JPH05281184A - 酸素濃度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガルバニ電池の経年変化による誤差を適切に
補正できる酸素濃度検知装置の提供する。 【構成】 標準酸素濃度での酸素センサの出力である基
準出力を酸素センサの経年変化に応じて更新する更新時
点において、その時点の酸素センサ出力（Ｘ）と、それ
までの基準出力（Ｙ）の平均出力を得てこれを新たな基
準出力（Ｙ）とするようにした（ステップＳ７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガルバニ電池式酸素セン
サ等を利用し空気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検知
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガルバニ電池式酸素センサなどを
利用した酸素濃度検知装置が考えられている。ガルバニ
電池式酸素センサでは酸素濃度に比例した出力電圧が得
られるが、実際にはセンサの経時変化によりセンサの出
力電圧は低下してくる。その為、センサで測定された出
力電圧と酸素濃度の関係を固定したものとして取扱う
と、センサの出力電圧が経時変化で低下したときには、
酸素濃度が正常であっても酸素濃度が基準値を下回った
ものと判断され、異常が報知されてしまうという問題点
があった。

【０００３】本件出願人は、置かれた環境の酸素濃度を
継続的に計測していく酸素濃度検知装置における上記問
題点を解決すべく、一定の長さの期間すなわち更新期間
を定め、その更新期間の開始時毎に（例えば更新期間を
１週間としたときは、日曜日の午前０時毎に）、その時
点の酸素濃度は標準酸素濃度（２０．６％）であると仮
定し、そのときのセンサの出力をもって、標準酸素濃度
に対応する基準出力として設定し、基本的には、この基
準出力に基づいて以後の酸素濃度の計測を行なう酸素濃
度検知装置を提案している（特願平３−２０２８８
７）。

【０００４】なお、上記酸素濃度検知装置においては、
上記仮定が成立しなかった場合すなわち更新期間の開始
時（以下、更新時という）に当該酸素濃度検知装置が低
酸素環境に置かれていた場合をも考慮して、以後の測定
において上記基準出力よりも高いセンサ出力があったと
きは、その高い方のセンサ出力を基準出力に換えていく
という修正方式も採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如き酸
素濃度検知装置は、上記の修正方式を採用しているもの
の、更新時に当該酸素濃度検知装置が低酸素環境に置か
れ、且つその後も引続きそのような環境に置かれている
場合は、低酸素濃度環境にも拘らず、標準酸素濃度環境
の如き報知を行なっていくことになる。更に更新時以後
に環境の低酸素濃度変化が大幅に進み、人体に危険な状
態になっても酸素濃度が少々低下しているといった程度
の報知をするに停まることになる。本発明は、上記の如
き事情に鑑みてなされたもので、標準酸素濃度での酸素
センサの出力である基準出力を酸素センサの経年変化に
応じて更新する更新時点において、環境の酸素濃度が標
準酸素濃度よりも低くなっていても、以後の計測結果が
現実の酸素濃度から大幅にはずれない酸素濃度検知装置
の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、上記基準出力の更新に際しては、その時
点の酸素センサ出力と、それまでの基準出力の平均出力
を得てこれを新たな基準出力とするようにした。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、実施例の酸素濃度検知装置の回路構
成図である。同図において、発振回路１で生成される基
準クロック信号は、分周回路２で所定周波数に分周され
時刻計数回路３に出力される。時刻計数回路３は、分周
回路２からの計時信号を計数して時刻データを得て、そ
の時刻データを分キャリーと共にＣＰＵ５に出力する。
日付計数回路４は、時刻計数回路３からの日キャリー信
号を計数して日付データを得て、その日付データを週キ
ャリー信号と共にＣＰＵ５に出力する。

【０００８】酸素センサ６は、例えばガルバニ電池式酸
素センサからなり空気中の酸素濃度に比例した電圧を出
力する。酸素センサ６の出力電圧は、増幅回路７で増幅
された後、Ａ／Ｄ変換回路８で０〜２５５の８ビットデ
ィジタル値に変換されＣＰＵ５に出力される。なお、増
幅回路７及びＡ／Ｄ変換回路８は、ＣＰＵ５から１分間
隔で出力される測定信号により駆動される。

【０００９】ＣＰＵ５は、回路全体を制御する中央処理
部であり、酸素センサ６で検出された酸素濃度データ等
をＲＡＭ９に格納すると共に、表示駆動回路１０を駆動
させて時刻及び日付データ等を表示部１１に表示させ
る。

【００１０】表示部１１は、液晶表示器などからなり、
上部に酸素濃度に関するレベルを示す１０個の酸素濃度
表示体１１ａ〜１１ｊが設けられており、これらの酸素
濃度表示体は当該酸素濃度検知装置が標準酸素濃度の環
境に置かれ酸素センサ６の出力が基準出力となっている
ときに全てが点灯され、酸素センサ６の出力が低下して
いくと、その程度に応じて点灯数が減少していく。表示
部１１中央及び下部には、セグメント表示体が設けられ
ており日付及び時刻が表示される。

【００１１】キー処理部１２は、時刻修正、酸素濃度の
測定の開始時などに操作される複数のキーからなり、こ
れのキーの操作信号はＣＰＵ５に出力される。図２は、
ＲＡＭ９のレジスタの構成を示す図であり、ＲＡＭ９に
は酸素センサ６で検出された出力に対応するＡ／Ｄ変換
回路８からの値すなわち測定酸素濃度データを記憶する
測定酸素濃度記憶部Ｘと、一定期間毎（例えば１週間
毎）に、その時点に測定された測定酸素濃度データとそ
れまで設定されていた基準酸素濃度データの平均が新た
な基準酸素濃度データとしてセットされる基準酸素濃度
記憶部Ｙと、基準酸素濃度データ値より測定酸素濃度デ
ータ値を減じた値であるレベルデータを記憶するレベル
記憶部Ｚとが設けられている。

【００１２】次に、本発明の第１実施例の動作を図３の
フローチャートを参照して説明する。先ず、ステップＳ
１で分キャリーが発生したか否かを判別する。分キャリ
ーが発生していれば、１分毎の酸素濃度の測定タイミン
グであるので、次のステップＳ２で増幅回路７及びＡ／
Ｄ変換回路８を駆動させ酸素濃度を測定し、測定データ
を測定酸素濃度記憶部Ｘに格納する。さらに、ステップ
Ｓ３では、基準酸素濃度記憶部Ｙにセットしてある基準
酸素濃度データ値から今回の測定酸素濃度データ値を減
じ、その結果すなわちレベルデータを得て、これをレベ
ル記憶部Ｚにセットする。

【００１３】次いで、ステップＳ４では測定酸素濃度記
憶部Ｘにセットしてある測定酸素濃度データ値が基準酸
素濃度記憶部Ｙにセットしてある基準酸素濃度データ値
よりも大きくなっているかを判断し、大きくなっている
ときはステップＳ５で今回の測定酸素濃度データの方を
基準酸素濃度データとして基準酸素濃度記憶部Ｙにセッ
トした後にステップＳ６に進むが、上記ステップＳ４で
測定酸素濃度の方が大きくなってはいないと判断したと
きは、直接ステップＳ６に進む。そしてステップＳ６で
は日付計数回路４から週キャリーが送られてきたかを判
断し、週キャリーが送られてきているときは、ステップ
Ｓ７に進み、測定酸素濃度記憶部Ｘの測定酸素濃度デー
タ値と基準酸素濃度記憶部Ｙの基準酸素濃度データ値と
を加算し、その和を２で除して両者の平均値を求め、こ
れを新たな基準酸素濃度データとして基準酸素濃度記憶
部Ｙにセットした後にステップＳ８に進むが、ステップ
Ｓ６で週キャリーは送られてきていないと判断したとき
は、直接、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、先
ず、表示部１１の１０個の酸素濃度表示体１１ａ〜１１
ｊによりレベル記憶部Ｚのレベルデータ表示する。この
場合、図４に示すように酸素濃度が比較的高く、レベル
記憶部Ｚのレベルデータ値が１迄の値のときは、酸素濃
度表示体１１ａ〜１１ｊの全てを点灯し、以下、酸素濃
度が低くなりレベル記憶部Ｚのレベルデータ値が大きく
なるに従って消灯するものの数を増し（すなわち点灯す
るものの数を少なくしていき）、レベルデータ値が２９
以上３３迄の値に達したときは全てを消灯し、またレベ
ルデータ値が３４以上になったときは酸素濃度表示体１
１ａ〜１１ｊの全てを点滅表示することになる。そし
て、上記酸素濃度表示体１１ａ〜１１ｊによるレベルデ
ータの表示処理後には表示部１１の中央部および下部の
セグメント表示体により、それぞれ、日付計数回路４か
らの日付データおよび時刻計数回路３からの現在時刻デ
ータを表示する。然して、例えば現在１月２３日の月曜
日、８時３５分２０秒でありレベル記憶部Ｚのレベルデ
ータが１迄となっているときは、表示部１１の表示は酸
素濃度表示体１１ａ〜１１ｊの全てが点灯され、図５の
（ａ）の如きものとなり、また、上記時刻から時間が経
過し１１時４０分１５秒となり、レベル記憶部Ｚのレベ
ルデータ値も８以上９迄の値となったときは、表示部１
１の表示は４個の酸素濃度表示体１１ａ〜１１ｄが消灯
され同図の（ｂ）の如きものになる。

【００１４】上記ステップＳ８の表示処理を終了した後
にはステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１で分キャ
リーが送られてきていないと判断したときはステップＳ
１０に進みキー入力が有ったかを判断し、キー入力があ
ったときは、ステップＳ１１に進みそれに対応するキー
処理を実行した後、前記ステップＳ８の表示処理に進む
がキー入力がなかったときは、直接、ステップＳ８の表
示処理に進む。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、標準酸
素濃度での酸素センサの出力である基準出力を酸素セン
サの経年変化に応じて更新する更新時点においては、そ
の時点の酸素センサ出力と、それまでの基準出力の平均
出力を得てこれを新たな基準出力とするようにした酸素
濃度検知装置に係るものであるから、更新時点に環境の
酸素濃度が標準酸素濃度よりも低くなっていても、以後
の計測結果が現実の酸素濃度から大幅にはずれない酸素
濃度検知装置の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成を示す図。

【図２】上記図１におけるＲＡＭの構成を示す図。

【図３】上記実施例の動作を示すフローチャート。

【図４】図１の酸素濃度表示体の点灯態様と酸素濃度に
係るレベルデータとの関係を示す図。

【図５】表示部の表示態様例を示す図。

【符号の説明】

３ 時刻計数回路 ４ 日付計数回路 ６ 酸素センサ ８ Ａ／Ｄ変換回路 ９ ＲＡＭ １１ 表示部 １１ａ〜１１ｊ 酸素濃度表示体 Ｘ 測定酸素濃度記憶部 Ｙ 基準酸素濃度記憶部 Ｚ レベル記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素センサと、 この酸素センサの出力から測定酸素濃度データ得る測定
   酸素濃度データ発生手段と、 基準酸素濃度データを記憶する基準酸素濃度データ記憶
   手段と、 この基準酸素濃度データ記憶手段の基準酸素濃度データ
   と前記測定酸素濃度データとから酸素濃度レベルを得る
   手段と、 一定時間毎に前記測定酸素濃度データ発生手段で得られ
   た測定酸素濃度データと前記基準酸素濃度データ記憶手
   段の基準酸素濃度データとの平均データを求めて、この
   平均データを基準酸素濃度データとして前記基準濃度デ
   ータ記憶手段に記憶させる基準値記憶制御手段とを備え
   ることを特徴とする酸素濃度検知装置。