JPH0411164Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0411164Y2 JPH0411164Y2 JP1984167936U JP16793684U JPH0411164Y2 JP H0411164 Y2 JPH0411164 Y2 JP H0411164Y2 JP 1984167936 U JP1984167936 U JP 1984167936U JP 16793684 U JP16793684 U JP 16793684U JP H0411164 Y2 JPH0411164 Y2 JP H0411164Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- gas detection
- gas
- resistance value
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本考案は金属酸化物半導体ガスセンサを用いた
ガス検出装置に関する。
ガス検出装置に関する。
＜従来の技術＞
この種のガス検出装置としては従来例えば「セ
ンサ技術」1983年７月号、P70第５図に示されて
いるような家庭用ガス洩れ警報器等がある。
ンサ技術」1983年７月号、P70第５図に示されて
いるような家庭用ガス洩れ警報器等がある。
かかるガス洩れ警報器の要部の構成及び作用を
第２図に基づいて簡単に説明する。
第２図に基づいて簡単に説明する。
図において、１は金属酸化物半導体を利用した
ガス検出部としてのガスセンサで、例えばSoO2
焼結体内に一方の電極を兼ねるヒータ２と、該ヒ
ータ２に対応するもう１つの電極３とが埋設され
ている。尚、前記ヒータ２は焼結体温度の安定化
等のために設けられている。そして、ガス濃度に
応じてSoO2焼結体の導電性が変化するため、ヒ
ータ２と電極３との間の抵抗値が変化する。４
は、前記ガスセンサ１と直列に接続された分圧回
路で、抵抗R1，R2及び温度補償用のサーミスタ
RTHとで構成されている。５は非反転入力端子
（＋側端子）側に比較電圧、即ちガスセンサ１と
分圧回路４とで分圧された電圧が入力し、反転入
力端子（−側端子）側に基準電圧VSが入力する
比較回路としてのコンパレータで、分圧電圧が基
準電圧VS以上になるとその出力が“Ｈ”レベル
となる。６はトランジスタ７が導通したとき点灯
する警報部としての発光ダイオードである。
ガス検出部としてのガスセンサで、例えばSoO2
焼結体内に一方の電極を兼ねるヒータ２と、該ヒ
ータ２に対応するもう１つの電極３とが埋設され
ている。尚、前記ヒータ２は焼結体温度の安定化
等のために設けられている。そして、ガス濃度に
応じてSoO2焼結体の導電性が変化するため、ヒ
ータ２と電極３との間の抵抗値が変化する。４
は、前記ガスセンサ１と直列に接続された分圧回
路で、抵抗R1，R2及び温度補償用のサーミスタ
RTHとで構成されている。５は非反転入力端子
（＋側端子）側に比較電圧、即ちガスセンサ１と
分圧回路４とで分圧された電圧が入力し、反転入
力端子（−側端子）側に基準電圧VSが入力する
比較回路としてのコンパレータで、分圧電圧が基
準電圧VS以上になるとその出力が“Ｈ”レベル
となる。６はトランジスタ７が導通したとき点灯
する警報部としての発光ダイオードである。
かかる構成において、ガス洩れにより、ガスセ
ンサ１のSoO2焼結体内にガスが侵入すると、そ
の導電性が変化しヒータ２と電極３間の抵抗値を
RTとするとRTが小さくなる。これにより、前記
RTと分圧回路４の合成抵抗値RCとの分圧比で決
定される図中ａ点の電位が上昇し、基準電圧VS
以上になるとコンパレータ５の出力が“Ｌ”から
“Ｈ”に変わりトランジスタ７をONさせて発光
ダイオード６が点灯し、ガス洩れを知らせる。
ンサ１のSoO2焼結体内にガスが侵入すると、そ
の導電性が変化しヒータ２と電極３間の抵抗値を
RTとするとRTが小さくなる。これにより、前記
RTと分圧回路４の合成抵抗値RCとの分圧比で決
定される図中ａ点の電位が上昇し、基準電圧VS
以上になるとコンパレータ５の出力が“Ｌ”から
“Ｈ”に変わりトランジスタ７をONさせて発光
ダイオード６が点灯し、ガス洩れを知らせる。
一方、ガス洩れのないときには、ａ点の分圧電
圧が基準電圧VSより低くなつているのでコンパ
レータ５の出力は“Ｌ”レベルであり、トランジ
スタ７がOFFで発光ダイオード６は消灯してい
る。
圧が基準電圧VSより低くなつているのでコンパ
レータ５の出力は“Ｌ”レベルであり、トランジ
スタ７がOFFで発光ダイオード６は消灯してい
る。
〈考案が解決しようとする問題点〉
ところが、このようなガス検出装置の場合、例
えばヒータ２の断線等ガスセンサ１の故障でRT
が高過ぎたり電源電圧VDCの供給がなされていな
いときには、ａ点の電位がVS以上になることが
なく発光ダイオード６を消灯し、また分圧回路４
内の抵抗R1，R2やサーミスタRTHが断線したとき
には、ａ点の電位が基準電圧VSより低くならず
発光ダイオード６が点灯する。
えばヒータ２の断線等ガスセンサ１の故障でRT
が高過ぎたり電源電圧VDCの供給がなされていな
いときには、ａ点の電位がVS以上になることが
なく発光ダイオード６を消灯し、また分圧回路４
内の抵抗R1，R2やサーミスタRTHが断線したとき
には、ａ点の電位が基準電圧VSより低くならず
発光ダイオード６が点灯する。
このため、発光ダイオード６が点灯している場
合は、装置の故障に起因していてもガス洩れと判
断して対処することによりフエールセーフ機能を
有していると言えるが、発光ダイオード６が消灯
しているときには、装置の故障に起因していても
これが判らずガス洩れがないと判断してしまうと
いう問題があつた。
合は、装置の故障に起因していてもガス洩れと判
断して対処することによりフエールセーフ機能を
有していると言えるが、発光ダイオード６が消灯
しているときには、装置の故障に起因していても
これが判らずガス洩れがないと判断してしまうと
いう問題があつた。
本考案は上記の実情に鑑みてなされたもので、
ガス検出装置に装置が正常か否かを診断する自己
診断機能を持たせることにより、ガス検出装置の
信頼性を高めることを目的とする。
ガス検出装置に装置が正常か否かを診断する自己
診断機能を持たせることにより、ガス検出装置の
信頼性を高めることを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞
このため本考案では、電源線と接地との間に、
ガス濃度の上昇に応じて抵抗値が減少するガス検
出部と、分圧回路とを順次直列に接続すると共
に、前記ガス検出部の抵抗値と分圧回路の抵抗値
とによつて分圧されガス検出部の抵抗値変化に応
じて変化するガス検出部と分圧回路との中間点電
圧を入力して予め設定した基準電圧と比較し前記
中間点電圧が基準電圧以上のとき出力する比較回
路と、該比較回路が出力したとき警報を発する警
報部とを備えたガス検出装置において、前記分圧
回路と接地との間に、当該分圧回路と接地間を周
期的に断線させることで前記中間点電圧レベルを
周期的に基準電圧以上に高めるスイツチング回路
を設けるようにした。
ガス濃度の上昇に応じて抵抗値が減少するガス検
出部と、分圧回路とを順次直列に接続すると共
に、前記ガス検出部の抵抗値と分圧回路の抵抗値
とによつて分圧されガス検出部の抵抗値変化に応
じて変化するガス検出部と分圧回路との中間点電
圧を入力して予め設定した基準電圧と比較し前記
中間点電圧が基準電圧以上のとき出力する比較回
路と、該比較回路が出力したとき警報を発する警
報部とを備えたガス検出装置において、前記分圧
回路と接地との間に、当該分圧回路と接地間を周
期的に断線させることで前記中間点電圧レベルを
周期的に基準電圧以上に高めるスイツチング回路
を設けるようにした。
＜作用＞
これにより、ガス漏れがなくかつガス検出装置
が正常の場合、スイツチング回路の断・接動作に
同期して比較回路に入力する分圧電圧が基準電圧
を境にして上下し発光ダイオードを点滅させる。
また、装置の故障時にはスイツチング回路の断・
接動作に関係なく発光ダイオードは消灯又は点灯
のどちらかの状態になり、点滅しなくなるので、
装置が正常か否かを知ることができる。
が正常の場合、スイツチング回路の断・接動作に
同期して比較回路に入力する分圧電圧が基準電圧
を境にして上下し発光ダイオードを点滅させる。
また、装置の故障時にはスイツチング回路の断・
接動作に関係なく発光ダイオードは消灯又は点灯
のどちらかの状態になり、点滅しなくなるので、
装置が正常か否かを知ることができる。
＜実施例＞
以下本考案の一実施例を第１図に基づいて詳細
に説明する。尚、第２図と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。
に説明する。尚、第２図と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。
第１図において、８は分圧回路４と接地間に介
挿されたトランジスタ９と、該トランジスタ９の
ベースに所定の周期で出力を発する発振器１０と
で構成されたスイツチング回路である。
挿されたトランジスタ９と、該トランジスタ９の
ベースに所定の周期で出力を発する発振器１０と
で構成されたスイツチング回路である。
次に作用を説明する。
まず、ガス検出装置が正常の場合について説明
する。
する。
トランスジスタ９は通常はON状態にあり、発
振器１０からの出力によつて一定周期でOFF状
態となる。トランスジスタ９がON状態にあると
きは、分圧回路４が接地されるため、従来と同様
の回路構成となり電源から供給される電流はガス
センサ１及び分圧回路４を通つて接地に流れる。
このときのａ点の電圧Ｖは次式で表される。
振器１０からの出力によつて一定周期でOFF状
態となる。トランスジスタ９がON状態にあると
きは、分圧回路４が接地されるため、従来と同様
の回路構成となり電源から供給される電流はガス
センサ１及び分圧回路４を通つて接地に流れる。
このときのａ点の電圧Ｖは次式で表される。
Ｖ＝RC・VDC／（RT＋RC）……(1)
ここで、RTはガスセンサの電極間抵抗値、RC
は分圧回路の合成抵抗、VDCは電源電圧を示す。
また、トランスジスタ９がOFFになると電流は
ガスセンサ１，コンパレータ５を通つて接地に流
れる。このときのａ点の電圧Ｖは次式で表され
る。
は分圧回路の合成抵抗、VDCは電源電圧を示す。
また、トランスジスタ９がOFFになると電流は
ガスセンサ１，コンパレータ５を通つて接地に流
れる。このときのａ点の電圧Ｖは次式で表され
る。
Ｖ＝Ri・VDC／（RT＋Ri）……(2)
ここで、Riはコンパレータの入力抵抗を示す。
従つて、ガス漏れがないときには、トランジス
タ９がON状態のときガスセンサ１の抵抗値RTが
大きく(1)式によりＶ＜VSとなり、コンパレータ
５の出力が“Ｌ”レベルとなりトランジスタ７が
OFFで発光ダイオード６は消灯している。また、
トランジスタ９がOFFになると(2)式においてコ
ンパレータ５の入力抵抗Riが大きいため、Ｖが上
昇しＶ＞VSとなりコンパレタ５の出力が“Ｌ”
から“Ｈ”になりトランジスタ７がONとなり発
光ダイオードが点灯する。このように、ガス検出
装置が正常でガス洩れがない場合には、トランジ
スタ９のON−OFFに応じて発光ダイオード６が
点滅動作する。
タ９がON状態のときガスセンサ１の抵抗値RTが
大きく(1)式によりＶ＜VSとなり、コンパレータ
５の出力が“Ｌ”レベルとなりトランジスタ７が
OFFで発光ダイオード６は消灯している。また、
トランジスタ９がOFFになると(2)式においてコ
ンパレータ５の入力抵抗Riが大きいため、Ｖが上
昇しＶ＞VSとなりコンパレタ５の出力が“Ｌ”
から“Ｈ”になりトランジスタ７がONとなり発
光ダイオードが点灯する。このように、ガス検出
装置が正常でガス洩れがない場合には、トランジ
スタ９のON−OFFに応じて発光ダイオード６が
点滅動作する。
また、ガス洩れが発生しガスセンサ１がこれを
検出すると、ガスセンサ１の抵抗値RTが小さく
なり、Ｖが上昇する。そして、所定の濃度以上に
なると、トランジスタ９がON状態にあつてもＶ
＞VSとなりコンパレータ５の出力が“Ｌ”から
“Ｈ”になり発光ダイオード６は点灯する。この
ように、ガス検出装置が正常の時にガス漏れが発
生した場合には、発光ダイオード６は連続点灯し
てガス洩れを知らせる。
検出すると、ガスセンサ１の抵抗値RTが小さく
なり、Ｖが上昇する。そして、所定の濃度以上に
なると、トランジスタ９がON状態にあつてもＶ
＞VSとなりコンパレータ５の出力が“Ｌ”から
“Ｈ”になり発光ダイオード６は点灯する。この
ように、ガス検出装置が正常の時にガス漏れが発
生した場合には、発光ダイオード６は連続点灯し
てガス洩れを知らせる。
次に、ガス検出装置が故障した場合について説
明する。
明する。
例えばヒータ２の断線等によりガスセンサ１の
抵抗値RTが極めて高くなつた場合や電源電圧VDC
の供給がなされていないような故障時には、トラ
ンジスタ９のON−OFFとは関係なくａ点の電圧
Ｖが大きく低下し、コンパレータ５の基準電圧
VS以上になることはなく発光ダイオード６は消
灯したままとなる。
抵抗値RTが極めて高くなつた場合や電源電圧VDC
の供給がなされていないような故障時には、トラ
ンジスタ９のON−OFFとは関係なくａ点の電圧
Ｖが大きく低下し、コンパレータ５の基準電圧
VS以上になることはなく発光ダイオード６は消
灯したままとなる。
また、分圧回路４の抵抗R1，R2やサーミスタ
RTHが断線しているときには分圧回路４の合成抵
抗RCが極めて大きくなるため、トランジスタ９
のON−OFFとは関係なく電圧Ｖは基準電圧VSよ
り常に大きくなり、発光ダイオード６は点灯した
ままとなる。更に、トランジスタ９や発振器１０
が故障すれば発光ダイオード６はやはり点滅しな
い。このように、ガス検出装置に何らかの故障が
発生した場合には、発光ダイオード６が点灯又は
消灯のどちらかの状態に固定される。
RTHが断線しているときには分圧回路４の合成抵
抗RCが極めて大きくなるため、トランジスタ９
のON−OFFとは関係なく電圧Ｖは基準電圧VSよ
り常に大きくなり、発光ダイオード６は点灯した
ままとなる。更に、トランジスタ９や発振器１０
が故障すれば発光ダイオード６はやはり点滅しな
い。このように、ガス検出装置に何らかの故障が
発生した場合には、発光ダイオード６が点灯又は
消灯のどちらかの状態に固定される。
このようにすれば、ガス検出装置が正常のとき
のみ、コンパレータ５の出力の反転が可能とな
り、発光ダイオード６の状態によつて判別でき
る。即ち、点滅していれば装置が正常でかつガス
洩れがないことが判り、消灯していれば装置が故
障しているのを知ることができ、点灯していれ
ば、装置が故障しているか又はガス洩れが発生し
ていると判断できる。
のみ、コンパレータ５の出力の反転が可能とな
り、発光ダイオード６の状態によつて判別でき
る。即ち、点滅していれば装置が正常でかつガス
洩れがないことが判り、消灯していれば装置が故
障しているのを知ることができ、点灯していれ
ば、装置が故障しているか又はガス洩れが発生し
ていると判断できる。
＜考案の効果＞
以上述べたように本考案によれば、ガス検出装
置自体に自己診断機能を組み込み、その診断結果
を警報部で報知する構成としたので、警報部の状
態によつて、検出装置が正常でガス検出可能状態
にあるか、又は検出装置が故障しガス検出機能が
失われているかを知ることができ、ガス検出装置
の故障診断が行え検出装置の信頼性を大幅に高め
ることができる。
置自体に自己診断機能を組み込み、その診断結果
を警報部で報知する構成としたので、警報部の状
態によつて、検出装置が正常でガス検出可能状態
にあるか、又は検出装置が故障しガス検出機能が
失われているかを知ることができ、ガス検出装置
の故障診断が行え検出装置の信頼性を大幅に高め
ることができる。
第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図は従来例の回路図を示す。 １……ガスセンサ、４……分圧回路、５……コ
ンパレータ、６……発光ダイオード、７……トラ
ンジスタ、８……スイツチング回路、９……トラ
ンジスタ、１０……発振器。
図は従来例の回路図を示す。 １……ガスセンサ、４……分圧回路、５……コ
ンパレータ、６……発光ダイオード、７……トラ
ンジスタ、８……スイツチング回路、９……トラ
ンジスタ、１０……発振器。
Claims (1)
- 電源線と接地との間に、ガス濃度の上昇に応じ
て抵抗値が減少するガス検出部と、分圧回路とを
順次直列に接続すると共に、前記ガス検出部の抵
抗値と分圧回路の抵抗値とによつて分圧されガス
検出部の抵抗値変化に応じて変化するガス検出部
と分圧回路との中間点電圧を入力して予め設定し
た基準電圧と比較し前記中間点電圧が基準電圧以
上のとき出力する比較回路と、該比較回路が出力
したとき警報を発する警報部とを備えたガス検出
装置において、前記分圧回路と接地との間に、当
該分圧回路と接地間を周期的に断線させることで
前記中間点電圧レベルを周期的に基準電圧以上に
高めるスイツチング回路を設けたことを特徴とす
るガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984167936U JPH0411164Y2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984167936U JPH0411164Y2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184553U JPS6184553U (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0411164Y2 true JPH0411164Y2 (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=30725720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984167936U Expired JPH0411164Y2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0411164Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663834B1 (en) * | 2000-10-27 | 2003-12-16 | Mine Safety Appliance Company | Catalytic sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318916Y2 (ja) * | 1981-04-02 | 1988-05-27 | ||
| JPS5842960A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 可燃性ガス検知装置 |
| JPS60118905U (ja) * | 1984-01-14 | 1985-08-12 | 能美防災株式会社 | ガス漏れ警報器 |
-
1984
- 1984-11-07 JP JP1984167936U patent/JPH0411164Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6184553U (ja) | 1986-06-04 |
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