JPH0431348B2 - - Google Patents
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- JPH0431348B2 JPH0431348B2 JP60235620A JP23562085A JPH0431348B2 JP H0431348 B2 JPH0431348 B2 JP H0431348B2 JP 60235620 A JP60235620 A JP 60235620A JP 23562085 A JP23562085 A JP 23562085A JP H0431348 B2 JPH0431348 B2 JP H0431348B2
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空気中の酸素濃度を常時正確に検知
するガルバニ電池式酸素濃度検知装置に関するも
のである。 〔従来の技術〕 第３図は、例えば月刊「計装」（S55年９月号）
に示された従来のガルバニ電池式酸素濃度検知装
置の構成回路図であり、図において１はガルバニ
電池、２はサーミスタ、３は固定抵抗器、４は増
幅器、５は酸素濃度メータである。ここで、ガル
バニ電池１サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて
構成されたがガルバニ電池式酸素センサーの一般
的特性について簡単に説明する。ガルバニ電池１
に温度補償用のサーミスタ２や固定抵抗器３を接
続して閉回路にすると、この回路に流れる電流が
周囲の雰囲気の酸素濃度と比例関係にあり、従つ
てサーミスタ２や固定抵抗器３の外部抵抗器の両
端電圧、つまりガルバニ電池式酸素センサの出力
電圧は常時空気中の酸素濃度に応じて直線的に変
化し、酸素濃度が大になると出力電圧は上昇す
る。従つて第３図の構成回路図において、ガルバ
ニ電池１、サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて
構成されたガルバニ電池式酸素センサの出力電圧
を、増幅器４で増幅したのち酸素濃度メータ５に
入力し、酸素濃度メータ５を駆動させる。以上の
シーケンス動作でもつて、空気中の酸素濃度を酸
素濃度メータ５の指示値で判断する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが従来のガルバニ電池式酸素濃度検知装
置は、空気中の酸素濃度を検知するガルバニ電池
１、サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて構成さ
れるガルバニ電池式酸素センサの出力電圧が、第
４図の濃度特性に示すとおり経時劣化により例え
ば酸素濃度20.6（大気中）〜18.0％（危険値）の
変化に対し、初期品の場合V0〜V1（mv）、経時劣
化品の場合はV0′〜V1′（mv）と変化し、直線の傾
きが変動したり、また第５図の温度特性に示すと
おり温度変化により例えば−20℃の場合Va
（mv）、５℃の場合Vb（mv）となりその出力電圧
が変化する。従つて前記ガルバニ電池式酸素セン
サは、経時変化や温度変化を受けることにより酸
素濃度メータ５の指示値の信頼度が低くなるとい
う問題点があつた。 この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、前記ガルバニ電池式酸素セ
ンサ本体が、経時変化や温度変化を受けても空気
中の酸素濃度を正確に検知する高信頼度を有する
ガルバニ電池式酸素濃度検知装置を得ることを目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るガルバニ電池式酸素濃度検知装
置は酸素濃度に対応した出力電圧を発生するガル
バニ電池式酸素センサ本体と、このセンサ本体の
周囲温度を検出する温度検出手段と、この検出温
度によりガルバニ電池式酸素センサの出力電圧を
補正する温度補正手段と、測定開始時の初期値と
測定２回以降の値との比を出す演算手段とこの比
と予め設定された基準値とを比較し、この比が設
定基準値に対し所定条件になつたとき出力を出す
出力信号発生手段とで構成されたものである。 〔作用〕 この発明におけるガルバニ電池式酸素センサ本
体は酸素濃度に対応して出力電圧を発生するが、
その出力電圧は周囲温度や経年劣化によつて変化
するので、温度補正手段は、センサ本体の周囲温
度を検知した温度検出手段の出力によつて補正
し、かつ演算手段はガルバニ電池式酸素センサ本
体が出力し温度補正手段によつて補正された最初
の値と２回目以降のガルバニ電池式酸素センサ本
体の出力補正値との比を演算し、さらにこの演算
結果が予め定められた値に対し所定条件になつた
ときに出力を発生させているので経年劣化による
出力電圧の変化や周囲温度による出力電圧の変化
に影響されず正確な酸素濃度を検出し、危険値に
なつた場合出力を発生する。 〔発明の実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す構成回路図
であり、この図において１〜４は従来のガルバニ
電池式酸素濃度検知装置の各部品と同一である。 ６は上記増幅器４で増幅されたアナログ出力を
デイジタル信号に変換するアナログ・デイジタル
変換器、７はこのアナログ・デイジタル変換器の
出力を記憶する第１の記憶回路、８は上記ガルバ
ニ電池１の近傍に設けられた温度検出手段、９は
この温度検出手段からの信号により温度を計測す
る温度計測回路、１０は予め、各温度に対応した
補正係数を記憶し、温度計測回路９からの出力に
より、その温度に対応した補正係数を出力する第
２の記憶回路、１１は中央演算処理回路で第２の
記憶回路１０からの補正係数と上記第１の記憶回
路７からの出力値とを乗算する温度補正手段や、
この温度補正手段の出力を記憶する第３の記憶回
路１２からの記憶値を呼び出し、初期値と２回目
以降との値との比を演算する演算手段や、この装
置の全回路を総括制御する制御手段等を有してい
る。１３は中央演算処理回路１１からの初期値と
２回目以降との比を入力し、予め設定した基準値
と比較し、与えられた条件となつたとき出力を発
生するデイジタル信号出力回路、１４はこのデイ
ジタル信号出力回路の出力信号により動作する警
報ブザー、１５は同じくこのデイジタル信号出力
回路１３からの信号により動作するソリツドステ
ートリレーで、このリレーにより例えば酸素使用
燃焼機器の動作を停止したり、換気扇などの新鮮
な空気が供給機器を動作させたりする。 まずガルバニ電池１、サーミスタ２、固定抵抗
３で形成されるガルバニ電池式酸素センサ本体の
経年劣化特性および温度特性について述べる。こ
のガルバニ電池式酸素センサ本体は第４図に示す
ように周囲温度が一定であつても劣化するに従い
同一酸素濃度に対する出力電圧は低下する。とこ
ろがこの特性はＶ＝a0で表わされる直線であるた
め初期品における酸素濃度20.6（％）の出力電圧
V0と危険な酸素濃度18.0（％）におけるV1との比
V1／V0＝a01／a00と劣化品における酸素濃度20.6
（％）の出力電圧V0′と危険酸素濃度18.0（％）に
おけるV1′／V0′＝a01／a00とは同じ値となる。従
つて測定の都度最初に計測した出力電圧値（大気
中における20.6％の酸素濃度とみなしている）と
その後に計測した出力電圧値との比をみれば初期
品、劣化品の出力電圧の変化にかかわらず正確な
濃度が計測できる。 また酸素濃度が一定のとき周囲温度の変化によ
る出力電圧値の変化を示したものが第５図であ
る。この第５図より、５〜40℃の温度範囲におけ
る出力電圧はほぼ一定であり、−20〜５℃の温度
範囲における出力電圧は変化が大きい。 従つて基準温度を５℃にした場合、この基準温
度における出力電圧値に対するセンサ本体周辺の
温度における出力電圧値の比を求めて補正係数と
し、この係数で補正すれば出力電圧の変動は吸収
できる。この補正係数は実験の結果、第１表に示
すとおりである。
するガルバニ電池式酸素濃度検知装置に関するも
のである。 〔従来の技術〕 第３図は、例えば月刊「計装」（S55年９月号）
に示された従来のガルバニ電池式酸素濃度検知装
置の構成回路図であり、図において１はガルバニ
電池、２はサーミスタ、３は固定抵抗器、４は増
幅器、５は酸素濃度メータである。ここで、ガル
バニ電池１サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて
構成されたがガルバニ電池式酸素センサーの一般
的特性について簡単に説明する。ガルバニ電池１
に温度補償用のサーミスタ２や固定抵抗器３を接
続して閉回路にすると、この回路に流れる電流が
周囲の雰囲気の酸素濃度と比例関係にあり、従つ
てサーミスタ２や固定抵抗器３の外部抵抗器の両
端電圧、つまりガルバニ電池式酸素センサの出力
電圧は常時空気中の酸素濃度に応じて直線的に変
化し、酸素濃度が大になると出力電圧は上昇す
る。従つて第３図の構成回路図において、ガルバ
ニ電池１、サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて
構成されたガルバニ電池式酸素センサの出力電圧
を、増幅器４で増幅したのち酸素濃度メータ５に
入力し、酸素濃度メータ５を駆動させる。以上の
シーケンス動作でもつて、空気中の酸素濃度を酸
素濃度メータ５の指示値で判断する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが従来のガルバニ電池式酸素濃度検知装
置は、空気中の酸素濃度を検知するガルバニ電池
１、サーミスタ２、固定抵抗器３でもつて構成さ
れるガルバニ電池式酸素センサの出力電圧が、第
４図の濃度特性に示すとおり経時劣化により例え
ば酸素濃度20.6（大気中）〜18.0％（危険値）の
変化に対し、初期品の場合V0〜V1（mv）、経時劣
化品の場合はV0′〜V1′（mv）と変化し、直線の傾
きが変動したり、また第５図の温度特性に示すと
おり温度変化により例えば−20℃の場合Va
（mv）、５℃の場合Vb（mv）となりその出力電圧
が変化する。従つて前記ガルバニ電池式酸素セン
サは、経時変化や温度変化を受けることにより酸
素濃度メータ５の指示値の信頼度が低くなるとい
う問題点があつた。 この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、前記ガルバニ電池式酸素セ
ンサ本体が、経時変化や温度変化を受けても空気
中の酸素濃度を正確に検知する高信頼度を有する
ガルバニ電池式酸素濃度検知装置を得ることを目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るガルバニ電池式酸素濃度検知装
置は酸素濃度に対応した出力電圧を発生するガル
バニ電池式酸素センサ本体と、このセンサ本体の
周囲温度を検出する温度検出手段と、この検出温
度によりガルバニ電池式酸素センサの出力電圧を
補正する温度補正手段と、測定開始時の初期値と
測定２回以降の値との比を出す演算手段とこの比
と予め設定された基準値とを比較し、この比が設
定基準値に対し所定条件になつたとき出力を出す
出力信号発生手段とで構成されたものである。 〔作用〕 この発明におけるガルバニ電池式酸素センサ本
体は酸素濃度に対応して出力電圧を発生するが、
その出力電圧は周囲温度や経年劣化によつて変化
するので、温度補正手段は、センサ本体の周囲温
度を検知した温度検出手段の出力によつて補正
し、かつ演算手段はガルバニ電池式酸素センサ本
体が出力し温度補正手段によつて補正された最初
の値と２回目以降のガルバニ電池式酸素センサ本
体の出力補正値との比を演算し、さらにこの演算
結果が予め定められた値に対し所定条件になつた
ときに出力を発生させているので経年劣化による
出力電圧の変化や周囲温度による出力電圧の変化
に影響されず正確な酸素濃度を検出し、危険値に
なつた場合出力を発生する。 〔発明の実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す構成回路図
であり、この図において１〜４は従来のガルバニ
電池式酸素濃度検知装置の各部品と同一である。 ６は上記増幅器４で増幅されたアナログ出力を
デイジタル信号に変換するアナログ・デイジタル
変換器、７はこのアナログ・デイジタル変換器の
出力を記憶する第１の記憶回路、８は上記ガルバ
ニ電池１の近傍に設けられた温度検出手段、９は
この温度検出手段からの信号により温度を計測す
る温度計測回路、１０は予め、各温度に対応した
補正係数を記憶し、温度計測回路９からの出力に
より、その温度に対応した補正係数を出力する第
２の記憶回路、１１は中央演算処理回路で第２の
記憶回路１０からの補正係数と上記第１の記憶回
路７からの出力値とを乗算する温度補正手段や、
この温度補正手段の出力を記憶する第３の記憶回
路１２からの記憶値を呼び出し、初期値と２回目
以降との値との比を演算する演算手段や、この装
置の全回路を総括制御する制御手段等を有してい
る。１３は中央演算処理回路１１からの初期値と
２回目以降との比を入力し、予め設定した基準値
と比較し、与えられた条件となつたとき出力を発
生するデイジタル信号出力回路、１４はこのデイ
ジタル信号出力回路の出力信号により動作する警
報ブザー、１５は同じくこのデイジタル信号出力
回路１３からの信号により動作するソリツドステ
ートリレーで、このリレーにより例えば酸素使用
燃焼機器の動作を停止したり、換気扇などの新鮮
な空気が供給機器を動作させたりする。 まずガルバニ電池１、サーミスタ２、固定抵抗
３で形成されるガルバニ電池式酸素センサ本体の
経年劣化特性および温度特性について述べる。こ
のガルバニ電池式酸素センサ本体は第４図に示す
ように周囲温度が一定であつても劣化するに従い
同一酸素濃度に対する出力電圧は低下する。とこ
ろがこの特性はＶ＝a0で表わされる直線であるた
め初期品における酸素濃度20.6（％）の出力電圧
V0と危険な酸素濃度18.0（％）におけるV1との比
V1／V0＝a01／a00と劣化品における酸素濃度20.6
（％）の出力電圧V0′と危険酸素濃度18.0（％）に
おけるV1′／V0′＝a01／a00とは同じ値となる。従
つて測定の都度最初に計測した出力電圧値（大気
中における20.6％の酸素濃度とみなしている）と
その後に計測した出力電圧値との比をみれば初期
品、劣化品の出力電圧の変化にかかわらず正確な
濃度が計測できる。 また酸素濃度が一定のとき周囲温度の変化によ
る出力電圧値の変化を示したものが第５図であ
る。この第５図より、５〜40℃の温度範囲におけ
る出力電圧はほぼ一定であり、−20〜５℃の温度
範囲における出力電圧は変化が大きい。 従つて基準温度を５℃にした場合、この基準温
度における出力電圧値に対するセンサ本体周辺の
温度における出力電圧値の比を求めて補正係数と
し、この係数で補正すれば出力電圧の変動は吸収
できる。この補正係数は実験の結果、第１表に示
すとおりである。
以上のようにこの発明によるガルバニ電池式酸
素濃度検知装置によれば、ガルバニ電池式酸素セ
ンサ本体の出力電圧を周囲温度に応じて温度補正
するととともに、検知開始時の最初の値を大気中
の酸素濃度とし、この値と２回目以降の値との比
を演算し、この比が予め設定された基準値に対し
所定条件になつたとき出力信号を発生しているの
で経年劣化が温度変化に対する出力電圧の変動に
影響されず、酸素濃度を正確に検知し精度の高い
ものが得られる効果がある。
素濃度検知装置によれば、ガルバニ電池式酸素セ
ンサ本体の出力電圧を周囲温度に応じて温度補正
するととともに、検知開始時の最初の値を大気中
の酸素濃度とし、この値と２回目以降の値との比
を演算し、この比が予め設定された基準値に対し
所定条件になつたとき出力信号を発生しているの
で経年劣化が温度変化に対する出力電圧の変動に
影響されず、酸素濃度を正確に検知し精度の高い
ものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すガルバニ電
池式酸素濃度検知装置の構成回路図、第２図のそ
の動作を示すフローチヤート、第３図は従来のガ
ルバニ電池式酸素濃度計の構成回路図、第４図は
ガルバニ電池式酸素センサの経年劣化特性図、第
５図は同じく温度度特性図である。 図において、１はガルバニ電池、２はサーミス
タ、３は固定抵抗器、４は増幅器、５は酸素濃度
メータ、６はアナログ・デイジタル変換器、７は
第１の記憶回路、８は温度センサ、９は温度計測
回路、１０は第２の記憶回路、１１は中央演算処
理回路、１２は第３の記憶回路、１３はデイジタ
ル信号出力回路、１４は警報ブザー、１５はソリ
ツドステートリレーである。なお、各図中同一符
号は、同一又は相当部分を示す。
池式酸素濃度検知装置の構成回路図、第２図のそ
の動作を示すフローチヤート、第３図は従来のガ
ルバニ電池式酸素濃度計の構成回路図、第４図は
ガルバニ電池式酸素センサの経年劣化特性図、第
５図は同じく温度度特性図である。 図において、１はガルバニ電池、２はサーミス
タ、３は固定抵抗器、４は増幅器、５は酸素濃度
メータ、６はアナログ・デイジタル変換器、７は
第１の記憶回路、８は温度センサ、９は温度計測
回路、１０は第２の記憶回路、１１は中央演算処
理回路、１２は第３の記憶回路、１３はデイジタ
ル信号出力回路、１４は警報ブザー、１５はソリ
ツドステートリレーである。なお、各図中同一符
号は、同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 空気中の酸素濃度に応じた電圧を出力とする
ガルバニ電池式酸素センサ本体と、このガルバニ
電池式酸素センサ本体の近傍に配し、センサ本体
の周囲温度を検出する温度検出手段と、この検出
温度に応じて上記ガルバニ電池式酸素センサの出
力電圧を補正する温度補正手段と、この温度補正
手段の出力電圧値を初期値として記憶する記憶手
段と、上記ガルバニ電池式酸素センサの２回目以
降の出力電圧を温度検出手段の検出温度に応じて
温度補正手段で温度補正した値を記憶するととも
に上記初期値に対する比を演算する手段と、この
演算値と予め設定された基準値とを比較し、上記
演算値が上記基準設定値に対し、所定条件になつ
たとき出力を発生する出力信号発生手段とを備え
たことを特徴とするガルバニ電池式酸素濃度検知
装置。 ２ 上記ガルバニ電池式酸素センサ本体はガルバ
ニ電池と並列にサーミスタと抵抗の直列回路が接
続されて構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のガルバニ電池式酸素濃度検
知装置。 ３ 上記温度補正手段に用いられる温度補正係数
はガルバニ電池式酸素センサの温度変化に対する
出力電圧の変化が小さい時の温度を基準温度と
し、この基準温度における出力電圧値に対する他
温度の出力電圧値との比となつていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
ガルバニ電池式酸素濃度検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235620A JPS6295457A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ガルバニ電池式酸素濃度検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235620A JPS6295457A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ガルバニ電池式酸素濃度検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295457A JPS6295457A (ja) | 1987-05-01 |
| JPH0431348B2 true JPH0431348B2 (ja) | 1992-05-26 |
Family
ID=16988704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235620A Granted JPS6295457A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | ガルバニ電池式酸素濃度検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6295457A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6316471B1 (ja) | 2017-03-17 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置およびエンジン制御方法 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP60235620A patent/JPS6295457A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6295457A (ja) | 1987-05-01 |
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