JPH071203B2 - 赤外線検出装置 - Google Patents
赤外線検出装置Info
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- JPH071203B2 JPH071203B2 JP32764589A JP32764589A JPH071203B2 JP H071203 B2 JPH071203 B2 JP H071203B2 JP 32764589 A JP32764589 A JP 32764589A JP 32764589 A JP32764589 A JP 32764589A JP H071203 B2 JPH071203 B2 JP H071203B2
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は赤外線の量を検出し、或るいはその透過量によ
りガス濃度や温度を検出する為の赤外線検出装置に関す
る。
りガス濃度や温度を検出する為の赤外線検出装置に関す
る。
（ロ）従来の技術 赤外線検出装置は非接触で物体の温度を測定する温度計
や、ガスに吸収されずに到達する赤外線の量を検出する
ことによりガス温度を測定するガス濃度計等に用いられ
ており、赤外線の検出に用いられる素子は一般的に微分
入力形で、焦電素子はその代表的なものである。
や、ガスに吸収されずに到達する赤外線の量を検出する
ことによりガス温度を測定するガス濃度計等に用いられ
ており、赤外線の検出に用いられる素子は一般的に微分
入力形で、焦電素子はその代表的なものである。
従来の赤外線検出器100を第５図に示す。検出器100は焦
電素子から成る赤外線検出部Ｓ、切欠部101を有しモー
タ102によって回転される金属円板103から成るチョッパ
104、金属円板103の位置検出器105とから構成されてお
り、赤外線量に応じた出力を、金属円板103が入射赤外
線Ｕを断続するのと同じ周波数の交流信号として発生す
るものである。
電素子から成る赤外線検出部Ｓ、切欠部101を有しモー
タ102によって回転される金属円板103から成るチョッパ
104、金属円板103の位置検出器105とから構成されてお
り、赤外線量に応じた出力を、金属円板103が入射赤外
線Ｕを断続するのと同じ周波数の交流信号として発生す
るものである。
また、近年第１図に示す如き所謂モジュレーションタイ
プの焦電形赤外線検出器１も開発されている。検出器１
はシールドボックス２内に前述の赤外線検出部Ｓを収納
し、シールドボックス２に形成した図示しない透孔に対
応する位置に圧電バイモルフ振動子３によって駆動され
るスリット部材４から成るチョッパＣを設け、更にそれ
に対応する位置に透孔５を形成したケース６にて全体を
カバーして構成されている。スリット部材４は第２図に
示す如くスリットを形成した２枚の板を重合関係に取り
付けて構成され、チョッパＣに入力される駆動電圧の周
波数と同じ周波数で圧電バイモルフ振動子３が振動する
ことによりスリットを開閉し、透孔５より入射して赤外
線検出部Ｓに到達する赤外線Ｕを断続して、赤外線量に
応じた出力をチョッパＣの入力周波数と同じ周波数の交
流信号として発生する。
プの焦電形赤外線検出器１も開発されている。検出器１
はシールドボックス２内に前述の赤外線検出部Ｓを収納
し、シールドボックス２に形成した図示しない透孔に対
応する位置に圧電バイモルフ振動子３によって駆動され
るスリット部材４から成るチョッパＣを設け、更にそれ
に対応する位置に透孔５を形成したケース６にて全体を
カバーして構成されている。スリット部材４は第２図に
示す如くスリットを形成した２枚の板を重合関係に取り
付けて構成され、チョッパＣに入力される駆動電圧の周
波数と同じ周波数で圧電バイモルフ振動子３が振動する
ことによりスリットを開閉し、透孔５より入射して赤外
線検出部Ｓに到達する赤外線Ｕを断続して、赤外線量に
応じた出力をチョッパＣの入力周波数と同じ周波数の交
流信号として発生する。
（ハ）発明が解決しようとする課題 第６図は例えば二酸化炭素ガス検出器として用いた場合
の検出用電気回路のブロック図を示す。モジュレーショ
ンタイプの焦電形赤外線検出器１の赤外線検出部Ｓは１
乃至10HZの赤外線入力に対して良好な感度を有するの
で、駆動回路７により、例えば4HZの駆動電圧をチョッ
パＣに印加する。これによって4HZの断続した赤外線が
赤外線検出部Ｓに入射する。
の検出用電気回路のブロック図を示す。モジュレーショ
ンタイプの焦電形赤外線検出器１の赤外線検出部Ｓは１
乃至10HZの赤外線入力に対して良好な感度を有するの
で、駆動回路７により、例えば4HZの駆動電圧をチョッ
パＣに印加する。これによって4HZの断続した赤外線が
赤外線検出部Ｓに入射する。
赤外線検出部Ｓの出力はチョッパＣの入力電圧の周波数
と同じ4HZの周波数であるが、値が微小であり、また、
直流成分と混っていることから交流増幅器８により交流
成分のみ増幅する。９はノイズ除去用のフィルター、10
はチョッパＣを駆動する為の駆動回路７用の発振器であ
る。11は電源12に接続された赤外線源である。ここから
発せられて赤外線検出部Ｓに到達する赤外線量はその間
のガスに吸収されるため赤外線検出部Ｓの出力はガス濃
度によって変化することになる。
と同じ4HZの周波数であるが、値が微小であり、また、
直流成分と混っていることから交流増幅器８により交流
成分のみ増幅する。９はノイズ除去用のフィルター、10
はチョッパＣを駆動する為の駆動回路７用の発振器であ
る。11は電源12に接続された赤外線源である。ここから
発せられて赤外線検出部Ｓに到達する赤外線量はその間
のガスに吸収されるため赤外線検出部Ｓの出力はガス濃
度によって変化することになる。
ここで、赤外線検出部Ｓの出力は交流信号であるため、
A/Dコンバータや直線化回路に入力できない。そのため
全波整流回路13および平滑回路14にて直流信号に変えて
ガス濃度に基づく出力を得ている。
A/Dコンバータや直線化回路に入力できない。そのため
全波整流回路13および平滑回路14にて直流信号に変えて
ガス濃度に基づく出力を得ている。
しかし乍ら、赤外線検出部Ｓの出力信号周波数が4HZと
低いため平滑回路14において大容量のコンデンサを設定
しないとリップル成分により、分解能の低下やガス濃度
表示値のゆらぎの原因となる。そのため検出器としての
応答性が遅くなり、一般に95％応答で60秒程度となって
しまう。そのため、環境条件を一定のガス濃度に制御す
る装置に用いた場合、オーバーシュートが大きくなる問
題があった。
低いため平滑回路14において大容量のコンデンサを設定
しないとリップル成分により、分解能の低下やガス濃度
表示値のゆらぎの原因となる。そのため検出器としての
応答性が遅くなり、一般に95％応答で60秒程度となって
しまう。そのため、環境条件を一定のガス濃度に制御す
る装置に用いた場合、オーバーシュートが大きくなる問
題があった。
本発明は、係る課題を解決することを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、チョッパによって赤外線を断続的に赤外線検
出部に照射して交流出力を得る赤外線検出装置に於て、
前記赤外線量によって変化する前記交流出力を全波整流
回路で全波整流し、この全波整流された出力電圧の波形
を比較できる点においてこの出力を取り込むA/Dコンバ
ータを前記チョッパと演算装置で同期させたものであ
る。
出部に照射して交流出力を得る赤外線検出装置に於て、
前記赤外線量によって変化する前記交流出力を全波整流
回路で全波整流し、この全波整流された出力電圧の波形
を比較できる点においてこの出力を取り込むA/Dコンバ
ータを前記チョッパと演算装置で同期させたものであ
る。
（ホ）作用 本発明によれば出力電圧にリップル分が多く含まれてい
ても分解能を低下させずに安定な検出ができる。更に、
平滑回路が不要となり応答性が極めてよくなる。
ても分解能を低下させずに安定な検出ができる。更に、
平滑回路が不要となり応答性が極めてよくなる。
（ヘ）実施例 次に本発明の実施例を図面により説明する。第３図は本
発明の赤外線検出装置を例えば二酸化炭素ガス検出装置
として用いた場合の電気回路のブロック図を示す。尚、
図中従来例と同一符号のものは同一であり、検出器部分
は第１図の如き所謂モジュレーションタイプの焦電形赤
外線検出器１を用いるものとする。16はマイクロコンピ
ュタであり、プログラムのソフトウエアによってチョッ
パＣを駆動するための所定の周波数電圧を発生し、駆動
回路７に入力する。また、17はA/Dコンバータであり、
マイクロコンピュータ16によって制御されるタイミング
にて全波整流回路13の出力信号を取り込む様構成されて
いる。
発明の赤外線検出装置を例えば二酸化炭素ガス検出装置
として用いた場合の電気回路のブロック図を示す。尚、
図中従来例と同一符号のものは同一であり、検出器部分
は第１図の如き所謂モジュレーションタイプの焦電形赤
外線検出器１を用いるものとする。16はマイクロコンピ
ュタであり、プログラムのソフトウエアによってチョッ
パＣを駆動するための所定の周波数電圧を発生し、駆動
回路７に入力する。また、17はA/Dコンバータであり、
マイクロコンピュータ16によって制御されるタイミング
にて全波整流回路13の出力信号を取り込む様構成されて
いる。
第４図に示すタイミングチャートはチョッパＣの入力電
圧と、全波整流回路13の出力電圧及びA/Dコンバータ17
の変換タイミングを決めるスタート信号を示している。
マイクロコンピュータ16はチョッパＣに例えば4HZの周
波数で駆動電圧を発生すると共に、これの1/2の周期でA
/Dコンバータ17へスタート信号を発生する。A/Dコンバ
ータ17はこのタイミングにより全波整流回路13の出力電
圧を取り込み、A/D変換を実行し、二酸化炭素ガス濃度
をデジタル値としてマイクロコンピュータ16に出力す
る。マイクロコンピュータ16はこのデータに基づいてガ
ス濃度の表示や制御を実行する。
圧と、全波整流回路13の出力電圧及びA/Dコンバータ17
の変換タイミングを決めるスタート信号を示している。
マイクロコンピュータ16はチョッパＣに例えば4HZの周
波数で駆動電圧を発生すると共に、これの1/2の周期でA
/Dコンバータ17へスタート信号を発生する。A/Dコンバ
ータ17はこのタイミングにより全波整流回路13の出力電
圧を取り込み、A/D変換を実行し、二酸化炭素ガス濃度
をデジタル値としてマイクロコンピュータ16に出力す
る。マイクロコンピュータ16はこのデータに基づいてガ
ス濃度の表示や制御を実行する。
この構成によって第４図の如くA/Dコンバータ17は毎回
リップルの同じ位置で動作することになり、この値を比
較することになるので平滑回路が不要となる。また、リ
ップルによる分解能の低下や、表示のゆらぎが原理的に
無視できる様になる。特に、A/Dコンバータ17が全波整
流回路13の出力を取り込むタイミングは同じマイクロコ
ンピュータ16によって作られるので同期のずれがなく、
高精度となる。
リップルの同じ位置で動作することになり、この値を比
較することになるので平滑回路が不要となる。また、リ
ップルによる分解能の低下や、表示のゆらぎが原理的に
無視できる様になる。特に、A/Dコンバータ17が全波整
流回路13の出力を取り込むタイミングは同じマイクロコ
ンピュータ16によって作られるので同期のずれがなく、
高精度となる。
ここで、A/Dコンバータ17のスタート信号はチョッパＣ
の駆動周期と必ずしも同じである必要はなく、赤外線量
で変化する交流波形の中の比較できる同一の点を決めら
れれば良く、実施例の如くそれの1/2の周期或るいはそ
れの整数倍の周期であっても差し支えない。また、実施
例の如く全波整流する場合は90度を挟んだ同位相の位置
において異なる波を比較しても良い。更に、実施例は二
酸化炭素ガス濃度の検出に本発明を適用したが、それに
限られず、他のガス或るいは温度の検出等に適用しても
良い。
の駆動周期と必ずしも同じである必要はなく、赤外線量
で変化する交流波形の中の比較できる同一の点を決めら
れれば良く、実施例の如くそれの1/2の周期或るいはそ
れの整数倍の周期であっても差し支えない。また、実施
例の如く全波整流する場合は90度を挟んだ同位相の位置
において異なる波を比較しても良い。更に、実施例は二
酸化炭素ガス濃度の検出に本発明を適用したが、それに
限られず、他のガス或るいは温度の検出等に適用しても
良い。
（ト）発明の効果 本発明の赤外線検出装置によれば分解能を低下させるこ
となく、全波整流された同じ位置の点の出力電圧を検出
でき、安定した赤外線の検出が可能となり、それによっ
て表示のゆらぎや分解能の低下を防止できる。特に、平
滑回路が不要となるので応答性が極めて向上する等優れ
た効果を奏する。
となく、全波整流された同じ位置の点の出力電圧を検出
でき、安定した赤外線の検出が可能となり、それによっ
て表示のゆらぎや分解能の低下を防止できる。特に、平
滑回路が不要となるので応答性が極めて向上する等優れ
た効果を奏する。
第１図から第４図は本発明の実施例を示し、第１図はモ
ジュレーションタイプの焦電形赤外線検出器の分解斜視
図、第２図はスリット部材の斜視図、第３図は電気回路
のブロック図、第４図はチョッパの入力電圧と、全波整
