JPH1123521A - 加熱型化学センサの駆動方法 - Google Patents
加熱型化学センサの駆動方法Info
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- JPH1123521A JPH1123521A JP9189302A JP18930297A JPH1123521A JP H1123521 A JPH1123521 A JP H1123521A JP 9189302 A JP9189302 A JP 9189302A JP 18930297 A JP18930297 A JP 18930297A JP H1123521 A JPH1123521 A JP H1123521A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒータからの漏洩電流が発生しないようにして
センサのセルの特性を保護する。 【解決手段】例えば４００度Ｃの高温に維持され得るセ
ル１４と、このセル１４を上記所定温度に加熱するヒー
タ１２とを備えた加熱型化学センサ又は限界電流式酸素
センサにおいて、ヒータ１２に電力を供給するヒータ電
源部１３を、セル１４に電圧を印加するセル電源部１５
から隔離するＤＣ−ＤＣコンバータ１８を更に備える。
センサのセルの特性を保護する。 【解決手段】例えば４００度Ｃの高温に維持され得るセ
ル１４と、このセル１４を上記所定温度に加熱するヒー
タ１２とを備えた加熱型化学センサ又は限界電流式酸素
センサにおいて、ヒータ１２に電力を供給するヒータ電
源部１３を、セル１４に電圧を印加するセル電源部１５
から隔離するＤＣ−ＤＣコンバータ１８を更に備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素センサやＮＯ
ｘガスセンサ等の加熱型化学センサの駆動方法に関す
る。
ｘガスセンサ等の加熱型化学センサの駆動方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の加熱型化学センサの駆動方法は、
図１のブロック図で示すように、センサ部１０内のヒー
タ１２をヒータ電源部１３を介して加熱し、同センサ部
１０内のセル１４に印加電圧等をセル電源部１５を介し
て供給するために共用電源１６を使用していた。
図１のブロック図で示すように、センサ部１０内のヒー
タ１２をヒータ電源部１３を介して加熱し、同センサ部
１０内のセル１４に印加電圧等をセル電源部１５を介し
て供給するために共用電源１６を使用していた。
【０００３】図２は、センサ部１０の一例を示す上から
の断面図である。この図において、絶縁基板２０には、
例えば一面に白金薄膜ヒータ１２が貼付けられ、全面が
耐熱性及び耐食性の絶縁材２２に覆われている。この絶
縁基板２０の他面には、絶縁スペーサ２４を介して、セ
ル１４を保持するセル基板２６が取付けられている。
の断面図である。この図において、絶縁基板２０には、
例えば一面に白金薄膜ヒータ１２が貼付けられ、全面が
耐熱性及び耐食性の絶縁材２２に覆われている。この絶
縁基板２０の他面には、絶縁スペーサ２４を介して、セ
ル１４を保持するセル基板２６が取付けられている。
【０００４】上記共用電源１６で例えば図２のような構
造を持つセンサ１０を駆動すると、ヒータ１２及びセル
１４間の絶縁特性の劣化や、接触が発生することがあ
り、両者の間にまれに微小な漏洩電流が流れる恐れがあ
る。この漏洩電流が、センサ本来の特性を劣化させ信頼
性を低下させる原因の一つである。
造を持つセンサ１０を駆動すると、ヒータ１２及びセル
１４間の絶縁特性の劣化や、接触が発生することがあ
り、両者の間にまれに微小な漏洩電流が流れる恐れがあ
る。この漏洩電流が、センサ本来の特性を劣化させ信頼
性を低下させる原因の一つである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】即ち、図２のような構
造を持つ限界電流式酸素センサにおいて、仮にヒータ１
２及びセル１４間の絶縁特性が劣化した場合、ヒータ電
源部１３及びセル電源部１５を共用電源１６に直接接続
しているため、両者間に多少に関わらず漏洩電流が発生
し、両者の共通接地を通して一つの電流ループが発生し
（図３参照）、センサの出力を狂わす、若しくはセンサ
の劣化及び信頼性を低下させる恐れがある。
造を持つ限界電流式酸素センサにおいて、仮にヒータ１
２及びセル１４間の絶縁特性が劣化した場合、ヒータ電
源部１３及びセル電源部１５を共用電源１６に直接接続
しているため、両者間に多少に関わらず漏洩電流が発生
し、両者の共通接地を通して一つの電流ループが発生し
（図３参照）、センサの出力を狂わす、若しくはセンサ
の劣化及び信頼性を低下させる恐れがある。
【０００６】本発明は、前述の問題に鑑み、ヒータ及び
セル間の絶縁特性が劣化してもヒータからの漏洩電流が
発生しないようにして、信頼性の高いセンサを駆動する
方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ヒ
ータ及びセル間に電流ループが生じない高信頼性の加熱
型化学センサの駆動方法を提供することを目的とする。
セル間の絶縁特性が劣化してもヒータからの漏洩電流が
発生しないようにして、信頼性の高いセンサを駆動する
方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ヒ
ータ及びセル間に電流ループが生じない高信頼性の加熱
型化学センサの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、セル
と、このセルを所定温度に加熱するヒータとを備えた加
熱型化学センサにおいて、前記ヒータに電力を供給する
ヒータ電源部を、前記セルに電圧を印加するセル電源部
から隔離したことを特徴とする。
と、このセルを所定温度に加熱するヒータとを備えた加
熱型化学センサにおいて、前記ヒータに電力を供給する
ヒータ電源部を、前記セルに電圧を印加するセル電源部
から隔離したことを特徴とする。
【０００８】前記加熱型化学センサは、限界電流式酸素
センサであり、前記ヒータ電源部は、絶縁型ＤＣ−ＤＣ
コンバータによって前記セル電源部から隔離したことを
特徴とする。即ち、特にヒータ電源部側に絶縁型ＤＣ−
ＤＣコンバータを用い、ヒータ電源部及びセル電源部の
２つに分離し、ヒータ及びセルに関連する回路を各々独
立した系にしている。
センサであり、前記ヒータ電源部は、絶縁型ＤＣ−ＤＣ
コンバータによって前記セル電源部から隔離したことを
特徴とする。即ち、特にヒータ電源部側に絶縁型ＤＣ−
ＤＣコンバータを用い、ヒータ電源部及びセル電源部の
２つに分離し、ヒータ及びセルに関連する回路を各々独
立した系にしている。
【０００９】セル電源部１５の電流ループと、ヒータ電
源部１３の電流ループが各々ＤＣ−ＤＣコンバータ１８
特にトランスによって絶縁されているために、ヒータ側
のループからセル側へのループへ電流が流れ込むことは
なく（逆も同じ）、セル、ヒータ間の絶縁特性が低下し
ても電流リークが発生せず、センサ信頼性が向上する。
源部１３の電流ループが各々ＤＣ−ＤＣコンバータ１８
特にトランスによって絶縁されているために、ヒータ側
のループからセル側へのループへ電流が流れ込むことは
なく（逆も同じ）、セル、ヒータ間の絶縁特性が低下し
ても電流リークが発生せず、センサ信頼性が向上する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】図４は、本発明による加熱型化学センサの
駆動回路のブロック図である。この図において、従来の
駆動回路と異なる点は、センサ部１０内のヒータ１２を
加熱するヒータ電源部１３がＤＣ−ＤＣコンバータ１８
によって共用電源１６から隔離された点である。この共
用電源１６は、セル電源部１５を介してセンサ部１０内
のセル１４にも印加電圧等を供給している。従って、セ
ル１４は、例えば４００度Ｃの高温に維持されて、ガス
の検出状態に設定される。
駆動回路のブロック図である。この図において、従来の
駆動回路と異なる点は、センサ部１０内のヒータ１２を
加熱するヒータ電源部１３がＤＣ−ＤＣコンバータ１８
によって共用電源１６から隔離された点である。この共
用電源１６は、セル電源部１５を介してセンサ部１０内
のセル１４にも印加電圧等を供給している。従って、セ
ル１４は、例えば４００度Ｃの高温に維持されて、ガス
の検出状態に設定される。
【００１２】例えば、限界電流式酸素センサにおいて
は、ヒータ１２を加熱制御するヒータ電源部１３と共用
電源１６との間に例えばＤＣ−ＤＣコンバータ１８を使
用して、ヒータ１２を通る電流の閉回路を完全に隔離
し、セルに一定電圧を印加する検出用電源に共用電源１
６からの直流電源を用いている。このようにヒータ側及
びセル側を各々独立した電源系で構成することにより、
仮にヒータ及びセルの間の絶縁特性が劣化しても、電流
リークは発生しない。
は、ヒータ１２を加熱制御するヒータ電源部１３と共用
電源１６との間に例えばＤＣ−ＤＣコンバータ１８を使
用して、ヒータ１２を通る電流の閉回路を完全に隔離
し、セルに一定電圧を印加する検出用電源に共用電源１
６からの直流電源を用いている。このようにヒータ側及
びセル側を各々独立した電源系で構成することにより、
仮にヒータ及びセルの間の絶縁特性が劣化しても、電流
リークは発生しない。
【００１３】図５は、本発明による加熱型化学センサの
駆動回路の一実施例を示す回路図である。この図５にお
いて、図１に示す部品と類似するものには同じ符号を付
してある。
駆動回路の一実施例を示す回路図である。この図５にお
いて、図１に示す部品と類似するものには同じ符号を付
してある。
【００１４】まず、ＤＣ−ＤＣコンバータ１８は、共用
電源１６の正電圧ラインが一次コイルに接続される絶縁
トランス（図示略）を備える。この一次コイルの他端に
は、一次コイルに供給される電力をスイッチングする電
力トランジスタ（図示略）が接続される。一方、絶縁ト
ランスの二次コイルに誘導される交流電圧は整流平滑さ
れて、得られた出力電圧がフォトカプラ（図示略）を経
由して電力トランジスタのゲート又はベースに負帰還さ
れる。
電源１６の正電圧ラインが一次コイルに接続される絶縁
トランス（図示略）を備える。この一次コイルの他端に
は、一次コイルに供給される電力をスイッチングする電
力トランジスタ（図示略）が接続される。一方、絶縁ト
ランスの二次コイルに誘導される交流電圧は整流平滑さ
れて、得られた出力電圧がフォトカプラ（図示略）を経
由して電力トランジスタのゲート又はベースに負帰還さ
れる。
【００１５】従って、出力電圧は、Ｖ／Ｆ変換後にスイ
ッチング周波数を制御して一定の値に維持され、正電圧
ライン３２及び接地ライン３４を経てヒータ電源部１３
に供給される。正電圧ライン３２及び接地ライン３４間
には、ヒータ１２に供給される電圧を基準値に制御する
演算増幅器３６が接続され、更にエミッタフォロア接続
のトランジスタ３８及びヒータ１２が直列接続される。
ッチング周波数を制御して一定の値に維持され、正電圧
ライン３２及び接地ライン３４を経てヒータ電源部１３
に供給される。正電圧ライン３２及び接地ライン３４間
には、ヒータ１２に供給される電圧を基準値に制御する
演算増幅器３６が接続され、更にエミッタフォロア接続
のトランジスタ３８及びヒータ１２が直列接続される。
【００１６】即ち、このトランジスタ３８は、コレクタ
がライン３２に接続され、エミッタがヒータ１２に接続
され、このヒータ１２が接地される。一方、トランジス
タ３８のベースには、保護抵抗４０を経て演算増幅器３
６の出力端が接続される。また、演算増幅器３６は、非
反転入力端に基準電圧源４２が接続され、反転入力端に
トランジスタ３８のエミッタ及びヒータ１２が接続され
ている。
がライン３２に接続され、エミッタがヒータ１２に接続
され、このヒータ１２が接地される。一方、トランジス
タ３８のベースには、保護抵抗４０を経て演算増幅器３
６の出力端が接続される。また、演算増幅器３６は、非
反転入力端に基準電圧源４２が接続され、反転入力端に
トランジスタ３８のエミッタ及びヒータ１２が接続され
ている。
【００１７】このヒータ電源部１３は、別の実施例にお
いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１８を含むように構成でき
る。この場合、ライン３２及び３４間にはヒータ１２が
接続される。ヒータ１２に供給された電圧は、Ｖ／Ｆ変
換された後にフォトカプラ等で負帰還されて一定に制御
される。
いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１８を含むように構成でき
る。この場合、ライン３２及び３４間にはヒータ１２が
接続される。ヒータ１２に供給された電圧は、Ｖ／Ｆ変
換された後にフォトカプラ等で負帰還されて一定に制御
される。
【００１８】次に、セル電源部１５は、共用電源１６に
直接接続されてセル１４及び検出抵抗５０に一定電圧を
供給する定電圧回路５２を備える。この定電圧回路５２
は、反転入力端に基準電圧源５４が接続され、出力端が
非反転入力端及びセル１４に接続された演算増幅器５６
を含む。或いは、定電圧回路５２が３端子型の定電圧Ｉ
Ｃで置換されてもよい。
直接接続されてセル１４及び検出抵抗５０に一定電圧を
供給する定電圧回路５２を備える。この定電圧回路５２
は、反転入力端に基準電圧源５４が接続され、出力端が
非反転入力端及びセル１４に接続された演算増幅器５６
を含む。或いは、定電圧回路５２が３端子型の定電圧Ｉ
Ｃで置換されてもよい。
【００１９】セル１４及び検出抵抗５０の接続点は、検
出出力を低インピーダンス化する演算増幅器５８の非反
転入力端に接続される。
出出力を低インピーダンス化する演算増幅器５８の非反
転入力端に接続される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加熱型セ
ンサの加熱制御回路は、駆動用電源に直流電源と例えば
ＤＣ−ＤＣコンバータを使用することで二つに分離し、
各々独立した電源ループを作ることでセル側ループから
の電流リーク、及びヒータ側ループからの電流リークを
完全に防ぐことができる。
ンサの加熱制御回路は、駆動用電源に直流電源と例えば
ＤＣ−ＤＣコンバータを使用することで二つに分離し、
各々独立した電源ループを作ることでセル側ループから
の電流リーク、及びヒータ側ループからの電流リークを
完全に防ぐことができる。
【図１】従来の加熱型化学センサの駆動ブロック図であ
る。
る。
【図２】従来使用されているセンサ構造図である。
【図３】従来の駆動方法で発生する電流リーク図であ
る。
る。
【図４】本発明によるセンサ駆動ブロック図
【図５】本発明による加熱型化学センサの駆動回路の一
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
１２ ヒータ １３ ヒータ電源部 １４ セル １５ セル電源部 １８ ＤＣ−ＤＣコンバータ
Claims (3)
- 【請求項１】セルと、このセルを所定温度に加熱するヒ
ータとを備えた加熱型化学センサにおいて、 前記ヒータに電力を供給するヒータ電源部を、前記セル
に電圧を印加するセル電源部から隔離したことを特徴と
する加熱型化学センサの駆動方法。 - 【請求項２】前記加熱型化学センサは、限界電流式酸素
センサである請求項１に記載の駆動方法。 - 【請求項３】前記ヒータ電源部は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータによって前記セル電源部から隔離したことを特
徴とする請求項１又は２に記載の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9189302A JPH1123521A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 加熱型化学センサの駆動方法 |
| US09/081,959 US6270638B1 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-19 | Pyro-sensor and pyro-control circuit |
| EP98304058A EP0880024A1 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-21 | Pyro-sensor and pyro-control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9189302A JPH1123521A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 加熱型化学センサの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123521A true JPH1123521A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16239067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9189302A Pending JPH1123521A (ja) | 1997-05-23 | 1997-06-30 | 加熱型化学センサの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123521A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000292411A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-10-20 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
| JP2001242127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ガス濃度検知装置 |
| US6607643B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-08-19 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | NOx gas detecting apparatus |
| JP2008537129A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電流測定式の固体電解質センサおよびその作動方法 |
| JP2009244255A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサ制御装置及びセンサ制御システム |
| JP2012518156A (ja) * | 2009-02-17 | 2012-08-09 | メディメイト ホールディング ビー．ブイ． | 試料中の荷電種の濃度を測定するための装置 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9189302A patent/JPH1123521A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000292411A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-10-20 | Denso Corp | ガス濃度検出装置 |
| JP2001242127A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ガス濃度検知装置 |
| US6607643B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-08-19 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | NOx gas detecting apparatus |
| JP2008537129A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電流測定式の固体電解質センサおよびその作動方法 |
| JP2009244255A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサ制御装置及びセンサ制御システム |
| JP2012518156A (ja) * | 2009-02-17 | 2012-08-09 | メディメイト ホールディング ビー．ブイ． | 試料中の荷電種の濃度を測定するための装置 |
| US8728292B2 (en) | 2009-02-17 | 2014-05-20 | Medimate Holding B.V. | Apparatus for the measurement of a concentration of a charged species in a sample |
| US9766205B2 (en) | 2009-02-17 | 2017-09-19 | Ce-Mate B.V. | Apparatus for the measurement of a concentration of a charged species in a sample |
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|---|---|---|---|
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