JPH021667Y2

JPH021667Y2 -

Info

Publication number: JPH021667Y2
Application number: JP900983U
Authority: JP
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1990-01-16
Also published as: JPS59118095U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、電源電圧の変動に応じて変化する感
度を補正するようにしたガス警報器に関する。

ガスもれ警報器、ガス濃度検出器などに用いら
れている半導体ガスセンサは電源電圧の変動によ
り感度が変化することはよく知られている。たと
えば、第４図に示したように、ガス警報器の警報
濃度を定める比較電圧を固定値Ｒ、電源電圧を
100Vとした場合、ガス濃度0.3％が警報点であ
る。ここで、電源電圧が110V、90Vへと変動し
たとすると、警報点はそれぞれ濃度0.1％、0.9％
となる。つまり、電源電圧が上下すれば半導体ガ
スセンサの感度も上下することになる。このた
め、従来においては、センサに印加される電圧を
安定化する方法がある。しかし、この方法は複雑
な定電圧回路を必要とし、しかも高電圧用なた
め、コスト的には非常に不利な方法である。

また従来の別な方法として、警報濃度に相当す
る信号を出力する比較電圧源を電源電圧の変動に
応じて変動させる自己バイアス法がある。この方
法を第１図を参照して説明する。

第１図において、半導体ガスセンサ１は負荷抵
抗２を介して直接交流商用電源に接続され、その
ヒータは変圧器３より供給される。変圧器３の低
圧２次巻線はダイオード４およびコンデンサ５に
よる平滑回路に接続されて直流電圧を供給する。
負荷抵抗２と並列に警報感度調整用可変抵抗器６
が接続され、その出力はダイオード７およびコン
デンサ８より成る平滑回路を介して比較器９の反
転入力に接続される。比較器９の非反転入力には
抵抗１０および１１より成る比較電圧源に接続さ
れる。比較器９の出力はガスもれ警報用のブザー
１２が接続される。

この従来の警報器においては、比較器９の非反
転入力に印加される電圧信号は、変圧器３によつ
て電源電圧を降圧して整流した電圧を抵抗１０お
よび１１によつて分圧したものであるため、電源
電圧が変動した場合は、電源電圧の変動率と同じ
変動率で変動し、自動的に警報点を調整している
ことになる。たとえば、電源電圧が100Vから
110Vまたは90Vへと10％変動したとすれば、警
報濃度を設定している比較電圧も電圧Ｒ（第４図
参照）を中心に10％上下に変動するので、警報点
範囲は比較電圧固定の場合の0.1〜0.9％よりも小
さく（0.15〜0.5％）することができる。

しかし、半導体ガスセンサ１の電源電圧（プレ
ート電圧）対感度の特性は一次的ではなく二次的
変化を呈することが知られている。したがつて、
比較器９の比較電圧源を電源電圧の変動に比例し
て変化させる自己バイアス方法では、電源電圧の
変動に対する比較電圧の変動を十分に補正するこ
とはできない。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、電
源電圧の変動に対する比較電圧の補正を大幅なコ
スト上昇なくして行なうことができしかも定電圧
回路を使用したときにに近い効果を奏するガス警
報器を提供することを目的とする。

以下、第２図に例示した本考案の好適な実施例
について詳述する。第２図において、第１図と同
等の要素は同一参照符号で示してある。

本考案によるガス警報器は構成的には比較器９
の比較電圧源をツエナーダイオード１３および抵
抗１１によつて置換してある。

ここにおいて、比較器９の非反転入力に印加さ
れる電圧の変動率について説明する。２次側の電
源電圧をV_cc、ツエナーダイオード１３の電圧を
Ｅ、比較器９の比較電圧をｖとすると、この電圧
ｖはｖ＝V_cc−Ｅで表わされる。ここで変動前の電圧をv₁、変動後
の電圧をv₂とすると、 v₁＝V_cc−Ｅ v₂＝aV_cc−Ｅとなる。ここでａは直流電圧の変動率である。し
たがつて比較電圧の変動率αは α＝v₂−v₁／v₁＝（ａ−１）V_cc／V_cc−Ｅで表わすことができ、これより、比較電圧の変動
率αはツエナーダイオード１３の電圧Ｅの値によ
つて自由に変えられることが判る。この関係を示
せば、第３図のとおりであり、ツエナーダイオー
ド１３の電圧Ｅを適当に選定することで任意の変
動率に設定できる。この電圧Ｅは次式より求める
ことができる。

Ｅ＝V_cc（１−ａ−１／α）ここで、数値例を挙げるとすると。直流電圧
V_ccを10Vとし、この電圧の変動率ａが10％（＝
1.1）のときの比較電圧変動率（補正率）αを20
％（＝0.2）にしたいとすれば、Ｅ＝10×（１−1.1−１／0.2）＝５となり、ツエナーダイオード１３は5Vのものを
用意すればよいことになる。

これを同じ条件で従来の自己バイアス法に当て
はめてみると、変動前の比較電圧v₁＝5Vとすれ
ば、抵抗１０，１１の値は同じ（R₁₀＝R₁）にし
なければならないので v₁＝R₁₁／R₁₀＋R₁₁V_cc＝１／２V_cc＝５となり、変動後の電圧v₂は v₂＝ａ１／２V_cc＝5.5 となる。ここで電圧V_ccの変動率ａを10％（＝
1.1）とすれば、比較電圧変動率αは α＝v₂−v₁／v₁＝5.5−５／５＝0.1（＝10％）となる。

したがつて、比較電圧変動率αは例示条件に
て、従来の10％に比べて本考案では20％と、２倍
の補正が可能である。

本考案によれば、第４図に示したとおり、電源
電圧が変動したとしても比較器９の比較電圧がＲ
からＱまたはＳに変動して警報点をたとえば0.3
％一定に保つことができる。また、従来の自己バ
イアス法に比べて多少コスト高ではあるが定電圧
法に比べて著しくコスト低減がなされているにも
かかわらず定電圧法に近い品質が得られる。しか
も、変動率（補正率）をツエナーダイオードの電
圧を適当に選択することで自由に変更することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス警報器を例示する回路図、
第２図は本考案によるガス警報器を示す回路図、
第３図はツエナー電圧と比較電圧変動率との関係
を示す図、第４図はガス濃度とセンサ出力との関
係を示す図である。１……半導体ガスセンサ、３……変圧器、９…
…比較器、１１……ブザー、１３……ツエナーダ
イオード。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

一方の入力に半導体ガスセンサからの検出信号
を受け他方の入力には警報すべき濃度に相当する
比較信号を受けて、検出信号が比較信号を越えた
とき警報信号を発生する比較器を備えたガス警報
器において、前記比較信号を発生する装置は前記
検出信号の基準電位側に接続された抵抗と、非安
定電源に接続されたツエナーダイオードとより構
成され、前記比較信号はこれら抵抗とツエナーダ
イオードとの接続点より得るようにしたことを特
徴とするガス警報器。