專利名稱：可自適應調節運行參數的報警器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有一個調節電路的報警器，該調節電路可把該報警器的運行參數自適應調節到一個預先給定的額定值。其中，一個由脈沖發生器控制的開關根據它的脈沖頻率和/或它的脈沖占空系數控制流經該報警器的勵磁電流，且該調節電路具有各種電路元件，它們測定報警器的運行參數并根據運行參數這樣控制信號發生器，使報警器的運行參數接受該額定值。
先有技術具有一個調節電路來自適應調節它的共振頻率的這種報警器可從US 5 414 406中得知。其中，用一個聲傳感器(傳聲器)來測定該報警器的實際開關頻率，并確定這個測出的實際信號和控制該報警器的、由一個脈沖發生器產生的脈沖序列之間的相位差。脈沖發生器的脈沖頻率這樣進行微調，使相位差變得最小。報警器用這種調節方式可達到它的最佳工作頻率即共振頻率。但用一個聲傳感器探測報警器的實際工作參數在技術上是相當復雜的。此外，聲傳感器的功能在很大程度上取決于溫度影響和老化影響，也就是說，由于溫度和老化影響會使聲傳感器測出的報警器的聲頻失真。在這種情況下，該調節電路不再可能正確地把報警器調節到它的共振頻率。
本發明的目的在于，提出上述那種報警器，使之在工藝上盡可能易于實現，而且外部影響對其運行性能盡可能小。
本發明的優點上述目的是通過權利要求1特征部分這樣實現的設置了一些電路元件來測定流經該報警器的勵磁電流的一個或多個特征值，并設置了另一些電路元件，這些電路元件從勵磁電流導出的一個或多個特征值與一個或多個額定值之間的誤差中給脈沖發生器準備一個或多個調節參數，該脈沖發生器控制一個開關，而該開關則根據它的脈沖頻率和/或它的脈沖占空系數控制該勵磁電流。通過在調節電路中從該勵磁電流導出報警器的實際運行參數，可取消測定該報警器的聲頻的、易發生故障的聲傳感器。
本發明的諸多有利改進可從各項從屬權利要求中得知。
在調節過程中，作為報警器的運行參數最好用它的共振頻率或一個與之成比例的參數-最好是勵磁電流。
該勵磁電流的一個或多個特征值最好是該勵磁電流的諧波的譜分量的相對相位和/或該勵磁電流的譜分布。其中，該勵磁電流的這些特征值可用一個頻譜分析儀測定。
一個有利的方案在于設置了一個電流電壓變換器，該變換器把勵磁電流變換成電壓；設置了一個模-數轉換器，這個模-數轉換器將電壓數字化設置了一個數字頻譜分析儀，確定從該勵磁電流導出的數字化的電壓變化的一個或多個特征值。最好用一個信號處理器，該信號處理器對頻譜分析儀確定的勵磁電流或從中導出的電壓的一個或多個特征值與一個或多個額定值進行比較，并從這些特征值和額定值之間的誤差中給脈沖發生器準備一個或多個調節參數。其中，該信號處理器可按周期性重復的時間間隔進行額定值比較。
在該信號處理器中，可存儲一個或多個相當于該報警器的一個固定運行參數的額定值，或在該信號處理器中，可輸入一個或多個可變的額定值。用這個最后所述的實施例，該報警器可變化它的聲音。
附圖下面結合附圖所示的兩個實施例來詳細說明本發明

圖1表示報警器自適應調節運行參數用的一個調節電路的方塊圖，該調節電路調節到該報警器的一個固定的共振頻率；圖2表示報警器自適應調節運行參數用的一個調節電路的方塊圖，其中該報警器的聲音是可變化的。
實施例的說明圖1表示自適應調節報警器運行參數用的調節電路的方塊圖。該報警器1例如具有US 5 414 406所述的結構，在圖1中只示出了一個勵磁線圈2，在通過電流時，該勵磁線圈引起該報警器的膜片振動。報警器1的勵磁線圈2由一個電源3例如由汽車蓄電池進行供電。在電源3和勵磁線圈之間的饋電線內，設置了一個開關4，該報警器通過該開關的操作進行啟動。
流經勵磁線圈的電流I通過一個接入勵磁線圈2的電流回路中的電控開關5來控制。電控開關5的電控信號來自一個脈沖發生器6，該脈沖發生器發出一個具有一定脈沖序列頻率和具有一定脈沖占空系數的脈沖序列。一個連接在脈沖發生器6和電控開關5之間的激勵器7使脈沖發生器發出的脈沖序列達到一個適用于電控開關5的電平。電控開關5最好是一個半導體開關，例如一個場效應晶體管。所以電控開關5根據脈沖發生器6產生的脈沖序列進行接通和斷開，因而流經勵磁線圈2的勵磁電流I具有一個由脈沖發生器6預先給定的脈沖頻率和脈沖占空系數的脈沖序列的形狀。
下述調節電路的任務是，使不受老化現象或溫度影響或其他外界影響的報警器恒定地在其共振頻率下進行工作，這個共振頻率取決于報警器的整個結構、勵磁線圈、磁心、膜片、外殼和報警器的其他部分。報警器1的一個運行參數作為調節參數被測定。報警器1的運行參數最好是它的共振頻率或一個與之成比例的參數即流經勵磁線圈2和電控開關5的勵磁電流I。
在圖1所示的實施例中，勵磁電流I本身不作為調節參數輸入調節電路，而是一個從勵磁電流I導出的電壓U，勵磁電流I轉變成電壓U是用一個電流電壓變換器來實現的，在最簡單的情況中，該電流電壓變換器是一個歐姆電阻8。
在電流電壓變換器8下面的一個電路元件9中，電壓U達到適合于一個下面的模-數轉換器10的信號電平。模-數轉換器10只有在該調節電路中繼續進行數字的信號處理時才需要。在模擬的信號處理時，可不用模-數轉換器10。數字化的調節參數即電壓U被輸入一個數字的頻譜分析儀11中。頻譜分析儀11確定電壓信號U的一個或多個特征值。這些特征值例如可能是一定的諧波譜分量的相對相位和/或信號U的譜分布。
由頻譜分析儀11確定的信號U的一個或多個特征值被輸入一個信號處理器12中。這些特征值的額定值存儲在信號處理器12中，這些額定值相當于一個要求的運行參數即相當于報警器1的要求的勵磁電流I。信號處理器12確定由頻譜分析儀11確定的一個或多個特征值與信號處理器12存儲的一個或多個額定值之間的誤差。信號處理器12為信號發生器6準備一個或多個與這個確定的誤差成比例的調節參數。這一個或多個調節參數用來控制脈沖發生器6的脈沖頻率和/或脈沖占空系數。通過這個調節過程，脈沖發生器6的脈沖頻率和/或脈沖占空系數被調節成這樣，即信號處理器12確定的實際值和額定值之間的誤差變成最小，因而報警器1在其最佳頻率即共振頻率的情況下進行運行。
為了啟動報警器，在開關4操作時，信號處理器12獲得一個啟動信號S。信號處理器12最好在一個或多個存儲的額定值與由頻譜分析儀11提供的一個或多個實際值之間進行比較；這就是說，調節過程不是持續的，而是按一定的重復時間間隔進行。信號處理器12每次啟動一個調節過程時，它都向模-數轉換器10發出一個啟動信號A，然后該模-數轉換器把模似的輸入信號U轉換成頻譜分析儀11的數字信號。模-數轉換器10不必一定只在信號處理器12啟動調節過程的時間內進行啟動，而是該模-數轉換器可連續進行。
在圖2所示的實施例中，調節電路具有與前述圖1實施例的相同電路元件。所以圖2的全部方塊與圖1中的參考號相同。與圖1比較，圖2實施例的區別只在于，信號處理器12具有一條單獨的信號線13。在進行圖1所示實施例的說明時業已提到，在信號處理器12中存儲了一個或多個預先給定的固定額定值。而圖2所示的信號處理器12的信號輸入端13則可從外部輸入額定值，這些額定值可使報警器1的頻率不同于其共振頻率進行變化。所以由該報警器產生的聲音在其頻率上和在其音量上都可變化。信號處理器12的信號輸入端13上給出的可變的額定值例如可來自汽車的一個中心控制單元。在這種情況中，也可取消圖1實施例所示的開關4，因為信號處理器12通過信號輸入端13也收到一個啟動報警器1的啟動信號。在這種情況中，報警器的接通是從信號處理器12開始、通過脈沖發生器6和電控開關5接通勵磁線圈2的電路來實現的。
前述的電路方塊5、6、7和8、9、10、11、12不必一定是相互隔開的電路，它們也可按適當的方式相互集成。
權利要求
1.具有一個調節電路的報警器，該調節電路可把該報警器(1)的運行參數自適應調節到一個預先給定的額定值，其中一個由一個脈沖發生器(6)控制的開關(5)根據它的脈沖頻率和/或它的脈沖占空系數控制流經報警器(1)的勵磁電流(I)，且該調節電路具有電路元件(8、9、10、11、12)，它們測定報警器(1)的一個運行參數并根據該運行參數這樣控制脈沖發生器(6)，使報警器(1)的運行參數接受該額定值，其特征為，所設置的電路元件(11)測定勵磁電流(I)的一個或多個表征值，而所設置的另一個電路元件(12)則從該勵磁電流(I)導出的一個或多個特征值與一個或多個額定值之間的誤差中給脈沖發生器(6)準備一個或多個調節參數。
2.按權利要求1的報警器，其特征為，報警器(1)的運行參數是它的共振頻率或一個與之成比例的參數，最好是勵磁電流(I)。
3.按權利要求1的報警器，其特征為，勵磁電流(I)的一個或多個特征值是勵磁電流(I)或從中導出的電壓(U)的諧波的譜分量的相對相位和/或勵磁電流(I)或從中導出的電壓(U)的譜分布。
4.按權利要求1或3的報警器，其特征為，頻譜分析儀(11)測定勵磁電流(I)或從中導出的電壓(U)的特征值。
5.按權利要求1的報警器，其特征為設置了一個電流電壓變換器(8)，該變換器把勵磁電流(I)變換成電壓(U)；設置了一個模-數轉換器(10)，該模-數轉換器使電壓(U)數字化；設置了一個數字頻譜分析儀(11)，該頻譜分析儀確定從勵磁電流(I)導出的數字電壓變化(U)的一個或多個特征值—最好是諧波的譜分量的相對相位和/或譜分布。
6.按權利要求1、4或5任一項的報警器，其特征為，設置了一個信號處理器(12)，該信號處理器對頻譜分析儀(11)確定的勵磁電流(I)或從中導出的電壓(U)的一個或多個特征值與一個或多個額定值進行比較并從這些特征值和額定值之間的誤差中給脈沖發生器(6)準備一或多個調節參數。
7.按權利要求1或6的報警器，其特征為，信號處理器(12)按周期性重復的時間間隔進行額定值比較。
8.按權利要求1或6的報警器，其特征為，在信號處理器(12)中，存儲了一個或多個相當于報警器(1)的一個固定運行參數的額定值。
9.按權利要求1或6的報警器，其特征為，在信號處理器(12)中可輸入一個或多個可變的額定值。
全文摘要
本發明涉及一種把外界對運行狀態產生的不利影響減少到最低限度的報警器，這種報警器具有一個可把它的運行參數自適應調節到一個預先給定的額定值的調節電路。其中，一個由脈沖發生器(6)控制的開關(5)根據它的脈沖頻率和/或它的脈沖占空系數控制流經該報警器(1)的勵磁電流(I)。該調節電路具有電路元件(11)，用來測定勵磁電流(I)的一個或多個特征值，而另一個電路元件(12)則從該勵磁電流(I)導出的一個或多個特征值與一個或多個額定值之間的誤差中給脈沖發生器(6)準備一個或多個調節參數。
文檔編號G08B3/10GK1535187SQ02814785
公開日2004年10月6日 申請日期2002年7月6日 優先權日2001年7月25日
發明者A·P·巴拉爾塔斯, 阿塞羅 J·馬丁, 馬丁 F·諾扎爾, 貢扎萊斯 M·J·加里多, 喬斯 J·M·梅內塞斯, 拉克魯斯 C·羅德爾里格斯, 阿爾瓦羅 C·桑斯, A P 巴拉爾塔斯, 貢扎萊斯 加里多, 喬斯 梅內塞斯, 阿塞羅, 阿爾瓦羅, 露 鋦袼 拉克魯斯, 馬丁 申請人:羅伯特-博希股份公司