JPH053909B2 - - Google Patents
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- JPH053909B2 JPH053909B2 JP60053600A JP5360085A JPH053909B2 JP H053909 B2 JPH053909 B2 JP H053909B2 JP 60053600 A JP60053600 A JP 60053600A JP 5360085 A JP5360085 A JP 5360085A JP H053909 B2 JPH053909 B2 JP H053909B2
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- sensor
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- oxygen
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、限界電流方式の酸素センサーの劣化
を診断する自己診断方法に関するものである。
を診断する自己診断方法に関するものである。
＜従来の技術＞
限界電流方式の酸素センサーは、固体電解質の
酸素イオン導電板を用いて構成され、印加電圧に
対する出力電流特性の平坦部（ある印加電圧の範
囲で印加電圧が増加しても出力電流が一定となる
フラツト領域）のなす電流値（限界電流値）を読
んで酸素の濃度を測定するものである。
酸素イオン導電板を用いて構成され、印加電圧に
対する出力電流特性の平坦部（ある印加電圧の範
囲で印加電圧が増加しても出力電流が一定となる
フラツト領域）のなす電流値（限界電流値）を読
んで酸素の濃度を測定するものである。
このセンサーをより具体的に示すと、第２図の
如くで、同図において、１は酸素イオン導電板で
あり、安定化ジルコニア（ZrO2）等の固体電解
質からなる。この導電板１の両面には白金等の多
孔質金属からなる電極２，２′が取付けてあり、
その一方（図中、上方）の電極２′側には、隔離
室Ｒを形成するキヤツプ状のカバー３が固定して
ある。このカバー３の頂部中央にはこの頂部を貫
通する微小径の拡散孔４が設けてある。そして、
上記両電極２，２′間には又電源５と電流計Ａを
直列に、電圧計Ｖを並列に接続してある。
如くで、同図において、１は酸素イオン導電板で
あり、安定化ジルコニア（ZrO2）等の固体電解
質からなる。この導電板１の両面には白金等の多
孔質金属からなる電極２，２′が取付けてあり、
その一方（図中、上方）の電極２′側には、隔離
室Ｒを形成するキヤツプ状のカバー３が固定して
ある。このカバー３の頂部中央にはこの頂部を貫
通する微小径の拡散孔４が設けてある。そして、
上記両電極２，２′間には又電源５と電流計Ａを
直列に、電圧計Ｖを並列に接続してある。
この酸素センサーにより、被測定気体中の酸素
濃度を測定するには、電源５の印加電圧を徐々に
増していくと、電流計Ａの出力電流値は、模式的
に示すと、第３図の折れ線６のような電圧−電流
特性曲線を示す。この折れ線６中における平坦部
６ａのなす部分の電流値（限界電流値1l）を読む
ことにより、この値に対応した被測定気体中の酸
素濃度を知ることがである。
濃度を測定するには、電源５の印加電圧を徐々に
増していくと、電流計Ａの出力電流値は、模式的
に示すと、第３図の折れ線６のような電圧−電流
特性曲線を示す。この折れ線６中における平坦部
６ａのなす部分の電流値（限界電流値1l）を読む
ことにより、この値に対応した被測定気体中の酸
素濃度を知ることがである。
実際のセンサーにおいては、予め種々の酸素濃
度に対応する限界電流値Ilが求められているた
め、測定時には、特性曲線６の平坦部６ａの範囲
内の任意の１個所に測定印加電圧Vsを印加すれ
ば、そのときの限界電流値Ilから直ちに酸素濃度
が求められる。
度に対応する限界電流値Ilが求められているた
め、測定時には、特性曲線６の平坦部６ａの範囲
内の任意の１個所に測定印加電圧Vsを印加すれ
ば、そのときの限界電流値Ilから直ちに酸素濃度
が求められる。
＜発明が解決しようとする問題点＞
ところが、この種の酸素センサーは、三相界面
の減少等、種々の原因で劣化することがある。そ
こで、このような劣化に気付かずに使用している
と、誤つた酸素濃度の測定が行われ、ときには重
大な事故を招く虞がある。
の減少等、種々の原因で劣化することがある。そ
こで、このような劣化に気付かずに使用している
と、誤つた酸素濃度の測定が行われ、ときには重
大な事故を招く虞がある。
このため、センサーの使用にあたつては、細心
の注意を払つた診断が必要で、従来より種々の診
断方法が提案されている。
の注意を払つた診断が必要で、従来より種々の診
断方法が提案されている。
本発明は、このような背景のもとになされた診
断方法の一つで、極めて簡便な方法で診断できる
ようにしたものである。
断方法の一つで、極めて簡便な方法で診断できる
ようにしたものである。
＜問題点を解決するための手段＞
即ち、本発明の特徴とする点は、限界電流方式
の酸素センサーにおいて、センサーをオン
（ON）にしたとき（即ち、電圧印加を開始した
とき）、センサーが正常の場合、測定値が安定す
るまでの間に、後述のオーバーシユート（Over
−Shoot）現象が現れることに着目し、当該オー
バーシユート現象の程度、特に有無により、劣化
を判断するようにした点にある。
の酸素センサーにおいて、センサーをオン
（ON）にしたとき（即ち、電圧印加を開始した
とき）、センサーが正常の場合、測定値が安定す
るまでの間に、後述のオーバーシユート（Over
−Shoot）現象が現れることに着目し、当該オー
バーシユート現象の程度、特に有無により、劣化
を判断するようにした点にある。
この点をより詳しく説明すると、第１図の如く
である。
である。
つまり、正常に動作する限界電流方式の酸素セ
ンサーの場合、当該センサーをオン（ON）にす
ると、センサー・キヤビテイ内の酸素が先ず排出
されるため、測定値が平坦（図中のフラツト領域
７）となつて安定な限界電流値Ilを示すまでの間
に、図示の隆起部分８に示すような限界電流値Il
より大きな電流値Iaを示す部分がある。この隆起
部分８の電流増大現象がオーバーシユート現象で
ある。
ンサーの場合、当該センサーをオン（ON）にす
ると、センサー・キヤビテイ内の酸素が先ず排出
されるため、測定値が平坦（図中のフラツト領域
７）となつて安定な限界電流値Ilを示すまでの間
に、図示の隆起部分８に示すような限界電流値Il
より大きな電流値Iaを示す部分がある。この隆起
部分８の電流増大現象がオーバーシユート現象で
ある。
このオーバーシユート現象は、センサーが劣化
（抵抗値の増加等）すると、前記第３図の電圧−
電流特性曲線６の立ち上り部分（電圧−電流比例
領域）６ｂの立上り性が悪くなつて、現れなくな
る。
（抵抗値の増加等）すると、前記第３図の電圧−
電流特性曲線６の立ち上り部分（電圧−電流比例
領域）６ｂの立上り性が悪くなつて、現れなくな
る。
このため、このオーバーシユート現象の有無を
センサー劣化の目安とすることができる。
センサー劣化の目安とすることができる。
＜作用＞
従つて、本発明では、センサーオン（ON）し
たとき、当初の測定電流値がその後の安定電流値
（限界電流値Il）より、大きいときには、正常な
センサーと簡単に判断することができる。
たとき、当初の測定電流値がその後の安定電流値
（限界電流値Il）より、大きいときには、正常な
センサーと簡単に判断することができる。
逆に、上記関係がないときには、劣化が進行し
ていると、判断することができる。
ていると、判断することができる。
＜実施例＞
前記第２図に示すセンサーで、予め正常動作の
確認されたものについて、通常の測定時に印加す
る測定印加電圧Vs、例えば1.6Vを印加して、そ
の出力電流を時間の経過と共に読み取つた。尚、
被測定気体中の酸素濃度は、20.9％である。
確認されたものについて、通常の測定時に印加す
る測定印加電圧Vs、例えば1.6Vを印加して、そ
の出力電流を時間の経過と共に読み取つた。尚、
被測定気体中の酸素濃度は、20.9％である。
初期の電流値は1.5ｍＡを示し、暫くして（ｔ
＝100秒）、0.5ｍＡの安定した限界電流値Ilを示し
た。この0.5ｍＡの限界電流値Ilは丁度酸素濃度
20.9％に対応していた。
＝100秒）、0.5ｍＡの安定した限界電流値Ilを示し
た。この0.5ｍＡの限界電流値Ilは丁度酸素濃度
20.9％に対応していた。
一方、明らかに劣化の分かつているセンサーに
ついて、同様の試験を行つたところ、初期電流値
の増大は認められなかつた。
ついて、同様の試験を行つたところ、初期電流値
の増大は認められなかつた。
＜発明の効果＞
本発明によれば、以上の説明から明らかなよう
に、単にオーバーシユート現象の有無によつて、
極めて簡単、且つ迅速にセンサーの劣化を診断す
ることができる優れた自己診断方法を提供するこ
とができる。
に、単にオーバーシユート現象の有無によつて、
極めて簡単、且つ迅速にセンサーの劣化を診断す
ることができる優れた自己診断方法を提供するこ
とができる。
第１図は本発明方法で利用するオーバーシユー
ト現象を示す時間−電流特性曲線図、第２図は限
界電流方式の酸素センサーの一例を示す縦断面
図、第３図は第２図の酸素センサーの示す電圧−
電流曲線図である。 図中、Vs……印加電圧、Il……限界電流値、７
……時間−電流特性曲線、８……オーバーシユー
ト現象部分。
ト現象を示す時間−電流特性曲線図、第２図は限
界電流方式の酸素センサーの一例を示す縦断面
図、第３図は第２図の酸素センサーの示す電圧−
電流曲線図である。 図中、Vs……印加電圧、Il……限界電流値、７
……時間−電流特性曲線、８……オーバーシユー
ト現象部分。
Claims (1)
- １ 印加電圧に対する出力電流特性の平坦部のな
す限界電流値を読んで酸素濃度を測定する酸素セ
ンサーにおいて、センサー初期駆動時に現れるオ
ーバーシユート現象の程度により、センサーの劣
化を診断する酸素センサーの自己診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60053600A JPS61212753A (ja) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | 酸素センサ−の自己診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60053600A JPS61212753A (ja) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | 酸素センサ−の自己診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61212753A JPS61212753A (ja) | 1986-09-20 |
| JPH053909B2 true JPH053909B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=12947369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60053600A Granted JPS61212753A (ja) | 1985-03-18 | 1985-03-18 | 酸素センサ−の自己診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61212753A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03134552A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-07 | Hitachi Ltd | 自己較正機能付検出装置 |
| WO2006022003A1 (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Figaro Engineering Inc. | 電気化学式ガスセンサの自己診断方法とガス検出装置 |
| US7090755B2 (en) | 2004-10-28 | 2006-08-15 | Figaro Engineering Inc. | Gas detecting device with self-diagnosis for electrochemical gas sensor |
| US7464585B2 (en) * | 2005-07-21 | 2008-12-16 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for sensing integrity degradation in turbine engine components |
| JP2016061625A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社デンソー | センサ制御装置 |
| WO2023026899A1 (ja) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
-
1985
- 1985-03-18 JP JP60053600A patent/JPS61212753A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61212753A (ja) | 1986-09-20 |
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