JPH0663995B2 - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
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- JPH0663995B2 JPH0663995B2 JP17263284A JP17263284A JPH0663995B2 JP H0663995 B2 JPH0663995 B2 JP H0663995B2 JP 17263284 A JP17263284 A JP 17263284A JP 17263284 A JP17263284 A JP 17263284A JP H0663995 B2 JPH0663995 B2 JP H0663995B2
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- 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
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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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
この発明は、金属酸化物半導体ガスセンサを用いたガス
検出装置の改良に関する。
検出装置の改良に関する。
ガスセンサを高温域と低温域とに交互に周期的に加熱
し、低温域におけるガスセンサの出力からCOガスを検出
するようにした装置が知られている（特公昭53−43320
号）。 ところでCOの危険性は、濃度と時間とで定まる。にもか
かわらず、ガスセンサの検出信号をCOの危険性に応じた
信号に変換する回路は知られていない。 湿度センサの出力を平均化して処理する技術が知られて
いる（特開昭58−135445号）。しかし単純に平均を用い
るだけでは、大きなメモリを必要とし、メモリへの処理
が複雑である。例えば過去20点への平均値を求めるため
には、20個のメモリを必要とし、20点以上経過するとメ
モリを順次更新して行かねばならない。更に単なる平均
では、どの程度の時間の平均を算出するのか予め決めて
置かねばならない。例えば１分毎に20点のデータを読み
取って平均化すると、20分以上前のデータは平均値に寄
与しなくなる。これを補うために、例えば過去40分間の
データを平均化することとする。すると逆に次の問題が
生じる。例えば最初の20分間ガス濃度が低く、次の20分
間はガス濃度が高いとする。40分間の平均では、20分間
の平均の場合よりも平均ガス濃度が低く現れる。
し、低温域におけるガスセンサの出力からCOガスを検出
するようにした装置が知られている（特公昭53−43320
号）。 ところでCOの危険性は、濃度と時間とで定まる。にもか
かわらず、ガスセンサの検出信号をCOの危険性に応じた
信号に変換する回路は知られていない。 湿度センサの出力を平均化して処理する技術が知られて
いる（特開昭58−135445号）。しかし単純に平均を用い
るだけでは、大きなメモリを必要とし、メモリへの処理
が複雑である。例えば過去20点への平均値を求めるため
には、20個のメモリを必要とし、20点以上経過するとメ
モリを順次更新して行かねばならない。更に単なる平均
では、どの程度の時間の平均を算出するのか予め決めて
置かねばならない。例えば１分毎に20点のデータを読み
取って平均化すると、20分以上前のデータは平均値に寄
与しなくなる。これを補うために、例えば過去40分間の
データを平均化することとする。すると逆に次の問題が
生じる。例えば最初の20分間ガス濃度が低く、次の20分
間はガス濃度が高いとする。40分間の平均では、20分間
の平均の場合よりも平均ガス濃度が低く現れる。
この発明は、 （１）１個のアップダウンカウンタでガスセンサ出力の
平均値を求められるようにし、 （２）ガス濃度が高い程、平均値も大きな値が得られる
ようにし、 （３）更にガス濃度が許容値以下の場合には、自動的に
平均値が減算されて、長時間平均値の検出を続けてもア
ップダウンカウンタが発散しないようにする、 ことを課題とする。
平均値を求められるようにし、 （２）ガス濃度が高い程、平均値も大きな値が得られる
