansicht.

[0011] In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße.Sensor für Überwachungsanlagen allgemein mit 30 bezeichnet. Normalerweise ist dieser mittels einer Befestigungsschraube 18 und Abstandsscheibe 19 über eine Befestigungsbuchse 2 an einem Überwachungsanlagengehäuse 1 befestigt, welches einen elektrischen Anschluß sowie verschiedene Schalter und Empfindlichkeitsregler (sämtlich nicht gezeigt) besitzt. An der linken Seite des Uberwachungsanlagengehäuses ist eine Ausnehmung vorgesehen, in welche eine Frontplatte 3 mit Fresnellinse 5 eingesetzt ist. Wie aus Fig. 1 weiter hervorgeht, ist zusätzlich in die Ausnehmung ein infrarotdurchlässiges Plättchen 4 eingesetzt, das jedoch verschiebbar ist. Die Fresnellinse 5 dient dabei zur Bündelung der Infrarotstrahlung, während das Plättchen 4 einen Infrarotstrahlungseintritt verhindert.

[0012] Von besonderer erfindungsgemäßer Bedeutung ist jedoch der eigentliche Aufbau des Sensors 30, welcher im Inneren des überwachungsanlagengehäuse 1 angeordnet und - wie schon oben erwähnt - befestigt ist. Er weist ein zweiteiliges, im wesentlichen luftundurchlässiges Modulgehäuse auf, das aus zwei Hälften 6 und 7 besteht, die zusammen einen Kubus mit den Maßen 40 x 40 x 40 mm besitzen. Die Abmessungen des Sensors 30 sind jedoch in keiner Weise kritisch, sondern können im beliebigen Rahmen verändert werden. Die eine Hälfte 7 des Modulgehäuses ist praktisch vollständig mit einer Kunststoffvergußmasse 10 ausgefüllt und zwar derart, daß der Detektor 12 so eingebettet ist, daß lediglich seine das Fenster 13 enthaltende Oberseite aus der Vergußmasse 10 herausragt. Der Detektor 12 ist über verschiedene Drähte 28 über einer Leiterplatte 9 mit der Auswerteelektronik verbunden, die aus mehreren bekannten elektrischen Bauelementen besteht, von denen lediglich die Bauelemente 21 und 22 beispielhaft gezeigt sind. Die Stromzuführungen und das Sensorsignal werden über vier Drähte 17_'herausgeführt und mit der Leiterplatte der Hauptplatine 16 verbunden. Die Auswerteelektronik 21,22 ist einschließlich Detektor 12 - wie gezeigt - mit der Leiterplatte 9 in der epoxidartigen Vergußmasse 10 vergossen. Um den Druck zu erfassen, ist der Detektor seitlich mit einem Bohrloch 14 versehen, an das sich ein durch die Vergußmasse 10 führender Luftkanal 15 anschließt, der zum angrenzenden Hohlraum 25 führt, welcher die gegenüberliegende Gehäuse hälfte 6 und einen Restteil der Gehäusehälfte 7 ausbildet An der Vorderseite der Gehäusehälfte 6 ist eine membranartige, infrarotdurchlässige dünne Folie 8 angeordnet, die im Strahlengang zwischen der Fresnellinse 5 und dem infrarotdurchlässigen Fenster 13 liegt.

[0013] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Folie 8 einen rechteckigen Ausschnitt abdeckt. Es dürfte jedoch einleuchten, daß ebenso andere Formen, und Größenverhältnisse denkbar sind.

[0014] Im Randbereich der dünnen Folie wird ein winziges Loch 20 vorgesehen, das einen Durchmesser von caD,3 mm aufweist. Diese Größe ist nicht als absolutes Muß zu verstehen, sondern kann ebenfalls im geeigneten Rahmen verändert werden, sie dient nur dazu, den Detektor ebenfalls gegenüber Luftdruckschwankungen sensibel zu machen. Im übrigen ist bis auf dieses sehr kleine Loch 20 in der Folie 8 das gesamte Modulgehäuse luftdicht. Die Gehäusehälften 6 und 7 sind miteinander verklebt, wobei zur zusätzlichen Abdichtung noch ein Klebestreifen 11 vorgesehen werden kann.

[0015] Die Folie 8 dient dabei einerseits als infrarotdurchlässiger Filter und andererseits verhindert sie ein Ansprechen des Detektors, sofern nur ein Windzug im Zimmer aufgetreten ist, nicht jedoch die Tür oder das Fenster geöffnet oder geschlossen wurden. Treten jedoch schnelle Druckänderungen auf, wie sie z.B. beim öffnen und Schließen einer Tür entstehen, so führt dieses zu einem Ausgangssignal, da durch das kleine Loch 20 und den Luftkanal 15 im Zusammenhang mit dem Höhlraum 25 eine solche, direkt an den Detektor 12 weitergeleitet wird.

Ansprüche

1. Sensor für Überwachungsanlagen mit einem einen pyroelektrischen Detektor (12) enthaltenden Gehäuse (26), welches mindestens ein Bohrloch (14) und ein infrarotdurchlässiges Fenster (13) aufweist, wobei der Detektor mit einer Auswerteelektronik (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (30) ein zweiteiliges, im wesentlichen luftundurchlässiges Modulgehäuse aufweist, dessen eine Hälfte (7) praktisch vollständig mit einer Kunststoff-Vergußmasse (10) ausgefüllt ist, in welche der Detektor (12) derart eingebettet ist, daß lediglich seine das Fenster (13) enthaltende Oberseite aus der Vergußmasse herausragt, wobei ein Luftkanal (15) vom Bohrloch (14) zum in der gegenüberliegenden Gehäusehälfte (6) angeordneten Hohlraum (25) verläuft, an deren Vorderseite eine infrarotdurchlässige, membranartige dünne Folie (8) und ein etwa 0,3 mm 0 großes Loch (20) vorgesehen sind.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffvergußmasse (10) aus Epoxidharz besteht.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (15) eine Länge von ca. 10 mm und einenDurchnesser von ca.0,7 mm aufweist.

4. Sensor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die dünne Folie (8) aus infrarotdurchlässigem Kunststoff besteht.

5. Sensor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensor-Modulgehäuse (6,7) von einem überwachungsanlagengehäuse (1) mit einer Ausnehmung umgeben ist, in welche paßgerecht eine Frontplatte (3) mit Fresnellinse (5) eingesetzt ist, und daß die Ausnehmung vor der Folie (8) angeordnet ist.

6. Sensor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Modulgehäusehälften (6,7) zur Abdichtung mittels eines Klebestreifens (11) miteinander verklebt sind.

7. Sensor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik (21,22) auf einer Leiterplatte (9) befestigt ist.

8. Sensor nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen und das Sensorsignal über Drähte (17) aus dem Modulgehäuse geführt und mit der Hauptplatine (16) verbunden sind, und daß die Hauptplatine (16) angrenzend an die eine Seite der Modulhälfte (6,7) angeordnet ist.

9. Sensor nach Anspruchl bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung des Überwachungsgehäuses (1) vor der Fresnellinse (5) ein infrarotundurchlässiges Plättchen (4) einsetzbar ist.

10. Sensor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch (14) seitlich im Gehäuse (26) angeordnet ist und der Luftkanal (15) in etwa parallel zur Achse der Folie (8) verläuft.

Zeichnung