JPH0519100B2 - - Google Patents
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- JPH0519100B2 JPH0519100B2 JP58065797A JP6579783A JPH0519100B2 JP H0519100 B2 JPH0519100 B2 JP H0519100B2 JP 58065797 A JP58065797 A JP 58065797A JP 6579783 A JP6579783 A JP 6579783A JP H0519100 B2 JPH0519100 B2 JP H0519100B2
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- gas
- vapor
- sensor element
- temperature
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
- G01N27/123—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature
- G01N27/124—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature varying the temperature, e.g. in a cyclic manner
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、少なくとも１つの加熱可能でガス感
知性のセンサ素子と、評価もしくは処理回路とを
有している新規で改良されたガスまたは蒸気警報
装置に関するものである。
知性のセンサ素子と、評価もしくは処理回路とを
有している新規で改良されたガスまたは蒸気警報
装置に関するものである。
現在、環境破壊および汚染が徐々に進んでお
り、従つて、有機生物が人命を、有毒ガスおよび
爆発性ガスまたは化学蒸気から保護する必要が
増々高まつて来ている。このような保護は、化学
工業、交通施設例えばガレージとかトンネルなら
びに加熱設備において特に重要であり緊急性があ
る。しかしながら、このような保護は、それに先
行する警報発生が伴わなければ容易ではない。こ
のような警報発生の目的に適しているセンサとし
て、金属酸化物半導体が一般に広く採用されるよ
うになつて来ている。金属酸化物半導体（MOS）
は、その加熱された状態で、導電率変化により、
毒性ガスおよび（または）還元ガスまたは蒸気な
らびに環境内に存在する水分に対して応答をす
る。この導電率変化が、存在するガスまたは蒸気
の濃度表示として利用される。
り、従つて、有機生物が人命を、有毒ガスおよび
爆発性ガスまたは化学蒸気から保護する必要が
増々高まつて来ている。このような保護は、化学
工業、交通施設例えばガレージとかトンネルなら
びに加熱設備において特に重要であり緊急性があ
る。しかしながら、このような保護は、それに先
行する警報発生が伴わなければ容易ではない。こ
のような警報発生の目的に適しているセンサとし
て、金属酸化物半導体が一般に広く採用されるよ
うになつて来ている。金属酸化物半導体（MOS）
は、その加熱された状態で、導電率変化により、
毒性ガスおよび（または）還元ガスまたは蒸気な
らびに環境内に存在する水分に対して応答をす
る。この導電率変化が、存在するガスまたは蒸気
の濃度表示として利用される。
また、爆発性蒸気またはガスの検出のために、
触媒が添加された金属酸化物ビードが用いられて
いる。ビードの加熱された表面における環境もし
くは周囲空気内での燃焼で発生する温度上昇が測
定されて、可燃性ガスの存在を確認するのに用い
られる。
触媒が添加された金属酸化物ビードが用いられて
いる。ビードの加熱された表面における環境もし
くは周囲空気内での燃焼で発生する温度上昇が測
定されて、可燃性ガスの存在を確認するのに用い
られる。
さらに、いろいろな研究報告から、所謂
「GAS FET」または「CHEM FET」のような
ガス・センサ素子がシリコン技術を基にして開発
されつつあること、ならびにこれらガス・センサ
素子が、水素または一酸化炭素のような毒性ガス
の検出に特に適していることが認められている。
例えば、「NTG Fachberichte」79巻（1982年）
参照。
「GAS FET」または「CHEM FET」のような
ガス・センサ素子がシリコン技術を基にして開発
されつつあること、ならびにこれらガス・センサ
素子が、水素または一酸化炭素のような毒性ガス
の検出に特に適していることが認められている。
例えば、「NTG Fachberichte」79巻（1982年）
参照。
また、LiTaO3から製造されたパイロ電気素子
も、このようなセンサ素子の表面からのガスの離
脱で生ずる温度変化の検出を可能にする程に充分
な感度を有することが報告されている
（Chemically Sensitive Devices.Elsevier.1980）。
も、このようなセンサ素子の表面からのガスの離
脱で生ずる温度変化の検出を可能にする程に充分
な感度を有することが報告されている
（Chemically Sensitive Devices.Elsevier.1980）。
従来技術の問題点
ここに例として挙げたセンサ素子は、応答時間
および冷却時間ならびに被測定ガスによつて定ま
る一定の上昇温度で動作する。したがつて、一定
温度の値を選択するだけで既に、個々のガスの検
出に対して或る程度の選別が達成されるが、この
ような仕方で動作するセンサ素子では、ガス成分
または化学蒸気の性質に関する情報は得られな
い。この場合、センサ素子は、広帯域応答挙動を
有するものと考えられる。例えば、水素の或る無
害な濃度で、金属酸化物半導体ガス・センサ素子
の導電率には、高くて危険な濃度のメタン・ガス
により発生されるのと同じ大きさの変化が生ず
る。その結果として、危険状態を表わす誤つた表
示もしくは信号が不所望にも発生され、そのため
しばしば、例えば関連領域もしくは区域の本来な
らば不必要な掃気とか、製造の中断その他大きな
事後処理費用が齏される。従つて、個々の危険な
ガスを選別的に検出することが望まれる訳であ
る。実際上、この要件は、例えば、硫化水素また
は或る種の蒸気のための選択性センサ素子のよう
な或る種のガスに対し特定のガス・センサ素子を
製作するとか、あるいはまた金属酸化物半導体
に、不所望なガスの接近を阻止するために上流側
に配設したフイルタを設けるなどして満されてい
る。このような技術の欠点は、上に述べた絶対的
な選択性の故に、環境内に同時に存在する他の成
分が検出されないという点にある。このように、
従来においては、環境内における単一の個ガスま
たは蒸気成分の検出しか実施できないという制限
があつた。他の発生し得る成分は全く無視されて
いたのである。従つて警報装置から何ら応答がな
く、中毒現象や爆発とかが不幸にも発生した事例
が知られている。
および冷却時間ならびに被測定ガスによつて定ま
る一定の上昇温度で動作する。したがつて、一定
温度の値を選択するだけで既に、個々のガスの検
出に対して或る程度の選別が達成されるが、この
ような仕方で動作するセンサ素子では、ガス成分
または化学蒸気の性質に関する情報は得られな
い。この場合、センサ素子は、広帯域応答挙動を
有するものと考えられる。例えば、水素の或る無
害な濃度で、金属酸化物半導体ガス・センサ素子
の導電率には、高くて危険な濃度のメタン・ガス
により発生されるのと同じ大きさの変化が生ず
る。その結果として、危険状態を表わす誤つた表
示もしくは信号が不所望にも発生され、そのため
しばしば、例えば関連領域もしくは区域の本来な
らば不必要な掃気とか、製造の中断その他大きな
事後処理費用が齏される。従つて、個々の危険な
ガスを選別的に検出することが望まれる訳であ
る。実際上、この要件は、例えば、硫化水素また
は或る種の蒸気のための選択性センサ素子のよう
な或る種のガスに対し特定のガス・センサ素子を
製作するとか、あるいはまた金属酸化物半導体
に、不所望なガスの接近を阻止するために上流側
に配設したフイルタを設けるなどして満されてい
る。このような技術の欠点は、上に述べた絶対的
な選択性の故に、環境内に同時に存在する他の成
分が検出されないという点にある。このように、
従来においては、環境内における単一の個ガスま
たは蒸気成分の検出しか実施できないという制限
があつた。他の発生し得る成分は全く無視されて
いたのである。従つて警報装置から何ら応答がな
く、中毒現象や爆発とかが不幸にも発生した事例
が知られている。
例えば、1978年３月２日付発行の西独特許公報
第2313413号明細書から知られているガス混合物
内の一酸化炭素成分の含有量を測定する方法にお
いては、金属酸化物半導体が、加熱ヒータによつ
て所定の温度まで加熱される。次いで、制御を伴
わずに室温または周囲温度まで冷却した後に、一
酸化炭素測定が行われ、その測定結果は後続の電
子的評価もしくは処理回路で微分され積分され
る。評価もしくは処理は、測定が行われない期間
においてのみ行われる。この方法には、冷却期間
中、いろいろなガスが半導体センサ素子の表面に
沈積して、一酸化炭素により発生される信号と類
似の信号が発生し得るという欠点がある。また、
ガスを、ほぼ室温である一定のの温度で検出する
というこの方法を用いては、せいぜい１つのガス
しか選別的に検出し得ない。その結果として、前
にも述べたように、所要の選別度が確保されてい
ないのである。
第2313413号明細書から知られているガス混合物
内の一酸化炭素成分の含有量を測定する方法にお
いては、金属酸化物半導体が、加熱ヒータによつ
て所定の温度まで加熱される。次いで、制御を伴
わずに室温または周囲温度まで冷却した後に、一
酸化炭素測定が行われ、その測定結果は後続の電
子的評価もしくは処理回路で微分され積分され
る。評価もしくは処理は、測定が行われない期間
においてのみ行われる。この方法には、冷却期間
中、いろいろなガスが半導体センサ素子の表面に
沈積して、一酸化炭素により発生される信号と類
似の信号が発生し得るという欠点がある。また、
ガスを、ほぼ室温である一定のの温度で検出する
というこの方法を用いては、せいぜい１つのガス
しか選別的に検出し得ない。その結果として、前
にも述べたように、所要の選別度が確保されてい
ないのである。
上に述べた事に鑑み、本発明の主たる目的は、
従来装置の上記のような制限や欠陥の無い新規で
改良されたガスもしくは蒸気警報装置を提供する
ことにある。
従来装置の上記のような制限や欠陥の無い新規で
改良されたガスもしくは蒸気警報装置を提供する
ことにある。
本発明の他のより特定的な目的は、特に金属酸
化物をベースにして形成されたガス・センサ素子
の広感度帯域を十分に利用することにある。
化物をベースにして形成されたガス・センサ素子
の広感度帯域を十分に利用することにある。
本発明の他の重要な目的は、例えば、金属酸化
物半導体により形成された１つまたは２つ以上の
ガス・センサ素子と電子的評価もしくは処理回路
とを有し、比較的単純な素子から構成され、製作
上非常に経済的であり、使用が極めて容易で、破
壊や機能不全を受けることがなく、しかもこの種
の装置で要求される高い選別感度を有するガスも
しくは蒸気警報装置の新規で改良された構造を提
供することにある。
物半導体により形成された１つまたは２つ以上の
ガス・センサ素子と電子的評価もしくは処理回路
とを有し、比較的単純な素子から構成され、製作
上非常に経済的であり、使用が極めて容易で、破
壊や機能不全を受けることがなく、しかもこの種
の装置で要求される高い選別感度を有するガスも
しくは蒸気警報装置の新規で改良された構造を提
供することにある。
問題点を解決するための手段
上に述べた目的ならびに説明が進むに連れて明
らかになるであろう他の目的を実現するために、
本発明によれば、ガスまたは蒸気の存在に依存し
て出力信号を発生するための少なくとも１つの加
熱可能なセンサ素子と、該センサ素子を加熱する
ための加熱手段と、予め定められたパターンに従
つて出発値から上限闘値まで、次いで同じまたは
別のパターンに従い前記出発値に戻る温度サイク
ルに渡つて、前記センサ素子の温度を連続的に変
化させるように前記加熱手段を制御する電子回路
と、を備え、前記センサ素子の前記出力信号は、
前記温度サイクル中、前記ガスまたは蒸気の組成
の関数として変化し、前記電子回路は、前記セン
サ素子の前記出力信号を受けて、前記センサ素子
の前記出力信号の出力変化特性値を、前記ガスま
たは蒸気の予め定められた成分の存在を特徴的に
表わす記憶されている変化特性値と比較し、さら
に前記電子回路は、前記電子回路が受ける前記出
力信号に応じて、前記成分の検出を最適化する別
の温度サイクルに渡つて前記センサ素子の温度を
連続的に変化させるよう前記加熱手段を制御する
ことを可能としたガスまたは蒸気警報装置が提供
される。
らかになるであろう他の目的を実現するために、
本発明によれば、ガスまたは蒸気の存在に依存し
て出力信号を発生するための少なくとも１つの加
熱可能なセンサ素子と、該センサ素子を加熱する
ための加熱手段と、予め定められたパターンに従
つて出発値から上限闘値まで、次いで同じまたは
別のパターンに従い前記出発値に戻る温度サイク
ルに渡つて、前記センサ素子の温度を連続的に変
化させるように前記加熱手段を制御する電子回路
と、を備え、前記センサ素子の前記出力信号は、
前記温度サイクル中、前記ガスまたは蒸気の組成
の関数として変化し、前記電子回路は、前記セン
サ素子の前記出力信号を受けて、前記センサ素子
の前記出力信号の出力変化特性値を、前記ガスま
たは蒸気の予め定められた成分の存在を特徴的に
表わす記憶されている変化特性値と比較し、さら
に前記電子回路は、前記電子回路が受ける前記出
力信号に応じて、前記成分の検出を最適化する別
の温度サイクルに渡つて前記センサ素子の温度を
連続的に変化させるよう前記加熱手段を制御する
ことを可能としたガスまたは蒸気警報装置が提供
される。
作 用
センサ素子の出力信号は、予め定められたパタ
ーンから成る温度サイクル中、ガスまたは蒸気の
組成の関数して変化するので、予め定められたも
しくは選択されたガスおよび／または蒸気の成分
の存在を特徴的に表わす変化特性値を記憶してお
き、温度サイクル中にガス雰囲気の組成に依存し
てセンサ素子から出力される信号の出力変化特性
値を、該記憶されている変化特性値と比較するこ
とにより、環境内において発生し得る個々のガス
または蒸気が個別的に検出され得る。さらに、セ
ンサ素子から出力されれる信号に応じて、存在す
る成分の検出を最適化する、予め定められたのと
は別の温度サイクルに渡つてセンサ素子の温度を
連続的に変化させるよう前記加熱手段を制御する
ことをも可能としており、これにより、例えば、
比較の結果が不明である場合には、成分の検出を
最適化するような異なつた温度サイクルを用いて
一層明晰な結果を得られるよう動作を繰り返すこ
とができる。
ーンから成る温度サイクル中、ガスまたは蒸気の
組成の関数して変化するので、予め定められたも
しくは選択されたガスおよび／または蒸気の成分
の存在を特徴的に表わす変化特性値を記憶してお
き、温度サイクル中にガス雰囲気の組成に依存し
てセンサ素子から出力される信号の出力変化特性
値を、該記憶されている変化特性値と比較するこ
とにより、環境内において発生し得る個々のガス
または蒸気が個別的に検出され得る。さらに、セ
ンサ素子から出力されれる信号に応じて、存在す
る成分の検出を最適化する、予め定められたのと
は別の温度サイクルに渡つてセンサ素子の温度を
連続的に変化させるよう前記加熱手段を制御する
ことをも可能としており、これにより、例えば、
比較の結果が不明である場合には、成分の検出を
最適化するような異なつた温度サイクルを用いて
一層明晰な結果を得られるよう動作を繰り返すこ
とができる。
実施例の説明
本発明は、以下に述べる詳細な説明からより明
瞭に理解されるであろう。また本発明の上に述べ
た以外の目的も以下の説明から明らかとなろう。
瞭に理解されるであろう。また本発明の上に述べ
た以外の目的も以下の説明から明らかとなろう。
先ず図面について述べると、図面には、図示を
簡略にする意図から、本発明の基本的原理ならび
に概念を当業者が容易に理解するのに十分な本発
明によるガスもしくは蒸気警報装置の構造および
特徴を示すだけに留めた。さて、特に第１図を参
照するに、この図に示されているグラフの横軸に
は、第２図に示すような関連の加熱抵抗器３を有
する金属酸化物半導体１を加熱するのに用いられ
る電圧VHが目盛られている。加熱電圧VHは、金
属酸化物半導体１に、室温もしくは周囲温度から
500℃の範囲内にある温度を発生する。このよう
な温度範囲で、全感度範囲が包摂される。第１図
に描かれているグラフの縦軸には、金属酸化物半
導体１による出力信号として発生される電圧信号
VSがミリ・ボルト単位で目盛られている。これ
ら信号は、環境内に存在するガスまたは蒸気の作
用下およびその温度状態に対応して変化する金属
酸化物半導体センサ素子の導電率に比例する。こ
れら信号は、第２図のブロツク回路図に示されて
いる電子回路で評価もしくは処理される。同様に
して、ガス雰囲気による温度変化は、導電率にお
ける変化ではなく、燃焼熱を検出するセンサの場
合に評価することができる。この評価方法に関し
ては第２図を参照して後述する。
簡略にする意図から、本発明の基本的原理ならび
に概念を当業者が容易に理解するのに十分な本発
明によるガスもしくは蒸気警報装置の構造および
特徴を示すだけに留めた。さて、特に第１図を参
照するに、この図に示されているグラフの横軸に
は、第２図に示すような関連の加熱抵抗器３を有
する金属酸化物半導体１を加熱するのに用いられ
る電圧VHが目盛られている。加熱電圧VHは、金
属酸化物半導体１に、室温もしくは周囲温度から
500℃の範囲内にある温度を発生する。このよう
な温度範囲で、全感度範囲が包摂される。第１図
に描かれているグラフの縦軸には、金属酸化物半
導体１による出力信号として発生される電圧信号
VSがミリ・ボルト単位で目盛られている。これ
ら信号は、環境内に存在するガスまたは蒸気の作
用下およびその温度状態に対応して変化する金属
酸化物半導体センサ素子の導電率に比例する。こ
れら信号は、第２図のブロツク回路図に示されて
いる電子回路で評価もしくは処理される。同様に
して、ガス雰囲気による温度変化は、導電率にお
ける変化ではなく、燃焼熱を検出するセンサの場
合に評価することができる。この評価方法に関し
ては第２図を参照して後述する。
第１図に示されている曲線Ａは標準の空気に関
するものである。４ないし５ボルトの範囲内の加
熱電圧VHにおける出力信号の増加は、空気の湿
度に依存する。従つてこの出力信号を処理して空
気の湿度を求めることができる。加熱電圧によつ
て制御される金属酸化物半導体の温度サイクル
は、上限闘値まで変化し次いで零ボルトの出発値
に戻るという変化を示す。第１図の曲線Ａを記録
するのに、第３図ａに示されている60秒のサイク
ル時間を有する温度サイクルを用いた。曲線Ｂ，
ＣおよびＤは、環境もしくは周囲空気内に
400ppmの量の一酸化炭素が存在することを示す。
曲線の形状または包絡が異なるのは、温度サイク
ルのパターンが異なるためである。従つて、金属
酸化物半導体の加熱および冷却中の温度サイクル
が重要な意味を有することは明らかである。温度
サイクルを適切に選択することにより、応答特性
を個々のガスに対して最適化し得ることが判つ
た。この事は、特に、第１図の曲線Ｃと曲線Ｂと
を比較すれば明らかである。曲線Ｃおよび曲線Ｂ
は双方共に、同じ一酸化炭素濃度、即ち空気中
400ppmの一酸化炭素濃度を示すものであるが、
曲線Ｃのピーク値の方が曲線Ｂのピーク値よりも
相当に明瞭に現れている。曲線Ｂは、曲線Ａによ
つて表される背景を記録するのに用いた第３図ａ
に示す温度サイクルを用いて採取したものであ
る。また曲線Ｃは、第３図ｂに示した軌跡を辿る
加熱電圧を用いての温度サイクルで発生したもの
である。加熱サイクルの立上り部および立下り部
の各々に60秒の時間を選択して用いた。曲線Ｄは
60秒のサイクル時間で第３図ｄに示す軌跡もしく
はパターンを辿る加熱電圧を用いて発生したもの
である。
するものである。４ないし５ボルトの範囲内の加
熱電圧VHにおける出力信号の増加は、空気の湿
度に依存する。従つてこの出力信号を処理して空
気の湿度を求めることができる。加熱電圧によつ
て制御される金属酸化物半導体の温度サイクル
は、上限闘値まで変化し次いで零ボルトの出発値
に戻るという変化を示す。第１図の曲線Ａを記録
するのに、第３図ａに示されている60秒のサイク
ル時間を有する温度サイクルを用いた。曲線Ｂ，
ＣおよびＤは、環境もしくは周囲空気内に
400ppmの量の一酸化炭素が存在することを示す。
曲線の形状または包絡が異なるのは、温度サイク
ルのパターンが異なるためである。従つて、金属
酸化物半導体の加熱および冷却中の温度サイクル
が重要な意味を有することは明らかである。温度
サイクルを適切に選択することにより、応答特性
を個々のガスに対して最適化し得ることが判つ
た。この事は、特に、第１図の曲線Ｃと曲線Ｂと
を比較すれば明らかである。曲線Ｃおよび曲線Ｂ
は双方共に、同じ一酸化炭素濃度、即ち空気中
400ppmの一酸化炭素濃度を示すものであるが、
曲線Ｃのピーク値の方が曲線Ｂのピーク値よりも
相当に明瞭に現れている。曲線Ｂは、曲線Ａによ
つて表される背景を記録するのに用いた第３図ａ
に示す温度サイクルを用いて採取したものであ
る。また曲線Ｃは、第３図ｂに示した軌跡を辿る
加熱電圧を用いての温度サイクルで発生したもの
である。加熱サイクルの立上り部および立下り部
の各々に60秒の時間を選択して用いた。曲線Ｄは
60秒のサイクル時間で第３図ｄに示す軌跡もしく
はパターンを辿る加熱電圧を用いて発生したもの
である。
さらに、第１図に示した曲線の形状もしくは形
態は、加熱電圧の立上りおよび立下り勾配もしく
はランプのサイクル時間に非常に大きく依存す
る。一方、このサイクル時間は、センサ素子の幾
何学的構造および性質によつて決定される。ここ
に述べる実施例で用いたセンサにとつては60秒の
サイクル時間が最適であると考えられる。加熱抵
抗器３とセンサ素子もしくはセンサ材料との間に
改善された熱結合を有する小型センサ素子を用い
る時には、さらに短かいサイクル時間を用いるこ
とが可能である。
態は、加熱電圧の立上りおよび立下り勾配もしく
はランプのサイクル時間に非常に大きく依存す
る。一方、このサイクル時間は、センサ素子の幾
何学的構造および性質によつて決定される。ここ
に述べる実施例で用いたセンサにとつては60秒の
サイクル時間が最適であると考えられる。加熱抵
抗器３とセンサ素子もしくはセンサ材料との間に
改善された熱結合を有する小型センサ素子を用い
る時には、さらに短かいサイクル時間を用いるこ
とが可能である。
第２図は、例えば４つのセンサ素子ａ，ｂ，ｃ
およびｄを作動するのに用いることができる電子
回路の１実施例のブロツク回路図を示す。なお所
望数のセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄを容易に使用し
得ることを明記しておく。センサ素子もしくはセ
ンサａ，ｂ，ｃ，ｄは、１つの部屋もしくは領域
または異つた部屋もしくは領域の異つた場所に配
設することができる。センサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、触媒の存在下または不在下で金属酸化物半導
体、発生熱の作用が利用されるセラミツク金属酸
化物のビード、MOSトランジスタ、MISダイオ
ードまたはガス吸収層を有するバイロ電気素子に
よつて構成することができる。
およびｄを作動するのに用いることができる電子
回路の１実施例のブロツク回路図を示す。なお所
望数のセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄを容易に使用し
得ることを明記しておく。センサ素子もしくはセ
ンサａ，ｂ，ｃ，ｄは、１つの部屋もしくは領域
または異つた部屋もしくは領域の異つた場所に配
設することができる。センサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、触媒の存在下または不在下で金属酸化物半導
体、発生熱の作用が利用されるセラミツク金属酸
化物のビード、MOSトランジスタ、MISダイオ
ードまたはガス吸収層を有するバイロ電気素子に
よつて構成することができる。
第２図に示した実施例において、センサ素子
ａ，ｂ，ｃおよびｄを形成している金属酸化物半
導体は、例えば、プラチナあるいはパラジウムの
ような触媒添加物を含む二酸化スズから造ること
ができる。各センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄは、
それぞれ、加熱抵抗器３および参照数字100で総
括的に表わした金属酸化物半導体の１つまたは図
面に抵抗器１として示されているセラミツク金属
酸化物を有するものと考えて良い。マイクロコン
ピユータ２は、データ母線２１、デイジタル／ア
ナログ変換器４および増幅器５を介してセンサ素
子ａ，ｂ，ｃおよびｄの各々の加熱電力または出
力を制御する。加熱電圧VHは、マイクロコンピ
ユータ２にプログラムされているパターンまたは
過程に従つて変化せしめられる。このようなパタ
ーンの例は第３図ａないし第３図ｅに示されてい
る。
ａ，ｂ，ｃおよびｄを形成している金属酸化物半
導体は、例えば、プラチナあるいはパラジウムの
ような触媒添加物を含む二酸化スズから造ること
ができる。各センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄは、
それぞれ、加熱抵抗器３および参照数字100で総
括的に表わした金属酸化物半導体の１つまたは図
面に抵抗器１として示されているセラミツク金属
酸化物を有するものと考えて良い。マイクロコン
ピユータ２は、データ母線２１、デイジタル／ア
ナログ変換器４および増幅器５を介してセンサ素
子ａ，ｂ，ｃおよびｄの各々の加熱電力または出
力を制御する。加熱電圧VHは、マイクロコンピ
ユータ２にプログラムされているパターンまたは
過程に従つて変化せしめられる。このようなパタ
ーンの例は第３図ａないし第３図ｅに示されてい
る。
第２図に示した実施例において、４つのセンサ
素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの全てには、同じ温度パ
ターンもしくは温度経過に従つて同じ加熱電力が
供給される。これら４つのセンサａ，ｂ，ｃおよ
びｄの各加熱抵抗器３は、個々に、増幅器５のよ
うな増幅器に接続し、それにより各センサ素子も
しくはセンサａ，ｂ，ｃおよびｄにコンピユータ
２によつてプログラムされている個々の温度パタ
ーンを加える事が可能であることは理解されるで
あろう。デイジタル／アナログ変換器４には、適
当な電源１０に接続されている電圧調整器６によ
り電流が供給される。この電源１０は、例えば、
220ボルトの標準電圧を、例えば24ボルトの所要
電圧に変換する変圧器から構成することができ
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃおよび
ｄは環境もしくは周囲空気に露出されている。全
温度サイクル中、各センサ素子もしくはセンサ
ａ，ｂ，ｃおよびｄのコンダクタンスもしくは導
電率は、これらセンサの電気抵抗を連続的に測定
することによつて求められる。
素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの全てには、同じ温度パ
ターンもしくは温度経過に従つて同じ加熱電力が
供給される。これら４つのセンサａ，ｂ，ｃおよ
びｄの各加熱抵抗器３は、個々に、増幅器５のよ
うな増幅器に接続し、それにより各センサ素子も
しくはセンサａ，ｂ，ｃおよびｄにコンピユータ
２によつてプログラムされている個々の温度パタ
ーンを加える事が可能であることは理解されるで
あろう。デイジタル／アナログ変換器４には、適
当な電源１０に接続されている電圧調整器６によ
り電流が供給される。この電源１０は、例えば、
220ボルトの標準電圧を、例えば24ボルトの所要
電圧に変換する変圧器から構成することができ
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃおよび
ｄは環境もしくは周囲空気に露出されている。全
温度サイクル中、各センサ素子もしくはセンサ
ａ，ｂ，ｃおよびｄのコンダクタンスもしくは導
電率は、これらセンサの電気抵抗を連続的に測定
することによつて求められる。
センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄによつて発生さ
れる出力信号は、アナログ・スイツチ７によつて
逐時的に標本化もしくは走査されて、増幅器８、
アナログ／デイジタル変換器９およびデータ母線
９１を介しマイクロコンピユータ２に供給され
る。標本化もしくは走査動作は、データ母線２２
を介してマイクロコンピユータ２により制御され
る。センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの出力信号
は、例えば第１図に示すような曲線すなわち加熱
電圧対出力電圧の変化特性値が得られるような仕
方でマイクロコンピユータ２で処理される。測定
された曲線はマイクロコンピユータ２に記憶され
ている予めプログラムされた応答サイクル・パタ
ーンすなわち判別基準となる変化特性値と比較さ
れる。この比較中、対応のセンサ素子もしくはセ
ンサａ，ｂ，ｃおよびｄの加熱から生ずる温度サ
イクルも考慮される。比較の結果が不明である場
合には、マイクロコンピユータ２は、データ母線
２１、デイジタル／アナログ変換器４および増幅
器５を介して異つた温度サイクルが得られるよう
に加熱抵抗器３を付活する。この動作は、マイク
ロコンピユータ２で行われる比較動作で明断な結
果が得られるまで繰り返される。斯くして得られ
た結果は、そこで、例えば、線路３１を介して増
幅器１１に供給され、次いで必要に応じ適当な表
示装置もしくはプリンタ１２に供給される。そこ
で検出されたガスまたは蒸気が表示され、該ガス
の危険な濃度は警報発生もしくは音響発生器１３
により認識可能にされる。第２図に示した実施例
においては、センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの出
力信号を発生するのに電源１０に５ボルトの測定
電圧が示されている。勿論、この電圧は大きくす
ることができる。このように電圧を大きくすれ
ば、ガスまたは蒸気の選別的検出能は高揚され
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃおよび
ｄに対するこのような測定電圧の変化はマイクロ
コンピユータ２に記憶する必要がある。そのよう
にすればマイクロコンピユータはいろいろな比較
動作中この変化を考慮することができるからであ
る。電圧変換器８１は、増幅器８を動作するのに
必要とされる−３ボルトの電圧を供給する。
れる出力信号は、アナログ・スイツチ７によつて
逐時的に標本化もしくは走査されて、増幅器８、
アナログ／デイジタル変換器９およびデータ母線
９１を介しマイクロコンピユータ２に供給され
る。標本化もしくは走査動作は、データ母線２２
を介してマイクロコンピユータ２により制御され
る。センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの出力信号
は、例えば第１図に示すような曲線すなわち加熱
電圧対出力電圧の変化特性値が得られるような仕
方でマイクロコンピユータ２で処理される。測定
された曲線はマイクロコンピユータ２に記憶され
ている予めプログラムされた応答サイクル・パタ
ーンすなわち判別基準となる変化特性値と比較さ
れる。この比較中、対応のセンサ素子もしくはセ
ンサａ，ｂ，ｃおよびｄの加熱から生ずる温度サ
イクルも考慮される。比較の結果が不明である場
合には、マイクロコンピユータ２は、データ母線
２１、デイジタル／アナログ変換器４および増幅
器５を介して異つた温度サイクルが得られるよう
に加熱抵抗器３を付活する。この動作は、マイク
ロコンピユータ２で行われる比較動作で明断な結
果が得られるまで繰り返される。斯くして得られ
た結果は、そこで、例えば、線路３１を介して増
幅器１１に供給され、次いで必要に応じ適当な表
示装置もしくはプリンタ１２に供給される。そこ
で検出されたガスまたは蒸気が表示され、該ガス
の危険な濃度は警報発生もしくは音響発生器１３
により認識可能にされる。第２図に示した実施例
においては、センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄの出
力信号を発生するのに電源１０に５ボルトの測定
電圧が示されている。勿論、この電圧は大きくす
ることができる。このように電圧を大きくすれ
ば、ガスまたは蒸気の選別的検出能は高揚され
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃおよび
ｄに対するこのような測定電圧の変化はマイクロ
コンピユータ２に記憶する必要がある。そのよう
にすればマイクロコンピユータはいろいろな比較
動作中この変化を考慮することができるからであ
る。電圧変換器８１は、増幅器８を動作するのに
必要とされる−３ボルトの電圧を供給する。
既に述べたように第３図ａないし第３図ｅは、
温度サイクルのいろいろなパターンの例を示す。
温度サイクルのいろいろなパターンの例を示す。
第３図ａには、加熱電圧VHが５ボルトまで連
続的に増加または立上がるパターンが示されてい
る。然る後、この加熱電圧は零ボルトに減少され
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃまたは
ｄの温度は、この加熱電圧に依存して変化する。
この温度は、加熱抵抗器もしくは抵抗３とセンサ
素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃ，ｄの材料との間
の熱結合の関数である。第３図ａにおいて、横軸
には時間が秒単位で目盛られている。既に第１図
を参照して述べたように、いずれの場合でも、加
熱電圧の増加および減少時間は60秒である。第３
図ａのパターンによれば、加熱電圧は再び直ちに
５ボルトの同じ最大値まで増加せしめられる。然
る後に、この加熱電圧は再び零ボルトに降下す
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、上記のような多数の温度サイクルで加熱され
冷却される。第２図を参照して既に述べたよう
に、このような温度サイクルはマイクロコンピユ
ータ２によつて制御される。このマイクロコンピ
ユータ２は、また、加熱電圧VHの立上りまたは
立下り勾配を変えることもできる。所望ならば、
上に述べたより大きいまたは小さい電圧値ならび
に時間を用いる事ができる。これらパラメータの
選択は、第２図に示した評価もしくは処理回路に
おけるセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄにより供給され
る出力信号の評価に依存する。
続的に増加または立上がるパターンが示されてい
る。然る後、この加熱電圧は零ボルトに減少され
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃまたは
ｄの温度は、この加熱電圧に依存して変化する。
この温度は、加熱抵抗器もしくは抵抗３とセンサ
素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃ，ｄの材料との間
の熱結合の関数である。第３図ａにおいて、横軸
には時間が秒単位で目盛られている。既に第１図
を参照して述べたように、いずれの場合でも、加
熱電圧の増加および減少時間は60秒である。第３
図ａのパターンによれば、加熱電圧は再び直ちに
５ボルトの同じ最大値まで増加せしめられる。然
る後に、この加熱電圧は再び零ボルトに降下す
る。センサ素子もしくはセンサａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、上記のような多数の温度サイクルで加熱され
冷却される。第２図を参照して既に述べたよう
に、このような温度サイクルはマイクロコンピユ
ータ２によつて制御される。このマイクロコンピ
ユータ２は、また、加熱電圧VHの立上りまたは
立下り勾配を変えることもできる。所望ならば、
上に述べたより大きいまたは小さい電圧値ならび
に時間を用いる事ができる。これらパラメータの
選択は、第２図に示した評価もしくは処理回路に
おけるセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄにより供給され
る出力信号の評価に依存する。
第３図ｂには等しい立上りおよび立下り縁長お
よび同じ勾配を有する加熱電圧VHが示されてい
る。この例では、センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄ
の加熱抵抗器３を加熱するための時間ならびに加
熱電圧を減少する時間は60秒である。次の加熱ス
テツプが直ぐ続く。またこの例でも、マイクロコ
ンピユータ２は、電圧値ならびに加熱および冷却
曲線の形状、そしてさらには時間ｔに変化を導入
することができる。
よび同じ勾配を有する加熱電圧VHが示されてい
る。この例では、センサ素子ａ，ｂ，ｃおよびｄ
の加熱抵抗器３を加熱するための時間ならびに加
熱電圧を減少する時間は60秒である。次の加熱ス
テツプが直ぐ続く。またこの例でも、マイクロコ
ンピユータ２は、電圧値ならびに加熱および冷却
曲線の形状、そしてさらには時間ｔに変化を導入
することができる。
第３図ｃでは、加熱電圧VHは、第３図ａに示
したパターンもしくはサイクル過程（60秒）に類
似してオン／オフ切換されるが、しかしながら第
３図ａの場合とは異なり、加熱電圧のオフ切換と
その次に続くオン切換との間に例えば60秒の期間
が経過する。この場合にも、マイクロコンピユー
タ２は、電圧値ならびに電圧曲線の形状および時
間ｔに変化を導入することができる。このような
変化は、既に何回も述べたように、センサ素子
ａ，ｂ，ｃ，ｄから供給される出力信号の評価に
応じ依存して行われる。
したパターンもしくはサイクル過程（60秒）に類
似してオン／オフ切換されるが、しかしながら第
３図ａの場合とは異なり、加熱電圧のオフ切換と
その次に続くオン切換との間に例えば60秒の期間
が経過する。この場合にも、マイクロコンピユー
タ２は、電圧値ならびに電圧曲線の形状および時
間ｔに変化を導入することができる。このような
変化は、既に何回も述べたように、センサ素子
ａ，ｂ，ｃ，ｄから供給される出力信号の評価に
応じ依存して行われる。
第３図ｄには、加熱相に投入した時点で直ちに
加熱電圧VHが最大値に増加し、そして緩慢に減
少する加熱電圧波形が示されている。この三角波
信号の持続時間も60秒である。然る後に、加熱電
圧VHは再び例えば４ボルトの最大値に切換され、
そして再び緩慢に減少する。この例でも、マイク
ロコンピユータ２はセンサ素子またはセンサａ，
ｂ，ｃ，ｄからの出力信号の評価に依存して、例
えば電圧値、加熱もしくは冷却曲線の形状および
時間ｔに変化を導入することができる。
加熱電圧VHが最大値に増加し、そして緩慢に減
少する加熱電圧波形が示されている。この三角波
信号の持続時間も60秒である。然る後に、加熱電
圧VHは再び例えば４ボルトの最大値に切換され、
そして再び緩慢に減少する。この例でも、マイク
ロコンピユータ２はセンサ素子またはセンサａ，
ｂ，ｃ，ｄからの出力信号の評価に依存して、例
えば電圧値、加熱もしくは冷却曲線の形状および
時間ｔに変化を導入することができる。
第３図ｅには、加熱電圧が３ボルトの値に瞬間
的に増大する波形が示されている。加熱電圧は60
秒間３ボルトの値で一定に留まり、次いで減少す
る。然る後に、センサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄは約60
秒間加熱されない。次に続く加熱相は同じパター
ンで生起するが、しかしながら例えば６ボルトの
ような高い電圧値を有する。これは、マイクロコ
ンピユータ２が電圧値を変えた為である。
的に増大する波形が示されている。加熱電圧は60
秒間３ボルトの値で一定に留まり、次いで減少す
る。然る後に、センサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄは約60
秒間加熱されない。次に続く加熱相は同じパター
ンで生起するが、しかしながら例えば６ボルトの
ような高い電圧値を有する。これは、マイクロコ
ンピユータ２が電圧値を変えた為である。
第３図ａないし第３図ｅは、単に例を示すだけ
に留まるものであり、加熱電圧は他の波形で増加
または減少することができ、さらにまた時間ｔも
変えることができることは理解されるであろう。
に留まるものであり、加熱電圧は他の波形で増加
または減少することができ、さらにまた時間ｔも
変えることができることは理解されるであろう。
第４図は、100ppmに対応する0.01容量パーセ
ントの容量濃度で空気と交互に混合された水素ガ
ス、一酸化炭素ガス、アンモニアガスおよびメタ
ンガスに対する応答曲線を示す。これら波形もし
くはプロフイルは、第３図ａに示した温度サイク
ルを用いて記録されたものである。応答曲線が異
なつた波形を有することは明確に認識することが
でき、そしてこれら応答曲線の異なつた波形はそ
れぞれのガスを選択的に且つ特徴的に表わす。特
に、応答最大値が異なつた加熱電圧の箇所に位置
している点に注意されたい。曲線の正確な波形
は、加熱抵抗器３とセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄの
材料との間の熱結合に依存する。また曲線の波形
は、適当な触媒の添加によつて大きく影響を受け
る。
ントの容量濃度で空気と交互に混合された水素ガ
ス、一酸化炭素ガス、アンモニアガスおよびメタ
ンガスに対する応答曲線を示す。これら波形もし
くはプロフイルは、第３図ａに示した温度サイク
ルを用いて記録されたものである。応答曲線が異
なつた波形を有することは明確に認識することが
でき、そしてこれら応答曲線の異なつた波形はそ
れぞれのガスを選択的に且つ特徴的に表わす。特
に、応答最大値が異なつた加熱電圧の箇所に位置
している点に注意されたい。曲線の正確な波形
は、加熱抵抗器３とセンサ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄの
材料との間の熱結合に依存する。また曲線の波形
は、適当な触媒の添加によつて大きく影響を受け
る。
なお、以上の第１図及び第４図では、単一ガス
の変化特性値を表わす曲線だけを示したが、混合
ガスに対する測定を行つて該混合ガスの変化持性
値を表わす曲線を得ることもできるのは勿論であ
る。従つて、或る混合ガスを選択し、該選択され
た混合ガスの変化特性値を測定して記憶しておく
ようにすれば、環境中に該選択された混合ガスが
発生した場合には、それを検出することができ
る。
の変化特性値を表わす曲線だけを示したが、混合
ガスに対する測定を行つて該混合ガスの変化持性
値を表わす曲線を得ることもできるのは勿論であ
る。従つて、或る混合ガスを選択し、該選択され
た混合ガスの変化特性値を測定して記憶しておく
ようにすれば、環境中に該選択された混合ガスが
発生した場合には、それを検出することができ
る。
以上本発明の好ましい実施例を示し説明した
が、本発明はこれら実施例に限定するものではな
く、本発明の精神から逸脱せずに他のいろいろな
実施および具現が可能であろうことは理解に難く
ない。
が、本発明はこれら実施例に限定するものではな
く、本発明の精神から逸脱せずに他のいろいろな
実施および具現が可能であろうことは理解に難く
ない。
効 果
本発明は以上のように、予め定められたパター
ンから成る温度サイクル中、センサ素子の出力信
号がガスまたは蒸気の組成の関数として変化する
ことに着目して、予め定められたもしくは選択さ
れたガスおよび／または蒸気の成分の存在を特徴
的に表わす変化特性値を記憶しておき、該記憶さ
れている変化特性値と、温度サイクル中にガス雰
囲気の組成に依存してセンサ素子から出力される
信号の出力変化特性値とを比較することにより、
環境内において発生し得る個々のガスまたは蒸気
を個別的に検出するようにしたので、高い選別感
度が得られるという効果があり、さらに、センサ
素子から出力される信号に応じて、存在する成分
の検出を最適化する、予め定められたのとは別の
温度サイクルに渡つてセンサ素子の温度を連続的
に変化させることを可能としたので、例えば、比
較の結果が不明である場合には、成分の検出を最
適化するような異なつた温度サイクルを用いて一
層明晰な結果を得られるよう動作を繰り返すこと
ができることとなり、誤動作のない一層信頼性の
あるガスまたは蒸気警報装置が得られるという効
果がある。
ンから成る温度サイクル中、センサ素子の出力信
号がガスまたは蒸気の組成の関数として変化する
ことに着目して、予め定められたもしくは選択さ
れたガスおよび／または蒸気の成分の存在を特徴
的に表わす変化特性値を記憶しておき、該記憶さ
れている変化特性値と、温度サイクル中にガス雰
囲気の組成に依存してセンサ素子から出力される
信号の出力変化特性値とを比較することにより、
環境内において発生し得る個々のガスまたは蒸気
を個別的に検出するようにしたので、高い選別感
度が得られるという効果があり、さらに、センサ
素子から出力される信号に応じて、存在する成分
の検出を最適化する、予め定められたのとは別の
温度サイクルに渡つてセンサ素子の温度を連続的
に変化させることを可能としたので、例えば、比
較の結果が不明である場合には、成分の検出を最
適化するような異なつた温度サイクルを用いて一
層明晰な結果を得られるよう動作を繰り返すこと
ができることとなり、誤動作のない一層信頼性の
あるガスまたは蒸気警報装置が得られるという効
果がある。
第１図は、いろいろなガスおよび蒸気の存在下
での選択的温度サイクルの作用下で、本発明によ
るガスまたは蒸気警報装置でセンサ素子として用
いられている金属酸化物半導体の電気的性質にお
ける変化を表わすグラフを示す図、第２図は、金
属酸化物半導体の加熱を制御し、該金属酸化物半
導体の電気的性質を表わす出力信号を評価または
処理するために、本発明によるガスまたは蒸気警
報装置で用いられる電子回路を示すブロツク・ダ
イヤグラム、第３図ａないし第３図ｅは、金属酸
化物半導体の複数の加熱および冷却サイクル中に
おける加熱電圧のいろいろな変化パターンを示す
波形図、そして第４図は異なつたガスに対して得
られた対応の応答曲線を示すいろいろな出力信号
をグラフで示す波形図である。 VH……加熱電圧、１……金属酸化物半導体、
VS……電圧信号、３……加熱抵抗器、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ……センサ素子、２……マイクロコンピユ
ータ、４……デイジタル／アナログ変換器、５…
…増幅器、６……電圧調整器、１０……電源、７
……アナログ・スイツチ、８……増幅器、９……
アナログ／デイジタル変換器、２１，２２……デ
ータ母線、１３……警報発生段、１１……増幅
器、１２……表示装置。
での選択的温度サイクルの作用下で、本発明によ
るガスまたは蒸気警報装置でセンサ素子として用
いられている金属酸化物半導体の電気的性質にお
ける変化を表わすグラフを示す図、第２図は、金
属酸化物半導体の加熱を制御し、該金属酸化物半
導体の電気的性質を表わす出力信号を評価または
処理するために、本発明によるガスまたは蒸気警
報装置で用いられる電子回路を示すブロツク・ダ
イヤグラム、第３図ａないし第３図ｅは、金属酸
化物半導体の複数の加熱および冷却サイクル中に
おける加熱電圧のいろいろな変化パターンを示す
波形図、そして第４図は異なつたガスに対して得
られた対応の応答曲線を示すいろいろな出力信号
をグラフで示す波形図である。 VH……加熱電圧、１……金属酸化物半導体、
VS……電圧信号、３……加熱抵抗器、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ……センサ素子、２……マイクロコンピユ
ータ、４……デイジタル／アナログ変換器、５…
…増幅器、６……電圧調整器、１０……電源、７
……アナログ・スイツチ、８……増幅器、９……
アナログ／デイジタル変換器、２１，２２……デ
ータ母線、１３……警報発生段、１１……増幅
器、１２……表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガスまたは蒸気の存在に依存して出力信号を
発生するための少なくとも１つの加熱可能なセン
サ素子と、 該センサ素子を加熱するための加熱手段と、 予め定められたパターンに従つて出発値から上
限闘値まで、次いで同じまたは別のパターンに従
い前記出発値に戻る温度サイクルに渡つて、前記
センサ素子の温度を連続的に変化させるように前
記加熱手段を制御する電子回路と、 を備え、前記センサ素子の前記出力信号は、前記
温度サイクル中、前記ガスまたは蒸気の組成の関
数として変化し、前記電子回路は、前記センサ素
子の前記出力信号を受けて、前記センサ素子の前
記出力信号の出力変化特性値を、前記ガスまたは
蒸気の予め定められた成分の存在を特徴的に表わ
す記憶されている変化特性値と比較し、さらに前
記電子回路は、前記電子回路が受ける前記出力信
号に応じて、前記成分の検出を最適化する別の温
度サイクルに渡つて前記センサ素子の温度を連続
的に変化させるよう前記加熱手段を制御すること
を可能としたガスまたは蒸気警報装置。 ２ センサ素子が、セラミツク金属酸化物をベー
スとする加熱可能な半導体素子から構成され、該
半導体素子は、環境ガス雰囲気の関数として変化
するコンダクタンスを有し、出力信号を発生する
働きをなす特許請求の範囲第１項記載のガスまた
は蒸気警報装置。 ３ ガスまたは蒸気の内の予め定められたガスま
たは蒸気の検出を最適化する少なくとも１つの触
媒がセンサ素子に設けられている特許請求の範囲
第２項記載のガスまたは蒸気警報装置。 ４ 温度測定デバイスと、センサ素子を形成する
可熱可能なセラミツク金属酸化物と、前記セラミ
ツク金属酸化物に対して設けられた少なくとも１
つの触媒とを有し、前記セラミツク金属酸化物は
前記温度測定デバイスに取付けられ、該温度測定
デバイスは、ガスまたは蒸気とセンサ素子との相
互作用で発生される温度増加に対応する出力信号
を形成する特許請求の範囲第１項記載のガスまた
は蒸気警報装置。 ５ センサ素子が、ガスまたは蒸気依存特性を有
し出力信号を発生するのに用いられる変性された
加熱可能な半導体要素を含む特許請求の範囲第１
項記載のガスまたは蒸気警報装置。 ６ 半導体要素がMISダイオードを含む特許請求
の範囲第５項記載のガスまたは蒸気警報装置。 ７ 半導体要素がMOSトランジスタを含む特許
請求の範囲第５項記載のガスまたは蒸気警報装
置。 ８ センサ素子が、ガスまたは蒸気吸収層を備え
た加熱可能なパイロ電気素子を含み、前記ガスま
たは蒸気は、温度サイクルの冷却相中に前記加熱
可能なパイロ電気素子で吸収され、前記加熱可能
なパイロ電気素子のパイロ電流が、前記加熱可能
なパイロ電気素子からの前記ガスまたは蒸気の離
脱によつて変形されて出力信号として用いられる
特許請求の範囲第１項記載のガスまたは蒸気警報
装置。 ９ 電子回路が、ガスまたは蒸気の成分のうち、
検出された成分の表示を最適化するために、該電
子回路が受ける出力信号に対応して温度サイクル
を変化するための手段を備えている特許請求の範
囲第１項記載のガスまたは蒸気警報装置。 １０ 複数個のセンサ素子を設け、温度サイクル
が、開始時刻、サイクル周期およびパターンを有
し、前記開始時刻、前記サイクル周期および前記
温度パターンが個々のセンサ素子に対して異なつ
ている特許請求の範囲第１項記載のガスまたは蒸
気警報装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH229082 | 1982-04-15 | ||
| CH2290/82-9 | 1982-04-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189547A JPS58189547A (ja) | 1983-11-05 |
| JPH0519100B2 true JPH0519100B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=4230315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065797A Granted JPS58189547A (ja) | 1982-04-15 | 1983-04-15 | ガスまたは蒸気警報装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567475A (ja) |
| EP (1) | EP0092068B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58189547A (ja) |
| DE (1) | DE3364035D1 (ja) |
| ES (1) | ES521799A0 (ja) |
Families Citing this family (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3318672A1 (de) * | 1983-05-21 | 1984-11-22 | Karl Dungs Gmbh & Co, 7067 Urbach | Verfahren zur messung des sauerstoffpartialdruckes in gasen |
| JPS60198446A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-07 | Hitachi Ltd | ガス検出装置 |
| CH668648A5 (de) * | 1984-04-04 | 1989-01-13 | Cerberus Ag | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von reduzierenden gasen in einem gasgemisch. |
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