JPH11304745A - ガス検知装置 - Google Patents
ガス検知装置Info
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- JPH11304745A JPH11304745A JP10813298A JP10813298A JPH11304745A JP H11304745 A JPH11304745 A JP H11304745A JP 10813298 A JP10813298 A JP 10813298A JP 10813298 A JP10813298 A JP 10813298A JP H11304745 A JPH11304745 A JP H11304745A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制御と検知をつかさどるマイクロコンピュータ
の暴走があっても半導体ガス検知素子の内蔵ヒータの断
線を防止することができるガス検知装置を提供すること
である。 【解決手段】保護回路５はマイクロコンピュータ３が外
部ノイズなどにより暴走して、マイクロコンピュータ３
の出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルに固定されると、コン
デンサＣ０の電荷が放電されてやがてコンデンサＣ０の
電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回ることにな
り、その結果コンパレータＣＰの出力が”Ｈ”レベルか
ら”Ｌ”レベルに反転してトランジスタＱ４をオンさ
せ、トランジスタＱ１のベースの電圧を電源電圧に吊り
上げトランジスタＱ１を強制的にオフ状態とする。
の暴走があっても半導体ガス検知素子の内蔵ヒータの断
線を防止することができるガス検知装置を提供すること
である。 【解決手段】保護回路５はマイクロコンピュータ３が外
部ノイズなどにより暴走して、マイクロコンピュータ３
の出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルに固定されると、コン
デンサＣ０の電荷が放電されてやがてコンデンサＣ０の
電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回ることにな
り、その結果コンパレータＣＰの出力が”Ｈ”レベルか
ら”Ｌ”レベルに反転してトランジスタＱ４をオンさ
せ、トランジスタＱ１のベースの電圧を電源電圧に吊り
上げトランジスタＱ１を強制的にオフ状態とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ガス検知素
子を用いてＣＯやＣＨ4 のガスを検知するガス検知装置
に関するものである。
子を用いてＣＯやＣＨ4 のガスを検知するガス検知装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のガス検知装置に用いる半導体ガ
ス検知素子にはヒータが内蔵され、制御回路により所定
周期でヒータの通電をオン, オフすることにより半導体
ガス検知素子の感ガス体表面のリフレッシュを図るよう
になっている。
ス検知素子にはヒータが内蔵され、制御回路により所定
周期でヒータの通電をオン, オフすることにより半導体
ガス検知素子の感ガス体表面のリフレッシュを図るよう
になっている。
【０００３】一方半導体ガス検知素子を用いたガス検知
装置は前記ヒータの通電の制御を行う制御回路と、半導
体ガス検知素子の検知出力を取り込んで被検知ガスの有
無を判定する回路とを例えば４ビットのマイクロコンピ
ュータで構成して回路の簡素化を図っている。
装置は前記ヒータの通電の制御を行う制御回路と、半導
体ガス検知素子の検知出力を取り込んで被検知ガスの有
無を判定する回路とを例えば４ビットのマイクロコンピ
ュータで構成して回路の簡素化を図っている。
【０００４】図３は従来のガス検知装置のヒータ通電部
分の回路例を示しており、この従来例では半導体ガス検
知素子１内のヒータ２を電源（例えば５Ｖの直流電源）
にＰＮＰ型のトランジスタＱ１を介して接続し、半導体
ガス検知素子の感ガス体の検知出力端子を検知電圧印加
制御用のトランジスタＱ２と負荷抵抗Ｒ１とを介して電
源に接続するとともに、マイクロコンピュータ３の入力
ポートに接続している。また前記トランジスタＱ１のベ
ースをプルアップ用の抵抗Ｒ２を介して電源のプラス極
に接続するとともに抵抗Ｒ３を介してマイクロコンピュ
ータ３の出力ポートＯ１に接続している。またトランジ
スタＱ２のベースをマイクロコンピュータ３の出力ポー
トＯ２に接続している。
分の回路例を示しており、この従来例では半導体ガス検
知素子１内のヒータ２を電源（例えば５Ｖの直流電源）
にＰＮＰ型のトランジスタＱ１を介して接続し、半導体
ガス検知素子の感ガス体の検知出力端子を検知電圧印加
制御用のトランジスタＱ２と負荷抵抗Ｒ１とを介して電
源に接続するとともに、マイクロコンピュータ３の入力
ポートに接続している。また前記トランジスタＱ１のベ
ースをプルアップ用の抵抗Ｒ２を介して電源のプラス極
に接続するとともに抵抗Ｒ３を介してマイクロコンピュ
ータ３の出力ポートＯ１に接続している。またトランジ
スタＱ２のベースをマイクロコンピュータ３の出力ポー
トＯ２に接続している。
【０００５】マイクロコンピュータ３はヒータ２の通電
をデュティ制御することにより、感ガス体の温度を高温
とする期間（例えば５ｓｅｃ）と低温とする期間（１５
ｓｅｃ）とを設定するようになっている。例えば高温期
間では８ｍｓｅｃ周期でヒータ２の通電を３００μｓｅ
ｃとし、低温期間では８ｍｓｅｃ周期でヒータ２の通電
を１２μｓｅｃとするようになっている。ここでマイク
ロコンピュータ３は出力ポートＯ１を”Ｌ”にすること
により、トランジスタＱ１をオンさせてヒータ２の通電
を行い、また”Ｈ”にすることにより、トランジスタＱ
１をオフさせてヒータ２の通電を止めるヒータ２の通電
のデュティー制御を行う機能と、出力ポートＯ２を”
Ｌ”にすることにより、トランジスタＱ２をオンさせて
感ガス体に検知電圧を印加し、この印加時に感ガス体の
両端電圧を入力ポートＩ１に取り込み、該電圧に基づい
て感ガス体の抵抗値を検知し、その抵抗値に基づいて被
検知ガスの有無を判定する検知機能とを備えており、感
ガス体の両端電圧の取り込み（サンプリング）は被検知
ガスがＣＯの場合には上記の低温期間において行うよう
にプログラムされている。尚被検知ガスがＣＨ4 のよう
な可燃性ガスの場合には高温期間において感ガス体の両
端電圧の取り込みを行う。
をデュティ制御することにより、感ガス体の温度を高温
とする期間（例えば５ｓｅｃ）と低温とする期間（１５
ｓｅｃ）とを設定するようになっている。例えば高温期
間では８ｍｓｅｃ周期でヒータ２の通電を３００μｓｅ
ｃとし、低温期間では８ｍｓｅｃ周期でヒータ２の通電
を１２μｓｅｃとするようになっている。ここでマイク
ロコンピュータ３は出力ポートＯ１を”Ｌ”にすること
により、トランジスタＱ１をオンさせてヒータ２の通電
を行い、また”Ｈ”にすることにより、トランジスタＱ
１をオフさせてヒータ２の通電を止めるヒータ２の通電
のデュティー制御を行う機能と、出力ポートＯ２を”
Ｌ”にすることにより、トランジスタＱ２をオンさせて
感ガス体に検知電圧を印加し、この印加時に感ガス体の
両端電圧を入力ポートＩ１に取り込み、該電圧に基づい
て感ガス体の抵抗値を検知し、その抵抗値に基づいて被
検知ガスの有無を判定する検知機能とを備えており、感
ガス体の両端電圧の取り込み（サンプリング）は被検知
ガスがＣＯの場合には上記の低温期間において行うよう
にプログラムされている。尚被検知ガスがＣＨ4 のよう
な可燃性ガスの場合には高温期間において感ガス体の両
端電圧の取り込みを行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記のように
マイクロコンピュータ３を用いた場合、外部ノイズの影
響を受けてマイクロコンピュータ３が所謂暴走状態に陥
ることがある。この暴走状態から抜け出るためには電源
を一旦切って再投入すればマイクロコンピュータ３がリ
セットされ、正常動作に戻ることになるが、上述の半導
体ガス検知素子１の内蔵ヒータ２は上述のように通電す
る時間が極短時間であるため極低容量のものが使用され
ており、暴走により出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルに固
定されヒータ２への通電時間が長くなると断線してしま
うという問題があった。
マイクロコンピュータ３を用いた場合、外部ノイズの影
響を受けてマイクロコンピュータ３が所謂暴走状態に陥
ることがある。この暴走状態から抜け出るためには電源
を一旦切って再投入すればマイクロコンピュータ３がリ
セットされ、正常動作に戻ることになるが、上述の半導
体ガス検知素子１の内蔵ヒータ２は上述のように通電す
る時間が極短時間であるため極低容量のものが使用され
ており、暴走により出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルに固
定されヒータ２への通電時間が長くなると断線してしま
うという問題があった。
【０００７】マイクロコンピュータ３の暴走対策として
はウオッチドッグタイマを用いることが考えられるが、
暴走検知を行うのに要する検知時間を短くするのには限
界があった。例えば４ＭＨｚのクロックで動作する４ビ
ットのマイクロコンピュータの場合には２０ｍｓｅｃ程
度必要とし、この検知時間は上述の通電期間に比べて長
く、そのため検知時間中ヒータ２が通電されて断線して
しまうということがあり、ヒータ断線に対する対策とは
ならなかった。
はウオッチドッグタイマを用いることが考えられるが、
暴走検知を行うのに要する検知時間を短くするのには限
界があった。例えば４ＭＨｚのクロックで動作する４ビ
ットのマイクロコンピュータの場合には２０ｍｓｅｃ程
度必要とし、この検知時間は上述の通電期間に比べて長
く、そのため検知時間中ヒータ２が通電されて断線して
しまうということがあり、ヒータ断線に対する対策とは
ならなかった。
【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みて成された
もので、その目的するところは制御と検知をつかさどる
マイクロコンピュータの暴走があっても半導体ガス検知
素子の内蔵ヒータの断線を防止することができるガス検
知装置を提供するにある。
もので、その目的するところは制御と検知をつかさどる
マイクロコンピュータの暴走があっても半導体ガス検知
素子の内蔵ヒータの断線を防止することができるガス検
知装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、ヒ
ータを内蔵した半導体ガス検知素子と、前記ヒータと電
源との間に挿入されたスイッチング素子と、前記スイッ
チング素子を所定周期でオン、オフさせる制御信号電圧
を出力ポートから前記スイッチング素子の制御端子に出
力する制御機能と半導体ガス検知素子の検知出力を取り
込み該検知出力に基づいて被検知ガスの有無を判定する
検知機能とを有するマイクロコンピュータを備えたガス
検知装置において、前記制御信号電圧が前記スイッチン
グ素子をオンさせる電圧となってから所定時間を超える
と前記スイッチング素子をオフさせるように前記スイッ
チング素子の制御端子への印加電圧をオフレベルに制御
する保護回路を付加したことを特徴とする。
ータを内蔵した半導体ガス検知素子と、前記ヒータと電
源との間に挿入されたスイッチング素子と、前記スイッ
チング素子を所定周期でオン、オフさせる制御信号電圧
を出力ポートから前記スイッチング素子の制御端子に出
力する制御機能と半導体ガス検知素子の検知出力を取り
込み該検知出力に基づいて被検知ガスの有無を判定する
検知機能とを有するマイクロコンピュータを備えたガス
検知装置において、前記制御信号電圧が前記スイッチン
グ素子をオンさせる電圧となってから所定時間を超える
と前記スイッチング素子をオフさせるように前記スイッ
チング素子の制御端子への印加電圧をオフレベルに制御
する保護回路を付加したことを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明では，請求項１の発明にお
いて、前記スイッチング素子がＰＮＰ型トランジスタで
あって、前記保護回路には該トランジスタのベースに接
続されるマイクロコンピュータの出力ポートが”Ｈ”レ
ベルの期間中充電されるコンデンサと、該コンデンサの
電圧が所定レベル以下に達したときにオンして前記トラ
ンジスタのベース電位を”Ｈ”レベルに吊り上げるスイ
ッチング素子とを備え、前記出力ポートが”Ｌ”レベル
になっていから所定時間を超えるまでコンデンサの電圧
が所定レベル以下にならないように放電時定数を設定し
たことを特徴とする。
いて、前記スイッチング素子がＰＮＰ型トランジスタで
あって、前記保護回路には該トランジスタのベースに接
続されるマイクロコンピュータの出力ポートが”Ｈ”レ
ベルの期間中充電されるコンデンサと、該コンデンサの
電圧が所定レベル以下に達したときにオンして前記トラ
ンジスタのベース電位を”Ｈ”レベルに吊り上げるスイ
ッチング素子とを備え、前記出力ポートが”Ｌ”レベル
になっていから所定時間を超えるまでコンデンサの電圧
が所定レベル以下にならないように放電時定数を設定し
たことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。
する。
【００１２】図１は本発明の一実施形態を示しており、
この図に示す回路では交流商用電源ＡＣを降圧トランス
Ｔｒで降圧させ、その降圧させて電圧をダイオードブリ
ッジＤＢ１，ＤＢ２でそれぞれ全波整流し、一方のダイ
オードブリッジＤＢ２で整流された電圧を平滑コンデン
サＣ１で平滑した後、３端子レギュレータＩＣ１で所定
電圧に安定化させ、半導体ガス検知素子１のヒータ２の
電圧及び検知電圧や、制御と検知をつかさどる４ビット
のマイクロコンピュータ３の電源を得ている。
この図に示す回路では交流商用電源ＡＣを降圧トランス
Ｔｒで降圧させ、その降圧させて電圧をダイオードブリ
ッジＤＢ１，ＤＢ２でそれぞれ全波整流し、一方のダイ
オードブリッジＤＢ２で整流された電圧を平滑コンデン
サＣ１で平滑した後、３端子レギュレータＩＣ１で所定
電圧に安定化させ、半導体ガス検知素子１のヒータ２の
電圧及び検知電圧や、制御と検知をつかさどる４ビット
のマイクロコンピュータ３の電源を得ている。
【００１３】半導体ガス検知素子１は、ヒータ２をＰＮ
Ｐ型のトランジスタＱ１を介して前記３端子レギュレー
タＩＣ１の出力端に接続し、トランジスタＱ１がオンし
たときにヒータ２に通電され、ヒータ２が発熱するよう
になっている。
Ｐ型のトランジスタＱ１を介して前記３端子レギュレー
タＩＣ１の出力端に接続し、トランジスタＱ１がオンし
たときにヒータ２に通電され、ヒータ２が発熱するよう
になっている。
【００１４】また半導体ガス検知素子１の感ガス体の検
知出力端子は、検知電圧印加制御用のトランジスタＱ２
１と負荷抵抗Ｒ１１との直列回路及び検知電圧印加制御
用のトランジスタＱ２２と負荷抵抗Ｒ１２との直列回路
とダイオードＤ１を介して３端子レギュレータＩＣ１の
出力端子に接続するとともに、マイクロコンピュータ３
の入力ポートＩ１に接続している。
知出力端子は、検知電圧印加制御用のトランジスタＱ２
１と負荷抵抗Ｒ１１との直列回路及び検知電圧印加制御
用のトランジスタＱ２２と負荷抵抗Ｒ１２との直列回路
とダイオードＤ１を介して３端子レギュレータＩＣ１の
出力端子に接続するとともに、マイクロコンピュータ３
の入力ポートＩ１に接続している。
【００１５】マイクロコンピュータ３は出力ポートＯ１
にトランジスタＱ１のベースを、また出力ポートＯ２
１，Ｏ２２にトランジスタＱ２１，Ｑ２２のベースを接
続している。さらに出力ポートＯ３〜Ｏ５にはそれぞれ
表示用発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のカソードを
接続し、出力ポートＯ６，Ｏ７にはフォトカプラＰＨ
１，ＰＨ２の発光ダイオードＬ１，Ｌ２のカソードを接
続してある。これら発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３
及びＬ１，Ｌ２のアノードは３端子レギュレータＩＣ１
の出力端子に限流抵抗を介して接続してある。
にトランジスタＱ１のベースを、また出力ポートＯ２
１，Ｏ２２にトランジスタＱ２１，Ｑ２２のベースを接
続している。さらに出力ポートＯ３〜Ｏ５にはそれぞれ
表示用発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のカソードを
接続し、出力ポートＯ６，Ｏ７にはフォトカプラＰＨ
１，ＰＨ２の発光ダイオードＬ１，Ｌ２のカソードを接
続してある。これら発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３
及びＬ１，Ｌ２のアノードは３端子レギュレータＩＣ１
の出力端子に限流抵抗を介して接続してある。
【００１６】フォトカプラＰＨ１，ＰＨ２は検知ガスの
濃度などに応じたガス検知信号を電圧信号として出力さ
せるためのスイッチ素子として用いられる。
濃度などに応じたガス検知信号を電圧信号として出力さ
せるためのスイッチ素子として用いられる。
【００１７】直列制御型安定化回路４は前記電圧信号を
出力するための回路であり、前記ダイオードブリッジＤ
Ｂ１の整流出力を平滑する平滑コンデンサＣ２の両端に
接続され、直列制御用トランジスタＱ３のベースに接続
される基準電圧をフォトカプラＰＨ１，ＰＨ２のフォト
トランジスタＰＴ１，ＰＴ２のオンオフにより切り換え
るようになっている。
出力するための回路であり、前記ダイオードブリッジＤ
Ｂ１の整流出力を平滑する平滑コンデンサＣ２の両端に
接続され、直列制御用トランジスタＱ３のベースに接続
される基準電圧をフォトカプラＰＨ１，ＰＨ２のフォト
トランジスタＰＴ１，ＰＴ２のオンオフにより切り換え
るようになっている。
【００１８】基準電圧は平滑コンデンサＣ２の両端に抵
抗Ｒ４を介して接続したツエナーダイオードＺＤの両端
電圧を抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３で分圧することにより得るよ
うなっており、フォトトランジスタＰＴ１がオン時には
抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３の直列回路の両端電圧、つまりツエ
ナーダイオードＺＤの両端電圧がトランジスタＱ３のベ
ースに基準電圧として印加され、またフォトトランジス
タＰＴ２がオン時には抵抗Ｒ１１と、，Ｒ１２とＲ１３
の直列回路との分圧電圧がトランジスタＱ３のベースに
基準電圧として印加され、それぞれの基準電圧に対応し
た電圧信号がガス検知信号として外部に出力される。
抗Ｒ４を介して接続したツエナーダイオードＺＤの両端
電圧を抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３で分圧することにより得るよ
うなっており、フォトトランジスタＰＴ１がオン時には
抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３の直列回路の両端電圧、つまりツエ
ナーダイオードＺＤの両端電圧がトランジスタＱ３のベ
ースに基準電圧として印加され、またフォトトランジス
タＰＴ２がオン時には抵抗Ｒ１１と、，Ｒ１２とＲ１３
の直列回路との分圧電圧がトランジスタＱ３のベースに
基準電圧として印加され、それぞれの基準電圧に対応し
た電圧信号がガス検知信号として外部に出力される。
【００１９】さて上記トランジスタＱ１のエミッタ・ベ
ース間にはプルアップ用抵抗Ｒ２を接続するとともに、
該プルアップ用抵抗Ｒ２の両端にトランジスタＱ４を接
続してある。
ース間にはプルアップ用抵抗Ｒ２を接続するとともに、
該プルアップ用抵抗Ｒ２の両端にトランジスタＱ４を接
続してある。
【００２０】このトランジスタＱ４は、コンパレータＣ
Ｐ等とともにヒータ２の保護回路５を構成するものであ
る。
Ｐ等とともにヒータ２の保護回路５を構成するものであ
る。
【００２１】つまり保護回路５は抵抗Ｒ６，Ｒ７の直列
回路をダイオードＤ１を介して３端子レギュレータＩＣ
１の出力端子に接続して、その出力電圧を分圧するとと
もに分圧点をコンパレータＣＰの反転入力端子に接続
し、一方マイクロコンピュータ３の出力ポートＯ１とグ
ランドの間に抵抗Ｒ８とコンデンサＣ０との直列回路を
接続してその直列回路の中点をコンパレータＣＰの非反
転出力端子に接続し、コンパレータＣＰの出力端子を抵
抗Ｒ９を介してトランジスタＱ４のベースを接続してあ
る。
回路をダイオードＤ１を介して３端子レギュレータＩＣ
１の出力端子に接続して、その出力電圧を分圧するとと
もに分圧点をコンパレータＣＰの反転入力端子に接続
し、一方マイクロコンピュータ３の出力ポートＯ１とグ
ランドの間に抵抗Ｒ８とコンデンサＣ０との直列回路を
接続してその直列回路の中点をコンパレータＣＰの非反
転出力端子に接続し、コンパレータＣＰの出力端子を抵
抗Ｒ９を介してトランジスタＱ４のベースを接続してあ
る。
【００２２】尚ブザー６は圧電ブザーであって、マイク
ロコンピュータ３の出力ポートＯ８，Ｏ９から交互に出
力される信号により，交互に出力を”Ｌ”，”Ｈ”とす
る２つのコンパレータＣＰ１，ＣＰ２にて印加電圧の極
性が交互に反転され、警報音を発振出力するようになっ
ている。また図中７はマイクロコンピュータ３に基準ク
ロックを与えるための基準クロック発振回路、ＩＣ２は
電源投入時にマイクロコンピュータ３をリセットするた
めのリセットＩＣである。
ロコンピュータ３の出力ポートＯ８，Ｏ９から交互に出
力される信号により，交互に出力を”Ｌ”，”Ｈ”とす
る２つのコンパレータＣＰ１，ＣＰ２にて印加電圧の極
性が交互に反転され、警報音を発振出力するようになっ
ている。また図中７はマイクロコンピュータ３に基準ク
ロックを与えるための基準クロック発振回路、ＩＣ２は
電源投入時にマイクロコンピュータ３をリセットするた
めのリセットＩＣである。
【００２３】しかして，通常時においては、マイクロコ
ンピュータ３の出力ポートＯ１が”Ｈ”レベルのときに
はコンデンサＣ０が抵抗Ｒ８を介して充電され、その充
電電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を上回ってコン
パレータＣＰの出力が”Ｈ”レベルになり、トランジス
タＱ４をオフ状態にしている。
ンピュータ３の出力ポートＯ１が”Ｈ”レベルのときに
はコンデンサＣ０が抵抗Ｒ８を介して充電され、その充
電電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を上回ってコン
パレータＣＰの出力が”Ｈ”レベルになり、トランジス
タＱ４をオフ状態にしている。
【００２４】そしてマイクロコンピュータ３の出力ポー
トＯ１から所定周期（８ｍｓｅｃ）で所定時間（例えば
高温期間では３００μｓｅｃ、低温期間では１２μｓｅ
ｃ）”Ｌ”レベルの制御信号が出力され，その所定時間
中トランジスタＱ１がオンして半導体ガス検知素子１の
ヒータ２が通電される。一方マイクロコンピュータ３の
出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルになると、保護回路５の
コンデンサＣ０の電荷が抵抗Ｒ８を介して放電され、そ
の両端電圧が低下するが、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ０の
時定数により、前記所定時間が経過するまで、コンデン
サＣ０の電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回る
ことがなく、そのため所定時間中においてもコンパレー
タＣＰの出力が”Ｌ”レベルにならず、トランジスタＱ
４のオフ状態が維持される。
トＯ１から所定周期（８ｍｓｅｃ）で所定時間（例えば
高温期間では３００μｓｅｃ、低温期間では１２μｓｅ
ｃ）”Ｌ”レベルの制御信号が出力され，その所定時間
中トランジスタＱ１がオンして半導体ガス検知素子１の
ヒータ２が通電される。一方マイクロコンピュータ３の
出力ポートＯ１が”Ｌ”レベルになると、保護回路５の
コンデンサＣ０の電荷が抵抗Ｒ８を介して放電され、そ
の両端電圧が低下するが、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ０の
時定数により、前記所定時間が経過するまで、コンデン
サＣ０の電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回る
ことがなく、そのため所定時間中においてもコンパレー
タＣＰの出力が”Ｌ”レベルにならず、トランジスタＱ
４のオフ状態が維持される。
【００２５】さて通常時においては前記所定時間が終了
すると、マイクロコンピュータ３は出力ポートＯ１を”
Ｈ”レベルに戻してトランジスタＱ１をオフさせる。こ
のオフにより、半導体ガス検知素子１のヒータ２の通電
が停止する。
すると、マイクロコンピュータ３は出力ポートＯ１を”
Ｈ”レベルに戻してトランジスタＱ１をオフさせる。こ
のオフにより、半導体ガス検知素子１のヒータ２の通電
が停止する。
【００２６】このようにして所定周期で所定時間ヒータ
２を通電するデュティー制御を行うことにより、感ガス
体を高温とする高温期間（例えば５ｓｅｃ）と低温とす
る低温期間（例えば１５ｓｅｃ）とを交互に設定するの
である。
２を通電するデュティー制御を行うことにより、感ガス
体を高温とする高温期間（例えば５ｓｅｃ）と低温とす
る低温期間（例えば１５ｓｅｃ）とを交互に設定するの
である。
【００２７】ここで被検知ガスがＣＯの場合には低温期
間において、マイクロコンピュータ３は出力ポートＯ２
１（又はＯ２２を" Ｌ”レベル）としてトランジスタＱ
２１又はＱ２２をオンさせることにより、負荷抵抗Ｒ２
１（又はＲ２２）を介して半導体ガス検知素子１の感ガ
ス体に検知電圧を印加し，その印加期間において半導体
ガス検知素子１の感ガス体の両端電圧を入力ポートＩ１
に取り込み被検知ガスの有無を判定するサンプリング動
作を行い、前記両端電圧から感ガス体の抵抗値を検知
し、その抵抗値から被検知ガスの有無を判定するととも
に濃度判定を行う。そして被検知ガスが所定濃度以上あ
ると出力ポートＯ８，Ｏ９の出力を交互に反転させてブ
ザー６を鳴動させて警報を発する。同時に検知濃度に応
じて出力ポートＯ３〜Ｏ５の何れかを”Ｌ”レベルに
し、それに接続されている発光ダイオードＬＥＤ１〜Ｌ
ＥＤ３の何れかを点灯させる。また検知濃度に応じて出
力ポートＯ６又はＯ７を”Ｌ”レベルに設定して、対応
するフォトカプラＰＣ１又はＰＣ２をオンさせ、安定化
回路４より所定の電圧信号を外部へ出力させる。尚ＣＨ
4 のような可燃性ガスの場合には高温期間においてサン
プリングを行う。
間において、マイクロコンピュータ３は出力ポートＯ２
１（又はＯ２２を" Ｌ”レベル）としてトランジスタＱ
２１又はＱ２２をオンさせることにより、負荷抵抗Ｒ２
１（又はＲ２２）を介して半導体ガス検知素子１の感ガ
ス体に検知電圧を印加し，その印加期間において半導体
ガス検知素子１の感ガス体の両端電圧を入力ポートＩ１
に取り込み被検知ガスの有無を判定するサンプリング動
作を行い、前記両端電圧から感ガス体の抵抗値を検知
し、その抵抗値から被検知ガスの有無を判定するととも
に濃度判定を行う。そして被検知ガスが所定濃度以上あ
ると出力ポートＯ８，Ｏ９の出力を交互に反転させてブ
ザー６を鳴動させて警報を発する。同時に検知濃度に応
じて出力ポートＯ３〜Ｏ５の何れかを”Ｌ”レベルに
し、それに接続されている発光ダイオードＬＥＤ１〜Ｌ
ＥＤ３の何れかを点灯させる。また検知濃度に応じて出
力ポートＯ６又はＯ７を”Ｌ”レベルに設定して、対応
するフォトカプラＰＣ１又はＰＣ２をオンさせ、安定化
回路４より所定の電圧信号を外部へ出力させる。尚ＣＨ
4 のような可燃性ガスの場合には高温期間においてサン
プリングを行う。
【００２８】さてマイクロコンピュータ３が外部ノイズ
などにより暴走して、マイクロコンピュータ３の出力ポ
ートＯ１が”Ｌ”レベルに固定されると、保護回路５で
はコンデンサＣ０の電荷が放電されてやがてコンデンサ
Ｃ０の電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回るこ
とになり、その結果コンパレータＣＰの出力が”Ｈ”レ
ベルから”Ｌ”レベルに反転してトランジスタＱ４をオ
ンさせ、トランジスタＱ１のベースの電圧を電源電圧に
吊り上げトランジスタＱ１を強制的にオフ状態とする。
などにより暴走して、マイクロコンピュータ３の出力ポ
ートＯ１が”Ｌ”レベルに固定されると、保護回路５で
はコンデンサＣ０の電荷が放電されてやがてコンデンサ
Ｃ０の電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の電圧を下回るこ
とになり、その結果コンパレータＣＰの出力が”Ｈ”レ
ベルから”Ｌ”レベルに反転してトランジスタＱ４をオ
ンさせ、トランジスタＱ１のベースの電圧を電源電圧に
吊り上げトランジスタＱ１を強制的にオフ状態とする。
【００２９】したがってマイクロコンピュータ３が暴走
しても半導体ガス検知素子１のヒータ２には必要以上に
通電されることがなく、ヒータ２の断線を防止できる。
しても半導体ガス検知素子１のヒータ２には必要以上に
通電されることがなく、ヒータ２の断線を防止できる。
【００３０】このように本実施形態ではコンデンサＣ０
と抵抗Ｒ８との時定数を適切に設定することで容易にマ
イクロコンピュータ３の暴走によるヒータ断線を防止で
きる。
と抵抗Ｒ８との時定数を適切に設定することで容易にマ
イクロコンピュータ３の暴走によるヒータ断線を防止で
きる。
【００３１】尚半導体ガス検知素子１の感ガス体に直列
に接続する負荷抵抗値の設定はトランジスタＱ２１又は
Ｑ２２の何れかを選択的にオンすることにより可能とな
っており、ガス検知装置が対象とする被検知ガス種に応
じて予め接続する負荷抵抗をプログラミングされてお
り、例えばＣＯの場合にはサンプリング時にトランジス
タＱ２１をオンして感ガス体に負荷抵抗Ｒ２１を直列接
続し，ＣＨ4 の場合にはサンプリング時にトランジスタ
Ｑ２２をオンして感ガス体に負荷抵抗Ｒ２２を直列接続
するようになっている。したがって本実施形態ではマイ
クロコンピュータ３の動作プログラムを変更することに
よりいずれかのガスを対象とする装置を構成すること
も、或いは両ガスを対象とする装置を構成することもで
きるようになっている。
に接続する負荷抵抗値の設定はトランジスタＱ２１又は
Ｑ２２の何れかを選択的にオンすることにより可能とな
っており、ガス検知装置が対象とする被検知ガス種に応
じて予め接続する負荷抵抗をプログラミングされてお
り、例えばＣＯの場合にはサンプリング時にトランジス
タＱ２１をオンして感ガス体に負荷抵抗Ｒ２１を直列接
続し，ＣＨ4 の場合にはサンプリング時にトランジスタ
Ｑ２２をオンして感ガス体に負荷抵抗Ｒ２２を直列接続
するようになっている。したがって本実施形態ではマイ
クロコンピュータ３の動作プログラムを変更することに
よりいずれかのガスを対象とする装置を構成すること
も、或いは両ガスを対象とする装置を構成することもで
きるようになっている。
【００３２】図１で示す実施形態の回路ではコンパレー
タＣＰを用いたものであるが、図２に示すようにトラン
ジスタＱ４のエミッタ・ベースの閾値レベルを利用する
ようにすれば、コンパレータが不要となり回路構成の簡
単化が図れる。
タＣＰを用いたものであるが、図２に示すようにトラン
ジスタＱ４のエミッタ・ベースの閾値レベルを利用する
ようにすれば、コンパレータが不要となり回路構成の簡
単化が図れる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明は、ヒータを内蔵した半
導体ガス検知素子と、前記ヒータと電源との間に挿入さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を所定
周期でオン、オフさせる制御信号電圧を出力ポートから
前記スイッチング素子の制御端子に出力する制御機能と
半導体ガス検知素子の検知出力を取り込み該検知出力に
基づいて被検知ガスの有無を判定する検知機能とを有す
るマイクロコンピュータを備えたガス検知装置におい
て、前記制御信号電圧が前記スイッチング素子をオンさ
せる電圧となってから所定時間を超えると前記スイッチ
ング素子をオフさせるように前記スイッチング素子の制
御端子への印加電圧をオフレベルに制御する保護回路を
付加したので、マイクロコンピュータの暴走が起きても
確実にヒータの通電を所定時間経過後に確実に停止させ
ることができ、ヒータの断線を防止できるという効果が
ある。
導体ガス検知素子と、前記ヒータと電源との間に挿入さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を所定
周期でオン、オフさせる制御信号電圧を出力ポートから
前記スイッチング素子の制御端子に出力する制御機能と
半導体ガス検知素子の検知出力を取り込み該検知出力に
基づいて被検知ガスの有無を判定する検知機能とを有す
るマイクロコンピュータを備えたガス検知装置におい
て、前記制御信号電圧が前記スイッチング素子をオンさ
せる電圧となってから所定時間を超えると前記スイッチ
ング素子をオフさせるように前記スイッチング素子の制
御端子への印加電圧をオフレベルに制御する保護回路を
付加したので、マイクロコンピュータの暴走が起きても
確実にヒータの通電を所定時間経過後に確実に停止させ
ることができ、ヒータの断線を防止できるという効果が
ある。
【００３４】請求項２の発明では，請求項１の発明にお
いて、前記スイッチング素子がＰＮＰ型トランジスタで
あって、前記保護回路には該トランジスタのベースに接
続されるマイクロコンピュータの出力ポートが”Ｈ”レ
ベルの期間中充電されるコンデンサと、該コンデンサの
電圧が所定レベル以下に達したときにオンして前記トラ
ンジスタのベース電位を”Ｈ”レベルに吊り上げるスイ
ッチング素子とを備え、前記出力ポートが”Ｌ”レベル
になっていから所定時間を超えるまでコンデンサの電圧
が所定レベル以下にならないように放電時定数を設定し
たので、保護回路を簡単な構成で実現できるという効果
がある。
いて、前記スイッチング素子がＰＮＰ型トランジスタで
あって、前記保護回路には該トランジスタのベースに接
続されるマイクロコンピュータの出力ポートが”Ｈ”レ
ベルの期間中充電されるコンデンサと、該コンデンサの
電圧が所定レベル以下に達したときにオンして前記トラ
ンジスタのベース電位を”Ｈ”レベルに吊り上げるスイ
ッチング素子とを備え、前記出力ポートが”Ｌ”レベル
になっていから所定時間を超えるまでコンデンサの電圧
が所定レベル以下にならないように放電時定数を設定し
たので、保護回路を簡単な構成で実現できるという効果
がある。
【図１】本発明の一実施形態の回路図である。
【図２】別の実施形態の要部を示す一部省略せる回路図
である。
である。
【図３】従来例の一部省略せる回路図である。
１ 半導体ガス検知素子 ２ ヒータ ３ マイクロコンピュータ ５ 保護回路 ＣＰ コンパレータ Ｃ０ コンデンサ Ｒ６〜Ｒ８ 抵抗 Ｑ１，Ｑ４ トランジスタ Ｏ１ 出力ポート
Claims (2)
- 【請求項１】ヒータを内蔵した半導体ガス検知素子と、
前記ヒータと電源との間に挿入されたスイッチング素子
と、前記スイッチング素子を所定周期でオン、オフさせ
る制御信号電圧を出力ポートから前記スイッチング素子
の制御端子に出力する制御機能と半導体ガス検知素子の
検知出力を取り込み該検知出力に基づいて被検知ガスの
有無を判定する検知機能とを有するマイクロコンピュー
タを備えたガス検知装置において、前記制御信号電圧が
前記スイッチング素子をオンさせる電圧となってから所
定時間を超えると前記スイッチング素子をオフさせるよ
うに前記スイッチング素子の制御端子への印加電圧をオ
フレベルに制御する保護回路を付加したことを特徴とす
るガス検知装置。 - 【請求項２】前記スイッチング素子がＰＮＰ型トランジ
スタであって、前記保護回路には該トランジスタのベー
スに接続されるマイクロコンピュータの出力ポートが”
Ｈ”レベルの期間中充電されるコンデンサと、該コンデ
ンサの電圧が所定レベル以下に達したときにオンして前
記トランジスタのベース電位を”Ｈ”レベルに吊り上げ
るスイッチング素子とを備え、前記出力ポートが”Ｌ”
レベルになっていから所定時間を超えるまでコンデンサ
の電圧が所定レベル以下にならないように放電時定数を
設定したことを特徴とする請求項１記載のガス検知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10813298A JPH11304745A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ガス検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10813298A JPH11304745A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ガス検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304745A true JPH11304745A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14476753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10813298A Pending JPH11304745A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ガス検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11304745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879211B2 (en) | 2001-07-13 | 2011-02-01 | Arkray, Inc. | Analyzing instrument, lancet-integrated attachment for concentration measuring device provided with analyzing instrument, and body fluid sampling tool |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10813298A patent/JPH11304745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879211B2 (en) | 2001-07-13 | 2011-02-01 | Arkray, Inc. | Analyzing instrument, lancet-integrated attachment for concentration measuring device provided with analyzing instrument, and body fluid sampling tool |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050331 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060615 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070410 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |