JPH11237334A - センサ取付構造体 - Google Patents
センサ取付構造体Info
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- JPH11237334A JPH11237334A JP5441498A JP5441498A JPH11237334A JP H11237334 A JPH11237334 A JP H11237334A JP 5441498 A JP5441498 A JP 5441498A JP 5441498 A JP5441498 A JP 5441498A JP H11237334 A JPH11237334 A JP H11237334A
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- sensor
- block body
- mounting structure
- circuit board
- printed circuit
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors by means of a mounting structure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/306—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors with lead-in-hole components
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出部へのプリント基板側からの外乱影響を
も低減化できるセンサ取付構造体を提供する。 【解決手段】 リード線３，４を介してプリント基板５
との間に所定の間隔をおいて設けられるセンサ１の受光
面２側を開放してその周囲を取り囲むように設けられる
中空状の包囲部３と、前記センサ１とプリント基板５と
の間に間装される台座部８とを具備して熱容量の大きい
素材で形成されるブロック体６を設けている。
も低減化できるセンサ取付構造体を提供する。 【解決手段】 リード線３，４を介してプリント基板５
との間に所定の間隔をおいて設けられるセンサ１の受光
面２側を開放してその周囲を取り囲むように設けられる
中空状の包囲部３と、前記センサ１とプリント基板５と
の間に間装される台座部８とを具備して熱容量の大きい
素材で形成されるブロック体６を設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば微量炭素・硫
黄分析装置等の各種分析装置に用いられるセンサ取付構
造体に関する。
黄分析装置等の各種分析装置に用いられるセンサ取付構
造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば非分散型赤外線検出器では、図示
は省略するが、光源から照射される赤外線は、一定周期
で光を断続する回転チョッパーを通過し、両端を窓板で
封じられたガスセルを経た後光学フィルタを通って赤外
線センサに到達し、赤外線センサは光の到達量に応じた
アナログ信号を出力し、プリアンプで増幅され、Ａ／Ｄ
変換されてＣＰＵに送られ演算処理される。
は省略するが、光源から照射される赤外線は、一定周期
で光を断続する回転チョッパーを通過し、両端を窓板で
封じられたガスセルを経た後光学フィルタを通って赤外
線センサに到達し、赤外線センサは光の到達量に応じた
アナログ信号を出力し、プリアンプで増幅され、Ａ／Ｄ
変換されてＣＰＵに送られ演算処理される。
【０００３】上述の赤外線センサは、通常、リード線を
介してプリント基板に取り付けられているが、熱的な外
乱の影響を少なくするために、例えば、熱容量の大きい
金属材よりなるブロック体で、赤外線センサの検出部の
まわりを包囲するような構成が採られている。
介してプリント基板に取り付けられているが、熱的な外
乱の影響を少なくするために、例えば、熱容量の大きい
金属材よりなるブロック体で、赤外線センサの検出部の
まわりを包囲するような構成が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
構成では、プリント基板からリード線を経由する経路で
熱的外乱が赤外線センサに影響し、検出出力信号に雑音
を発生させることがあった。つまり、赤外線センサの検
出部のまわりからの外乱にはブロック体で対処できる
が、外気温の影響を受けやすいプリント基板側からの外
乱には対処し難いという難点があった。
構成では、プリント基板からリード線を経由する経路で
熱的外乱が赤外線センサに影響し、検出出力信号に雑音
を発生させることがあった。つまり、赤外線センサの検
出部のまわりからの外乱にはブロック体で対処できる
が、外気温の影響を受けやすいプリント基板側からの外
乱には対処し難いという難点があった。
【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
検出部へのプリント基板側からの外乱影響をも低減化で
きるセンサ取付構造体を提供することを目的としてい
る。
検出部へのプリント基板側からの外乱影響をも低減化で
きるセンサ取付構造体を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、リード線を介してプリ
ント基板との間に所定の間隔をおいて設けられるセンサ
の受光面側を開放してその周囲を取り囲むように設けら
れる中空状の包囲部と、前記センサとプリント基板との
間に間装される台座部とを具備して熱容量の大きい素材
で形成されるブロック体を設けてなることを特徴として
いる。
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項１に記載の発明では、リード線を介してプリ
ント基板との間に所定の間隔をおいて設けられるセンサ
の受光面側を開放してその周囲を取り囲むように設けら
れる中空状の包囲部と、前記センサとプリント基板との
間に間装される台座部とを具備して熱容量の大きい素材
で形成されるブロック体を設けてなることを特徴として
いる。
【０００７】ブロック体の包囲部によってセンサのまわ
りからの熱的外乱の影響を低減抑制することができ、か
つ、台座部によってプリント基板側からの熱的外乱の影
響を低減抑制することができる。
りからの熱的外乱の影響を低減抑制することができ、か
つ、台座部によってプリント基板側からの熱的外乱の影
響を低減抑制することができる。
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明における前記センサと台座部との間にＯリング
を介装してなることを特徴としている。
載の発明における前記センサと台座部との間にＯリング
を介装してなることを特徴としている。
【０００９】センサと台座部との間にＯリングを施すこ
とにより、センサとブロック体間の間隙が密封されるた
め、センサ後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体が安定化
し、プリント基板側からの熱的外乱の影響をより一層効
果的に阻止することができる。また、センサとブロック
体間等にサンプルガス等が溜まるのが防がれると共に、
プリント基板側からセンサへ大気やガスが流入するのも
阻止される。
とにより、センサとブロック体間の間隙が密封されるた
め、センサ後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体が安定化
し、プリント基板側からの熱的外乱の影響をより一層効
果的に阻止することができる。また、センサとブロック
体間等にサンプルガス等が溜まるのが防がれると共に、
プリント基板側からセンサへ大気やガスが流入するのも
阻止される。
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の発明における前記センサの受光面周
縁を押圧固定するための中空状に形成された固定部材
を、前記ブロック体の包囲部の中空部内に嵌着させてな
ることを特徴としている。
は請求項２に記載の発明における前記センサの受光面周
縁を押圧固定するための中空状に形成された固定部材
を、前記ブロック体の包囲部の中空部内に嵌着させてな
ることを特徴としている。
【００１１】固定部材によりセンサの取付状態が安定化
し、かつ、その中空部によって受光面への赤外線の光路
を絞り込みやすくなり、受光面よりも前方の迷光等によ
る光学的な外乱影響を効果的に低減することができ、か
つ、製作が容易となり、組付性も向上する。
し、かつ、その中空部によって受光面への赤外線の光路
を絞り込みやすくなり、受光面よりも前方の迷光等によ
る光学的な外乱影響を効果的に低減することができ、か
つ、製作が容易となり、組付性も向上する。
【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明における前記固定部材の中空部が、光源側から
前記センサの受光面側に向けて内径が小さくなるような
テーパ状に形成されてなることを特徴としている。
載の発明における前記固定部材の中空部が、光源側から
前記センサの受光面側に向けて内径が小さくなるような
テーパ状に形成されてなることを特徴としている。
【００１３】中空部をテーパ状に形成したことによっ
て、受光面への赤外線の光路をより一層絞り込みやすく
なり、光学的な外乱影響をさらに低減することができ
る。
て、受光面への赤外線の光路をより一層絞り込みやすく
なり、光学的な外乱影響をさらに低減することができ
る。
【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し請求項４のいずれかに記載の発明における前記包囲部
と台座部とが、それぞれ別体に形成され、前記包囲部と
台座部とを、締結具によって前記プリント基板に一体的
に組み付けてなることを特徴としている。
し請求項４のいずれかに記載の発明における前記包囲部
と台座部とが、それぞれ別体に形成され、前記包囲部と
台座部とを、締結具によって前記プリント基板に一体的
に組み付けてなることを特徴としている。
【００１５】包囲部と台座部とを別体に形成したことに
より、ブロック体の設計の自由度が向上し、かつ、その
製作も容易となる。
より、ブロック体の設計の自由度が向上し、かつ、その
製作も容易となる。
【００１６】請求項６に記載の発明では、請求項１ない
し請求項５のいずれかに記載の発明における前記ブロッ
ク体に温調手段を設け、前記ブロック体を所定の温度に
加温できるようにしたことを特徴としている。
し請求項５のいずれかに記載の発明における前記ブロッ
ク体に温調手段を設け、前記ブロック体を所定の温度に
加温できるようにしたことを特徴としている。
【００１７】ブロック体を恒温化することによって、よ
り一層効果的に熱的外乱の影響を低減することができ
る。
り一層効果的に熱的外乱の影響を低減することができ
る。
【００１８】請求項７に記載の発明では、請求項１ない
し請求項５のいずれかに記載の発明における前記包囲部
と台座部とにそれぞれ検温手段を内設すると共に、前記
包囲部または台座部に加熱手段を設け、前記包囲部と台
座部とを所定の均一な温度に加温できるようにしたこと
を特徴としている。
し請求項５のいずれかに記載の発明における前記包囲部
と台座部とにそれぞれ検温手段を内設すると共に、前記
包囲部または台座部に加熱手段を設け、前記包囲部と台
座部とを所定の均一な温度に加温できるようにしたこと
を特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明のセンサ取付構造体
の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は
センサ取付構造体の断面を示し、符号１は赤外線センサ
（以下センサという）、２は受光面、３，４はリード
線、５はリード線３，４の端部がはんだ付けにより固定
されるプリント基板、６は熱容量の大きな素材、例えば
ＳＵＳ材等の金属材料よりなる熱緩衝ブロック（以下ブ
ロック体という）で、そのブロック体６は、センサ１の
受光面２の側を開設してその周囲を取り囲むような中空
部７１を有する包囲部７とセンサ１とプリント基板５と
の間に間装される台座部８とが一体的に形成されてな
り、その台座部８の底部に穿設したネジ孔８１にプリン
ト基板５に貫挿させたボルト９を螺合締結させることに
よってプリント基板５に固定される。
の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は
センサ取付構造体の断面を示し、符号１は赤外線センサ
（以下センサという）、２は受光面、３，４はリード
線、５はリード線３，４の端部がはんだ付けにより固定
されるプリント基板、６は熱容量の大きな素材、例えば
ＳＵＳ材等の金属材料よりなる熱緩衝ブロック（以下ブ
ロック体という）で、そのブロック体６は、センサ１の
受光面２の側を開設してその周囲を取り囲むような中空
部７１を有する包囲部７とセンサ１とプリント基板５と
の間に間装される台座部８とが一体的に形成されてな
り、その台座部８の底部に穿設したネジ孔８１にプリン
ト基板５に貫挿させたボルト９を螺合締結させることに
よってプリント基板５に固定される。
【００２０】上述のブロック体６の中空部７１は丸孔状
にくり抜き形成されるが、その包囲部７と台座部８の外
形は円柱状もしくは角柱状とされ、その台座部８にはセ
ンサ１のリード線３，４を挿通させるための貫通孔８
３，８４が形成され、そのリード線３，４の長さは例え
ば１７mm程度、台座部８の厚さは例えば１５mm程度に設
定してプリント基板５の側からの熱的外乱がセンサ１に
伝達されるのをその台座部８によって効果的に阻止する
ことができ、センサ１への外気温の影響（外乱雑音）を
大幅に減少することが可能となる。なお、ブロック体６
の台座部８に形成される貫通孔（８３，８４等）はセン
サ１個に対して１孔形成してもよく、センサ１に必要な
リード線の数だけ形成してもよく、共通線（例えば接地
線）を除いた孔数を形成してもよい。また、その貫通孔
８３，８４には、ブロック体６とリード線３，４との間
における熱抵抗を低下させるためにシリコングリスを充
填してもよく、ブロック体６がＳＵＳ材等の導電性素材
よりなる場合には、リード線３，４にビニール材等より
なる絶縁チューブを被覆させてもよい。
にくり抜き形成されるが、その包囲部７と台座部８の外
形は円柱状もしくは角柱状とされ、その台座部８にはセ
ンサ１のリード線３，４を挿通させるための貫通孔８
３，８４が形成され、そのリード線３，４の長さは例え
ば１７mm程度、台座部８の厚さは例えば１５mm程度に設
定してプリント基板５の側からの熱的外乱がセンサ１に
伝達されるのをその台座部８によって効果的に阻止する
ことができ、センサ１への外気温の影響（外乱雑音）を
大幅に減少することが可能となる。なお、ブロック体６
の台座部８に形成される貫通孔（８３，８４等）はセン
サ１個に対して１孔形成してもよく、センサ１に必要な
リード線の数だけ形成してもよく、共通線（例えば接地
線）を除いた孔数を形成してもよい。また、その貫通孔
８３，８４には、ブロック体６とリード線３，４との間
における熱抵抗を低下させるためにシリコングリスを充
填してもよく、ブロック体６がＳＵＳ材等の導電性素材
よりなる場合には、リード線３，４にビニール材等より
なる絶縁チューブを被覆させてもよい。
【００２１】図２は、非分散型赤外線検出器の構成を示
し、１１は光源、１２はチョッパー、１３は両端を窓１
４，１５で封止されたガスセル、１６はサンプルガスの
導入口、１７はその排出口、１８は光学フィルタであ
る。このような検出器では、光源１１から照射された赤
外線は回転チョッパー１２によって一定周期で断続され
た後、ガスセル１３内を通過し、光学フィルタ１８を通
りセンサ１の受光面２で検出され、光の到達量に応じた
アナログ信号がセンサ１から出力され増幅された後Ａ／
Ｄ変換されてＣＰＵ（図示省略）に送られ演算処理され
る。
し、１１は光源、１２はチョッパー、１３は両端を窓１
４，１５で封止されたガスセル、１６はサンプルガスの
導入口、１７はその排出口、１８は光学フィルタであ
る。このような検出器では、光源１１から照射された赤
外線は回転チョッパー１２によって一定周期で断続され
た後、ガスセル１３内を通過し、光学フィルタ１８を通
りセンサ１の受光面２で検出され、光の到達量に応じた
アナログ信号がセンサ１から出力され増幅された後Ａ／
Ｄ変換されてＣＰＵ（図示省略）に送られ演算処理され
る。
【００２２】このような計測過程にあって、センサ１の
受光面２のまわりは包囲部７によって包囲されているた
め、その周囲からの熱的外乱の影響はその包囲部７に
よって効果的に阻止される。一方、前述したように、プ
リント基板５の側からの熱的外乱の影響はその台座部
８によって効果的に阻止される。また、センサ１の受光
面２に至る赤外線の光路が、包囲部７に形成された中空
部７１によって受光面２の近傍で絞り込まれるため、迷
光等による光学的な外乱影響が低減される。よって、セ
ンサ１から出力される検出信号が安定化し、常に、安定
した信頼性の高い計測値を得ることができる。
受光面２のまわりは包囲部７によって包囲されているた
め、その周囲からの熱的外乱の影響はその包囲部７に
よって効果的に阻止される。一方、前述したように、プ
リント基板５の側からの熱的外乱の影響はその台座部
８によって効果的に阻止される。また、センサ１の受光
面２に至る赤外線の光路が、包囲部７に形成された中空
部７１によって受光面２の近傍で絞り込まれるため、迷
光等による光学的な外乱影響が低減される。よって、セ
ンサ１から出力される検出信号が安定化し、常に、安定
した信頼性の高い計測値を得ることができる。
【００２３】図３に示す実施形態では、センサ１の底部
と台座部８の平坦部との間にＯリング２０を介装するこ
とにより、センサ１とブロック体６との間の間隙を密封
し、センサ１の後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体の安定
化を図り、プリント基板５の側からの熱的外乱の侵入を
より一層効果的に阻止できるようにすると共に、センサ
１の側からサンプルガス等がブロック体６との間に溜ま
るのが防がれ、また、プリント基板５の側から大気やガ
スがセンサ１の側に流入するのが防がれる。なお、その
Ｏリング２０の断面の形状は円形であってもよく、楕円
形であってもよく、また、適宜に選択されてよい。
と台座部８の平坦部との間にＯリング２０を介装するこ
とにより、センサ１とブロック体６との間の間隙を密封
し、センサ１の後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体の安定
化を図り、プリント基板５の側からの熱的外乱の侵入を
より一層効果的に阻止できるようにすると共に、センサ
１の側からサンプルガス等がブロック体６との間に溜ま
るのが防がれ、また、プリント基板５の側から大気やガ
スがセンサ１の側に流入するのが防がれる。なお、その
Ｏリング２０の断面の形状は円形であってもよく、楕円
形であってもよく、また、適宜に選択されてよい。
【００２４】図４（Ａ）に示す実施形態では、ブロック
体６の包囲部７の中空部７１の内周に刻設した雌螺子７
２に、中空部７５を有する固定部材７３の外周に刻設し
た雄螺子７４を螺合させることによって固定部材７３を
中空部７１に嵌着し、センサ１の受光面２の周縁をその
固定部材７３で押圧固定するように構成している。この
ような構成により、センサ１の取付状態が安定化し、振
動等の外乱の影響を受け難くなる。また、その固定部材
７３に形成した中空部７５によってセンサ１の受光面２
への赤外線光路の絞り込みが容易となり、受光面２より
も前方で発生する迷光等による光学的な外乱影響を効果
的に低減することができる。
体６の包囲部７の中空部７１の内周に刻設した雌螺子７
２に、中空部７５を有する固定部材７３の外周に刻設し
た雄螺子７４を螺合させることによって固定部材７３を
中空部７１に嵌着し、センサ１の受光面２の周縁をその
固定部材７３で押圧固定するように構成している。この
ような構成により、センサ１の取付状態が安定化し、振
動等の外乱の影響を受け難くなる。また、その固定部材
７３に形成した中空部７５によってセンサ１の受光面２
への赤外線光路の絞り込みが容易となり、受光面２より
も前方で発生する迷光等による光学的な外乱影響を効果
的に低減することができる。
【００２５】図４（Ｂ）に示す実施形態では、固定部材
７３の内部に設ける中空部７６を、光源１１の側から受
光面２の側へ向けて径が小さくなるようなテーパ状に形
成している。このような中空部７６によって受光面２へ
の赤外線の光路をより一層効果的に絞り込むことがで
き、光学的な外乱影響をさらに低減することが可能とな
る。
７３の内部に設ける中空部７６を、光源１１の側から受
光面２の側へ向けて径が小さくなるようなテーパ状に形
成している。このような中空部７６によって受光面２へ
の赤外線の光路をより一層効果的に絞り込むことがで
き、光学的な外乱影響をさらに低減することが可能とな
る。
【００２６】図５に示す実施形態では、それぞれ別体に
形成した筒状の包囲部７と柱状の台座部８とをプリント
基板５に貫挿させたボルト９によって一体化しており、
これにより、ブロック体６の設計の自由度が向上し、か
つ、その製作も容易となる。例えば、台座部８を共通と
して、適宜、異なるサイズの包囲部７と組み合わせるこ
とができるような生産体制を採ることも可能である。な
お、その台座部８にはボルト９を挿通させるための挿通
孔８５を形成し、包囲部７に螺子孔７７を形成してい
る。
形成した筒状の包囲部７と柱状の台座部８とをプリント
基板５に貫挿させたボルト９によって一体化しており、
これにより、ブロック体６の設計の自由度が向上し、か
つ、その製作も容易となる。例えば、台座部８を共通と
して、適宜、異なるサイズの包囲部７と組み合わせるこ
とができるような生産体制を採ることも可能である。な
お、その台座部８にはボルト９を挿通させるための挿通
孔８５を形成し、包囲部７に螺子孔７７を形成してい
る。
【００２７】図６に示す実施形態では、ブロック体１と
同じ素材で、裏当部材１８を形成し、その裏当部材１８
とブロック体６との間にプリント基板５を介装挟持させ
るように構成し、これにより、その裏当部材１８によっ
てプリント基板５そのものを周囲の熱的外乱のみなら
ず、電磁波等による電気的な外乱からも保護することが
できるようにし、かつ、台座部８によって、プリント基
板５の側からのセンサ１の外乱を阻止させることができ
る。この場合、その裏当部材１８にボルト９を挿通させ
るための挿通孔１８１を穿設し、かつ、台座部８と裏当
部材１８とに組付用の凹部８５，８６と凸部を形成して
いる。なお、図示は省略するが、ブロック体６は図５に
示すような筒状の包囲部７のみとしてもよい。
同じ素材で、裏当部材１８を形成し、その裏当部材１８
とブロック体６との間にプリント基板５を介装挟持させ
るように構成し、これにより、その裏当部材１８によっ
てプリント基板５そのものを周囲の熱的外乱のみなら
ず、電磁波等による電気的な外乱からも保護することが
できるようにし、かつ、台座部８によって、プリント基
板５の側からのセンサ１の外乱を阻止させることができ
る。この場合、その裏当部材１８にボルト９を挿通させ
るための挿通孔１８１を穿設し、かつ、台座部８と裏当
部材１８とに組付用の凹部８５，８６と凸部を形成して
いる。なお、図示は省略するが、ブロック体６は図５に
示すような筒状の包囲部７のみとしてもよい。
【００２８】図７（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態では、
ブロック体６を恒温化することによって、緩衝効果を高
め、小型軽量化を図ったものであり、そのブロック体６
には、基本的には、例えばサーミスタよりなる２つの検
温手段３１，３２とトランジスタよりなる加熱手段３３
とが設けられる。この場合、一方のサーミスタ３１はセ
ンサ１の近傍のブロック体６の温度を検出し、他方のサ
ーミスタ３２はプリント基板５の近傍のブロック体６の
温度を検出し、その両方の温度が等しくなるまでトラン
ジスタ３３によって、ブロック体６が加熱される。な
お、上述の検温手段３１，３２と加熱手段３３とで請求
項６でいう温調手段を構成している。
ブロック体６を恒温化することによって、緩衝効果を高
め、小型軽量化を図ったものであり、そのブロック体６
には、基本的には、例えばサーミスタよりなる２つの検
温手段３１，３２とトランジスタよりなる加熱手段３３
とが設けられる。この場合、一方のサーミスタ３１はセ
ンサ１の近傍のブロック体６の温度を検出し、他方のサ
ーミスタ３２はプリント基板５の近傍のブロック体６の
温度を検出し、その両方の温度が等しくなるまでトラン
ジスタ３３によって、ブロック体６が加熱される。な
お、上述の検温手段３１，３２と加熱手段３３とで請求
項６でいう温調手段を構成している。
【００２９】センサ１は光源１１から赤外線を受光する
ため、一般的に、センサ１の近傍はプリント基板４の近
傍よりも高温となっている。従って、サーミスタ３１の
温度は、サーミスタ３２よりも高くなっている。このよ
うな前提条件下で、図７（Ｂ）に示すように、オペアン
プ３４はトアランジスタ（ＮＰＮ型）３３と共に電圧フ
ォロア回路を形成し、トランジスタ３３のエミッタ電位
は、オペアンプ３４の＋入力電位と等しくなる。従っ
て、トランジスタ３３および抵抗３５には、その電位を
抵抗３５の抵抗値で除した電流が流れ、トランジスタ３
３の電力ロスはその電流とＶccの積となる（正確には抵
抗３５の電位分だけ少ない。）
ため、一般的に、センサ１の近傍はプリント基板４の近
傍よりも高温となっている。従って、サーミスタ３１の
温度は、サーミスタ３２よりも高くなっている。このよ
うな前提条件下で、図７（Ｂ）に示すように、オペアン
プ３４はトアランジスタ（ＮＰＮ型）３３と共に電圧フ
ォロア回路を形成し、トランジスタ３３のエミッタ電位
は、オペアンプ３４の＋入力電位と等しくなる。従っ
て、トランジスタ３３および抵抗３５には、その電位を
抵抗３５の抵抗値で除した電流が流れ、トランジスタ３
３の電力ロスはその電流とＶccの積となる（正確には抵
抗３５の電位分だけ少ない。）
【００３０】そのトランジスタ３３の電力ロス（発熱）
はブロック体６に熱伝導し、ブロック体６が加熱され
る。その加熱温度はサーミスタ３２によって検出され、
サーミスタ３１と３２とが同抵抗値になるところで平衡
する。すなわち、ブロック体６のセンサ１の近傍位置と
プリント基板５の近傍位置の温度が等しくなるまでブロ
ック体６が加熱される。
はブロック体６に熱伝導し、ブロック体６が加熱され
る。その加熱温度はサーミスタ３２によって検出され、
サーミスタ３１と３２とが同抵抗値になるところで平衡
する。すなわち、ブロック体６のセンサ１の近傍位置と
プリント基板５の近傍位置の温度が等しくなるまでブロ
ック体６が加熱される。
【００３１】今、熱的な外乱によってプリント基板５の
側が平衡点よりも低温になった時には、サーミスタ３２
の抵抗値が大きくなり、オペアンプ１０の＋入力端子の
電位は上がり、トランジスタ３３の電流は増加して電力
ロスが増し、ブロック体６が加熱されるようフィードバ
ックがかかる。すなわち、ブロック体６は、センサ１の
近傍位置とプリント基板５の近傍位置の温度差が一定と
なるように温度調整される。
側が平衡点よりも低温になった時には、サーミスタ３２
の抵抗値が大きくなり、オペアンプ１０の＋入力端子の
電位は上がり、トランジスタ３３の電流は増加して電力
ロスが増し、ブロック体６が加熱されるようフィードバ
ックがかかる。すなわち、ブロック体６は、センサ１の
近傍位置とプリント基板５の近傍位置の温度差が一定と
なるように温度調整される。
【００３２】従って、ブロック体６は、そのインピーダ
ンスが全体として非常に大きくなり、プリント基板５の
側およびセンサ１の周囲からの熱的外乱，（図２参
照）に対して大きな熱容量を具備した熱緩衝ブロックと
して機能する。よって、例えば２５ｍφ×３０mmＨ程度
の小型軽量のブロック体６で、リード線３，４側からの
熱的外乱を１／１０程度に低減することができ、大幅
なコンパクト化が可能となる。なお、上述の平衡点に達
した時の温度は、例えば４５〜５５°Ｃ程度に設定され
るのが好ましい。
ンスが全体として非常に大きくなり、プリント基板５の
側およびセンサ１の周囲からの熱的外乱，（図２参
照）に対して大きな熱容量を具備した熱緩衝ブロックと
して機能する。よって、例えば２５ｍφ×３０mmＨ程度
の小型軽量のブロック体６で、リード線３，４側からの
熱的外乱を１／１０程度に低減することができ、大幅
なコンパクト化が可能となる。なお、上述の平衡点に達
した時の温度は、例えば４５〜５５°Ｃ程度に設定され
るのが好ましい。
【００３３】また、センサ１の側の温度がプリント基板
５の側よりも低い場合には、図８（Ａ），（Ｂ）に示す
ような構成とすればよい。なお、図示は省略するが、図
７（Ａ），（Ｂ）および図８（Ａ），（Ｂ）にて、サー
ミスタ３２，３３の位置を入れ替えて、ＰＮＰ型のトラ
ンジスタ３３を用いるようにしてもよい。また、トラン
ジスタ３３は必ずしもブロック体６の外壁面に取り付け
なくてもよく、ブロック体６内に設けた凹部や穴等に取
り付けてもよい。そのトランジスタ３３やサーミスタ３
１、３２とブロック体６との間には、シリコングリス等
の熱伝導性のグリスを介在させるのが好ましい。なお、
本発明は、ブロック体６を加熱する加熱手段や、ブロッ
ク体６の温度を検知する検温手段を特定するものではな
く、これらは適宜に選択されてよいのはいうまでもな
い。
５の側よりも低い場合には、図８（Ａ），（Ｂ）に示す
ような構成とすればよい。なお、図示は省略するが、図
７（Ａ），（Ｂ）および図８（Ａ），（Ｂ）にて、サー
ミスタ３２，３３の位置を入れ替えて、ＰＮＰ型のトラ
ンジスタ３３を用いるようにしてもよい。また、トラン
ジスタ３３は必ずしもブロック体６の外壁面に取り付け
なくてもよく、ブロック体６内に設けた凹部や穴等に取
り付けてもよい。そのトランジスタ３３やサーミスタ３
１、３２とブロック体６との間には、シリコングリス等
の熱伝導性のグリスを介在させるのが好ましい。なお、
本発明は、ブロック体６を加熱する加熱手段や、ブロッ
ク体６の温度を検知する検温手段を特定するものではな
く、これらは適宜に選択されてよいのはいうまでもな
い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、センサのまわりを取り囲むように設けた
包囲部によってセンサのまわりからの熱的外乱の影響を
低減することができ、かつ、センサとプリント基板との
間に間装させる台座部によってプリント基板側からの熱
的外乱の影響を低減抑制することができ、検出信号の雑
音が低減され、検出再現性が向上し、低濃度成分の検出
が可能となる。
発明によれば、センサのまわりを取り囲むように設けた
包囲部によってセンサのまわりからの熱的外乱の影響を
低減することができ、かつ、センサとプリント基板との
間に間装させる台座部によってプリント基板側からの熱
的外乱の影響を低減抑制することができ、検出信号の雑
音が低減され、検出再現性が向上し、低濃度成分の検出
が可能となる。
【００３５】請求項２に記載の発明によれば、Ｏリング
によってセンサとブロック体間の間隙が密封されるた
め、センサ後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体が安定化し
プリント基板側からの熱的外乱の影響をより一層効果的
に阻止することができ、また、センサとブロック体間等
にサンプルガス等が溜まるのが防がれると共に、プリン
ト基板側からセンサへの大気やガスの流入も阻止され、
検出値の信頼性が向上する。
によってセンサとブロック体間の間隙が密封されるた
め、センサ後背部の雰囲気を含めた伝熱媒体が安定化し
プリント基板側からの熱的外乱の影響をより一層効果的
に阻止することができ、また、センサとブロック体間等
にサンプルガス等が溜まるのが防がれると共に、プリン
ト基板側からセンサへの大気やガスの流入も阻止され、
検出値の信頼性が向上する。
【００３６】請求項３に記載の発明によれば、ブロック
体の中空部に嵌着させた固定部材によりセンサの取付状
態が安定化し、かつ、その中空部によって受光面への赤
外線の光路を絞り込みやすくなり、受光面よりも前方の
迷光等による光学的な外乱影響を効果的に低減すること
ができ、かつ、製作が容易となり、組付性も向上する。
体の中空部に嵌着させた固定部材によりセンサの取付状
態が安定化し、かつ、その中空部によって受光面への赤
外線の光路を絞り込みやすくなり、受光面よりも前方の
迷光等による光学的な外乱影響を効果的に低減すること
ができ、かつ、製作が容易となり、組付性も向上する。
【００３７】請求項４に記載の発明によれば、中空部を
テーパ状に形成したことによって、受光面への赤外線の
光路をより一層絞り込みやすくなり、光学的な外乱影響
をより一層効果的に低減することができる。
テーパ状に形成したことによって、受光面への赤外線の
光路をより一層絞り込みやすくなり、光学的な外乱影響
をより一層効果的に低減することができる。
【００３８】請求項５に記載の発明によれば、包囲部と
台座部とを別体に形成したことにより、ブロック体の設
計の自由度が向上し、かつ、その製作も容易となり、部
材の共通化によって歩留を向上させることもできる。
台座部とを別体に形成したことにより、ブロック体の設
計の自由度が向上し、かつ、その製作も容易となり、部
材の共通化によって歩留を向上させることもできる。
【００３９】請求項６および請求項７に記載の発明によ
れば、ブロック体を恒温化することによって、より一層
効果的に熱的外乱の影響を低減することができる。
れば、ブロック体を恒温化することによって、より一層
効果的に熱的外乱の影響を低減することができる。
【図１】本発明のセンサ取付構造体の一実施形態を示す
要部構成図である。
要部構成図である。
【図２】同センサ取付構造体を非分散型赤外線検出器に
適用した例を示す構成図である。
適用した例を示す構成図である。
【図３】同センサ取付構造体の異なる実施形態を示す要
部断面図である。
部断面図である。
【図４】（Ａ）は別の実施形態を示す要部断面図、
（Ｂ）はその固定部材の異なる例を示す断面図である。
（Ｂ）はその固定部材の異なる例を示す断面図である。
【図５】同センサ取付構造体の別の実施形態を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図６】さらに別のセンサ取付構造体の実施形態を示す
要部構成図である。
要部構成図である。
【図７】（Ａ）はさらに異なる別の実施形態を示す要部
断面図で、（Ｂ）はその回路図である。
断面図で、（Ｂ）はその回路図である。
【図８】（Ａ）はさらに別の異なる実施形態を示す要部
断面図で、（Ｂ）はその回路図である。
断面図で、（Ｂ）はその回路図である。
１…センサ、２…受光面、３，４…リード線、５…プリ
ント基板、６…ブロック体、７…包囲部、７１，７５，
７６…中空部、７３…固定部材、８…台座部、９…締結
具（ボルト）、１１…光源、２０…Ｏリング、３１，３
２…検温手段、３３…加熱手段。
ント基板、６…ブロック体、７…包囲部、７１，７５，
７６…中空部、７３…固定部材、８…台座部、９…締結
具（ボルト）、１１…光源、２０…Ｏリング、３１，３
２…検温手段、３３…加熱手段。
Claims (7)
- 【請求項１】 リード線を介してプリント基板との間に
所定の間隔をおいて設けられるセンサの受光面側を開放
してその周囲を取り囲むように設けられる中空状の包囲
部と、前記センサとプリント基板との間に間装される台
座部とを具備して熱容量の大きい素材で形成されるブロ
ック体を設けてなることを特徴とするセンサ取付構造
体。 - 【請求項２】 前記センサと台座部との間にＯリングを
介装してなることを特徴とする請求項１に記載のセンサ
取付構造体。 - 【請求項３】 前記センサの受光面周縁を押圧固定する
ための中空状に形成された固定部材を、前記ブロック体
の包囲部の中空部内に嵌着させてなることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のセンサ取付構造体。 - 【請求項４】 前記固定部材の中空部が、光源側から前
記センサの受光面側に向けて内径が小さくなるようなテ
ーパ状に形成されてなることを特徴とする請求項３に記
載のセンサ取付構造体。 - 【請求項５】 前記包囲部と台座部とが、それぞれ別体
に形成され、前記包囲部と台座部とを、締結具によって
前記プリント基板に一体的に組み付けてなることを特徴
とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のセン
サ取付構造体。 - 【請求項６】 前記ブロック体に温調手段を設け、前記
ブロック体を所定の温度に加温できるようにしたことを
特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の
センサ取付構造体。 - 【請求項７】 前記包囲部と台座部とにそれぞれ検温手
段を内設すると共に、前記包囲部または台座部に加熱手
段を設け、前記包囲部と台座部とを所定の均一な温度に
加温できるようにしたことを特徴とする請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載のセンサ取付構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5441498A JP3845193B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | センサ取付構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5441498A JP3845193B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | センサ取付構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237334A true JPH11237334A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3845193B2 JP3845193B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=12970053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5441498A Expired - Fee Related JP3845193B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | センサ取付構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3845193B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024203688A1 (ja) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | ミツミ電機株式会社 | 光学式ガスセンサ装置 |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP5441498A patent/JP3845193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024203688A1 (ja) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | ミツミ電機株式会社 | 光学式ガスセンサ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3845193B2 (ja) | 2006-11-15 |
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Legal Events
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