JPH0755761A - 酸素センサの寿命診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸素センサが安定か否かを測定し、酸素濃度
測定装置の使用可能状態を使用者に知らせることのでき
る駆動装置を提供する。 【構成】 酸素イオン伝導性固体電解質からなる限界電
流式酸素センサの起動処理を行う駆動装置は、（ａ）前
記酸素センサの出力値を所定の間隔で検出する手段と、
（ｂ）前記酸素センサの出力値と所定時間前の出力値と
の差の絶対値を計算する手段と、（ｃ）前記差の絶対値
と所定値とを比較する手段と、（ｄ）前記差の絶対値が
前記所定値より小さいときにカウントする手段と、
（ｅ）前記カウントの値が目的値に達すると、前記起動
処理を終了する手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質による限界
電流式酸素センサの寿命を診断する装置に関し、詳しく
は、センサの性能を低下させることなく、酸素濃度を連
続測定できる酸素センサの寿命診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、固体電解質による限界電流式酸素センサ（以下は酸
素センサと呼ぶ）は、酸欠警報機や工業用の酸素計等を
中心に使われている。しかし、この酸素センサの寿命は
その周りの装置の寿命に比べて短く、また使用環境によ
っては寿命のばらつきがあるため、使用環境を考慮した
センサの定期交換が行われてきた。

【０００３】このセンサの寿命は、固体電解質のイオン
伝導度の低下や、電極能の低下によって生じるが、これ
は図５に示すように限界電流を与える電圧範囲の下限が
センサに印加している基準電圧にほぼ一致したときに達
したと見られる。

【０００４】このセンサの寿命を装置で診断する方法と
して、センサの初期出力特性で限界電流を与える電圧の
範囲から２点の電圧を選らんて交互に印化し、その２点
の電圧で出力電流の差から劣化状態を診断する手法（特
開昭６０−２１８０５８号、特開平１−２６２４６０
号）、センサの起動時の特性から診断する手法（特開昭
６１−２１２７５３号）、２つのセンサ又は１つのセン
サに納められた２つの検知部から診断する手法（特開昭
６１−２１２７５３号、特開平４−２６４２５０号）な
どが知られている。

【０００５】特開昭６０−２１８０５８号、特開平１−
２６２４６０号で開示されている固定の２点の電圧の交
互切り替え、または固定の２点間の掃引による出力電流
の差から劣化状態を診断する手法では、出力電流のシュ
ーティングの発生や出力電流の変動から診断時に装置の
本来の機能を停止させる必要が生じるという問題と、出
力電流差から判断するため２点間の電圧差をある程度大
きく取る必要があり、本来の寿命より短い時間で寿命と
診断される問題がある。

【０００６】特開昭６１−２１２７５３号で開示されて
いるセンサの起動時の特性から診断する手法では、長期
間連続作動させるものへの適用ができない問題と、劣化
程度が同じでも停止から再起動までの時間間隔により起
動の特性が変化するという問題と、湿度の影響で起動特
性が変化するという問題がある。

【０００７】特開昭６１−２１２７５３号で開示されて
いる２つのセンサでの手法では、基準となる正常なセン
サが必要となり、また過渡状態出の診断となるため簡易
にできない問題と、装置に組み込むことができない問題
と、診断時に装置の本来の機能を停止させる必要が生じ
る問題がある。

【０００８】特開平４−２６４２５０号で開示されてい
る１つのセンサに納められた２つの検知部から診断する
手法では、寿命診断のために設けた検出部は、その目的
から限界電流値を高くする必要が生じ、実質的な寿命が
かなり短くなってしまうという問題がある。

【０００９】したがって、本発明の目的は、上記問題を
解決し、酸素センサ素子の性能を低下させることなく、
酸欠警報機や工業用の酸素計等において、連続運転を妨
げずに、センサの本来の寿命を判断できる装置を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、被検ガス中の酸素濃度が安定し、
センサの出力電流が安定しているときに、センサに印加
する直流電圧を５ｍＶ／秒以下の速度で掃引することに
より、電圧掃引によるセンサの出力電流への影響が無視
できる程度小さくなり、また酸素センサの出力電流値が
酸素濃度に換算して０．１％〜０．２％低下する電圧
を、限界電流を与える下限の電圧（臨界電圧とも呼ぶ）
とし、普段酸素センサに印加している基準電圧とこの臨
界電圧とを比較することで、酸素センサの寿命を診断す
ることにより、装置本来の機能を阻害することなくセン
サの寿命を診断できることを発見し、本発明を完成させ
た。

【００１１】すなわち、本発明の酸素イオン伝導性固体
電解質からなる限界電流式酸素センサの寿命を診断する
装は、（ａ）基準電圧値から１００μＶ／秒〜５ｍＶ／
秒の速度で減少し、次いで前記基準電圧値に戻るパター
ンの電圧を前記酸素センサに印加する手段と、（ｂ）酸
素センサの出力値から臨界電圧を求める手段と、（ｃ）
被検ガス中の酸素濃度の変化による出力値の変動が所定
の範囲内にあるときのみ、前記臨界電圧を前記基準電圧
と比較する手段と、（ｄ）前記基準電圧値と前記臨界電
圧との差が所定の範囲以内になったときに、寿命と診断
する手段と、を具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用及び実施例】本発明の限界電流式酸素センサの寿
命診断装置の一実施例を図１の構成ブロック図と、図
２、３の処理フローチャートを参照して説明する。本実
施例の寿命診断装置は、順番に接続された直流電圧源
３、加算回路２、センサ１、電流−電圧変換回路５、増
幅回路６、Ａ／Ｄ変換器７、ＣＰＵ８、出力ポート１
１、ランプ駆動回路１２、及びランプ１３と、前記ＣＰ
Ｕ８に接続されたプログラム記憶装置９とデータ記憶装
置１０と、前記ＣＰＵ８の出力と前記加算回路２の入力
部に接続されたＤ／Ａ変換器４とからなる。

【００１３】センサ１に印加される電圧は、直流電圧源
３とＤ／Ａ変換器４の信号を加算する加算回路２の出力
であり、センサ１の出力する電流は、電流−電圧変換回
路５により電圧に変換される。本実施例では、直流電圧
源３が一定の電圧を出力し、Ｄ／Ａ変換器４から出力さ
れる電圧が最大の時に、加算回路２で基準電圧Ｖ１が出
力される。電圧掃引のときでは、ＣＰＵ８がＤ／Ａ変換
器４に送るデータを変え、Ｄ／Ａ変換器４の出力電圧を
変化させることにより掃引を行う。もちろん、センサ１
への電圧の印加は、直流電圧源３による電圧を基準電圧
Ｖ１とし、Ｄ／Ａ変換器４から出力される電圧を減算回
路によって基準電圧から減算するように構成することも
できる。

【００１４】電流−電圧変換回路５からの電圧出力は、
増幅回路６で増幅されて、Ａ／Ｄ変換器７を介してＣＰ
Ｕ８に取り込まれる。ＣＰＵ８がＡ／Ｄ変換器７を介し
て電圧値の形で酸素センサの出力を取り込むが、この電
圧値をセンサ１に流れる電流値又は酸素濃度に変換して
用いることはもちろん可能である。以後はＣＰＵ８がＡ
／Ｄ変換器７よりセンサ１の出力値、あるいは電流値を
取り込むという言い方で説明を行う。ＣＰＵ８では、プ
ログラム記憶装置９に書き込まれているプログラムに従
って、取り込んだデータをデータ記憶装置１０に書き込
んだり、演算、比較等を行う。

【００１５】ＣＰＵ８の演算結果により、酸素センサが
寿命と判断されたときには、ＣＰＵ８が出力ポート１１
に信号を出力する。この信号が出力ポート１１を通じ
て、ランプ駆動回路１２に入力され、ランプ駆動回路１
２がランプ１３を点灯させて、酸素センサが寿命になっ
たことを知らせる。

【００１６】ＣＰＵ８は、プログラム記憶装置９に書き
込まれている制御プログラムに従って動作する。そのプ
ログラムの主な動きを以下に説明する。まず、酸素セン
サの出力値を入力し、酸素センサの出力が安定している
か否かを判断する。つまり、被検ガス中の酸素濃度が安
定しているかどうかを判断する。酸素濃度が安定してい
ると判断したときに、電圧減少方向の掃引開始を指示
し、Ｄ／Ａ変換器４に電圧データを送る。

【００１７】電圧掃引開始時における酸素センサの出力
値を開始値としてＡ／Ｄ変換器７より取り込み、データ
記憶装置１０に記憶する。電圧掃引とともに、酸素セン
サの出力値をＡ／Ｄ変換器７より取り込み、前記データ
記憶装置１０に記憶した開始値と比較する。もしこの出
力値と前記開始値との差の絶対値が第一の所定値を越え
ていなければ、電圧掃引を継続する。この第一の所定値
は酸素濃度に換算して０．１〜０．２％Ｏ₂ とする。

【００１８】もしこの出力値と前記開始値との差の絶対
値が第一の所定値以上になった時に、電圧掃引を電圧増
加方向に切り換えて行うように指示する。同時に、電圧
掃引切り換え時に酸素センサの出力値と前記開始値との
差が第二の所定値と実質的に等しい場合、酸素センサに
印加している電圧を臨界電圧としてデータ記憶装置１０
に記憶する。もし、電圧掃引切り換え時に酸素センサの
出力値と前記開始値との差が第二の所定値と異なる場
合、診断過程中に被検ガス中の酸素濃度が変化したと判
断し、臨界電圧を測定せずに、電圧増加方向の掃引を継
続する。この第二の所定値は酸素濃度に換算して−０．
１〜−０．２％Ｏ₂ とし、またその絶対値は第一の所定
値と同じになるようにする。この二段階の比較手段によ
って、診断中に酸素濃度が増加するケースを除外でき、
またサンプリング方式のように不連続的な検出における
暴走動作、誤診断を防止できる。

【００１９】電圧増加方向の掃引は、酸素センサの出力
値の変動を抑えながら、酸素センサの印加電圧を基準電
圧Ｖ１に戻すために行われる。酸素センサの印加電圧が
基準電圧になったときに、電圧掃引の停止を指示する。
電圧掃引が停止した直後の酸素センサの出力値を終了値
としてデータ記憶装置１０に記憶し、前記終了値と開始
値の差と第三の所定値と比較する。この終了値と前記開
始値との差の絶対値が第三の所定値を越えた場合、診断
過程中に被検ガス中の酸素濃度が変化したことを示し、
寿命診断を停止する。この第三の所定値が酸素濃度に換
算して０．０１〜０．１％Ｏ₂ とする。

【００２０】前記終了値と前記開始値との差の絶対値が
第三の所定値以下であれば、前記臨界電圧と基準電圧と
を比較する。臨界電圧が基準電圧に所定の範囲以内に接
近すると、酸素センサが一回の寿命診断が下される。具
体的には、前記基準電圧と前記臨界電圧との差が第四の
所定値以下の場合、第一のカウンターに１を加える。こ
の第四の所定値が０．０５〜０．２Ｖとする。そして続
けて第一のカウンターの値を第五の所定値と比較する。
第一のカウンターの値が第５の所定値と等しくなった場
合には、酸素センサが寿命になったと判断し、ランプな
どの装置で知らせる。第五の所定値は１〜１００回とす
る。好ましくは５〜５０回とする。もし、基準電圧と臨
界電圧との差が第四の所定値を越えている場合はそのま
ま診断過程を終了する。診断過程が終了した後、再び酸
素濃度の安定を判断し、次回の診断を行う。

【００２１】本発明では、上述した装置で酸素センサの
寿命を診断するが、さらに、以下の構成を上記装置に加
えることができる。

【００２２】上記電圧減少方向の掃引を行うときに、酸
素センサに印加する電圧と基準電圧とを比較し、基準電
圧と印加電圧との差が第四の所定値を越えた場合、電圧
の掃引を電圧増加方向に切替えて行うことを指示する。
この手段により、酸素センサが正常なときにおける電圧
掃引をごく小範囲でのみ行い、酸素センサの出力に与え
る影響を小さくできる上、診断時間の短縮が図れる。

【００２３】また、本発明の装置に下記の構成を加える
こともできる。電圧掃引が終了し、前記基準電圧と前記
臨界電圧との差が第四の所定値を越えた場合、第二のカ
ウンターに１を加える。第二のカウンターの値が第六の
所定値と等しくなった場合、第一のカウンターと第二の
カウンターをゼロにするリセットを行う。第六の所定値
を１〜１００とし、好ましくは５〜５０とする。この手
段によって、酸素濃度変動（特に減少による変動）など
による誤診断を避けることができる。

【００２４】さらに、本発明の装置に下記の構成を加え
ることができる。電圧掃引が終了し、前記基準電圧と前
記臨界電圧との差が第四の所定値を越えた場合、第一の
カウンターをゼロにするリセットを行う。この手段によ
って、連続して寿命と判断された時だけ、第一のカウン
ターの値を増やし、酸素濃度変動などによる誤診断を避
けることができる。また、複数回連続して酸素センサが
正常と判断されたときに第一のカウンターをリセットす
ることも可能である。

【００２５】制御プログラムの動きをその一例である図
２、３を参照して説明する。装置が起動されると、ＣＰ
Ｕ８はセンサ１に基準電圧Ｖ１を印加するため、Ｄ／Ａ
変換器４にそのデータを送る（ステップ１）。起動後Ａ
／Ｄ変換器７を介して、センサ１に流れる電流を取り込
んで記憶する（ステップ２）。そして、現在の電流と以
前記憶した一回以上のデータとを公知の方法で比較し、
センサ１の電流が安定か否かを確認する（ステップ
３）。もし、電流が安定していなければ、ステップ２に
戻り、電流が安定になるまでステップ２とステップ３を
繰り返す。電流が安定すると、その時刻を基準として、
電圧掃引による診断を実施する。

【００２６】診断過程では、まず電圧掃引開始時におけ
るセンサ１に流れる電流を取り込み、開始値Ｉ１として
データ記憶装置１０へ書き込んで記憶する（ステップ
４）。そして、電圧減少方向への掃引を開始する。電圧
の掃引は、ＣＰＵ８がＤ／Ａ変換器４に送るデータを変
化させることによって行う（ステップ５）。電圧の掃引
に伴って、Ａ／Ｄ変換器７を介してセンサ１に流れる電
流Ｉ２を検出する（ステップ６）。その検出電流Ｉ２と
開始値Ｉ１との差の絶対値を計算する。その計算結果｜
Ｉ２−Ｉ１｜と、第一の所定値Ｉ３との比較を行う（ス
テップ７）。もし、計算結果｜Ｉ２−Ｉ１｜が、第一の
所定値Ｉ３未満であれば、ステップ６に戻り、ステップ
６、７を繰り返す。

【００２７】計算結果｜Ｉ２−Ｉ１｜が、第一の所定値
Ｉ３と一致するか、又は第一の所定値Ｉ３より始めて大
きくなった時点で、検出電流と開始値の差（Ｉ２−Ｉ
１）と、第二の所定値Ｉ４との比較を行う（ステップ
８）。両者の差が第二の所定値Ｉ４と等しければ、その
時に酸素センサ１に印加している電圧を臨界電圧Ｖ２と
してデータ記憶装置１０に書き込む（ステップ９）。両
者の差が第二の所定値Ｉ４と異なっていれば、直接次の
ステップ１０へ進む。

【００２８】次に、電圧の掃引を電圧増加方向にきり換
えて行う（ステップ１０）。そして酸素センサに印加し
ている電圧が基準電圧と等しくなるまで両者を比較する
（ステップ１１）。印加電圧が基準電圧と等しくなれ
ば、電圧掃引の終了を指示する（ステップ１２）。

【００２９】電圧掃引停止直後に酸素センサ１に流れる
電流値Ｉ５を終了値として取り込み（ステップ１３）、
この終了値と前記開始値との差の絶対値｜Ｉ５−Ｉ１｜
を第三の所定値Ｉ６と比較する（ステップ１４）。も
し、終了値と開始値の差の絶対値｜Ｉ５−Ｉ１｜が第三
の所定値Ｉ６より大きい場合、ステップ２に戻り、次回
の診断に備える。もし、終了値と開始値の差の絶対値｜
Ｉ５−Ｉ１｜が第三の所定値Ｉ６以下であれば、前記基
準電圧と前記臨界電圧との差（Ｖ１−Ｖ２）と第四の所
定値Ｖ３とを比較する（ステップ１５）。もし、前記臨
界電圧と基準電圧との差（Ｖ１−Ｖ２）が第四の所定値
Ｖ３より大きいければ、ステップ２に戻り、次回の診断
に備える。もし、前記臨界電圧と基準電圧との差（Ｖ１
−Ｖ２）が第四の所定値Ｖ３以下であれば、第一のカウ
ンターＣに１を加える（ステップ１６）。そして、第一
のカウンターＣの値が第五の所定値Ｃ１とを比較する
（ステップ１７）。第一のカウンターＣが第五の所定値
Ｃ１と異なっていれば、ステップ２に戻り、次回の診断
に備える。もし、第一のカウンターＣが第五の所定値Ｃ
１と等しければ、ランプ駆動装置に信号を出力し、酸素
センサが寿命であることを知らせる（ステップ１８）、
そして寿命診断を終了する。

【００３０】ステップ５とステップ１０における電圧掃
引速度が所定値になるように設定する。一般的には、ま
ず前回電圧を変化させた時点から現在までの時間を計算
または測定し、その時間と所定の電圧掃引速度とをかけ
ることによって電圧変化量を求め、そして電圧変化量か
らＤ／Ａ変換器４に送るデータの変化量を計算する。

【００３１】上記診断ルーチンにおいて、さらに公知の
方法で各所定値の入力手段を有することができる。ま
た、測定結果の経時表示、印刷や診断終了後の測定結果
の表示、印刷などを行う公知の手段を有することができ
る。

【００３２】上記構成と処理において、掃引速度は１０
０μＶ／秒〜５ｍＶ／秒とする。掃引速度が５ｍＶ／秒
を越えると、酸素センサ１に流れる電流が掃引電圧の影
響を受けるようになるため好ましくない。また、掃引速
度が１００μＶ／秒未満であると、診断時間が非現実的
に長くなる。

【００３３】上記構成によれば、本発明によるセンサの
寿命診断装置は、酸素センサ１に印加する電圧を基準電
圧と臨界電圧の間で５ｍＶ／秒以下の速度で掃引を行
い、臨界電圧と基準電圧との間の差を求め、両者の差が
所定値以内になった回数をカウントーすることにより、
酸素センサの本来の機能を阻害することなく、酸素濃度
変化や装置の誤動作による誤診断を除外した酸素センサ
の真の寿命を診断できる。

【００３４】実施例１ 上記図１〜３に示す装置を用い、限界電流式酸素センサ
の寿命診断を行った。基準電圧Ｖ１を１．４Ｖとした。
電圧掃引を行うときには、５００ｍｓｅｃの間隔で、セ
ンサ１に印加する電圧を０．５ｍＶずつ減少または増加
させるようにＣＰＵ８からＤ／Ａ変換器４へデータを送
信し、電圧掃引速度を１．０ｍＶ／秒とした。第一の所
定値Ｉ３を酸素濃度換算で０．２％Ｏ₂ とし、第二の所
定値Ｉ４を酸素濃度換算で−０．２％Ｏ₂ とし、第三の
所定値Ｉ６を酸素濃度換算で０．１％Ｏ₂ とした。ま
た、第四の所定値Ｖ３を０．０５Ｖとし、第五の所定値
Ｃ１を１０回とした。

【００３５】酸素センサ１の初期電圧−電流特性と本実
施例により寿命と判断されたときの電圧−電流特性を図
４に示す。図４からわかるように、本発明による寿命診
断装置は、酸素センサ１の正確な寿命を判断できた。

【００３６】以上、本発明を実施例を用いて説明した
が、本発明はこの例に限らず、本発明の主旨を逸脱しな
いかぎり、種々の変更を行うことは可能である。例え
ば、本実施例では酸素センサの出力値を電流値として扱
っているが、電圧値又は酸素濃度に換算しても可能であ
る。また、第一及び第二のカウンターはいずれも加算方
式になっているが、もちろん減算方式でも可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の酸素セ
ンサの寿命診断装置を用いれば、センサの正確な寿命を
判断でき、また常に限界電流の範囲内で電圧を掃引して
いるので、寿命診断が酸素濃度検出に与える影響が非常
に小さく、無視できる程度になっている。従って、寿命
診断による酸欠警報機や工業用酸素計の装置の主機能を
停止させることなく、精度のよく寿命を診断することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による酸素センサの寿命診断
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例による酸素センサの寿命診断
装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例による酸素センサの寿命診断
装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例におけるセンサの初期及び寿
命時の電圧−電流特性を示すグラフである。

【図５】本発明の酸素センサの寿命診断装置の対象とな
る限界電流式酸素センサの劣化特性を表す電圧−電流特
性のグラフである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素イオン伝導性固体電解質からなる限
   界電流式酸素センサの寿命を診断する装置において、 （ａ）基準電圧値から１００μＶ／秒〜５ｍＶ／秒の速
   度で減少し、次いで前記基準電圧値に戻るパターンの電
   圧を前記酸素センサに印加する手段と、 （ｂ）酸素センサの出力値から臨界電圧を求める手段
   と、 （ｃ）被検ガス中の酸素濃度の変化による出力値の変動
   が所定の範囲内にあるときのみ、前記臨界電圧を前記基
   準電圧と比較する手段と、 （ｄ）前記基準電圧値と前記臨界電圧との差が所定の範
   囲以内になったときに、寿命と診断する手段と、を具備
   することを特徴とする限界電流式酸素センサの寿命診断
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の限界電流式酸素センサ
   の寿命診断装置において、 （１）基準電圧値Ｖ１から１００μＶ／秒〜５ｍＶ／秒
   の速度で減少し、次いで前記基準電圧値に戻るパターン
   の電圧を前記酸素センサに印加する手段と、 （２）前記酸素センサの出力値を検出する手段と、 （３）被検ガスの酸素濃度が安定しているときに、前記
   電圧印加手段に電圧減少方向に掃引開始を指示する手段
   と、 （４）電圧減少方向掃引の開始時における酸素センサの
   出力値を開始値Ｉ１として記憶する手段と、 （５）電圧減少方向掃引時における酸素センサの出力値
   Ｉ２を前記開始値Ｉ１と比較する手段と、 （６）前記出力値と前記開始値との差の絶対値｜Ｉ２−
   Ｉ１｜が第一の所定値Ｉ３以上になり、かつ前記出力値
   と前記開始値との差（Ｉ２−Ｉ１）が第二の所定値Ｉ４
   と実質的に等しい時に、前記酸素センサに印加されてい
   る電圧を臨界電圧Ｖ２として記憶する手段と、 （７）前記出力値と前記開始値との差の絶対値｜Ｉ２−
   Ｉ１｜が第一の所定値以上になった時に、前記電圧掃引
   手段に電圧掃引を電圧増加方向に切り替えて行うことを
   指示する手段と、 （８）前記酸素センサに印加している電圧が前記基準電
   圧Ｖ１に達したときに、電圧増加方向への掃引停止を前
   記電圧印加手段に指示し、掃引停止後の前記酸素センサ
   の出力値を終了値Ｉ５として記憶する手段と、 （９）前記終了値Ｉ５と前記開始値Ｉ１と比較する手段
   と、 （１０）前記終了値と前記開始値との差の絶対値｜Ｉ５
   −Ｉ１｜が第三の所定値Ｉ６以下の時に、前記基準電圧
   Ｖ１と前記臨界電圧Ｖ２とを比較する手段と、 （１１）前記基準電圧と前記臨界電圧との差（Ｖ１−Ｖ
   ２）が第四の所定値Ｖ３以下のときに酸素センサの寿命
   を判断する手段と、を具備することを特徴とする限界電
   流式酸素センサの寿命診断装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の寿命診断装置におい
   て、さらに （１２）前記酸素センサに一定の電圧を印加していると
   きに、前記酸素センサの出力値から被検ガスの酸素濃度
   の安定か否かを判定する手段と、を具備することを特徴
   とする限界電流式酸素センサの寿命診断装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の寿命診断装置に
   おいて、前記酸素センサの寿命を判断する手段は、 （１）前記基準電圧と前記臨界電圧との差（Ｖ１−Ｖ
   ２）が第四の所定値Ｖ３以下のときにカウントする第一
   のカウンターと、 （２）前記第一のカウンターの値が第五の所定値Ｃ１と
   等しくなったときに、酸素センサの寿命を知らせる手段
   と、を具備することを特徴とする限界電流式酸素センサ
   の寿命診断装置。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかに記載の寿命診
   断装置において、さらに （１３）前記基準電圧と電圧減少方向掃引時における酸
   素センサに印加する電圧との差が前記第四の所定値を越
   えた場合、前記電圧掃引手段に電圧掃引を電圧増加方向
   に切り替えて行うことを指示する手段と、を具備するこ
   とを特徴とする限界電流式酸素センサの寿命診断装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜４のいずれかに記載の寿命診
   断装置において、さらに （１３）前記臨界電圧と前記基準電圧との差が第四の所
   定値を越えたときにカウントする第二のカウンターと、 （１４）前記第二のカウンターの値が第６の所定値Ｃ２
   と等しくなったときに、前記第一のカウンターと前記第
   二のカウンターの値をゼロにするリセット手段と、を具
   備することを特徴とする限界電流式酸素センサの寿命診
   断装置。
7. 【請求項７】 請求項２〜６のいずれに記載の寿命診断
   装置において、前記第一の所定値は酸素濃度に換算して
   ０．１％〜０．２％Ｏ₂ であり、前記第二の所定値は酸
   素濃度に換算して−０．１％〜−０．２％Ｏ₂ であり、
   前記第三の所定値は酸素濃度に換算して０．０１％〜
   ０．１％Ｏ₂ であり、前記第四の所定値は０．０５Ｖ〜
   ０．２Ｖであり、前記第五の所定値は１〜１００であ
   り、前記第六の所定値は１〜１００であることを特徴と
   する酸素センサの寿命診断装置。