Die Funktion eines Rauchmelders

MC145010ED im Rauchmelder.
Oberhalb des IC's sieht man die drei Kontaktfedern für die Piezoscheibe,links die schwarze Kammer für den Streulicht-Detektor.
Neulich wurde ich durch ein sehr unangenehmes Geräusch empfangen:

Mein Rauchmelder tönte ohrenbetäubend laut. Mein erster Gedanke war natürlich, dass irgend etwas den Rauchmelder ausgelöst haben musste, aber es war nicht das geringste zu sehen oder zu riechen. Also Fehlalarm. Nachdem ich die Batterie (die noch voll war) entfernt und wieder eingesetzt habe, war für kurze Zeit Ruhe. Aber nach einer halben Stunde tönte das Gerät wieder laut vor sich hin. Offensichtlich war es defekt.

Eine gute Gelegenheit, einmal den technischen Hintergründen der extrem lauten Geräuschentwicklung dieser Geräte auf den Grund zu gehen. Wie funktioniert so ein Rauchmelder ? Ein Blick in das geöffnete Gehäuse zeigt eine kleine Platine mit dem MC145010ED, welches sich nach kurzer Suche im Internet auch erwartungsgemäss als IC für Photoelektrische Rauchmelder zu erkennen gab.

Die Piezo Scheibe hat drei Anschlüsse, was auch der Grund für den Höllenlärm ist, den das Gerät veranstaltet. Durch einen Feedback-Anschluss in der Mitte der Piezoscheibe kann das Steuerungs-IC die Piezoscheibe genau in ihrer Resonanzfrequenz betreiben, was eine wirklich schmerzhafte Lautstärke bedeutet.


Piezo Scheibe mit Feedback-Anschluss in der Mitte

Eine kurze Messung mit dem Oszilloskop zeigte noch weitere Details:

Der Piezo wird mit einer Brückenschaltung angesteuert, so dass aus den 9 Volt der Batterie eine Rechteckspannung von 18VPP entsteht. Die gemessene Resonanzfrequenz war dabei etwa 3kHz, was auch gut im hörbaren Bereich des menschlichen Ohrs liegt.

Wenn man den Feedback-Anschluss abtrennt, schwingt der Piezo übrigens bei etwa 200 Hz, das ist dann kein Warnton mehr sondern eher ein beruhigendes Schnurren, also ziemlich ungeeignet, um jemanden aus dem Tiefschlaf zu holen!

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