ようにし、 （３）更にガス濃度が許容値以下の場合には、自動的に
平均値が減算されて、長時間平均値の検出を続けてもア
ップダウンカウンタが発散しないようにする、 ことを課題とする。
この発明は、金属酸化物半導体ガスセンサと、ガスセン
サの出力を所定の時間間隔でサンプリングしてデジタル
量に変換するためのADコンバータと、ガスセンサの出力
が許容値より低いときには減算し、許容値を越えるとき
には加算し、かつガスセンサ出力が大きい程、加算値を
増すようにしたアップダウンカウンタと、アップダウン
カウンタの出力に基づいて動作する検出負荷とを設けた
ガス検出装置にある。 なお実施例では、ADコンバータでガスセンサ出力をデジ
タル量に変換する際に、CO濃度の２乗に従ってADコンバ
ータの出力を増すようにしたが、これはCOの危険性がCO
濃度のべき乗で定まることに応じた１例である。実施例
はCOの検出を例に示すが、他のガスの検出にも用いるこ
とができる。 またアップダウンカウンタは、マイクロコンピュータの
一部であっても良く、ソフトウエアで実現してもよい。
ガスセンサの出力が許容値を越えるか否かは、ガスセン
サ自体の出力から判断しても良く、ADコンバータ等の後
の段階の出力から判断しても良い。
サの出力を所定の時間間隔でサンプリングしてデジタル
量に変換するためのADコンバータと、ガスセンサの出力
が許容値より低いときには減算し、許容値を越えるとき
には加算し、かつガスセンサ出力が大きい程、加算値を
増すようにしたアップダウンカウンタと、アップダウン
カウンタの出力に基づいて動作する検出負荷とを設けた
ガス検出装置にある。 なお実施例では、ADコンバータでガスセンサ出力をデジ
タル量に変換する際に、CO濃度の２乗に従ってADコンバ
ータの出力を増すようにしたが、これはCOの危険性がCO
濃度のべき乗で定まることに応じた１例である。実施例
はCOの検出を例に示すが、他のガスの検出にも用いるこ
とができる。 またアップダウンカウンタは、マイクロコンピュータの
一部であっても良く、ソフトウエアで実現してもよい。
ガスセンサの出力が許容値を越えるか否かは、ガスセン
サ自体の出力から判断しても良く、ADコンバータ等の後
の段階の出力から判断しても良い。
この発明では、ガスセンサの出力を所定の時間間隔でサ
ンプリングし、デジタル量に変換した後、ガスセンサ出
力が許容値を越えるとアップダウンカウンタを加算し、
許容値を下回ると減算する。この結果ガスセンサ出力が
連続して許容値を越えると、アップダウンカウンタの出
力は順次増加する。１回当りの加算値はガス濃度が高い
程大きいので、ガス濃度が高い程加算の速度は大きい。
一方ガスセンサ出力が連続して許容値を下回ると、アッ
プダウンカウンタの出力は徐々に減少する。ガスセンサ
出力が許容値の付近で変動している場合は、許容値を越
えると頻度と許容値を下回る頻度との差により、加算あ
るいは減算の方向が定まり、最終的なアップダウンカウ
ンタ出力が定まる。 この発明では１個のアップダウンカウンタで、ガスセン
サ出力の平均値を求めることができる。過去ｎ点のデー
タを単純に平均すると、ｎ個のメモリが必要で、データ
を取り込む毎にメモリの書換えが必要である。しかしこ
の発明では、１個のアップダウンカウンタで良い。１個
のアップダウンカウンタは、マイクロコンピュータの場
合、１個のメモリに相当する。またアップダウンカウン
タをその都度得られるデータで加算あるいは減算すれば
良く、メモリの書換えや並びに替えに相当する処理が無
い。この発明では、許容値よりも大きければアップダウ
ンカウンタを加算し、小さければ減算するので、平均化
の対象とする時間というものを考える必要が無い。例え
ば過去の古いデータでも、ガスセンサ出力が大きけれ
ば、許容値よりもガスセンサ出力が小さくなることによ
る減算が終了するまで、アップダウンカウンタに残って
いる。一方短時間でも急激にガス濃度が増加すれば、ア
ップダウンカウンタは加算されて大きな出力が生じる。
ンプリングし、デジタル量に変換した後、ガスセンサ出
力が許容値を越えるとアップダウンカウンタを加算し、
許容値を下回ると減算する。この結果ガスセンサ出力が
連続して許容値を越えると、アップダウンカウンタの出
力は順次増加する。１回当りの加算値はガス濃度が高い
程大きいので、ガス濃度が高い程加算の速度は大きい。
一方ガスセンサ出力が連続して許容値を下回ると、アッ
プダウンカウンタの出力は徐々に減少する。ガスセンサ
出力が許容値の付近で変動している場合は、許容値を越
えると頻度と許容値を下回る頻度との差により、加算あ
るいは減算の方向が定まり、最終的なアップダウンカウ
ンタ出力が定まる。 この発明では１個のアップダウンカウンタで、ガスセン
サ出力の平均値を求めることができる。過去ｎ点のデー
タを単純に平均すると、ｎ個のメモリが必要で、データ
を取り込む毎にメモリの書換えが必要である。しかしこ
の発明では、１個のアップダウンカウンタで良い。１個
のアップダウンカウンタは、マイクロコンピュータの場
合、１個のメモリに相当する。またアップダウンカウン
タをその都度得られるデータで加算あるいは減算すれば
良く、メモリの書換えや並びに替えに相当する処理が無
い。この発明では、許容値よりも大きければアップダウ
ンカウンタを加算し、小さければ減算するので、平均化
の対象とする時間というものを考える必要が無い。例え
ば過去の古いデータでも、ガスセンサ出力が大きけれ
ば、許容値よりもガスセンサ出力が小さくなることによ
る減算が終了するまで、アップダウンカウンタに残って
いる。一方短時間でも急激にガス濃度が増加すれば、ア
ップダウンカウンタは加算されて大きな出力が生じる。
以下に、COガス検出装置を例に、数値例も交えて実施例
を説明するが、これに限るものではない。また各図で
は、回路のブロック図のみを示すが、具体的な回路につ
いては、以下の説明から容易に設計し得る。 第１図において、２はタイマで、４は２段階出力の出力
可変安定化電源からなるヒータ制御電源、GSはセンサ回
路で、ヒータ６とSnO2に少量のPd触媒を添加した金属酸
化物半導体８とからなるガスセンサ10と、保護抵抗R1と
演算増幅器12と、検出信号の極性を反転させるためのイ
ンバータ14とからなる。16はべき乗回路で、ここでは２
乗回路を用いるが、指数増幅回路等でも良く、あるいは
設けなくても良い。 ADはADコンバータで、比較回路18とアンド回路20、カウ
ンタ22、DAコンバータ24とからなる。ADコンバータAD
は、少なくとも２ビット、ここでは７ビットのものを用
いる。なおべき乗回路16はADコンバータADに内蔵させる
こともでき、そのためには、例えばDAコンバータ24と比
較回路18の間に平方根回路を接続すれば良い。またカウ
ンタ22のストローブ入力Enは、例えば150秒周期の信号T
1のオフからオンへの変化時にカウンタ22をリセット
し、以後オンの間にカウントさせ、オフの間は出力をホ
ールドさせるものである。 26は、例えば８ビットのアップダウンカウンタで、ADコ
ンバータADの出力を積算する。アップダウンカウンタ26
は、加減算回路28と、シフトレジスタ30と、タイマ２か
らのサンプリング信号T2、T3を遅延させる遅延素子32、
34と単安定マルチバイブレータ36、38とインバータ40
と、オア回路42とからなる。アップダウンカウンタ26
は、加減算回路28の出力Ｆをシフトレジスタ30を介し
て、被加算入力Ａにフィードバックし、サンプリング信
号T2によりADコンバータADの出力を加算し、次のサンプ
リング信号T3により、１デジット減算するものである。
アップダウンカウンタ26には種々の変形が可能で、シフ
トレジスタ30は加減算回路28に内蔵させることもでき、
遅延素子32、34や単安定マルチバイブレータ36、38等
は、タイマ２に内蔵させることもできる。また加減算回
路28には、図示しないオーバーフロー防止回路を設け、
演算値が負になったり、オーバーフローしたりすること
を防止するようにする。この点については、後述の変形
例についても同様である。 次に44はデコーダで、オア回路46の信号により動作が可
能となり、アップダウンカウンタ26の出力で、検出負荷
としての換気扇48、LED50、ブザー52、燃料遮断用の電
磁弁54を動作させるものである。なお加減算回路28の出
力側に、図示しない表示回路を設け、CO濃度の積算値を
直接表示するようにしても良い。 以下に、この装置の動作を第３図の波形図を基に説明す
る。 タイマ２は例えば150秒周期で動作し、最初の60秒間ヒ
ートクリーニング信号THを発して、センサ10を例えば30
0℃に加熱する。つぎの90秒間はセンサ10は例えば80℃
に保たれ、この温度ではセンサ10の電気伝導度σｓはCO
濃度PCOに比例する。電気伝導度σｓは演算増幅器12に
より電気信号に変換され、インバータ14により極性をと
とのえた後、べき乗されて、CO濃度の２乗に比例した出
力となる。 ADコンバータADは、例えば１周期の終了直前にタイマ２
の信号T1により、150秒周期の間隔でべき乗回路16の出
力を、デジタル量に変換する。変換の基準としては、例
えばCO濃度が０〜50ppmで出力０、50ppm強で出力１、70
ppm強で出力が２、以下CO濃度の２乗に従って出力が増
し、500ppm強では出力が100、となるようにする。 アップダウンカウンタ26では、タイマ２の信号T3でADコ
ンバータADの出力を加算し、次の信号T2で、適宜の数、
例えば１だけ、減算する。１周期当りのアップダウンカ
ウンタ26への入力は、CO濃度が50ppm以下では−１、50
〜70ppmでは０、70ppm強では１、500ppm強では99とな
る。このようにして、70ppmレベルをスレッシュホール
ドとし、CO濃度の２乗を積算する。COの人体への影響
は、濃度のべき乗と時間との積で定まり、かつアップダ
ウンカウンタ26の出力はCOの危険性に対応したものとな
る。 アップダウンカウンタ26の出力はデコーダ44に送られ、
アップダウンカウンタ26の出力が16以上で換気扇48とLE
D50とが動作し、出力が96以上でブザー52が動作し、出
力が192以上で燃料遮断用の電磁弁54が動作する。これ
らの検出負荷の動作によりCO濃度が例えば50ppm以下に
低下すると、オア回路46の出力が０となり、デコーダ44
の出力も０となる。即ちオア回路46は、検出後のCO濃度
の低下を検出するもので、その検出レベルは必要に応じ
種々変形できる。しかし一旦CO濃度が低下した後、短期
間で再びCOが発生すると、アップダウンカウンタ26には
以前の信号が記憶されているので、再び検出負荷が動作
する。この実施例の装置では、COの瞬間値が200ppm以上
で換気扇48としLED50とが動作し、500ppm以上でブザー5
2が鳴動し、700ppm以上で電磁弁54が動作する。一方、C
O濃度の平均値が70ppm以上であればアップダウンカウン
タ26の出力が増大して検出がなされるので、CO濃度の平
均値は70ppm以下に保たれる。 ここで実施例の装置の各パラメータの意味について補足
する。アップダウンカウンタ26への加算のスレッシュホ
ールドレベル、ここではCO70ppmは、CO濃度の長時間平
均、例えば８時間当りの平均への許容レベルの上限を意
味する。この実施例ではCO濃度が70ppm以上である時
に、アップダウンカウンタ26は信号T2により２デジット
加算され、信号T3により１デジット減算される。従って
アップダウンカウンタ26への加算のスレッシュホールド
レベルは、実際には70ppmである。そしてCO濃度の平均
値が長時間70ppmを上まわれば、アップダウンカウンタ2
6の出力は増大して検出が行われる。このように加算の
スレッシュホールドレベルは、CO濃度の長時間平均への
許容レベルを意味し、その好ましい変形範囲は20〜120p
pm、より好ましくは30〜100ppmである。 次に、この実施例では換気扇48、発光ダイオード50、ブ
ザー52、電磁弁54などの各種の検出負荷を用いている。
このうちで、仮にブザー52を最も中心的な検出負荷とす
ると、ブザー52の鳴動条件はCO濃度の、サンプリング間
隔程度の期間持続するCOへの瞬時値の許容レベルにより
定まる。即ち、１回でもCO濃度が瞬時値の許容レベルを
越えると、それ以前のCO濃度が０であっても検出が行わ
れるように、ブザー52の鳴動条件を定めるのである。こ
こではこの条件をCO500ppmとしたが、好ましい変形範囲
は300〜1000ppm、より好ましくは400〜700ppmである。 CO濃度の長時間平均値への許容レベルと、瞬時値への許
容レベルとにより、アップダウンカウンタ26への加算の
スレッシュホールドレベルとブザー52の鳴動条件が定ま
る。この２つはCO検出への２つの極端なケースを想定し
たものである。この中間の条件での、検出動作を決定す
るものは、ADコンバータADとCO濃度との関数関係であ
る。この実施例ではべき乗回路16を用い、CO濃度の２乗
をADコンバータADの出力とした。これはCO濃度の危険性
に応じて、ADコンバータADの出力が得られるようにする
ことを意味する。実際にはCOの危険性は、その濃度のべ
き乗により、あるいは濃度とともに指数的に増大する。
そこでADコンバータADの出力をCOの危険性に対応したも
のとしておくことにより、前述の極端なケースの中間で
の検出を、人体等への危険性に対応させて行うのであ
る。 なおここで、第１図のアップダウンカウンタ26をさらに
簡単化したものを第２図に示す。ここではアップダウン
カウンタ326を用い、そのアップ入力にADコンバータAD
のアンド回路20の出力を接続し、ダウン入力に信号T3を
加える。このアップダウンカウンタ326の機能は、第１
図のものと同一である。
を説明するが、これに限るものではない。また各図で
は、回路のブロック図のみを示すが、具体的な回路につ
いては、以下の説明から容易に設計し得る。 第１図において、２はタイマで、４は２段階出力の出力
可変安定化電源からなるヒータ制御電源、GSはセンサ回
路で、ヒータ６とSnO2に少量のPd触媒を添加した金属酸
化物半導体８とからなるガスセンサ10と、保護抵抗R1と
演算増幅器12と、検出信号の極性を反転させるためのイ
ンバータ14とからなる。16はべき乗回路で、ここでは２
乗回路を用いるが、指数増幅回路等でも良く、あるいは
設けなくても良い。 ADはADコンバータで、比較回路18とアンド回路20、カウ
ンタ22、DAコンバータ24とからなる。ADコンバータAD
は、少なくとも２ビット、ここでは７ビットのものを用
いる。なおべき乗回路16はADコンバータADに内蔵させる
こともでき、そのためには、例えばDAコンバータ24と比
較回路18の間に平方根回路を接続すれば良い。またカウ
ンタ22のストローブ入力Enは、例えば150秒周期の信号T
1のオフからオンへの変化時にカウンタ22をリセット
し、以後オンの間にカウントさせ、オフの間は出力をホ
ールドさせるものである。 26は、例えば８ビットのアップダウンカウンタで、ADコ
ンバータADの出力を積算する。アップダウンカウンタ26
は、加減算回路28と、シフトレジスタ30と、タイマ２か
らのサンプリング信号T2、T3を遅延させる遅延素子32、
34と単安定マルチバイブレータ36、38とインバータ40
と、オア回路42とからなる。アップダウンカウンタ26
は、加減算回路28の出力Ｆをシフトレジスタ30を介し
て、被加算入力Ａにフィードバックし、サンプリング信
号T2によりADコンバータADの出力を加算し、次のサンプ
リング信号T3により、１デジット減算するものである。
アップダウンカウンタ26には種々の変形が可能で、シフ
トレジスタ30は加減算回路28に内蔵させることもでき、
遅延素子32、34や単安定マルチバイブレータ36、38等
は、タイマ２に内蔵させることもできる。また加減算回
路28には、図示しないオーバーフロー防止回路を設け、
演算値が負になったり、オーバーフローしたりすること
を防止するようにする。この点については、後述の変形
例についても同様である。 次に44はデコーダで、オア回路46の信号により動作が可
能となり、アップダウンカウンタ26の出力で、検出負荷
としての換気扇48、LED50、ブザー52、燃料遮断用の電
磁弁54を動作させるものである。なお加減算回路28の出
力側に、図示しない表示回路を設け、CO濃度の積算値を
直接表示するようにしても良い。 以下に、この装置の動作を第３図の波形図を基に説明す
る。 タイマ２は例えば150秒周期で動作し、最初の60秒間ヒ
ートクリーニング信号THを発して、センサ10を例えば30
0℃に加熱する。つぎの90秒間はセンサ10は例えば80℃
に保たれ、この温度ではセンサ10の電気伝導度σｓはCO
濃度PCOに比例する。電気伝導度σｓは演算増幅器12に
より電気信号に変換され、インバータ14により極性をと
とのえた後、べき乗されて、CO濃度の２乗に比例した出
力となる。 ADコンバータADは、例えば１周期の終了直前にタイマ２
の信号T1により、150秒周期の間隔でべき乗回路16の出
力を、デジタル量に変換する。変換の基準としては、例
えばCO濃度が０〜50ppmで出力０、50ppm強で出力１、70
ppm強で出力が２、以下CO濃度の２乗に従って出力が増
し、500ppm強では出力が100、となるようにする。 アップダウンカウンタ26では、タイマ２の信号T3でADコ
ンバータADの出力を加算し、次の信号T2で、適宜の数、
例えば１だけ、減算する。１周期当りのアップダウンカ
ウンタ26への入力は、CO濃度が50ppm以下では−１、50
〜70ppmでは０、70ppm強では１、500ppm強では99とな
る。このようにして、70ppmレベルをスレッシュホール
ドとし、CO濃度の２乗を積算する。COの人体への影響
は、濃度のべき乗と時間との積で定まり、かつアップダ
ウンカウンタ26の出力はCOの危険性に対応したものとな
る。 アップダウンカウンタ26の出力はデコーダ44に送られ、
アップダウンカウンタ26の出力が16以上で換気扇48とLE
D50とが動作し、出力が96以上でブザー52が動作し、出
力が192以上で燃料遮断用の電磁弁54が動作する。これ
らの検出負荷の動作によりCO濃度が例えば50ppm以下に
低下すると、オア回路46の出力が０となり、デコーダ44
の出力も０となる。即ちオア回路46は、検出後のCO濃度
の低下を検出するもので、その検出レベルは必要に応じ
種々変形できる。しかし一旦CO濃度が低下した後、短期
間で再びCOが発生すると、アップダウンカウンタ26には
以前の信号が記憶されているので、再び検出負荷が動作
する。この実施例の装置では、COの瞬間値が200ppm以上
で換気扇48としLED50とが動作し、500ppm以上でブザー5
2が鳴動し、700ppm以上で電磁弁54が動作する。一方、C
O濃度の平均値が70ppm以上であればアップダウンカウン
タ26の出力が増大して検出がなされるので、CO濃度の平
均値は70ppm以下に保たれる。 ここで実施例の装置の各パラメータの意味について補足
する。アップダウンカウンタ26への加算のスレッシュホ
ールドレベル、ここではCO70ppmは、CO濃度の長時間平
均、例えば８時間当りの平均への許容レベルの上限を意
味する。この実施例ではCO濃度が70ppm以上である時
に、アップダウンカウンタ26は信号T2により２デジット
加算され、信号T3により１デジット減算される。従って
アップダウンカウンタ26への加算のスレッシュホールド
レベルは、実際には70ppmである。そしてCO濃度の平均
値が長時間70ppmを上まわれば、アップダウンカウンタ2
6の出力は増大して検出が行われる。このように加算の
スレッシュホールドレベルは、CO濃度の長時間平均への
許容レベルを意味し、その好ましい変形範囲は20〜120p
pm、より好ましくは30〜100ppmである。 次に、この実施例では換気扇48、発光ダイオード50、ブ
ザー52、電磁弁54などの各種の検出負荷を用いている。
このうちで、仮にブザー52を最も中心的な検出負荷とす
ると、ブザー52の鳴動条件はCO濃度の、サンプリング間
隔程度の期間持続するCOへの瞬時値の許容レベルにより
定まる。即ち、１回でもCO濃度が瞬時値の許容レベルを
越えると、それ以前のCO濃度が０であっても検出が行わ
れるように、ブザー52の鳴動条件を定めるのである。こ
こではこの条件をCO500ppmとしたが、好ましい変形範囲
は300〜1000ppm、より好ましくは400〜700ppmである。 CO濃度の長時間平均値への許容レベルと、瞬時値への許
容レベルとにより、アップダウンカウンタ26への加算の
スレッシュホールドレベルとブザー52の鳴動条件が定ま
る。この２つはCO検出への２つの極端なケースを想定し
たものである。この中間の条件での、検出動作を決定す
るものは、ADコンバータADとCO濃度との関数関係であ
る。この実施例ではべき乗回路16を用い、CO濃度の２乗
をADコンバータADの出力とした。これはCO濃度の危険性
に応じて、ADコンバータADの出力が得られるようにする
ことを意味する。実際にはCOの危険性は、その濃度のべ
き乗により、あるいは濃度とともに指数的に増大する。
そこでADコンバータADの出力をCOの危険性に対応したも
のとしておくことにより、前述の極端なケースの中間で
の検出を、人体等への危険性に対応させて行うのであ
る。 なおここで、第１図のアップダウンカウンタ26をさらに
簡単化したものを第２図に示す。ここではアップダウン
カウンタ326を用い、そのアップ入力にADコンバータAD
のアンド回路20の出力を接続し、ダウン入力に信号T3を
加える。このアップダウンカウンタ326の機能は、第１
図のものと同一である。
この発明では、１個のアップダウンカウンタでガスセン
サ出力の平均値を求めることができ、平均値の算出に必
要なメモリやIC等の数が減少する。またガス濃度が高い
程、平均値も大きな値が得られる。更にガス濃度が許容
値以下の場合には自動的に平均値が減算され、長時間平
均値の検出を続けても、ガス濃度が許容値以下であれば
アップダウンカウンタが発散することがない。
サ出力の平均値を求めることができ、平均値の算出に必
要なメモリやIC等の数が減少する。またガス濃度が高い
程、平均値も大きな値が得られる。更にガス濃度が許容
値以下の場合には自動的に平均値が減算され、長時間平
均値の検出を続けても、ガス濃度が許容値以下であれば
アップダウンカウンタが発散することがない。
第１図は、実施例の電気回路のブロック図、第２図は変
形例の回路の要部ブロック図である。第３図は、第１図
の実施例の動作をあらわす波形図である。 図において、 ２……タイマ ４……ヒータ制御電源 GS……センサ回路 10……ガスセンサ 16……べき乗回路 AD……ADコンバータ 26、326……アップダウンカウンタ
形例の回路の要部ブロック図である。第３図は、第１図
の実施例の動作をあらわす波形図である。 図において、 ２……タイマ ４……ヒータ制御電源 GS……センサ回路 10……ガスセンサ 16……べき乗回路 AD……ADコンバータ 26、326……アップダウンカウンタ
Claims (3)
- 【請求項１】金属酸化物半導体ガスセンサと、 ガスセンサの出力を所定の時間間隔でサンプリングして
デジダル量に変換するためのADコンバータと、 ガスセンサの出力が許容値より低いときには減算し、許
容値を越えるときには加算し、かつガスセンサ出力が大
きい程、加算値を増すようにしたアップダウンカウンタ
と、 アップダウンカウンタの出力に基づいて動作する検出負
荷とを設けたガス検出装置。 - 【請求項２】前記のガスセンサをCO検出用のガスセンサ
とし、 前記のアップダウンカウンタの出力でCO濃度の積算値を
検出するようにしたことを特徴とする、特許請求の範囲
第１項記載のガス検出装置。 - 【請求項３】前記のアップダウンカウンタでは、ガスセ
ンサ出力のほぼべき乗に従って加算値を増すようにした
ことを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載のガス検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17263284A JPH0663995B2 (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17263284A JPH0663995B2 (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ガス検出装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30230891A Division JPH0785066B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | ガス検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150050A JPS6150050A (ja) | 1986-03-12 |
| JPH0663995B2 true JPH0663995B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=15945474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17263284A Expired - Fee Related JPH0663995B2 (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663995B2 (ja) |
-
1984
- 1984-08-20 JP JP17263284A patent/JPH0663995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150050A (ja) | 1986-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |