JPH0921776A - ガス濃度検出装置及びその初期値設定方法 - Google Patents
ガス濃度検出装置及びその初期値設定方法Info
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- JPH0921776A JPH0921776A JP17243195A JP17243195A JPH0921776A JP H0921776 A JPH0921776 A JP H0921776A JP 17243195 A JP17243195 A JP 17243195A JP 17243195 A JP17243195 A JP 17243195A JP H0921776 A JPH0921776 A JP H0921776A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 面倒で熟練を要することなく、温度補正率調
整及びガス感度調整を行えるようにしたガス濃度検出装
置及びその初期値設定方法を提供する。 【解決手段】 ＡＤＣ３０が、ガス検知素子１ａと温度
検知素子１ｂの両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温
度情報を得る。記憶手段６０が、基準温度でかつ基準ガ
ス濃度のときの温度情報と、温度情報の単位温度当りの
変化量である温度係数と、濃度情報の単位温度当りの変
化量である温度係数と、濃度情報の単位濃度当りの変化
量である濃度感度係数とを記憶している。そして、濃度
算出手段４０ａ−１が、任意温度のときの温度情報と基
準温度のときの温度情報との差に温度情報の温度係数を
乗じて求めた濃度情報の温度補正量により任意温度のと
きの濃度情報に補正を加え、該濃度情報に濃度感度係数
を乗じて濃度を求める。
整及びガス感度調整を行えるようにしたガス濃度検出装
置及びその初期値設定方法を提供する。 【解決手段】 ＡＤＣ３０が、ガス検知素子１ａと温度
検知素子１ｂの両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温
度情報を得る。記憶手段６０が、基準温度でかつ基準ガ
ス濃度のときの温度情報と、温度情報の単位温度当りの
変化量である温度係数と、濃度情報の単位温度当りの変
化量である温度係数と、濃度情報の単位濃度当りの変化
量である濃度感度係数とを記憶している。そして、濃度
算出手段４０ａ−１が、任意温度のときの温度情報と基
準温度のときの温度情報との差に温度情報の温度係数を
乗じて求めた濃度情報の温度補正量により任意温度のと
きの濃度情報に補正を加え、該濃度情報に濃度感度係数
を乗じて濃度を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＯのような可燃
性のガスを検知する接触燃焼式センサを使用してガス濃
度を検出するガス濃度検出装置及びその初期値設定方法
に関するものである。
性のガスを検知する接触燃焼式センサを使用してガス濃
度を検出するガス濃度検出装置及びその初期値設定方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、接触燃焼式センサとして、白金線
を使用して同一構成に形成した２つの素子の一方をセン
サ素子、他方を基準素子として直列に接続し、この直列
接続したセンサ素子と基準素子に定電流源から一定の電
流を流して駆動すると共に、センサ素子をガス検知素
子、基準素子を温度検知素子として動作させるようにし
たものが知られている。ガス検知素子は検知したガス濃
度に応じた大きさの抵抗値を示すだけでなく、周囲温度
によっても抵抗値が変化するので、このようなセンサを
使用したガス濃度検出装置では、温度検知素子によって
周囲温度を検知し、この検知した温度によって、ガス検
知素子の抵抗値を補正してガス濃度を検知することが必
要である。
を使用して同一構成に形成した２つの素子の一方をセン
サ素子、他方を基準素子として直列に接続し、この直列
接続したセンサ素子と基準素子に定電流源から一定の電
流を流して駆動すると共に、センサ素子をガス検知素
子、基準素子を温度検知素子として動作させるようにし
たものが知られている。ガス検知素子は検知したガス濃
度に応じた大きさの抵抗値を示すだけでなく、周囲温度
によっても抵抗値が変化するので、このようなセンサを
使用したガス濃度検出装置では、温度検知素子によって
周囲温度を検知し、この検知した温度によって、ガス検
知素子の抵抗値を補正してガス濃度を検知することが必
要である。
【０００３】なお、接触燃焼式センサを構成している温
度検知素子として使用する基準素子の抵抗値温度係数に
は±１０％、ガス検知素子として使用するセンサ素子の
抵抗値温度係数には±１０％、ガス検知素子として使用
するセンサ素子のガス感度には±２５％のバラツキがそ
れぞれ存在する。これらのバラツキを吸収するため、従
来のガス濃度検出装置では温度補正率やガス感度の調整
を行うための２つのボリューム（可変抵抗器）が使用さ
れている。
度検知素子として使用する基準素子の抵抗値温度係数に
は±１０％、ガス検知素子として使用するセンサ素子の
抵抗値温度係数には±１０％、ガス検知素子として使用
するセンサ素子のガス感度には±２５％のバラツキがそ
れぞれ存在する。これらのバラツキを吸収するため、従
来のガス濃度検出装置では温度補正率やガス感度の調整
を行うための２つのボリューム（可変抵抗器）が使用さ
れている。
【０００４】図５は上述した従来のガス濃度検出装置の
一例を示す回路図であり、同図において、１は白金線を
使用して同一構成に形成したガス検知素子１ａ及び温度
検知素子１ｂを直列に接続して構成した接触燃焼式セン
サである。ガス検知素子１ａは検知すべきＣＯガスに感
度を有し、温度検知素子１ｂはＣＯガスに対して感度を
有せず周囲温度のみを検知するように配置される。ガス
検知素子１ａの一端はＧＮＤ（０ｖ）ラインに接続さ
れ、他端は温度検知素子１ｂの一端と相互接続され、温
度検知素子１ｂの他端とＶCCラインとの間には定電流源
２１が接続され、温度検知素子１ｂとガス検知素子１ａ
を通じて一定の電流を流す。
一例を示す回路図であり、同図において、１は白金線を
使用して同一構成に形成したガス検知素子１ａ及び温度
検知素子１ｂを直列に接続して構成した接触燃焼式セン
サである。ガス検知素子１ａは検知すべきＣＯガスに感
度を有し、温度検知素子１ｂはＣＯガスに対して感度を
有せず周囲温度のみを検知するように配置される。ガス
検知素子１ａの一端はＧＮＤ（０ｖ）ラインに接続さ
れ、他端は温度検知素子１ｂの一端と相互接続され、温
度検知素子１ｂの他端とＶCCラインとの間には定電流源
２１が接続され、温度検知素子１ｂとガス検知素子１ａ
を通じて一定の電流を流す。
【０００５】温度検知素子１ｂの両端電圧は、抵抗Ｒ１
〜Ｒ４と共に温度検出用初段増幅手段としての差動増幅
回路２２を構成するオペアンプＯＰ１の反転及び非反転
入力に印加されて差分増幅される。この差分増幅により
得られた第１の温度信号は、抵抗Ｒ５及びＲ６と共に温
度検出用２段目増幅手段としての反転増幅回路２３を構
成するオペアンプＯＰ２の反転入力に印加されて例えば
１０倍の所定のゲインで増幅される。この結果、第２の
温度信号が得られる。なお、反転増幅回路２３のオペア
ンプＯＰ２の反転入力には加算用電圧ラインの電圧が可
変抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ７を介して印加され、非反転入
力には演算基準電圧ラインの電圧が印加されている。
〜Ｒ４と共に温度検出用初段増幅手段としての差動増幅
回路２２を構成するオペアンプＯＰ１の反転及び非反転
入力に印加されて差分増幅される。この差分増幅により
得られた第１の温度信号は、抵抗Ｒ５及びＲ６と共に温
度検出用２段目増幅手段としての反転増幅回路２３を構
成するオペアンプＯＰ２の反転入力に印加されて例えば
１０倍の所定のゲインで増幅される。この結果、第２の
温度信号が得られる。なお、反転増幅回路２３のオペア
ンプＯＰ２の反転入力には加算用電圧ラインの電圧が可
変抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ７を介して印加され、非反転入
力には演算基準電圧ラインの電圧が印加されている。
【０００６】ガス検知素子１ａと温度検知素子１ｂの相
互接続点の電圧は、抵抗Ｒ８及びＲ９と共に濃度検出用
初段増幅手段としての反転増幅回路２４を構成するオペ
アンプＯＰ３の反転入力に印加されて反転増幅される。
この反転増幅により得られた第１の濃度信号は、抵抗Ｒ
１０及び可変抵抗器ＶＲ２と共に濃度検出用２段目増幅
手段としての反転増幅回路２５を構成するオペアンプＯ
Ｐ４の反転入力に印加されて例えば１０倍の所定のゲイ
ンで増幅される。この結果、第２の濃度信号が得られ
る。なお、反転増幅回路２４のオペアンプＯＰ３の反転
入力には加算用電圧ラインの電圧が可変抵抗器ＶＲ３及
びＲ１１を介して印加されると共に、反転増幅回路２３
の出力が可変抵抗器ＶＲ４を介して印加されている。ま
た、反転増幅回路２４及び２５の非反転入力には演算基
準電圧ラインの電圧が印加されている。
互接続点の電圧は、抵抗Ｒ８及びＲ９と共に濃度検出用
初段増幅手段としての反転増幅回路２４を構成するオペ
アンプＯＰ３の反転入力に印加されて反転増幅される。
この反転増幅により得られた第１の濃度信号は、抵抗Ｒ
１０及び可変抵抗器ＶＲ２と共に濃度検出用２段目増幅
手段としての反転増幅回路２５を構成するオペアンプＯ
Ｐ４の反転入力に印加されて例えば１０倍の所定のゲイ
ンで増幅される。この結果、第２の濃度信号が得られ
る。なお、反転増幅回路２４のオペアンプＯＰ３の反転
入力には加算用電圧ラインの電圧が可変抵抗器ＶＲ３及
びＲ１１を介して印加されると共に、反転増幅回路２３
の出力が可変抵抗器ＶＲ４を介して印加されている。ま
た、反転増幅回路２４及び２５の非反転入力には演算基
準電圧ラインの電圧が印加されている。
【０００７】以上の構成において、ガス検知素子１ａの
温度特性を例えば約0.８mV／℃とすると、その周囲温度
が例えば３００℃変化した場合には、センサ出力電圧は
３００℃×約0.８mV／℃≒２４０mVとなる。また、ガス
検知素子１ａの感度を例えば約１1.５mV／１０００ppm
とすると、６０００ppm では、約１1.５mV／１０００pp
m ×６０００ppm ≒６９mVとなる。このようにガス濃度
の最大値に対する出力変化よりも、温度に対する変化の
方が遙かに大きく、温度に対する補正をしないとセンサ
出力をガス濃度検出に使えないことが分かる。従って、
温度検知素子１ｂにより得られる温度情報によって温度
補正を行うようにする。一方、温度検知素子１ｂの温度
特性はガス検知素子１ａと同じ約0.８mV／℃とすると、
その周囲温度が例えば３００℃変化した場合、センサ出
力電圧は３００℃×約0.８mV／℃≒２４０mVとなる。よ
って、温度検出用２段目増幅手段としての反転増幅回路
２３の出力を濃度検出用初段増幅手段としての反転増幅
回路２４の入力に印加し、このことにより濃度検知素子
１ａに重畳されている温度成分をキャンセルすることに
よって温度補正をすることができる。
温度特性を例えば約0.８mV／℃とすると、その周囲温度
が例えば３００℃変化した場合には、センサ出力電圧は
３００℃×約0.８mV／℃≒２４０mVとなる。また、ガス
検知素子１ａの感度を例えば約１1.５mV／１０００ppm
とすると、６０００ppm では、約１1.５mV／１０００pp
m ×６０００ppm ≒６９mVとなる。このようにガス濃度
の最大値に対する出力変化よりも、温度に対する変化の
方が遙かに大きく、温度に対する補正をしないとセンサ
出力をガス濃度検出に使えないことが分かる。従って、
温度検知素子１ｂにより得られる温度情報によって温度
補正を行うようにする。一方、温度検知素子１ｂの温度
特性はガス検知素子１ａと同じ約0.８mV／℃とすると、
その周囲温度が例えば３００℃変化した場合、センサ出
力電圧は３００℃×約0.８mV／℃≒２４０mVとなる。よ
って、温度検出用２段目増幅手段としての反転増幅回路
２３の出力を濃度検出用初段増幅手段としての反転増幅
回路２４の入力に印加し、このことにより濃度検知素子
１ａに重畳されている温度成分をキャンセルすることに
よって温度補正をすることができる。
【０００８】このために、まず周囲温度２５℃、被検ガ
ス濃度０ppm の条件の下で以下のような回路上の各種の
設定を行う必要がある。センサ１を接続した後、直列接
続したガス検知素子１ａ及び温度検知素子１ｂに流れる
電流が所定値となるように定電流源２１を調整する。そ
の後、演算基準電圧ラインの電圧値が図示しない可変抵
抗により所定値となるように、またオペアンプＯＰ２の
出力である第２の温度信号が可変抵抗ＶＲ１により所定
値となるように、更にオペアンプＯＰ４の出力である第
２のガス濃度信号が可変抵抗ＶＲ４により所定値となる
ようにそれぞれ調整する。
ス濃度０ppm の条件の下で以下のような回路上の各種の
設定を行う必要がある。センサ１を接続した後、直列接
続したガス検知素子１ａ及び温度検知素子１ｂに流れる
電流が所定値となるように定電流源２１を調整する。そ
の後、演算基準電圧ラインの電圧値が図示しない可変抵
抗により所定値となるように、またオペアンプＯＰ２の
出力である第２の温度信号が可変抵抗ＶＲ１により所定
値となるように、更にオペアンプＯＰ４の出力である第
２のガス濃度信号が可変抵抗ＶＲ４により所定値となる
ようにそれぞれ調整する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガス検知素子
１ａ及び温度検知素子１ｂの温度特性を例えば約0.８mV
／℃には±１０％のバラツキがあり、またガス検知素子
１ａの感度、例えば約１1.５mV／１０００ppm には±２
５％のバラツキがある。
１ａ及び温度検知素子１ｂの温度特性を例えば約0.８mV
／℃には±１０％のバラツキがあり、またガス検知素子
１ａの感度、例えば約１1.５mV／１０００ppm には±２
５％のバラツキがある。
【００１０】このため、ガス検知素子１ａ及び温度検知
素子１ｂの温度特性にある±１０％のバラツキをキャン
セルするために温度検出用２段目増幅手段としての反転
増幅回路２３の出力を濃度検出用初段増幅手段としての
反転増幅回路２４の入力に印加するための信号線に設け
た可変抵抗器ＶＲ４を温度補正率調整ボリュームとして
使用し、またガス検知素子１ａの感度にある±２５％の
バラツキをキャンセルするために濃度検出用２段目増幅
手段としての反転増幅回路２５のオペアンプＯＰ４の反
転入力と出力とに設けた可変抵抗器ＶＲ２をガス感度調
整ボリュームとして使用して装置の初期設定を行うこと
が必要である。
素子１ｂの温度特性にある±１０％のバラツキをキャン
セルするために温度検出用２段目増幅手段としての反転
増幅回路２３の出力を濃度検出用初段増幅手段としての
反転増幅回路２４の入力に印加するための信号線に設け
た可変抵抗器ＶＲ４を温度補正率調整ボリュームとして
使用し、またガス検知素子１ａの感度にある±２５％の
バラツキをキャンセルするために濃度検出用２段目増幅
手段としての反転増幅回路２５のオペアンプＯＰ４の反
転入力と出力とに設けた可変抵抗器ＶＲ２をガス感度調
整ボリュームとして使用して装置の初期設定を行うこと
が必要である。
【００１１】この温度補正率調整ボリュームとガス感度
調整ボリュームの存在は、人手による面倒で熟練を要す
る調整作業を必要とし、製品コストアップを招くという
問題があった。
調整ボリュームの存在は、人手による面倒で熟練を要す
る調整作業を必要とし、製品コストアップを招くという
問題があった。
【００１２】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、出力特性に大きな温度依存性を有するガス検知セ
ンサを使用したものにおいて、面倒で熟練を要する作業
を行うことなく、温度補正率調整及びガス感度調整を行
えるようにしたガス濃度検出装置を提供することを目的
としている。
鑑み、出力特性に大きな温度依存性を有するガス検知セ
ンサを使用したものにおいて、面倒で熟練を要する作業
を行うことなく、温度補正率調整及びガス感度調整を行
えるようにしたガス濃度検出装置を提供することを目的
としている。
【００１３】また本発明は、上述した従来の問題点に鑑
み、出力特性に大きな温度依存性を有するガス検知セン
サを使用したガス濃度検出装置の温度補正率調整及びガ
ス感度調整を、面倒で熟練を要する作業を行うことなく
行うことのできるガス濃度検出装置の初期値設定方法を
提供することを課題としている。
み、出力特性に大きな温度依存性を有するガス検知セン
サを使用したガス濃度検出装置の温度補正率調整及びガ
ス感度調整を、面倒で熟練を要する作業を行うことなく
行うことのできるガス濃度検出装置の初期値設定方法を
提供することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明により成されたガス濃度検出装置は、図１の基本
構成図に示すように、同一構成に形成した２つの素子の
一方をガス検知素子１ａ、他方を温度検知素子１ｂとし
て直列に接続したセンサ１を有し、該センサの直列接続
したガス検知素子と温度検知素子に定電流源２１から一
定の電流を流して駆動し、検知ガス濃度に応じて抵抗値
が変化する前記ガス検知素子の両端電圧により検知した
ガス濃度を、周囲温度に応じて抵抗値が変化する前記温
度検知素子の両端電圧により検知した周囲温度によって
温度補正してガス濃度を検出するガス濃度検出装置にお
いて、前記ガス検知素子の両端電圧と前記温度検知素子
の両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得る
アナログ−デジタル変換手段３０と、基準温度でかつ基
準ガス濃度のとき前記アナログ−デジタル変換手段によ
り得られる温度情報と、温度情報の単位温度当りの変化
量である温度係数と、濃度情報の単位温度当りの変化量
である温度係数と、濃度情報の単位濃度当りの変化量で
ある濃度感度係数とを記憶した記憶手段６０と、任意温
度のとき前記アナログ−デジタル変換手段によって得ら
れる温度情報と前記記憶手段に記憶した基準温度のとき
の温度情報との差に前記記憶手段に記憶されている前記
温度情報の温度係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求
め、該温度補正量により任意温度のとき前記アナログ−
デジタル変換手段によって得られる濃度情報に補正を加
え、該補正を加えた濃度情報に前記記憶手段に記憶して
いる濃度感度係数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４
０ａ−１とを備えることを特徴としている。
本発明により成されたガス濃度検出装置は、図１の基本
構成図に示すように、同一構成に形成した２つの素子の
一方をガス検知素子１ａ、他方を温度検知素子１ｂとし
て直列に接続したセンサ１を有し、該センサの直列接続
したガス検知素子と温度検知素子に定電流源２１から一
定の電流を流して駆動し、検知ガス濃度に応じて抵抗値
が変化する前記ガス検知素子の両端電圧により検知した
ガス濃度を、周囲温度に応じて抵抗値が変化する前記温
度検知素子の両端電圧により検知した周囲温度によって
温度補正してガス濃度を検出するガス濃度検出装置にお
いて、前記ガス検知素子の両端電圧と前記温度検知素子
の両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得る
アナログ−デジタル変換手段３０と、基準温度でかつ基
準ガス濃度のとき前記アナログ−デジタル変換手段によ
り得られる温度情報と、温度情報の単位温度当りの変化
量である温度係数と、濃度情報の単位温度当りの変化量
である温度係数と、濃度情報の単位濃度当りの変化量で
ある濃度感度係数とを記憶した記憶手段６０と、任意温
度のとき前記アナログ−デジタル変換手段によって得ら
れる温度情報と前記記憶手段に記憶した基準温度のとき
の温度情報との差に前記記憶手段に記憶されている前記
温度情報の温度係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求
め、該温度補正量により任意温度のとき前記アナログ−
デジタル変換手段によって得られる濃度情報に補正を加
え、該補正を加えた濃度情報に前記記憶手段に記憶して
いる濃度感度係数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４
０ａ−１とを備えることを特徴としている。
【００１５】上記構成において、アナログ−デジタル変
換手段３０が、ガス検知素子１ａの両端電圧と温度検知
素子１ｂの両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情
報を得る。記憶手段６０が、基準温度でかつ基準ガス濃
度のときアナログ−デジタル変換手段により得られる温
度情報と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度
係数と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係
数と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度
係数とを記憶している。そして、濃度算出手段４０ａ−
１が、任意温度のときアナログ−デジタル変換手段によ
って得られる温度情報と記憶手段に記憶した基準温度の
ときの温度情報との差に記憶手段に記憶されている温度
情報の温度係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求め、
該温度補正量により任意温度のときアナログ−デジタル
変換手段によって得られる濃度情報に補正を加え、該補
正を加えた濃度情報に記憶手段に記憶している濃度感度
係数を乗じて濃度を求める。
換手段３０が、ガス検知素子１ａの両端電圧と温度検知
素子１ｂの両端電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情
報を得る。記憶手段６０が、基準温度でかつ基準ガス濃
度のときアナログ−デジタル変換手段により得られる温
度情報と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度
係数と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係
数と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度
係数とを記憶している。そして、濃度算出手段４０ａ−
１が、任意温度のときアナログ−デジタル変換手段によ
って得られる温度情報と記憶手段に記憶した基準温度の
ときの温度情報との差に記憶手段に記憶されている温度
情報の温度係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求め、
該温度補正量により任意温度のときアナログ−デジタル
変換手段によって得られる濃度情報に補正を加え、該補
正を加えた濃度情報に記憶手段に記憶している濃度感度
係数を乗じて濃度を求める。
【００１６】このように、記憶手段６０に、基準温度で
かつ基準ガス濃度のときの温度情報と、温度情報の単位
温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位温
度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位濃度
当りの変化量である濃度感度係数とを記憶しておくだけ
でよく、調整用のボリュームを必要としないので、面倒
で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
かつ基準ガス濃度のときの温度情報と、温度情報の単位
温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位温
度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位濃度
当りの変化量である濃度感度係数とを記憶しておくだけ
でよく、調整用のボリュームを必要としないので、面倒
で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
【００１７】前記ガス濃度検出装置は、図１の基本構成
図に示すように、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度か
ら所定温度変化したときの前記温度検知素子の両端電圧
のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当り
の変化量である温度係数を求め前記記憶手段に記憶させ
る第１の温度係数算出手段４０ａ−２と、基準ガス濃度
で周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの前記
ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により
濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め
前記記憶手段に記憶させる第２の温度係数算出手段４０
ａ−３と、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したとき
の前記濃度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当り
の変化量である濃度感度係数を求め前記記憶手段に記憶
させる濃度感度係数算出手段４０ａ−４とを備えること
を特徴としている。
図に示すように、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度か
ら所定温度変化したときの前記温度検知素子の両端電圧
のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当り
の変化量である温度係数を求め前記記憶手段に記憶させ
る第１の温度係数算出手段４０ａ−２と、基準ガス濃度
で周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの前記
ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により
濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め
前記記憶手段に記憶させる第２の温度係数算出手段４０
ａ−３と、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したとき
の前記濃度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当り
の変化量である濃度感度係数を求め前記記憶手段に記憶
させる濃度感度係数算出手段４０ａ−４とを備えること
を特徴としている。
【００１８】また上記構成において、第１の温度係数算
出手段４０ａ−２が、基準ガス濃度で周囲温度が基準温
度から所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧
のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当り
の変化量である温度係数を求め記憶手段に記憶させ、第
２の温度係数算出手段４０ａ−３が、基準ガス濃度で周
囲温度が基準温度から所定温度変化したときのガス検知
素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により濃度情報
の単位温度当りの変化量である温度係数を求め記憶手段
に記憶させ、かつ濃度感度係数算出手段４０ａ−４が、
基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃度情報
の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量である
濃度感度係数を求め記憶手段に記憶させいて、初期値設
定のための算出手段を予め有しているので、人手や別個
の手段によって初期値の計算を行わなくてもよく、面倒
で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
出手段４０ａ−２が、基準ガス濃度で周囲温度が基準温
度から所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧
のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当り
の変化量である温度係数を求め記憶手段に記憶させ、第
２の温度係数算出手段４０ａ−３が、基準ガス濃度で周
囲温度が基準温度から所定温度変化したときのガス検知
素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により濃度情報
の単位温度当りの変化量である温度係数を求め記憶手段
に記憶させ、かつ濃度感度係数算出手段４０ａ−４が、
基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃度情報
の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量である
濃度感度係数を求め記憶手段に記憶させいて、初期値設
定のための算出手段を予め有しているので、人手や別個
の手段によって初期値の計算を行わなくてもよく、面倒
で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
【００１９】前記ガス濃度検出装置は、図１の基本構成
図に示すように、前記センサのある環境がガス濃度０、
所定ガス濃度、所定温度変化した温度になったとき信号
を入力する信号入力手段５０と、該信号入力手段からの
信号に基づいて前記第１の温度係数算出手段、前記第２
の温度係数算出手段及び前記濃度感度係数算出手段の動
作を制御する自動設定手段４０ａ−５とを備えることを
特徴としている。
図に示すように、前記センサのある環境がガス濃度０、
所定ガス濃度、所定温度変化した温度になったとき信号
を入力する信号入力手段５０と、該信号入力手段からの
信号に基づいて前記第１の温度係数算出手段、前記第２
の温度係数算出手段及び前記濃度感度係数算出手段の動
作を制御する自動設定手段４０ａ−５とを備えることを
特徴としている。
【００２０】更に上記構成において、信号入力手段５０
が、センサのある環境がガス濃度０、所定ガス濃度、所
定温度変化した温度になったとき信号を入力し、この信
号入力手段からの信号に基づいて自動設定手段４０ａ−
５が第１の温度係数算出手段、第２の温度係数算出手段
及び濃度感度係数算出手段の動作を制御するので、初期
値設定の環境を順次作り、各算出手段の動作を開始させ
るだけで、後は自動的に初期値の設定が行われるように
なる。
が、センサのある環境がガス濃度０、所定ガス濃度、所
定温度変化した温度になったとき信号を入力し、この信
号入力手段からの信号に基づいて自動設定手段４０ａ−
５が第１の温度係数算出手段、第２の温度係数算出手段
及び濃度感度係数算出手段の動作を制御するので、初期
値設定の環境を順次作り、各算出手段の動作を開始させ
るだけで、後は自動的に初期値の設定が行われるように
なる。
【００２１】上記課題を解決するため本発明により成さ
れたガス濃度検出装置の初期値設定方法は、同一構成に
形成した２つの素子の一方をガス検知素子１ａ、他方を
温度検知素子１ｂとして直列に接続したセンサ１と、該
センサの直列接続したガス検知素子と温度検知素子に一
定の電流を流して駆動する定電流源２１と、前記ガス検
知素子の両端電圧と前記温度検知素子の両端電圧をＡ／
Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得るアナログ−デジタ
ル変換手段３０と、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
前記アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情
報と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶した記憶手段６０と、任意温度のとき前記ア
ナログ−デジタル変換手段によって得られる温度情報と
前記記憶手段に記憶した基準温度のときの温度情報との
差に前記記憶手段に記憶されている前記温度情報の温度
係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求め、該温度補正
量により任意温度のとき前記アナログ−デジタル変換手
段によって得られる濃度情報に補正を加え、該補正を加
えた濃度情報に前記記憶手段に記憶している濃度感度係
数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４０ａ−１とを備
える図１の基本構成図に示すガス濃度検出装置におい
て、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変
化したときの前記温度検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換
値の変化量により温度情報の単位温度当りの変化量であ
る温度係数を求め前記記憶手段に記憶させ、基準ガス濃
度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの前
記ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量によ
り濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を求
め前記記憶手段に記憶させ、基準温度でガス濃度が所定
濃度変化したときの前記濃度情報の変化量により濃度情
報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を求め前
記記憶手段に記憶させることを特徴としている。
れたガス濃度検出装置の初期値設定方法は、同一構成に
形成した２つの素子の一方をガス検知素子１ａ、他方を
温度検知素子１ｂとして直列に接続したセンサ１と、該
センサの直列接続したガス検知素子と温度検知素子に一
定の電流を流して駆動する定電流源２１と、前記ガス検
知素子の両端電圧と前記温度検知素子の両端電圧をＡ／
Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得るアナログ−デジタ
ル変換手段３０と、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
前記アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情
報と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶した記憶手段６０と、任意温度のとき前記ア
ナログ−デジタル変換手段によって得られる温度情報と
前記記憶手段に記憶した基準温度のときの温度情報との
差に前記記憶手段に記憶されている前記温度情報の温度
係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求め、該温度補正
量により任意温度のとき前記アナログ−デジタル変換手
段によって得られる濃度情報に補正を加え、該補正を加
えた濃度情報に前記記憶手段に記憶している濃度感度係
数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４０ａ−１とを備
える図１の基本構成図に示すガス濃度検出装置におい
て、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変
化したときの前記温度検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換
値の変化量により温度情報の単位温度当りの変化量であ
る温度係数を求め前記記憶手段に記憶させ、基準ガス濃
度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの前
記ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量によ
り濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を求
め前記記憶手段に記憶させ、基準温度でガス濃度が所定
濃度変化したときの前記濃度情報の変化量により濃度情
報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を求め前
記記憶手段に記憶させることを特徴としている。
【００２２】更に、本発明によるガス濃度検出装置の初
期値設定方法では、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情報
と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶手段６０に記憶させるのに、基準ガス濃度で
周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの温度検
知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃
度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量
である濃度感度係数を求めることで行っているので、調
整用のボリュームを必要とせず、面倒で熟練を要する作
業を行うことが必要ない。
期値設定方法では、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情報
と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶手段６０に記憶させるのに、基準ガス濃度で
周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの温度検
知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃
度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量
である濃度感度係数を求めることで行っているので、調
整用のボリュームを必要とせず、面倒で熟練を要する作
業を行うことが必要ない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２はＣＯガス濃度を検出するよ
うに構成された本発明によるガス濃度検出装置の一実施
の形態を示す回路図であるが、同図において、図５につ
いて上述した従来の装置と同等の部分には同一の符号を
付してその詳細な説明を省略する。
に基づいて説明する。図２はＣＯガス濃度を検出するよ
うに構成された本発明によるガス濃度検出装置の一実施
の形態を示す回路図であるが、同図において、図５につ
いて上述した従来の装置と同等の部分には同一の符号を
付してその詳細な説明を省略する。
【００２４】図示ガス濃度検出装置は、白金線を使用し
て同一構成に形成したガス検知素子１ａ及び温度検知素
子１ｂを直列に接続して構成した接触燃焼式センサ１を
備え、ガス検知素子１ａは検知すべきＣＯガスに感度を
有し、温度検知素子１ｂはＣＯガスに対して感度を有せ
ず周囲温度のみを検知するように配置される。接触燃焼
式センサ１はＧＮＤ（０ｖ）ラインとＶCCラインとの間
に定電流源２１を介して接続されて一定電流が流され
る。
て同一構成に形成したガス検知素子１ａ及び温度検知素
子１ｂを直列に接続して構成した接触燃焼式センサ１を
備え、ガス検知素子１ａは検知すべきＣＯガスに感度を
有し、温度検知素子１ｂはＣＯガスに対して感度を有せ
ず周囲温度のみを検知するように配置される。接触燃焼
式センサ１はＧＮＤ（０ｖ）ラインとＶCCラインとの間
に定電流源２１を介して接続されて一定電流が流され
る。
【００２５】温度検知素子１ｂの両端が、抵抗Ｒ１〜Ｒ
４と共に温度検出用初段増幅手段としての差動増幅回路
２２を構成するオペアンプＯＰ１の反転及び非反転入力
にそれぞれ接続され、差動増幅回路２２は両入力に印加
されている電圧の差に相当する電圧の増幅、すなわち差
分増幅を行う。この差分増幅により、差分増幅回路２２
の出力には、接触燃焼式センサ１に発生する電圧からガ
ス検知素子１ａの両端に発生する電圧を差し引いた温度
検知素子１ｂの両端に発生する電圧に相当する第１の温
度信号が得られる。この第１の温度信号は、抵抗Ｒ５及
びＲ６と共に温度検出用２段目増幅手段としての反転増
幅回路２３を構成するオペアンプＯＰ２の反転入力に印
加されて例えば１０倍の所定のゲインで増幅され、この
結果、反転増幅回路２３の出力には第２の温度信号が得
られる。この第２の温度信号は、分解能が例えば２12ビ
ット＝４０９６ビットで、基準電圧が例えば４０９６mV
であるＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路（ＡＤ
Ｃ）３０に入力１として印加される。なお、反転増幅回
路２３のオペアンプＯＰ２の反転入力には加算用電圧ラ
インの電圧が可変抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ７を介して印加
され、非反転入力には演算基準電圧ラインの電圧が印加
されている。上記差動増幅回路２２及び反転増幅回路２
３は温度検知回路を構成している。
４と共に温度検出用初段増幅手段としての差動増幅回路
２２を構成するオペアンプＯＰ１の反転及び非反転入力
にそれぞれ接続され、差動増幅回路２２は両入力に印加
されている電圧の差に相当する電圧の増幅、すなわち差
分増幅を行う。この差分増幅により、差分増幅回路２２
の出力には、接触燃焼式センサ１に発生する電圧からガ
ス検知素子１ａの両端に発生する電圧を差し引いた温度
検知素子１ｂの両端に発生する電圧に相当する第１の温
度信号が得られる。この第１の温度信号は、抵抗Ｒ５及
びＲ６と共に温度検出用２段目増幅手段としての反転増
幅回路２３を構成するオペアンプＯＰ２の反転入力に印
加されて例えば１０倍の所定のゲインで増幅され、この
結果、反転増幅回路２３の出力には第２の温度信号が得
られる。この第２の温度信号は、分解能が例えば２12ビ
ット＝４０９６ビットで、基準電圧が例えば４０９６mV
であるＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路（ＡＤ
Ｃ）３０に入力１として印加される。なお、反転増幅回
路２３のオペアンプＯＰ２の反転入力には加算用電圧ラ
インの電圧が可変抵抗ＶＲ１及び抵抗Ｒ７を介して印加
され、非反転入力には演算基準電圧ラインの電圧が印加
されている。上記差動増幅回路２２及び反転増幅回路２
３は温度検知回路を構成している。
【００２６】ガス検知素子１ａと温度検知素子１ｂの相
互接続点は、抵抗Ｒ８及びＲ９と共に濃度検出用初段増
幅手段としての反転増幅回路２４を構成するオペアンプ
ＯＰ３の反転入力に接続され、反転増幅回路２４はガス
検知素子１ａの両端電圧に相当する電圧の反転増幅を行
う。この反転増幅により、反転増幅回路２４の出力に
は、ガス検知素子１ａが発生する電圧を反転増幅した第
１の濃度信号が得られる。この第１の濃度信号は、抵抗
Ｒ１０及びＲ１２と共に濃度検出用２段目増幅手段とし
ての反転増幅回路２５を構成するオペアンプＯＰ４の反
転入力に印加されて例えば１０倍の所定のゲインで増幅
され、この結果、第２の反転増幅回路２５の出力には第
２の濃度信号が得られる。この第２の濃度信号は、上記
ＡＤＣ３０の入力２として印加される。なお、反転増幅
回路２５のオペアンプＯＰ４の反転入力には加算用電圧
ラインの電圧が可変抵抗器ＶＲ３及びＲ１３を介して印
加されている。また、反転増幅回路２４及び２５の非反
転入力には演算基準電圧ラインの電圧が印加されてい
る。上記反転増幅回路２４及び２５はガス濃度検知回路
を構成している。
互接続点は、抵抗Ｒ８及びＲ９と共に濃度検出用初段増
幅手段としての反転増幅回路２４を構成するオペアンプ
ＯＰ３の反転入力に接続され、反転増幅回路２４はガス
検知素子１ａの両端電圧に相当する電圧の反転増幅を行
う。この反転増幅により、反転増幅回路２４の出力に
は、ガス検知素子１ａが発生する電圧を反転増幅した第
１の濃度信号が得られる。この第１の濃度信号は、抵抗
Ｒ１０及びＲ１２と共に濃度検出用２段目増幅手段とし
ての反転増幅回路２５を構成するオペアンプＯＰ４の反
転入力に印加されて例えば１０倍の所定のゲインで増幅
され、この結果、第２の反転増幅回路２５の出力には第
２の濃度信号が得られる。この第２の濃度信号は、上記
ＡＤＣ３０の入力２として印加される。なお、反転増幅
回路２５のオペアンプＯＰ４の反転入力には加算用電圧
ラインの電圧が可変抵抗器ＶＲ３及びＲ１３を介して印
加されている。また、反転増幅回路２４及び２５の非反
転入力には演算基準電圧ラインの電圧が印加されてい
る。上記反転増幅回路２４及び２５はガス濃度検知回路
を構成している。
【００２７】ＡＤＣ３０の出力は、予め定めた制御プロ
グラムによって処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）
４０ａ、制御プログラムや各種の固定データを格納した
ＲＯＭ４０ｂ及び各種の可変データを格納するエリアの
他、処理のために使用するワークエリアを有するＲＡＭ
４０ｃなどを内蔵したマイクロコンピュータ（μＣＯ
Ｍ）４０の入力ポートに接続され、μＣＯＭ４０の制御
のもとで、入力１及び入力２として印加された第２の温
度信号及び第２の濃度信号をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ
変換値がμＣＯＭ４０により読み込まれるようになって
いる。なお、ＡＤＣ３０はμＣＯＭ４０に内蔵されたも
のであってもよい。
グラムによって処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）
４０ａ、制御プログラムや各種の固定データを格納した
ＲＯＭ４０ｂ及び各種の可変データを格納するエリアの
他、処理のために使用するワークエリアを有するＲＡＭ
４０ｃなどを内蔵したマイクロコンピュータ（μＣＯ
Ｍ）４０の入力ポートに接続され、μＣＯＭ４０の制御
のもとで、入力１及び入力２として印加された第２の温
度信号及び第２の濃度信号をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ
変換値がμＣＯＭ４０により読み込まれるようになって
いる。なお、ＡＤＣ３０はμＣＯＭ４０に内蔵されたも
のであってもよい。
【００２８】以上説明した構成の装置のμＣＯＭ４０に
は、以下に説明する設定値を自動設定する際に使用する
自動設定用入力手段５０と、この設定値をバクアップ電
源なしに保持できる例えばＥ2 ＰＲＯＭからなる不揮発
性メモリ６０が接続されている。
は、以下に説明する設定値を自動設定する際に使用する
自動設定用入力手段５０と、この設定値をバクアップ電
源なしに保持できる例えばＥ2 ＰＲＯＭからなる不揮発
性メモリ６０が接続されている。
【００２９】自動設定用入力手段５０はＧＮＤ端子Ｔ１
と端子Ｔ２〜Ｔ５間を選択的にスプリングプローブによ
ってショートすることによって、μＣＯＭ４０に指示信
号を入力するためのもので、Ｔ１−Ｔ２間のショートに
よって設定作業中を指示し、更にＴ１−Ｔ３のショート
により２５℃の状態にあることを、Ｔ１−Ｔ４のショー
トによって２２５℃の状態にあることを、更にＴ１−Ｔ
５のオープンによってガス濃度が０ppm のような基準ガ
ス濃度の状態にあることを、そしてショートによって３
０００ppm の状態にあることをそれぞれ指示することが
できる。なお、ＧＮＤ端子Ｔ１と端子Ｔ２〜Ｔ５間の選
択的なショートはセンサの周囲の環境が所定の状態にな
っていることを人手によって入力してもよいが、センサ
の周囲の環境を計測して自動的に行うようにしてもよ
い。
と端子Ｔ２〜Ｔ５間を選択的にスプリングプローブによ
ってショートすることによって、μＣＯＭ４０に指示信
号を入力するためのもので、Ｔ１−Ｔ２間のショートに
よって設定作業中を指示し、更にＴ１−Ｔ３のショート
により２５℃の状態にあることを、Ｔ１−Ｔ４のショー
トによって２２５℃の状態にあることを、更にＴ１−Ｔ
５のオープンによってガス濃度が０ppm のような基準ガ
ス濃度の状態にあることを、そしてショートによって３
０００ppm の状態にあることをそれぞれ指示することが
できる。なお、ＧＮＤ端子Ｔ１と端子Ｔ２〜Ｔ５間の選
択的なショートはセンサの周囲の環境が所定の状態にな
っていることを人手によって入力してもよいが、センサ
の周囲の環境を計測して自動的に行うようにしてもよ
い。
【００３０】以上の構成において、ガス検知素子１ａの
温度特性を例えば約0.８mV／℃（±１０％）とすると、
その周囲温度が例えば３００℃変化した場合には、セン
サ出力電圧は３００℃×約0.８mV／℃×1.１≒２６４mV
となる。また、ガス検知素子１ａの感度を例えば約１1.
５mV／１０００ppm （±２５％）とすると、６０００pp
m では、約１1.５mV／１０００ppm ×６０００ppm ×1.
２５≒８６mV（最大）となる。従って、ガス検知素子１
ａの出力変化の合計は８６mV＋２６４mV≒３５０mVとな
る。
温度特性を例えば約0.８mV／℃（±１０％）とすると、
その周囲温度が例えば３００℃変化した場合には、セン
サ出力電圧は３００℃×約0.８mV／℃×1.１≒２６４mV
となる。また、ガス検知素子１ａの感度を例えば約１1.
５mV／１０００ppm （±２５％）とすると、６０００pp
m では、約１1.５mV／１０００ppm ×６０００ppm ×1.
２５≒８６mV（最大）となる。従って、ガス検知素子１
ａの出力変化の合計は８６mV＋２６４mV≒３５０mVとな
る。
【００３１】ＡＤＣ３０の入力フルスケールは４０９６
mVであるので、レンジの余裕をみてセンサ出力からＡＤ
Ｃ３０の入力２に至るガス濃度検知回路のゲインを１０
倍とすると、 ４０９６mV／４０９６ビット＝（６９mV×１０）／ｘビ
ット ６９０mV＝６９０ビット ６０００ppm ＝６９０mV ６０００ppm ／６９０ビット＝8.７ppm ／ビット となり、分解能は１０ppm ／ビット以上が得られる。
mVであるので、レンジの余裕をみてセンサ出力からＡＤ
Ｃ３０の入力２に至るガス濃度検知回路のゲインを１０
倍とすると、 ４０９６mV／４０９６ビット＝（６９mV×１０）／ｘビ
ット ６９０mV＝６９０ビット ６０００ppm ＝６９０mV ６０００ppm ／６９０ビット＝8.７ppm ／ビット となり、分解能は１０ppm ／ビット以上が得られる。
【００３２】一方、温度検知素子１ｂの温度特性はガス
検知素子１ａと同じ約0.８mV／℃（±１０％）とする
と、その周囲温度が例えば３００℃（−４０℃〜２６０
℃）変化した場合、センサ出力電圧は３００℃×約0.８
mV／℃×1.１≒２６４０mVとなる。
検知素子１ａと同じ約0.８mV／℃（±１０％）とする
と、その周囲温度が例えば３００℃（−４０℃〜２６０
℃）変化した場合、センサ出力電圧は３００℃×約0.８
mV／℃×1.１≒２６４０mVとなる。
【００３３】以上により、ガス検知素子１ａにおける温
度による出力変化とガス濃度により出力変化を加算され
る様子をグラフで示すと図３のようになり、図中では上
下に３００mV以上の余裕をもたせている。また、常温で
ある２５℃の温度での出力電圧は８７２mVとなってい
る。
度による出力変化とガス濃度により出力変化を加算され
る様子をグラフで示すと図３のようになり、図中では上
下に３００mV以上の余裕をもたせている。また、常温で
ある２５℃の温度での出力電圧は８７２mVとなってい
る。
【００３４】以上説明した構成において、温度補正を行
いながら実際にガス濃度を検出する方法を以下説明す
る。まず周囲温度２５℃、被検ガス濃度０ppm の条件の
下でハードウエア（回路）について以下の設定を行う。
センサ１を接続した後、直列接続したガス検知素子１ａ
及び温度検知素子１ｂに流れる電流が所定値となるよう
に定電流源２１を調整する。その後、演算基準電圧ライ
ンの電圧値が図示しない可変抵抗により所定値となるよ
うに、またオペアンプＯＰ２の出力である第２の温度信
号が可変抵抗ＶＲ１により所定値となるように、更にオ
ペアンプＯＰ４の出力である第２のガス濃度信号が可変
抵抗ＶＲ３により所定値となるようにそれぞれ調整す
る。
いながら実際にガス濃度を検出する方法を以下説明す
る。まず周囲温度２５℃、被検ガス濃度０ppm の条件の
下でハードウエア（回路）について以下の設定を行う。
センサ１を接続した後、直列接続したガス検知素子１ａ
及び温度検知素子１ｂに流れる電流が所定値となるよう
に定電流源２１を調整する。その後、演算基準電圧ライ
ンの電圧値が図示しない可変抵抗により所定値となるよ
うに、またオペアンプＯＰ２の出力である第２の温度信
号が可変抵抗ＶＲ１により所定値となるように、更にオ
ペアンプＯＰ４の出力である第２のガス濃度信号が可変
抵抗ＶＲ３により所定値となるようにそれぞれ調整す
る。
【００３５】自動設定用入力手段５０はＧＮＤ端子Ｔ１
と端子Ｔ２〜Ｔ５間を選択的にスプリングプローブによ
ってショートすることによって、μＣＯＭ４０に指示信
号を入力するためのもので、Ｔ１−Ｔ２間のショートに
よって設定作業中を指示し、更にＴ１−Ｔ３のショート
により２５℃の状態にあることを、Ｔ１−Ｔ４のショー
トによって２２５℃の状態にあることを、更にＴ１−Ｔ
５のオープンによってガス濃度が０ppm の状態にあるこ
とを、そしてショートによって３０００ppm の状態にあ
ることをそれぞれ指示することができる。なお、ＧＮＤ
端子Ｔ１と端子Ｔ２〜Ｔ５間の選択的なショートは、セ
ンサの周囲の環境が所定の状態になっていることを人手
によって行ってもよいが、センサの周囲の環境を計測し
て自動的に行うようにしてもよい。
と端子Ｔ２〜Ｔ５間を選択的にスプリングプローブによ
ってショートすることによって、μＣＯＭ４０に指示信
号を入力するためのもので、Ｔ１−Ｔ２間のショートに
よって設定作業中を指示し、更にＴ１−Ｔ３のショート
により２５℃の状態にあることを、Ｔ１−Ｔ４のショー
トによって２２５℃の状態にあることを、更にＴ１−Ｔ
５のオープンによってガス濃度が０ppm の状態にあるこ
とを、そしてショートによって３０００ppm の状態にあ
ることをそれぞれ指示することができる。なお、ＧＮＤ
端子Ｔ１と端子Ｔ２〜Ｔ５間の選択的なショートは、セ
ンサの周囲の環境が所定の状態になっていることを人手
によって行ってもよいが、センサの周囲の環境を計測し
て自動的に行うようにしてもよい。
【００３６】次に、自動設定用入力手段５０を使用して
ＣＰＵ４０ａが行う初期値設定処理を図４のフローチャ
ートを参照して以下説明する。ＣＰＵ４０ａは電源の投
入によって動作を開始し、先ずイニシャライズを行う
（ステップＳ１）。続いて端子Ｔ１−Ｔ２間と端子Ｔ１
−Ｔ３間をショートすることによって（ステップＳ２及
びＳ３）、μＣＯＭ４０のＣＰＵ４０ａは、ＡＤＣ３０
に周囲温度２５℃での入力１をＡ／Ｄ変換させて、その
Ａ／Ｄ変換値を取り込み温度情報ＴＭ２５として不揮発
性メモリ６０の所定のエリアに書き込む（ステップＳ
４）。また、ＣＰＵ４０ａは、ＡＤＣ３０に周囲温度２
５℃、被検ガス濃度０ppm での入力２をＡ／Ｄ変換させ
て、このＡ／Ｄ変換値を取り込み濃度情報ＣＯ２５とし
て不揮発性メモリ６０の所定エリアに書き込む（ステッ
プＳ５）。
ＣＰＵ４０ａが行う初期値設定処理を図４のフローチャ
ートを参照して以下説明する。ＣＰＵ４０ａは電源の投
入によって動作を開始し、先ずイニシャライズを行う
（ステップＳ１）。続いて端子Ｔ１−Ｔ２間と端子Ｔ１
−Ｔ３間をショートすることによって（ステップＳ２及
びＳ３）、μＣＯＭ４０のＣＰＵ４０ａは、ＡＤＣ３０
に周囲温度２５℃での入力１をＡ／Ｄ変換させて、その
Ａ／Ｄ変換値を取り込み温度情報ＴＭ２５として不揮発
性メモリ６０の所定のエリアに書き込む（ステップＳ
４）。また、ＣＰＵ４０ａは、ＡＤＣ３０に周囲温度２
５℃、被検ガス濃度０ppm での入力２をＡ／Ｄ変換させ
て、このＡ／Ｄ変換値を取り込み濃度情報ＣＯ２５とし
て不揮発性メモリ６０の所定エリアに書き込む（ステッ
プＳ５）。
【００３７】続いて、端子Ｔ１−Ｔ２間と端子Ｔ１−Ｔ
３間をショートしたままで更に端子Ｔ１−Ｔ５間をショ
ートすることによって（ステップＳ６）、ＣＰＵ４０ａ
はＡＤＣ３０に周囲温度２５℃、被検ガス濃度３０００
ppm での入力２をＡ／Ｄ変換させて、そのＡ／Ｄ変換値
を取り込み濃度情報ＣＯ３０００−２５として不揮発性
メモリ６０の所定のエリアに書き込む（ステップＳ
７）。そして、端子Ｔ１−Ｔ２間と端子Ｔ１−Ｔ４間を
ショートすることによって（ステップＳ８）、ＣＰＵ４
０ａはＡＤＣ３０に周囲温度２２５℃、被検ガス濃度０
ppm での入力１と入力２とをＡ／Ｄ変換させて、このＡ
／Ｄ変換値を取り込み温度情報ＴＭ２２５、濃度情報Ｃ
Ｏ２２５として不揮発性メモリ６０の所定のエリアに書
き込む（ＳＳ９及びＳ１０）。
３間をショートしたままで更に端子Ｔ１−Ｔ５間をショ
ートすることによって（ステップＳ６）、ＣＰＵ４０ａ
はＡＤＣ３０に周囲温度２５℃、被検ガス濃度３０００
ppm での入力２をＡ／Ｄ変換させて、そのＡ／Ｄ変換値
を取り込み濃度情報ＣＯ３０００−２５として不揮発性
メモリ６０の所定のエリアに書き込む（ステップＳ
７）。そして、端子Ｔ１−Ｔ２間と端子Ｔ１−Ｔ４間を
ショートすることによって（ステップＳ８）、ＣＰＵ４
０ａはＡＤＣ３０に周囲温度２２５℃、被検ガス濃度０
ppm での入力１と入力２とをＡ／Ｄ変換させて、このＡ
／Ｄ変換値を取り込み温度情報ＴＭ２２５、濃度情報Ｃ
Ｏ２２５として不揮発性メモリ６０の所定のエリアに書
き込む（ＳＳ９及びＳ１０）。
【００３８】なお、上述の説明では温度情報及び濃度情
報を不揮発性メモリ２３の所定のエリアにそれぞれ書き
込むようにしているが、これに代えＲＡＭ４０ｃの所定
エリアに書き込むようにしてもよい。なぜなら、これら
の情報は初期設定のための情報で最終的なものでないか
らである。
報を不揮発性メモリ２３の所定のエリアにそれぞれ書き
込むようにしているが、これに代えＲＡＭ４０ｃの所定
エリアに書き込むようにしてもよい。なぜなら、これら
の情報は初期設定のための情報で最終的なものでないか
らである。
【００３９】その後端子Ｔ１−Ｔ２のみをショートし、
他をオープンにすることによって（ステップＳ１１）、
μＣＯＭ４０のＣＰＵ４０ａは、上述のように不揮発性
メモリ６０などの所定エリアに書き込んだＴＭ２２５と
ＴＭ２５との差をとることにより、センサ周囲温度の２
００℃の変化による温度情報、すなわち温度検知素子１
ｂの変化量を求め、これを１／２００することによって
１℃当りの変化量、すなわち温度係数が求められ、これ
が最終的に不揮発性メモリ６０の所定の温度係数エリア
に格納保持される（ステップＳ１２）。そして、この温
度係数は、例えば温度情報の基準値をＴＭ２５と設定し
た場合、任意の温度の温度情報とＴＭ２５との差をと
り、この温度差に温度係数を乗じたものがその時の温度
となる。
他をオープンにすることによって（ステップＳ１１）、
μＣＯＭ４０のＣＰＵ４０ａは、上述のように不揮発性
メモリ６０などの所定エリアに書き込んだＴＭ２２５と
ＴＭ２５との差をとることにより、センサ周囲温度の２
００℃の変化による温度情報、すなわち温度検知素子１
ｂの変化量を求め、これを１／２００することによって
１℃当りの変化量、すなわち温度係数が求められ、これ
が最終的に不揮発性メモリ６０の所定の温度係数エリア
に格納保持される（ステップＳ１２）。そして、この温
度係数は、例えば温度情報の基準値をＴＭ２５と設定し
た場合、任意の温度の温度情報とＴＭ２５との差をと
り、この温度差に温度係数を乗じたものがその時の温度
となる。
【００４０】次に、不揮発性メモリ６０などの所定エリ
アに書き込んだＣＯ２２５とＣＯ２５との差をとること
により、センサ周囲温度の２００℃の変化に対する濃度
情報、すなわちガス検知素子１ａの変化量を求め、これ
を１／２００することによって１℃当りの変化量、すな
わち１℃当りの温度情報の変化量が求められ、これが濃
度情報における温度係数として最終的に不揮発性メモリ
６０の所定の温度係数エリアに格納保持される（ステッ
プＳ１３）。そして、ＣＯ３０００−２５とＣＯ２５と
の差をとり、ガス検知素子１ａにおける３０００ppm 濃
度変化に対す変化量を求め、これを１／３０００するこ
とにより、１ppm 当りの変化量、すなわち１ppm 当りの
濃度情報の変化量が求められ、これが濃度情報における
濃度感度係数として最終的に不揮発性メモリ６０の所定
の温度係数エリアに格納保持される（ステップＳ１
４）。そして全ての端子をオープンすることによって
（ステップＳ１５）、その後ガス濃度測定処理（ステッ
プＳ１６）を行うようになる。
アに書き込んだＣＯ２２５とＣＯ２５との差をとること
により、センサ周囲温度の２００℃の変化に対する濃度
情報、すなわちガス検知素子１ａの変化量を求め、これ
を１／２００することによって１℃当りの変化量、すな
わち１℃当りの温度情報の変化量が求められ、これが濃
度情報における温度係数として最終的に不揮発性メモリ
６０の所定の温度係数エリアに格納保持される（ステッ
プＳ１３）。そして、ＣＯ３０００−２５とＣＯ２５と
の差をとり、ガス検知素子１ａにおける３０００ppm 濃
度変化に対す変化量を求め、これを１／３０００するこ
とにより、１ppm 当りの変化量、すなわち１ppm 当りの
濃度情報の変化量が求められ、これが濃度情報における
濃度感度係数として最終的に不揮発性メモリ６０の所定
の温度係数エリアに格納保持される（ステップＳ１
４）。そして全ての端子をオープンすることによって
（ステップＳ１５）、その後ガス濃度測定処理（ステッ
プＳ１６）を行うようになる。
【００４１】以上要するに、温度に関しては、センサの
温度を２００℃の幅で変化させ、温度検知素子１ｂの温
度に起因する温度情報としてＡＣＤ３０の入力１の変化
を把握する。そして、この変化量の１／２００がセンサ
のＡＣＤ３０の入力１、すなわち温度情報における１℃
当りの変化量である。このように、センサ周囲温度の変
化に対する温度情報の変化量が求められるので、ＡＣＤ
３０の入力１を読み取ることにより、その時センサに加
わっている温度、或いは基準温度からの変化を認識する
ことができる。
温度を２００℃の幅で変化させ、温度検知素子１ｂの温
度に起因する温度情報としてＡＣＤ３０の入力１の変化
を把握する。そして、この変化量の１／２００がセンサ
のＡＣＤ３０の入力１、すなわち温度情報における１℃
当りの変化量である。このように、センサ周囲温度の変
化に対する温度情報の変化量が求められるので、ＡＣＤ
３０の入力１を読み取ることにより、その時センサに加
わっている温度、或いは基準温度からの変化を認識する
ことができる。
【００４２】次に、センサの温度を２００℃の幅で変化
させ、ガス検知素子１ａの温度に起因する温度情報とし
てＡＣＤ３０の入力１の変化を把握する。そして、この
変化量の１／２００がセンサのＡＣＤ３０の入力２、す
なわち濃度情報における１℃当りの変化量である。この
ように、センサ周囲温度の変化に対する濃度情報の変化
量が求められるので、温度変化に対するセンサの出力補
正の必要量が求まる。従って、ＡＤＣ３０の入力１によ
り温度変化量を得、ＡＤＣ３０の入力２から得られる濃
度情報をＣＰＵ４０ａにより補正演算を行うことによ
り、温度補正を行うことができる。なお、この際必要な
補正等は全てＣＰＵ４０ａ内の演算で行われるので、従
来必要とした温度補正率調整用のボリュームが不要にな
る。
させ、ガス検知素子１ａの温度に起因する温度情報とし
てＡＣＤ３０の入力１の変化を把握する。そして、この
変化量の１／２００がセンサのＡＣＤ３０の入力２、す
なわち濃度情報における１℃当りの変化量である。この
ように、センサ周囲温度の変化に対する濃度情報の変化
量が求められるので、温度変化に対するセンサの出力補
正の必要量が求まる。従って、ＡＤＣ３０の入力１によ
り温度変化量を得、ＡＤＣ３０の入力２から得られる濃
度情報をＣＰＵ４０ａにより補正演算を行うことによ
り、温度補正を行うことができる。なお、この際必要な
補正等は全てＣＰＵ４０ａ内の演算で行われるので、従
来必要とした温度補正率調整用のボリュームが不要にな
る。
【００４３】次に濃度に関しては、ガス検知素子１ａに
例えば３０００ppm のガスを印加したときのＡＤＣ３０
の入力２と、０ppm 印加時のＡＤＣ３０の入力２によ
り、３０００ppm でのＡＤＣ３０の入力２の変化量が分
かると共に、この値の１／３０００が１ppm 当りの変化
量である濃度感度係数が得られる。任意のガスの濃度検
知を行うには、入力のガス中にセンサを置いたときのＡ
ＤＣ３０の出力を読み取り、これに濃度感度係数を掛け
ればよいことになる。この場合にも、従来必要としたガ
ス感度調整用のボリュームが不要になる。よって、上記
温度補正を行ないながら、動作させれば、ＡＤＣ３０と
ＣＰＵ４０ａとにより濃度検知が可能である。
例えば３０００ppm のガスを印加したときのＡＤＣ３０
の入力２と、０ppm 印加時のＡＤＣ３０の入力２によ
り、３０００ppm でのＡＤＣ３０の入力２の変化量が分
かると共に、この値の１／３０００が１ppm 当りの変化
量である濃度感度係数が得られる。任意のガスの濃度検
知を行うには、入力のガス中にセンサを置いたときのＡ
ＤＣ３０の出力を読み取り、これに濃度感度係数を掛け
ればよいことになる。この場合にも、従来必要としたガ
ス感度調整用のボリュームが不要になる。よって、上記
温度補正を行ないながら、動作させれば、ＡＤＣ３０と
ＣＰＵ４０ａとにより濃度検知が可能である。
【００４４】上述のような初期設定により、不揮発性メ
モリ６０の所定のエリアには、その結果得られる温度係
数、濃度情報における温度係数、濃度情報における濃度
感度係数が格納されるようになり、この設定値を用いた
実際の濃度測定（ステップＳ１６）が以下のように行わ
れる。
モリ６０の所定のエリアには、その結果得られる温度係
数、濃度情報における温度係数、濃度情報における濃度
感度係数が格納されるようになり、この設定値を用いた
実際の濃度測定（ステップＳ１６）が以下のように行わ
れる。
【００４５】すなわち、先ずＡＤＣ３０が入力１をＡ／
Ｄ変換してそのＡ／Ｄ変換値をＣＰＵ４０ａが読み取
り、これを用いてセンサの周囲温度を認識し、この値か
ら濃度情報の温度補正量を決定する。次に、ＡＤＣ３０
が入力２をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ４０ａがそのＡ／Ｄ変
換値を読み込み、このＡ／Ｄ変換値に上記温度補正量の
補正を加える。この補正を加えたＡ／Ｄ変換値に濃度感
度係数を乗じたものが、求める濃度である。
Ｄ変換してそのＡ／Ｄ変換値をＣＰＵ４０ａが読み取
り、これを用いてセンサの周囲温度を認識し、この値か
ら濃度情報の温度補正量を決定する。次に、ＡＤＣ３０
が入力２をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ４０ａがそのＡ／Ｄ変
換値を読み込み、このＡ／Ｄ変換値に上記温度補正量の
補正を加える。この補正を加えたＡ／Ｄ変換値に濃度感
度係数を乗じたものが、求める濃度である。
【００４６】図４のフローチャートを参照して行った説
明から明らかなように、ＣＰＵ４０ａは、ステップＳ１
６の処理によって、任意温度のときＡＤＣ３０によって
得られる温度情報と不揮発性メモリ６０に記憶した基準
温度のときの温度情報との差に不揮発性メモリ６０に記
憶されている温度情報の温度係数を乗じて濃度情報の温
度補正量を求め、該温度補正量により任意温度のときＡ
ＤＣ３０によって得られる濃度情報に補正を加え、該補
正を加えた濃度情報に不揮発性メモリ６０に記憶してい
る濃度感度係数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４０
ａ−１として働く。
明から明らかなように、ＣＰＵ４０ａは、ステップＳ１
６の処理によって、任意温度のときＡＤＣ３０によって
得られる温度情報と不揮発性メモリ６０に記憶した基準
温度のときの温度情報との差に不揮発性メモリ６０に記
憶されている温度情報の温度係数を乗じて濃度情報の温
度補正量を求め、該温度補正量により任意温度のときＡ
ＤＣ３０によって得られる濃度情報に補正を加え、該補
正を加えた濃度情報に不揮発性メモリ６０に記憶してい
る濃度感度係数を乗じて濃度を求める濃度算出手段４０
ａ−１として働く。
【００４７】また、ＣＰＵ４０ａは、ステップＳ１２の
処理によって、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から
所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧のＡ／
Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当りの変化
量である温度係数を求め不揮発性メモリ６０に記憶させ
る第１の温度係数算出手段４０ａ−２として、ステップ
Ｓ１３の処理によって、基準ガス濃度で周囲温度が基準
温度から所定温度変化したときのガス検知素子の両端電
圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により濃度情報の単位温度当
りの変化量である温度係数を求め不揮発性メモリ６０に
記憶させる第２の温度係数算出手段４０ａ−３として、
そしてステップＳ１４の処理によって、基準温度でガス
濃度が所定濃度変化したときの濃度情報の変化量により
濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を
求め不揮発性メモリ６０に記憶させる濃度感度係数算出
手段４０ａ−４としてそれぞれ働く。
処理によって、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から
所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧のＡ／
Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当りの変化
量である温度係数を求め不揮発性メモリ６０に記憶させ
る第１の温度係数算出手段４０ａ−２として、ステップ
Ｓ１３の処理によって、基準ガス濃度で周囲温度が基準
温度から所定温度変化したときのガス検知素子の両端電
圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により濃度情報の単位温度当
りの変化量である温度係数を求め不揮発性メモリ６０に
記憶させる第２の温度係数算出手段４０ａ−３として、
そしてステップＳ１４の処理によって、基準温度でガス
濃度が所定濃度変化したときの濃度情報の変化量により
濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を
求め不揮発性メモリ６０に記憶させる濃度感度係数算出
手段４０ａ−４としてそれぞれ働く。
【００４８】更に、ＣＰＵ４０ａは、フローチャートの
処理によって、信号入力手段からの信号に基づいて第１
の温度係数算出手段、第２の温度係数算出手段及び濃度
感度係数算出手段の動作を制御する自動設定手段４０ａ
−５としても働く。
処理によって、信号入力手段からの信号に基づいて第１
の温度係数算出手段、第２の温度係数算出手段及び濃度
感度係数算出手段の動作を制御する自動設定手段４０ａ
−５としても働く。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
準温度でかつ基準ガス濃度のときの温度情報と、温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報
の単位温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の
単位濃度当りの変化量である濃度感度係数とを記憶して
おくだけでよく、調整用のボリュームを必要としないの
で、面倒で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
準温度でかつ基準ガス濃度のときの温度情報と、温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報
の単位温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の
単位濃度当りの変化量である濃度感度係数とを記憶して
おくだけでよく、調整用のボリュームを必要としないの
で、面倒で熟練を要する作業を行うことが必要ない。
【００５０】また、基準ガス濃度で周囲温度が基準温度
から所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧の
Ａ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当りの
変化量である温度係数を求め記憶手段に記憶させ、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め記憶手段に記憶させ、かつ基準温度でガス濃度が所
定濃度変化したときの濃度情報の変化量により濃度情報
の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を求め記憶
手段に記憶させいて、初期値設定のための算出手段を予
め有しているので、人手や別個の手段によって初期値の
計算を行わなくてもよく、面倒で熟練を要する作業を行
うことが必要ない。
から所定温度変化したときの温度検知素子の両端電圧の
Ａ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当りの
変化量である温度係数を求め記憶手段に記憶させ、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め記憶手段に記憶させ、かつ基準温度でガス濃度が所
定濃度変化したときの濃度情報の変化量により濃度情報
の単位濃度当りの変化量である濃度感度係数を求め記憶
手段に記憶させいて、初期値設定のための算出手段を予
め有しているので、人手や別個の手段によって初期値の
計算を行わなくてもよく、面倒で熟練を要する作業を行
うことが必要ない。
【００５１】更に、信号入力手段５０が、センサのある
環境がガス濃度０、所定ガス濃度、所定温度変化した温
度になったとき信号を入力し、この信号入力手段からの
信号に基づいて第１の温度係数算出手段、第２の温度係
数算出手段及び濃度感度係数算出手段の動作を制御する
ので、初期値設定の環境を順次作り、各算出手段の動作
を開始させるだけで、後は自動的に初期値の設定が行わ
れるようになる。
環境がガス濃度０、所定ガス濃度、所定温度変化した温
度になったとき信号を入力し、この信号入力手段からの
信号に基づいて第１の温度係数算出手段、第２の温度係
数算出手段及び濃度感度係数算出手段の動作を制御する
ので、初期値設定の環境を順次作り、各算出手段の動作
を開始させるだけで、後は自動的に初期値の設定が行わ
れるようになる。
【００５２】更に、本発明によるガス濃度検出装置の初
期値設定方法では、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情報
と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶手段６０に記憶させるのに、基準ガス濃度で
周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの温度検
知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃
度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量
である濃度感度係数を求めることで行っているので、調
整用のボリュームを必要とせず、面倒で熟練を要する作
業を行うことが必要ない。
期値設定方法では、基準温度でかつ基準ガス濃度のとき
アナログ−デジタル変換手段により得られる温度情報
と、温度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数
と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感度係
数とを記憶手段６０に記憶させるのに、基準ガス濃度で
周囲温度が基準温度から所定温度変化したときの温度検
知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量により温度情
報の単位温度当りの変化量である温度係数を求め、基準
ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化したと
きのガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の変化量に
より濃度情報の単位温度当りの変化量である温度係数を
求め、基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの濃
度情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量
である濃度感度係数を求めることで行っているので、調
整用のボリュームを必要とせず、面倒で熟練を要する作
業を行うことが必要ない。
【図１】本発明によるガス濃度検出装置の基本構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明によるガス濃度検出装置の一実施の形態
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】ガス検知素子における温度により出力変化とガ
ス濃度により出力変化を加算される様子を示すグラフで
ある。
ス濃度により出力変化を加算される様子を示すグラフで
ある。
【図４】図２中のＣＰＵが行う処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図５】従来のガス濃度検出装置の一例を示す図であ
る。
る。
１ センサ １ａ ガス検知素子 １ｂ 温度検知素子 ２１ 定電流源 ３０ アナログ−デジタル変換手段（ＡＤＣ） ４０ａ−１ 濃度算出手段（ＣＰＵ） ４０ａ−２ 第１の温度係数算出手段（ＣＰＵ） ４０ａ−３ 第２の温度係数算出手段（ＣＰＵ） ４０ａ−４ 濃度感度係数算出手段（ＣＰＵ） ４０ａ−５ 自動設定手段（ＣＰＵ） ５０ 信号入力手段（自動設定用入力手段） ６０ 記憶手段（不揮発性メモリ）
Claims (4)
- 【請求項１】 同一構成に形成した２つの素子の一方を
ガス検知素子、他方を温度検知素子として直列に接続し
たセンサを有し、該センサの直列接続したガス検知素子
と温度検知素子に定電流源から一定の電流を流して駆動
し、検知ガス濃度に応じて抵抗値が変化する前記ガス検
知素子の両端電圧により検知したガス濃度を、周囲温度
に応じて抵抗値が変化する前記温度検知素子の両端電圧
により検知した周囲温度によって温度補正してガス濃度
を検出するガス濃度検出装置において、 前記ガス検知素子の両端電圧と前記温度検知素子の両端
電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得るアナロ
グ−デジタル変換手段と、 基準温度でかつ基準ガス濃度のとき前記アナログ−デジ
タル変換手段により得られる温度情報と、温度情報の単
位温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位
温度当りの変化量である温度係数と、濃度情報の単位濃
度当りの変化量である濃度感度係数とを記憶した記憶手
段と、 任意温度のとき前記アナログ−デジタル変換手段によっ
て得られる温度情報と前記記憶手段に記憶した基準温度
のときの温度情報との差に前記記憶手段に記憶されてい
る前記温度情報の温度係数を乗じて濃度情報の温度補正
量を求め、該温度補正量により任意温度のとき前記アナ
ログ−デジタル変換手段によって得られる濃度情報に補
正を加え、該補正を加えた濃度情報に前記記憶手段に記
憶している濃度感度係数を乗じて濃度を求める濃度算出
手段とを備えることを特徴とするガス濃度検出装置。 - 【請求項２】 基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から
所定温度変化したときの前記温度検知素子の両端電圧の
Ａ／Ｄ変換値の変化量により温度情報の単位温度当りの
変化量である温度係数を求め前記記憶手段に記憶させる
第１の温度係数算出手段と、 基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化し
たときの前記ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の
変化量により濃度情報の単位温度当りの変化量である温
度係数を求め前記記憶手段に記憶させる第２の温度係数
算出手段と、 基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの前記濃度
情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量で
ある濃度感度係数を求め前記記憶手段に記憶させる濃度
感度係数算出手段とを備えることを特徴とする請求項１
記載のガス濃度検出装置。 - 【請求項３】 前記センサのある環境がガス濃度０、所
定ガス濃度、所定温度変化した温度になったとき信号を
入力する信号入力手段と、 該信号入力手段からの信号に基づいて前記第１の温度係
数算出手段、前記第２の温度係数算出手段及び前記濃度
感度係数算出手段の動作を制御する自動設定手段とを備
えることを特徴とする請求項２記載のガス濃度検出装
置。 - 【請求項４】 同一構成に形成した２つの素子の一方を
ガス検知素子、他方を温度検知素子として直列に接続し
たセンサと、該センサの直列接続したガス検知素子と温
度検知素子に一定の電流を流して駆動する定電流源と、
前記ガス検知素子の両端電圧と前記ガス検知素子の両端
電圧をＡ／Ｄ変換して濃度情報と温度情報を得るアナロ
グ−デジタル変換手段と、基準温度でかつ基準ガス濃度
のとき前記アナログ−デジタル変換手段により得られる
温度情報と、温度情報の単位温度当りの変化量である温
度係数と、濃度情報の単位温度当りの変化量である温度
係数と、濃度情報の単位濃度当りの変化量である濃度感
度係数とを記憶した記憶手段と、任意温度のとき前記ア
ナログ−デジタル変換手段によって得られる温度情報と
前記記憶手段に記憶した基準温度のときの温度情報との
差に前記記憶手段に記憶されている前記温度情報の温度
係数を乗じて濃度情報の温度補正量を求め、該温度補正
量により任意温度のとき前記アナログ−デジタル変換手
段によって得られる濃度情報に補正を加え、該補正を加
えた濃度情報に前記記憶手段に記憶している濃度感度係
数を乗じて濃度を求める濃度算出手段とを備えるガス濃
度検出装置において、 基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化し
たときの前記温度検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の
変化量により温度情報の単位温度当りの変化量である温
度係数を求め前記記憶手段に記憶させ、 基準ガス濃度で周囲温度が基準温度から所定温度変化し
たときの前記ガス検知素子の両端電圧のＡ／Ｄ変換値の
変化量により濃度情報の単位温度当りの変化量である温
度係数を求め前記記憶手段に記憶させ、 基準温度でガス濃度が所定濃度変化したときの前記濃度
情報の変化量により濃度情報の単位濃度当りの変化量で
ある濃度感度係数を求め前記記憶手段に記憶させること
を特徴とするガス濃度検出装置の初期値設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17243195A JP3516245B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガス濃度検出装置及びその初期値設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP17243195A JP3516245B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガス濃度検出装置及びその初期値設定方法 |
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|---|---|
| JPH0921776A true JPH0921776A (ja) | 1997-01-21 |
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| JP17243195A Expired - Fee Related JP3516245B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガス濃度検出装置及びその初期値設定方法 |
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| JP (1) | JP3516245B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113566996A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 安徽威格仪表有限公司 | 双支自动切换温度变送器 |
| CN113888841A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-01-04 | 成都千嘉科技有限公司 | 燃气报警器系统 |
| CN117607069A (zh) * | 2023-11-10 | 2024-02-27 | 重庆大学 | 气体检测与定量分析曲线校正同步方法 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17243195A patent/JP3516245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
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| CN113888841A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-01-04 | 成都千嘉科技有限公司 | 燃气报警器系统 |
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| CN117607069A (zh) * | 2023-11-10 | 2024-02-27 | 重庆大学 | 气体检测与定量分析曲线校正同步方法 |
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