专利名称：可自适应调节运行参数的报警器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个调节电路的报警器，该调节电路可把该报警器的运行参数自适应调节到一个预先给定的额定值。其中，一个由脉冲发生器控制的开关根据它的脉冲频率和/或它的脉冲占空系数控制流经该报警器的励磁电流，且该调节电路具有各种电路元件，它们测定报警器的运行参数并根据运行参数这样控制信号发生器，使报警器的运行参数接受该额定值。
先有技术具有一个调节电路来自适应调节它的共振频率的这种报警器可从US 5 414 406中得知。其中，用一个声传感器(传声器)来测定该报警器的实际开关频率，并确定这个测出的实际信号和控制该报警器的、由一个脉冲发生器产生的脉冲序列之间的相位差。脉冲发生器的脉冲频率这样进行微调，使相位差变得最小。报警器用这种调节方式可达到它的最佳工作频率即共振频率。但用一个声传感器探测报警器的实际工作参数在技术上是相当复杂的。此外，声传感器的功能在很大程度上取决于温度影响和老化影响，也就是说，由于温度和老化影响会使声传感器测出的报警器的声频失真。在这种情况下，该调节电路不再可能正确地把报警器调节到它的共振频率。
本发明的目的在于，提出上述那种报警器，使之在工艺上尽可能易于实现，而且外部影响对其运行性能尽可能小。
本发明的优点上述目的是通过权利要求1特征部分这样实现的设置了一些电路元件来测定流经该报警器的励磁电流的一个或多个特征值，并设置了另一些电路元件，这些电路元件从励磁电流导出的一个或多个特征值与一个或多个额定值之间的误差中给脉冲发生器准备一个或多个调节参数，该脉冲发生器控制一个开关，而该开关则根据它的脉冲频率和/或它的脉冲占空系数控制该励磁电流。通过在调节电路中从该励磁电流导出报警器的实际运行参数，可取消测定该报警器的声频的、易发生故障的声传感器。
本发明的诸多有利改进可从各项从属权利要求中得知。
在调节过程中，作为报警器的运行参数最好用它的共振频率或一个与之成比例的参数-最好是励磁电流。
该励磁电流的一个或多个特征值最好是该励磁电流的谐波的谱分量的相对相位和/或该励磁电流的谱分布。其中，该励磁电流的这些特征值可用一个频谱分析仪测定。
一个有利的方案在于设置了一个电流电压变换器，该变换器把励磁电流变换成电压；设置了一个模-数转换器，这个模-数转换器将电压数字化设置了一个数字频谱分析仪，确定从该励磁电流导出的数字化的电压变化的一个或多个特征值。最好用一个信号处理器，该信号处理器对频谱分析仪确定的励磁电流或从中导出的电压的一个或多个特征值与一个或多个额定值进行比较，并从这些特征值和额定值之间的误差中给脉冲发生器准备一个或多个调节参数。其中，该信号处理器可按周期性重复的时间间隔进行额定值比较。
在该信号处理器中，可存储一个或多个相当于该报警器的一个固定运行参数的额定值，或在该信号处理器中，可输入一个或多个可变的额定值。用这个最后所述的实施例，该报警器可变化它的声音。
附图下面结合附图所示的两个实施例来详细说明本发明
图1表示报警器自适应调节运行参数用的一个调节电路的方块图，该调节电路调节到该报警器的一个固定的共振频率；图2表示报警器自适应调节运行参数用的一个调节电路的方块图，其中该报警器的声音是可变化的。
实施例的说明图1表示自适应调节报警器运行参数用的调节电路的方块图。该报警器1例如具有US 5 414 406所述的结构，在图1中只示出了一个励磁线圈2，在通过电流时，该励磁线圈引起该报警器的膜片振动。报警器1的励磁线圈2由一个电源3例如由汽车蓄电池进行供电。在电源3和励磁线圈之间的馈电线内，设置了一个开关4，该报警器通过该开关的操作进行启动。
流经励磁线圈的电流I通过一个接入励磁线圈2的电流回路中的电控开关5来控制。电控开关5的电控信号来自一个脉冲发生器6，该脉冲发生器发出一个具有一定脉冲序列频率和具有一定脉冲占空系数的脉冲序列。一个连接在脉冲发生器6和电控开关5之间的激励器7使脉冲发生器发出的脉冲序列达到一个适用于电控开关5的电平。电控开关5最好是一个半导体开关，例如一个场效应晶体管。所以电控开关5根据脉冲发生器6产生的脉冲序列进行接通和断开，因而流经励磁线圈2的励磁电流I具有一个由脉冲发生器6预先给定的脉冲频率和脉冲占空系数的脉冲序列的形状。
下述调节电路的任务是，使不受老化现象或温度影响或其他外界影响的报警器恒定地在其共振频率下进行工作，这个共振频率取决于报警器的整个结构、励磁线圈、磁心、膜片、外壳和报警器的其他部分。报警器1的一个运行参数作为调节参数被测定。报警器1的运行参数最好是它的共振频率或一个与之成比例的参数即流经励磁线圈2和电控开关5的励磁电流I。
在图1所示的实施例中，励磁电流I本身不作为调节参数输入调节电路，而是一个从励磁电流I导出的电压U，励磁电流I转变成电压U是用一个电流电压变换器来实现的，在最简单的情况中，该电流电压变换器是一个欧姆电阻8。
在电流电压变换器8下面的一个电路元件9中，电压U达到适合于一个下面的模-数转换器10的信号电平。模-数转换器10只有在该调节电路中继续进行数字的信号处理时才需要。在模拟的信号处理时，可不用模-数转换器10。数字化的调节参数即电压U被输入一个数字的频谱分析仪11中。频谱分析仪11确定电压信号U的一个或多个特征值。这些特征值例如可能是一定的谐波谱分量的相对相位和/或信号U的谱分布。
由频谱分析仪11确定的信号U的一个或多个特征值被输入一个信号处理器12中。这些特征值的额定值存储在信号处理器12中，这些额定值相当于一个要求的运行参数即相当于报警器1的要求的励磁电流I。信号处理器12确定由频谱分析仪11确定的一个或多个特征值与信号处理器12存储的一个或多个额定值之间的误差。信号处理器12为信号发生器6准备一个或多个与这个确定的误差成比例的调节参数。这一个或多个调节参数用来控制脉冲发生器6的脉冲频率和/或脉冲占空系数。通过这个调节过程，脉冲发生器6的脉冲频率和/或脉冲占空系数被调节成这样，即信号处理器12确定的实际值和额定值之间的误差变成最小，因而报警器1在其最佳频率即共振频率的情况下进行运行。
为了启动报警器，在开关4操作时，信号处理器12获得一个启动信号S。信号处理器12最好在一个或多个存储的额定值与由频谱分析仪11提供的一个或多个实际值之间进行比较；这就是说，调节过程不是持续的，而是按一定的重复时间间隔进行。信号处理器12每次启动一个调节过程时，它都向模-数转换器10发出一个启动信号A，然后该模-数转换器把模似的输入信号U转换成频谱分析仪11的数字信号。模-数转换器10不必一定只在信号处理器12启动调节过程的时间内进行启动，而是该模-数转换器可连续进行。
在图2所示的实施例中，调节电路具有与前述图1实施例的相同电路元件。所以图2的全部方块与图1中的参考号相同。与图1比较，图2实施例的区别只在于，信号处理器12具有一条单独的信号线13。在进行图1所示实施例的说明时业已提到，在信号处理器12中存储了一个或多个预先给定的固定额定值。而图2所示的信号处理器12的信号输入端13则可从外部输入额定值，这些额定值可使报警器1的频率不同于其共振频率进行变化。所以由该报警器产生的声音在其频率上和在其音量上都可变化。信号处理器12的信号输入端13上给出的可变的额定值例如可来自汽车的一个中心控制单元。在这种情况中，也可取消图1实施例所示的开关4，因为信号处理器12通过信号输入端13也收到一个启动报警器1的启动信号。在这种情况中，报警器的接通是从信号处理器12开始、通过脉冲发生器6和电控开关5接通励磁线圈2的电路来实现的。
前述的电路方块5、6、7和8、9、10、11、12不必一定是相互隔开的电路，它们也可按适当的方式相互集成。
权利要求
1.具有一个调节电路的报警器，该调节电路可把该报警器(1)的运行参数自适应调节到一个预先给定的额定值，其中一个由一个脉冲发生器(6)控制的开关(5)根据它的脉冲频率和/或它的脉冲占空系数控制流经报警器(1)的励磁电流(I)，且该调节电路具有电路元件(8、9、10、11、12)，它们测定报警器(1)的一个运行参数并根据该运行参数这样控制脉冲发生器(6)，使报警器(1)的运行参数接受该额定值，其特征为，所设置的电路元件(11)测定励磁电流(I)的一个或多个表征值，而所设置的另一个电路元件(12)则从该励磁电流(I)导出的一个或多个特征值与一个或多个额定值之间的误差中给脉冲发生器(6)准备一个或多个调节参数。
2.按权利要求1的报警器，其特征为，报警器(1)的运行参数是它的共振频率或一个与之成比例的参数，最好是励磁电流(I)。
3.按权利要求1的报警器，其特征为，励磁电流(I)的一个或多个特征值是励磁电流(I)或从中导出的电压(U)的谐波的谱分量的相对相位和/或励磁电流(I)或从中导出的电压(U)的谱分布。
4.按权利要求1或3的报警器，其特征为，频谱分析仪(11)测定励磁电流(I)或从中导出的电压(U)的特征值。
5.按权利要求1的报警器，其特征为设置了一个电流电压变换器(8)，该变换器把励磁电流(I)变换成电压(U)；设置了一个模-数转换器(10)，该模-数转换器使电压(U)数字化；设置了一个数字频谱分析仪(11)，该频谱分析仪确定从励磁电流(I)导出的数字电压变化(U)的一个或多个特征值—最好是谐波的谱分量的相对相位和/或谱分布。
6.按权利要求1、4或5任一项的报警器，其特征为，设置了一个信号处理器(12)，该信号处理器对频谱分析仪(11)确定的励磁电流(I)或从中导出的电压(U)的一个或多个特征值与一个或多个额定值进行比较并从这些特征值和额定值之间的误差中给脉冲发生器(6)准备一或多个调节参数。
7.按权利要求1或6的报警器，其特征为，信号处理器(12)按周期性重复的时间间隔进行额定值比较。
8.按权利要求1或6的报警器，其特征为，在信号处理器(12)中，存储了一个或多个相当于报警器(1)的一个固定运行参数的额定值。
9.按权利要求1或6的报警器，其特征为，在信号处理器(12)中可输入一个或多个可变的额定值。
全文摘要
本发明涉及一种把外界对运行状态产生的不利影响减少到最低限度的报警器，这种报警器具有一个可把它的运行参数自适应调节到一个预先给定的额定值的调节电路。其中，一个由脉冲发生器(6)控制的开关(5)根据它的脉冲频率和/或它的脉冲占空系数控制流经该报警器(1)的励磁电流(I)。该调节电路具有电路元件(11)，用来测定励磁电流(I)的一个或多个特征值，而另一个电路元件(12)则从该励磁电流(I)导出的一个或多个特征值与一个或多个额定值之间的误差中给脉冲发生器(6)准备一个或多个调节参数。
文档编号G08B3/10GK1535187SQ02814785
公开日2004年10月6日 申请日期2002年7月6日 优先权日2001年7月25日
发明者A·P·巴拉尔塔斯, 阿塞罗 J·马丁, 马丁 F·诺扎尔, 贡扎莱斯 M·J·加里多, 乔斯 J·M·梅内塞斯, 拉克鲁斯 C·罗德尔里格斯, 阿尔瓦罗 C·桑斯, A P 巴拉尔塔斯, 贡扎莱斯 加里多, 乔斯 梅内塞斯, 阿塞罗, 阿尔瓦罗, 露 锔袼 拉克鲁斯, 马丁 申请人:罗伯特-博希股份公司