Brevet FR2412829A1 — publié le 19790720

La détection des incendies est réalisé par le captage des effets physiques produits par la combustion et leur traduction en signal électrique. Parmi les phénomènes utilisés, on peut distinguer l'ac- croissement de température dans uh temps donné ou gradient thermique dû à 1'échauffement dey'air au fur et a mesure du dévelop- pement du foyer. Le captage de ce phénomène est généralement effectué en provoquant un déséquilibre thermique entre deux éléments identiques sensibles aux effets de-la température. L'un des éléments étant directement exposé à l'ambiance alors que l'autre élément présente un certain isolement thermique ou une masse plus élevée. Ainsi tout accroissement de la température ambiante échauffe plus rapidement 1'un des éléments et crée un déséquilibre mis à profit pour fournir un signal électrique. Une élévation lente de température telle que celle qui peut exister entre le jour et la nuit échauffe simultanément les deux éléments, il y a alors compensation thermique et annulation du signal. Ce type de détection est appelé détection thermovélocimétrique. Les éléments sensibles utilisés possèdent des caractéristiques électriques fonction de la température: résistance tther- mistance), force électromotrice (thermocoupe), courant de polarisation des semi-conducteurs. Afin d'obtenir une bonne stabilité du dispositif dans une large plage de température, il est nécessaire de disposer d'éléments sensibles parfaitement appariés. C'est une -des raisons qui ont généralisé ltemploi des thermocoupes, lesquels possèdent une force électromotrice identique à une température donnée. D'autres dispositifs utilisent.les thermistances, lesquelles constituent généralement les branches d'un "pont" potentiométrique classique. Tout décalage thermique d'une branche du pont" engendre un niveau de tension qui, amplifié, produit un signal électrique. Ce dispositif implique un appariage rigoureux des carac téristiques des thermistances, notamment en ce qui concerne le coefficient de température. Cet appariage très difficile à obtenir dans la pratique, limite les performances du détecteur et accroît le coût de fabrication. La présente invention concerne un dispositif détecteur de type thermovélocimétrique mettant à profit la variation de tension de seuil directe des jonctions semi-conductrices en fonction inverse de la température. De telles jonctions présentent en effet ure décroissance de leur tension de seuil sensiblement constante en fonction de l'accroissement de la température. Cette caractéristique étant déterminée par la structure électronique établissant la barrière de potentiel, elle est constante à courant identique pour toute la population d'un meme type de jonction. On obtient ainsi un dispositif détecteur de performance constante dans une large plage de température ambiante. Par ailleurs, du fait de la faible dispersion des tensions de seuil, il est possible d'obtenir le fonctionnement pour de faibles tensions de décalage thermique d'où une sensibilité accrue du détecteur. Plusieurs formes de réalisation de l'invention sont ciaprès décrites à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dont les figures 1 et 2 sont deux schémas électriques de principe et la figure 3 un schéma d'application du circuit de la figure 2. La figure i représente un circuit de base constitué des diodes 1 et 2, dont la cathode est connectée au pôle négatif d' une source de tension continue. Le courant de-polarisation desdites diodes est déterminé à une valeur convenable par les résistances 3 et 4 et le potentiomètre 5, lequel permet d'ajuster le courant circulant dans chaque diode à une valeur telle que leur tension de seuil soit identique. Les anodes respectives des diodes i et 2 sont connectées aux entrées + et - d'un amplificateur différentiel 6. Au repos, le signal d'entrée étant nul, la tension de sortie S est également celle dite nulle. Lorsqu'un déséquilibre thermique intervient entre les diodes 1 et 2, la tension de décalage qui en résulte est appliquée à l'amplificateur 6 lequel délivre une tension de sortie positive ou négative suivant la polarité désirée (par rapport a ladite tension nulle). La figure 2 représente une réalisation de l'invention dans laquelle on a intercalé une diode Zener 7 entre les diodes 1 et 2 et le pôle négatif, ceci afin de polariser le potentiel d'entrée de l'amplificateur à un niveau de tension moyen et obtenir ainsi une sensibilité optimale. La figure 3 représente une application du circuit de la figure 2 a un détecteur complet dans lequel la sortie de l'amplificateur 6 est connectée à la gâchette d-'un thyristor 8, une lampe 9 permettant la visualisation de l'état conducteur du thyristor. Dans ce montage, la diode 1 est couplée thermiquement d l'ambiance à surveiller, tandis que la diode 2 est isolée de l'ambiance ; on règle le potentiomètre 5 afin d'obtenir une polarisation négative de la sortie de l'amplificateur, de sorte-que le thyristor est-alors à l'état isolant. Une Sédation de la température ambiante provoque l'échauf- fement plus rapide de la diode 1 et FEr ra l'apparition d'une tension différentielle négative sur la borne d'entrée - de l'amplificateur 6 ; la tension de sortie devient alors positive et son application a la gâchette du thyristor rend celui-ci conducteur . De ce fait, la borne de sortie 10 du détecteur est rendue négative et le signal ainsi obtenu est exploité pour l'actionnement d'une alarme. REVENDICATIONS 1. Détecteur d'élévation de température, notamment pour détection d'incendie, caractérisé par le fait-que le dispositif de détection est constitué par un circuit de comparaison comprenant au moins deux jonctions semi-conductrices couplées en !'pont" et convenablement polarisées, dont l'une est isolée thermiquementt l'autre soumise a la température ambiante en cours d'accroissement, afin de créer un déséquilibre thermique, et par voie de conséquence, une différence de potentiel entre les tensions de seuil desdites diodes. 2. Détecteur d'élévation de température selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tensions différentielles sont appliquées aux entrées d'un amplificateur symétrique, lequel délivre une tension de sortie exploitable pour l'actionnement d'un système d'alarme ou tout autre dispositif.