流回路の出力電圧及びA/Dコンバータの変換スタート信
号を示すタイミングチャートであり、第５図は従来の赤
外線検出器の斜視図、第６図は同電気回路である。 １……赤外線検出器、13……全波整流回路、16……マイ
クロコンピュータ、17……A/Dコンバータ、Ｃ……チョ
ッパ、Ｓ……赤外線検出部。
ジュレーションタイプの焦電形赤外線検出器の分解斜視
図、第２図はスリット部材の斜視図、第３図は電気回路
のブロック図、第４図はチョッパの入力電圧と、全波整
流回路の出力電圧及びA/Dコンバータの変換スタート信
号を示すタイミングチャートであり、第５図は従来の赤
外線検出器の斜視図、第６図は同電気回路である。 １……赤外線検出器、13……全波整流回路、16……マイ
クロコンピュータ、17……A/Dコンバータ、Ｃ……チョ
ッパ、Ｓ……赤外線検出部。
Claims (1)
- 【請求項１】チョッパによって赤外線を断続的に赤外線
検出部に照射して交流出力を得る赤外線検出装置に於
て、前記赤外線量によって変化する前記交流出力を全波
整流回路で全波整流し、この全波整流された出力電圧の
波形を比較できる点においてこの出力を取り込むA/Dコ
ンバータを前記チョッパと演算装置で同期させたことを
特徴とする赤外線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32764589A JPH071203B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32764589A JPH071203B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 赤外線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186722A JPH03186722A (ja) | 1991-08-14 |
| JPH071203B2 true JPH071203B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=18201369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32764589A Expired - Fee Related JPH071203B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071203B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9000917A (pt) * | 1989-03-01 | 1991-02-13 | Mitsui Toatsu Chemicals | Processo para preparar uma resina transparente de elevada dureza,processo para preparar um monomero,material de envidracamento,cobertura protetora,lente otica,material de revestimento duro e processo para preparar uma camada de revestimento duro |
| JP5661957B1 (ja) | 2014-01-22 | 2015-01-28 | オリジン電気株式会社 | カルボン酸ガス濃度の推定方法及び半田付け装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944197A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-04-25 | ||
| JPS6093927A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電型カメラ装置 |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP32764589A patent/JPH071203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03186722A (ja) | 1991-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |