JP2000221152A - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】消費電力を低減したガス検出装置を提供する。
【解決手段】略球状の感ガス体２０はＳｎＯ2を主成分
とし、ＳｎＯ2にＰｄを担持して形成される。感ガス体
２０内にはコイル状の白金よりなるヒータ兼用電極２１
が埋設され、ヒータ兼用電極２１のコイルの中心を貫く
ようにして貴金属線よりなる抵抗検出用電極２２が感ガ
ス体２０内に埋設される。ヒータ兼用電極２１への通電
を制御することにより、ヒータ兼用電極２１に間欠的に
通電する。すなわち、ヒータ兼用電極２１に約２００秒
毎に約０．８秒間通電し、ヒータ兼用電極２１への通電
を停止した期間に、感ガス体２０の抵抗値を検出するこ
とにより検出対象ガスを検出する。
とし、ＳｎＯ2にＰｄを担持して形成される。感ガス体
２０内にはコイル状の白金よりなるヒータ兼用電極２１
が埋設され、ヒータ兼用電極２１のコイルの中心を貫く
ようにして貴金属線よりなる抵抗検出用電極２２が感ガ
ス体２０内に埋設される。ヒータ兼用電極２１への通電
を制御することにより、ヒータ兼用電極２１に間欠的に
通電する。すなわち、ヒータ兼用電極２１に約２００秒
毎に約０．８秒間通電し、ヒータ兼用電極２１への通電
を停止した期間に、感ガス体２０の抵抗値を検出するこ
とにより検出対象ガスを検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭や工業分
野において少ない電力消費量で可燃性ガスや不完全燃焼
ガスを検出するガス検出装置に関するものである。
野において少ない電力消費量で可燃性ガスや不完全燃焼
ガスを検出するガス検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、都市ガスやプロパンガスなど
の可燃性ガスのガス漏れを検知するガス検出装置として
は、酸化錫（ＳｎＯ2）を主成分とする感ガス体を用
い、感ガス体の表面に可燃性ガスが付着したことによる
感ガス体の抵抗変化から可燃性ガスを検出するものがあ
った。
の可燃性ガスのガス漏れを検知するガス検出装置として
は、酸化錫（ＳｎＯ2）を主成分とする感ガス体を用
い、感ガス体の表面に可燃性ガスが付着したことによる
感ガス体の抵抗変化から可燃性ガスを検出するものがあ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなガス検出装
置では、感ガス体を加熱するためのヒータを有してお
り、ヒータを間欠的に通電して感ガス体の温度を高温と
する高温期間を間欠的に設け、ヒータに電圧が印加され
ていない期間に感ガス体の抵抗値を測定して、感ガス体
の抵抗値から検出対象ガスを検出するのであるが、感ガ
ス体の熱容量が大きいため、感ガス体を高温に加熱する
のに大きな電力を必要としていた。そのため、ガス検出
装置を電池で駆動した場合、電池寿命が短くなり、電池
で数年間動作させることができないという問題があっ
た。
置では、感ガス体を加熱するためのヒータを有してお
り、ヒータを間欠的に通電して感ガス体の温度を高温と
する高温期間を間欠的に設け、ヒータに電圧が印加され
ていない期間に感ガス体の抵抗値を測定して、感ガス体
の抵抗値から検出対象ガスを検出するのであるが、感ガ
ス体の熱容量が大きいため、感ガス体を高温に加熱する
のに大きな電力を必要としていた。そのため、ガス検出
装置を電池で駆動した場合、電池寿命が短くなり、電池
で数年間動作させることができないという問題があっ
た。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、消費電力を低減した
ガス検出装置を提供することにある。
であり、その目的とするところは、消費電力を低減した
ガス検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、ガスを吸着することによって
抵抗値が変化する略球状の感ガス体と、感ガス体中に埋
設されたコイル状のヒータ兼用電極と、該ヒータ兼用電
極のコイルの中心を貫通するように感ガス体中に埋設さ
れた抵抗検出用電極と、ヒータ兼用電極への通電を制御
するとともに、感ガス体の抵抗値から検出対象ガスの濃
度を検出する制御部とを備え、上記感ガス体は、ヒータ
兼用電極への通電停止時に検出対象ガスに対するガス感
度を維持させるような触媒を金属酸化物半導体に担持し
て形成され、上記制御部はヒータ兼用電極に所定周期で
間欠的に通電するとともに、ヒータ兼用電極に電圧が印
加されていない期間に感ガス体の抵抗値を測定すること
により検出対象ガスを検出することを特徴とし、ヒータ
兼用電極のコイルの中心を貫通するように抵抗検出用電
極が埋設されており、ヒータ兼用電極および抵抗検出用
電極を感ガス体中に纏まりよく配置して、感ガス体を小
型化することができるから、感ガス体の熱容量を小さく
することができ、したがって感ガス体を加熱する期間を
短くして消費電力を低減できるから、制御部の電源を電
池とした場合でも長時間動作させることができ、さらに
金属酸化物半導体に検出対象のガスに対するガス濃度を
制御する触媒を担持して感ガス体を形成しているので、
雑ガスの影響を低減して検出対象のガスを正確に検出す
ることができる。
に、請求項１の発明では、ガスを吸着することによって
抵抗値が変化する略球状の感ガス体と、感ガス体中に埋
設されたコイル状のヒータ兼用電極と、該ヒータ兼用電
極のコイルの中心を貫通するように感ガス体中に埋設さ
れた抵抗検出用電極と、ヒータ兼用電極への通電を制御
するとともに、感ガス体の抵抗値から検出対象ガスの濃
度を検出する制御部とを備え、上記感ガス体は、ヒータ
兼用電極への通電停止時に検出対象ガスに対するガス感
度を維持させるような触媒を金属酸化物半導体に担持し
て形成され、上記制御部はヒータ兼用電極に所定周期で
間欠的に通電するとともに、ヒータ兼用電極に電圧が印
加されていない期間に感ガス体の抵抗値を測定すること
により検出対象ガスを検出することを特徴とし、ヒータ
兼用電極のコイルの中心を貫通するように抵抗検出用電
極が埋設されており、ヒータ兼用電極および抵抗検出用
電極を感ガス体中に纏まりよく配置して、感ガス体を小
型化することができるから、感ガス体の熱容量を小さく
することができ、したがって感ガス体を加熱する期間を
短くして消費電力を低減できるから、制御部の電源を電
池とした場合でも長時間動作させることができ、さらに
金属酸化物半導体に検出対象のガスに対するガス濃度を
制御する触媒を担持して感ガス体を形成しているので、
雑ガスの影響を低減して検出対象のガスを正確に検出す
ることができる。
【０００６】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記触媒はＰｂまたはＳｂの内のいずれかを少な
くとも含むことを特徴とし、所望のガス感度を得ること
ができる。
いて、上記触媒はＰｂまたはＳｂの内のいずれかを少な
くとも含むことを特徴とし、所望のガス感度を得ること
ができる。
【０００７】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記触媒はＰｂおよびＳｂを共に含むことを特徴
とし、請求項２の発明と同様に所望のガス感度を得るこ
とができる。
いて、上記触媒はＰｂおよびＳｂを共に含むことを特徴
とし、請求項２の発明と同様に所望のガス感度を得るこ
とができる。
【０００８】請求項４の発明では、請求項１乃至３の発
明において、ヒータ兼用電極に通電する時間が感ガス体
の熱時定数よりも長いことを特徴とし、感ガス体の熱時
定数よりも長い時間感ガス体を加熱することにより、素
子表面に付着する水酸基やガスを取り除くクリーニング
効果が十分に得られるので、再現性の良いガス感度を得
ることができる。
明において、ヒータ兼用電極に通電する時間が感ガス体
の熱時定数よりも長いことを特徴とし、感ガス体の熱時
定数よりも長い時間感ガス体を加熱することにより、素
子表面に付着する水酸基やガスを取り除くクリーニング
効果が十分に得られるので、再現性の良いガス感度を得
ることができる。
【０００９】請求項５の発明では、請求項４の発明にお
いて、上記所定周期が約２００秒であり、ヒータ兼用電
極に通電する時間が約０．８秒であることを特徴とし、
感ガス体の熱容量が小さいので、感ガス体を加熱する時
間を約０．８秒に短縮することができ、消費電力を低減
することができる。
いて、上記所定周期が約２００秒であり、ヒータ兼用電
極に通電する時間が約０．８秒であることを特徴とし、
感ガス体の熱容量が小さいので、感ガス体を加熱する時
間を約０．８秒に短縮することができ、消費電力を低減
することができる。
【００１０】請求項６の発明では、請求項１乃至３の発
明において、制御部は、一方のヒータ兼用電極と抵抗検
出用電極との間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、
両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出し
ており、前記感ガス体の抵抗値から検出対象ガスのガス
濃度をガス警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レ
ベルよりも低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出
し、ガス濃度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を
発生する本検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルより
も高くなると本検知状態へ移行する予備検知状態とで、
負荷抵抗の抵抗値を切り換えることを特徴とし、感ガス
体の抵抗値に応じて負荷抵抗の抵抗値を所望の値に設定
することができるので、Ａ／Ｄ変換の精度を高めること
ができ、検出対象ガスのガス濃度を正確に検出すること
ができる。
明において、制御部は、一方のヒータ兼用電極と抵抗検
出用電極との間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、
両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出し
ており、前記感ガス体の抵抗値から検出対象ガスのガス
濃度をガス警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レ
ベルよりも低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出
し、ガス濃度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を
発生する本検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルより
も高くなると本検知状態へ移行する予備検知状態とで、
負荷抵抗の抵抗値を切り換えることを特徴とし、感ガス
体の抵抗値に応じて負荷抵抗の抵抗値を所望の値に設定
することができるので、Ａ／Ｄ変換の精度を高めること
ができ、検出対象ガスのガス濃度を正確に検出すること
ができる。
【００１１】請求項７の発明では、請求項１乃至３の発
明において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで、ヒータ兼用
電極に印加する電圧値を制御して感ガス体の加熱温度を
複数段階に切り換えることを特徴とし、加熱温度を変化
させることによって経時変化による感ガス体の抵抗値の
変動を少なくすることができ、検知ガスの存在を確実に
検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移行さ
せることができる。
明において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで、ヒータ兼用
電極に印加する電圧値を制御して感ガス体の加熱温度を
複数段階に切り換えることを特徴とし、加熱温度を変化
させることによって経時変化による感ガス体の抵抗値の
変動を少なくすることができ、検知ガスの存在を確実に
検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移行さ
せることができる。
【００１２】請求項８の発明では、請求項１乃至３の発
明において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで動作し、予備
検知状態において、感ガス体の抵抗値が所定のしきい値
よりも低くなると本検知状態へ移行する絶対値判定と、
感ガス体の抵抗値の今回の測定値が過去の測定値よりも
所定の変動幅以上低下すると本検知状態へ移行する相対
値判定とを行うことを特徴とし、絶対値判定だけでな
く、過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出して
いるので、経時変化によって感ガス体の抵抗値が増加し
たとしても、抵抗値の相対的な変化から検知ガスの存在
を確実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実
に移行させることができる。
明において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで動作し、予備
検知状態において、感ガス体の抵抗値が所定のしきい値
よりも低くなると本検知状態へ移行する絶対値判定と、
感ガス体の抵抗値の今回の測定値が過去の測定値よりも
所定の変動幅以上低下すると本検知状態へ移行する相対
値判定とを行うことを特徴とし、絶対値判定だけでな
く、過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出して
いるので、経時変化によって感ガス体の抵抗値が増加し
たとしても、抵抗値の相対的な変化から検知ガスの存在
を確実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実
に移行させることができる。
【００１３】請求項９の発明では、請求項１乃至３の発
明において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該
温度センサの出力に基づいて上記制御部は感ガス体の抵
抗値の温度補償を行うことを特徴とし、温度変化による
誤検出を防止することができる。
明において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該
温度センサの出力に基づいて上記制御部は感ガス体の抵
抗値の温度補償を行うことを特徴とし、温度変化による
誤検出を防止することができる。
【００１４】請求項１０の発明では、請求項１乃至３の
発明において、上記制御部はヒータ兼用電極にパルス電
圧を印加し、ヒータ兼用電極への通電時における電源電
圧に応じてパルス電圧のデューティ比を変化させること
を特徴とし、電源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極
に一定の電圧を印加させることができ、感ガス体の加熱
温度を略一定に制御することができる。
発明において、上記制御部はヒータ兼用電極にパルス電
圧を印加し、ヒータ兼用電極への通電時における電源電
圧に応じてパルス電圧のデューティ比を変化させること
を特徴とし、電源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極
に一定の電圧を印加させることができ、感ガス体の加熱
温度を略一定に制御することができる。
【００１５】請求項１１の発明では、請求項１乃至１０
の発明において、外部より感ガス体に至るガス流路に、
感ガス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン
蒸気を除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求
項１２の発明では、請求項１１の発明において、上記フ
ィルタが活性炭又はシリカゲルのいずれかからなること
を特徴とし、フィルタ層により感ガス体に接触する気体
からアルコール蒸気やシリコン蒸気を除去しているの
で、感ガス体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒
物質であるシリコン蒸気から感ガス体を保護することが
できる。
の発明において、外部より感ガス体に至るガス流路に、
感ガス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン
蒸気を除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求
項１２の発明では、請求項１１の発明において、上記フ
ィルタが活性炭又はシリカゲルのいずれかからなること
を特徴とし、フィルタ層により感ガス体に接触する気体
からアルコール蒸気やシリコン蒸気を除去しているの
で、感ガス体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒
物質であるシリコン蒸気から感ガス体を保護することが
できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本実施形態のガス検出装置に用い
るガス検出素子は、図１および図２（ａ）（ｂ）に示す
ように、略円板状の樹脂製のベース１１と、ベース１１
を貫通してベース１１の表面側および裏面側に突出する
３本の端子１２ａ〜１２ｃと、端子１２ａ〜１２ｃにそ
れぞれリード線１３ａ〜１３ｃを介して取り付けられた
センシング素子Ａと、天井面１４ａを有する略円筒状に
形成され、センシング素子Ａを覆うようにしてベース１
１に冠着されるカバー１４と、カバー１４の天井面１４
ａに形成された丸孔１４ｂに取り付けられたガス導入用
のステンレス製の金網１５とを備えている。
るガス検出素子は、図１および図２（ａ）（ｂ）に示す
ように、略円板状の樹脂製のベース１１と、ベース１１
を貫通してベース１１の表面側および裏面側に突出する
３本の端子１２ａ〜１２ｃと、端子１２ａ〜１２ｃにそ
れぞれリード線１３ａ〜１３ｃを介して取り付けられた
センシング素子Ａと、天井面１４ａを有する略円筒状に
形成され、センシング素子Ａを覆うようにしてベース１
１に冠着されるカバー１４と、カバー１４の天井面１４
ａに形成された丸孔１４ｂに取り付けられたガス導入用
のステンレス製の金網１５とを備えている。
【００１７】センシング素子Ａは、図１に示すように酸
化錫（ＳｎＯ2）などの金属酸化物半導体を主成分とし
楕円球状に形成された所謂焼結体型の感ガス体２０を有
しており、この感ガス体２０中にコイル状の白金よりな
るヒータ兼用電極２１を埋設するとともに、ヒータ兼用
電極２１のコイルの中心を貫通するようにして貴金属線
からなる抵抗検出用電極２２を感ガス体２０中に埋設し
て形成される。ここに、感ガス体２０から突出するヒー
タ兼用電極２１の両端部から上述したリード線１３ａ，
１３ｃが構成され、感ガス体２０から突出する抵抗検出
用電極２２の一端部からリード線１３ｂが構成される。
なお、ヒータ兼用電極２１のコイルの長手方向に対応す
る感ガス体２０の外形寸法は約０．８ｍｍ以下に形成さ
れ、コイルの長手方向に直交する方向に対応する感ガス
体２０の外形寸法は約０．７ｍｍ以下に形成されている
ので、感ガス体２０を平板状に形成したり、円筒状に形
成して筒内にコイルを埋設した場合の外形寸法（約５ｍ
ｍ）に比べて感ガス体２０を小型化することができ、そ
の熱容量を小さくすることができる。したがって、感ガ
ス体２０を加熱する際にヒータ兼用電極２１で消費され
る消費電力を大幅に低減することができ、電池を電源と
して動作させた場合でも長期間動作させることができ
る。例えば、このガス検出装置を４本の単３形アルカリ
乾電池で駆動する場合、約１８０秒毎に平均電力が約１
１０ｍＷのパルス電圧を約０．５秒間ヒータ兼用電極２
１に印加したとすると、ガス検出装置を約１０００日間
駆動することができる。なお、本実施形態ではヒータ兼
用電極２１の通電時間を約０．５秒間としており、感ガ
ス体２０の熱時定数（約０．３５秒）に比べて十分長い
ので、感ガス体２０の加熱時に感熱体２０の表面に付着
する水酸基やガスを取り除くクリーニング効果が十分に
得られるので、再現性の良いガス感度を得ることができ
る。
化錫（ＳｎＯ2）などの金属酸化物半導体を主成分とし
楕円球状に形成された所謂焼結体型の感ガス体２０を有
しており、この感ガス体２０中にコイル状の白金よりな
るヒータ兼用電極２１を埋設するとともに、ヒータ兼用
電極２１のコイルの中心を貫通するようにして貴金属線
からなる抵抗検出用電極２２を感ガス体２０中に埋設し
て形成される。ここに、感ガス体２０から突出するヒー
タ兼用電極２１の両端部から上述したリード線１３ａ，
１３ｃが構成され、感ガス体２０から突出する抵抗検出
用電極２２の一端部からリード線１３ｂが構成される。
なお、ヒータ兼用電極２１のコイルの長手方向に対応す
る感ガス体２０の外形寸法は約０．８ｍｍ以下に形成さ
れ、コイルの長手方向に直交する方向に対応する感ガス
体２０の外形寸法は約０．７ｍｍ以下に形成されている
ので、感ガス体２０を平板状に形成したり、円筒状に形
成して筒内にコイルを埋設した場合の外形寸法（約５ｍ
ｍ）に比べて感ガス体２０を小型化することができ、そ
の熱容量を小さくすることができる。したがって、感ガ
ス体２０を加熱する際にヒータ兼用電極２１で消費され
る消費電力を大幅に低減することができ、電池を電源と
して動作させた場合でも長期間動作させることができ
る。例えば、このガス検出装置を４本の単３形アルカリ
乾電池で駆動する場合、約１８０秒毎に平均電力が約１
１０ｍＷのパルス電圧を約０．５秒間ヒータ兼用電極２
１に印加したとすると、ガス検出装置を約１０００日間
駆動することができる。なお、本実施形態ではヒータ兼
用電極２１の通電時間を約０．５秒間としており、感ガ
ス体２０の熱時定数（約０．３５秒）に比べて十分長い
ので、感ガス体２０の加熱時に感熱体２０の表面に付着
する水酸基やガスを取り除くクリーニング効果が十分に
得られるので、再現性の良いガス感度を得ることができ
る。
【００１８】ここで、感ガス体２０は、酸化錫（ＳｎＯ
2）を主成分とし、ＳｎＯ2に対して触媒としてのパラジ
ウム（Ｐｄ）を約２．０ｗｔ％担持して形成される。以
下にＳｎＯ2の調整について簡単に説明する。まず塩化
錫（ＳｎＣｌ4）の水溶液をアンモニア（ＮＨ3）で加水
分解して錫酸ゾルを得て、この得た錫酸ゾルを風乾燥後
に空気中において例えば５００℃で１時間焼成し、Ｓｎ
Ｏ2を得る。このＳｎＯ2に対してＰｄの王水溶液を含浸
させ、例えば５００℃で空気中において１時間焼成し、
Ｐｄを担持させている。Ｐｄを担持させたＳｎＯ2に骨
材として例えば１０００メッシュのアルミナを等量混合
し、更にテルピネオールを加えてペースト状にした後、
ヒータ兼用電極２１および抵抗検出用電極２２に塗布
し、例えば約５００℃で空気中において１時間焼成する
ことにより感ガス体２０が形成される。ここで、ＳｎＯ
2に担持したＰｄは、各種ガスに対する応答速度を改善
する（速くする）触媒としての役割を果たしており、雑
ガスの影響を低減して検出対象のガスを正確に検出する
ことができる。なお、Ｐｄに加えてＳｂを約２．０ｗｔ
％担持させても良いし、Ｓｂのみを約２．０ｗｔ％担持
させても良い。
2）を主成分とし、ＳｎＯ2に対して触媒としてのパラジ
ウム（Ｐｄ）を約２．０ｗｔ％担持して形成される。以
下にＳｎＯ2の調整について簡単に説明する。まず塩化
錫（ＳｎＣｌ4）の水溶液をアンモニア（ＮＨ3）で加水
分解して錫酸ゾルを得て、この得た錫酸ゾルを風乾燥後
に空気中において例えば５００℃で１時間焼成し、Ｓｎ
Ｏ2を得る。このＳｎＯ2に対してＰｄの王水溶液を含浸
させ、例えば５００℃で空気中において１時間焼成し、
Ｐｄを担持させている。Ｐｄを担持させたＳｎＯ2に骨
材として例えば１０００メッシュのアルミナを等量混合
し、更にテルピネオールを加えてペースト状にした後、
ヒータ兼用電極２１および抵抗検出用電極２２に塗布
し、例えば約５００℃で空気中において１時間焼成する
ことにより感ガス体２０が形成される。ここで、ＳｎＯ
2に担持したＰｄは、各種ガスに対する応答速度を改善
する（速くする）触媒としての役割を果たしており、雑
ガスの影響を低減して検出対象のガスを正確に検出する
ことができる。なお、Ｐｄに加えてＳｂを約２．０ｗｔ
％担持させても良いし、Ｓｂのみを約２．０ｗｔ％担持
させても良い。
【００１９】このセンシング素子Ａのヒータ兼用電極２
１の加熱を制御するとともに、感ガス体２０の抵抗値変
化から検出対象のガス（例えばＣＯ）を検出する制御部
２の回路構成を図４に示す。この制御部２は電池３０を
電源として駆動される。電池３０の両端間にはダイオー
ドＤ１を介して平滑コンデンサＣ１が接続されており、
電池３０の電圧を平滑コンデンサＣ１で平滑した電圧Ｖ
ccが、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）
３の電源端子Ｖddに供給される。なお制御部２は、検出
対象ガスの検出を行う通常モードにおいて、検出対象ガ
スのガス濃度が所定の予備検知レベル以上になるのを検
知する予備検知状態で動作しており、ガス濃度が予備検
知レベル以上になると予備検知状態から本検知状態へ移
行し、本検知状態ではガス濃度が予備検知レベルよりも
高いガス警報を発生すべき警報レベル以上になると、発
光ダイオードＬＥＤを２秒に１回点滅させたり、ブザー
６を鳴動させたり、フォトカプラＰＣのフォトトランジ
スタＰＴ１をオンさせたりしてガス警報を発生する。
１の加熱を制御するとともに、感ガス体２０の抵抗値変
化から検出対象のガス（例えばＣＯ）を検出する制御部
２の回路構成を図４に示す。この制御部２は電池３０を
電源として駆動される。電池３０の両端間にはダイオー
ドＤ１を介して平滑コンデンサＣ１が接続されており、
電池３０の電圧を平滑コンデンサＣ１で平滑した電圧Ｖ
ccが、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）
３の電源端子Ｖddに供給される。なお制御部２は、検出
対象ガスの検出を行う通常モードにおいて、検出対象ガ
スのガス濃度が所定の予備検知レベル以上になるのを検
知する予備検知状態で動作しており、ガス濃度が予備検
知レベル以上になると予備検知状態から本検知状態へ移
行し、本検知状態ではガス濃度が予備検知レベルよりも
高いガス警報を発生すべき警報レベル以上になると、発
光ダイオードＬＥＤを２秒に１回点滅させたり、ブザー
６を鳴動させたり、フォトカプラＰＣのフォトトランジ
スタＰＴ１をオンさせたりしてガス警報を発生する。
【００２０】センシング素子Ａのヒータ兼用電極２１は
ＰＮＰ型のトランジスタＱ１を介して電池３０の出力端
子間に接続され、トランジスタＱ１がオンしたときにヒ
ータ兼用電極２１に通電され、ヒータ兼用電極２１が発
熱するようになっている。また、センシング素子Ａの抵
抗検出用電極２２は、負荷抵抗Ｒ２とスイッチ素子Ｑ２
との直列回路および負荷抵抗Ｒ３とスイッチ素子Ｑ３と
の直列回路と、ダイオードＤ１とを介して電池３０に接
続され、且つ、抵抗Ｒ４を介してマイコン３の入力ポー
トＩ１に接続されている。
ＰＮＰ型のトランジスタＱ１を介して電池３０の出力端
子間に接続され、トランジスタＱ１がオンしたときにヒ
ータ兼用電極２１に通電され、ヒータ兼用電極２１が発
熱するようになっている。また、センシング素子Ａの抵
抗検出用電極２２は、負荷抵抗Ｒ２とスイッチ素子Ｑ２
との直列回路および負荷抵抗Ｒ３とスイッチ素子Ｑ３と
の直列回路と、ダイオードＤ１とを介して電池３０に接
続され、且つ、抵抗Ｒ４を介してマイコン３の入力ポー
トＩ１に接続されている。
【００２１】マイコン３の出力ポートＯ１はトランジス
タＱ１のベースに接続されており、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Ｒ１を接続し
てある。また、マイコン３の出力ポートＯ２，Ｏ３はそ
れぞれスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の制御端子に接続されて
いる。マイコン３の出力ポートＯ４には限流抵抗を介し
て表示用の発光ダイオードＬＥＤのカソードが接続さ
れ、出力ポートＯ５には限流抵抗を介してフォトカプラ
ＰＣの発光ダイオードＬ１のカソードが接続されてい
る。これら発光ダイオードＬＥＤ及びＬ１のアノードは
それぞれダイオードＤ１を介して電池３０に接続されて
いる。
タＱ１のベースに接続されており、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Ｒ１を接続し
てある。また、マイコン３の出力ポートＯ２，Ｏ３はそ
れぞれスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の制御端子に接続されて
いる。マイコン３の出力ポートＯ４には限流抵抗を介し
て表示用の発光ダイオードＬＥＤのカソードが接続さ
れ、出力ポートＯ５には限流抵抗を介してフォトカプラ
ＰＣの発光ダイオードＬ１のカソードが接続されてい
る。これら発光ダイオードＬＥＤ及びＬ１のアノードは
それぞれダイオードＤ１を介して電池３０に接続されて
いる。
【００２２】ここで、フォトカプラＰＣはガス検出信号
を外部に出力するためのスイッチ素子として用いられ
る。出力端子ｔ１，ｔ２間にはフォトカプラＰＣのフォ
トトランジスタＰＴ１が接続され、フォトトランジスタ
ＰＴ１にはツェナダイオードＺＤ１が逆並列に接続され
ており、フォトトランジスタＰＴ１のオンオフによって
出力端子ｔ１，ｔ２間に発生する電圧が切り換えられる
ようになっている。なお、マイコン３は入力ポートＩ８
の信号レベルがローレベルに設定されると外部出力モー
ドとなり、出力ポートＯ５から外部に信号出力を行う。
を外部に出力するためのスイッチ素子として用いられ
る。出力端子ｔ１，ｔ２間にはフォトカプラＰＣのフォ
トトランジスタＰＴ１が接続され、フォトトランジスタ
ＰＴ１にはツェナダイオードＺＤ１が逆並列に接続され
ており、フォトトランジスタＰＴ１のオンオフによって
出力端子ｔ１，ｔ２間に発生する電圧が切り換えられる
ようになっている。なお、マイコン３は入力ポートＩ８
の信号レベルがローレベルに設定されると外部出力モー
ドとなり、出力ポートＯ５から外部に信号出力を行う。
【００２３】マイコン３の出力ポートＯ６はブザー鳴動
用発振回路４に接続されており、出力ポートＯ６から出
力される信号によって、ブザー鳴動用発振回路４がブザ
ー５に印加する電圧の極性を交互に反転させ、警報音を
発振出力するようになっている。
用発振回路４に接続されており、出力ポートＯ６から出
力される信号によって、ブザー鳴動用発振回路４がブザ
ー５に印加する電圧の極性を交互に反転させ、警報音を
発振出力するようになっている。
【００２４】またマイコン３の出力ポートＯ７はスイッ
チ素子Ｑ４の制御端子に接続されている。スイッチ素子
Ｑ４とグランドとの間には抵抗Ｒ１０を介して定電圧Ｉ
Ｃ６が接続されており、抵抗Ｒ１０と定電圧ＩＣ６との
接続点の電位がマイコン３の入力ポートＩ６に入力され
る。而して、マイコン３の出力ポートＯ７をローレベル
とすると、スイッチ素子Ｑ４の出力がハイレベルとな
り、ツェナダイオード６の両端間に約２．５Ｖの基準電
圧が発生し、マイコン３はこの基準電圧を入力ポートＩ
６から読み込む。
チ素子Ｑ４の制御端子に接続されている。スイッチ素子
Ｑ４とグランドとの間には抵抗Ｒ１０を介して定電圧Ｉ
Ｃ６が接続されており、抵抗Ｒ１０と定電圧ＩＣ６との
接続点の電位がマイコン３の入力ポートＩ６に入力され
る。而して、マイコン３の出力ポートＯ７をローレベル
とすると、スイッチ素子Ｑ４の出力がハイレベルとな
り、ツェナダイオード６の両端間に約２．５Ｖの基準電
圧が発生し、マイコン３はこの基準電圧を入力ポートＩ
６から読み込む。
【００２５】一方、スイッチ素子Ｑ２および負荷抵抗Ｒ
２１の接続点とグランドとの間には、温度センサたる温
湿度補償用のサーミスタＴＨ１と抵抗Ｒ５との直列回路
が接続されており、サーミスタＴＨ１と抵抗Ｒ５の接続
点の電位がマイコン３の入力ポートＩ２に入力されてい
る。而して、マイコン３では、入力ポートＩ２からサー
ミスタＴＨ１および抵抗Ｒ５の分圧電圧を取り込み、こ
の分圧電圧から温度を演算し、入力ポートＩ１から取り
込んだ感ガス体２０の両端電圧の温度補償を行ってお
り、温度変化による誤検出を防止している。
２１の接続点とグランドとの間には、温度センサたる温
湿度補償用のサーミスタＴＨ１と抵抗Ｒ５との直列回路
が接続されており、サーミスタＴＨ１と抵抗Ｒ５の接続
点の電位がマイコン３の入力ポートＩ２に入力されてい
る。而して、マイコン３では、入力ポートＩ２からサー
ミスタＴＨ１および抵抗Ｒ５の分圧電圧を取り込み、こ
の分圧電圧から温度を演算し、入力ポートＩ１から取り
込んだ感ガス体２０の両端電圧の温度補償を行ってお
り、温度変化による誤検出を防止している。
【００２６】スイッチ素子Ｑ２および負荷抵抗Ｒ２の接
続点とグランドとの間には、抵抗Ｒ６、可変抵抗器ＶＲ
１および抵抗Ｒ７の直列回路と、抵抗Ｒ８、可変抵抗器
ＶＲ２および抵抗Ｒ９との直列回路が接続されており、
マイコン３の入力ポートＩ３，Ｉ４には、それぞれ、可
変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２により設定された設定電圧が入
力される。ここに、入力ポートＩ３に入力される電圧
は、予備検知状態から本検知状態へ移行すべき検出ガス
のガス濃度中での感ガス体２０の両端電圧を温度補償し
た電圧値と略同じ電圧に可変抵抗器ＶＲ１を用いて設定
される。また、入力ポートＩ４に入力される電圧は、本
検知状態でガス警報を発生すべき検出ガスのガス濃度中
での感ガス体２０の両端電圧を温度補償した電圧値と略
同じ電圧に可変抵抗器ＶＲ１を用いて設定される。
続点とグランドとの間には、抵抗Ｒ６、可変抵抗器ＶＲ
１および抵抗Ｒ７の直列回路と、抵抗Ｒ８、可変抵抗器
ＶＲ２および抵抗Ｒ９との直列回路が接続されており、
マイコン３の入力ポートＩ３，Ｉ４には、それぞれ、可
変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２により設定された設定電圧が入
力される。ここに、入力ポートＩ３に入力される電圧
は、予備検知状態から本検知状態へ移行すべき検出ガス
のガス濃度中での感ガス体２０の両端電圧を温度補償し
た電圧値と略同じ電圧に可変抵抗器ＶＲ１を用いて設定
される。また、入力ポートＩ４に入力される電圧は、本
検知状態でガス警報を発生すべき検出ガスのガス濃度中
での感ガス体２０の両端電圧を温度補償した電圧値と略
同じ電圧に可変抵抗器ＶＲ１を用いて設定される。
【００２７】また、マイコン３の入力ポートＩ５にはヒ
ータ兼用電極２２の両端間に発生する電圧が入力されて
いる。マイコン３では、トランジスタＱ１のオン時に入
力ポートＩ５からヒータ兼用電極２２の両端電圧を読み
込み、この両端電圧が所定のしきい値電圧よりも高けれ
ば、ヒータ兼用電極２２が断線したと判断する。
ータ兼用電極２２の両端間に発生する電圧が入力されて
いる。マイコン３では、トランジスタＱ１のオン時に入
力ポートＩ５からヒータ兼用電極２２の両端電圧を読み
込み、この両端電圧が所定のしきい値電圧よりも高けれ
ば、ヒータ兼用電極２２が断線したと判断する。
【００２８】マイコン３のジャンパ入力Ｊ１には抵抗Ｒ
１１を介して電圧Ｖccが入力されている。抵抗Ｒ１１と
ジャンパ入力Ｊ１との接続点はジャンパＪＰ１の端子ｔ
３に接続されており、ジャンパＪＰ１の端子ｔ４はグラ
ンドに接続されている。ここで、ジャンパＪＰ１の端子
ｔ３，ｔ４間が開放されると、ジャンパ入力Ｊ１の電圧
レベルがハイレベルとなり、マイコン３は検出対象ガス
の検出を行う通常モードで動作する。一方、ジャンパＪ
Ｐ１の端子ｔ３，ｔ４間が短絡されると、ジャンパ入力
Ｊ１の電圧レベルがローレベルとなり、マイコン３は本
検知移行時やガス警報発報時のガス濃度などを調整する
警報濃度調整モードで動作する。
１１を介して電圧Ｖccが入力されている。抵抗Ｒ１１と
ジャンパ入力Ｊ１との接続点はジャンパＪＰ１の端子ｔ
３に接続されており、ジャンパＪＰ１の端子ｔ４はグラ
ンドに接続されている。ここで、ジャンパＪＰ１の端子
ｔ３，ｔ４間が開放されると、ジャンパ入力Ｊ１の電圧
レベルがハイレベルとなり、マイコン３は検出対象ガス
の検出を行う通常モードで動作する。一方、ジャンパＪ
Ｐ１の端子ｔ３，ｔ４間が短絡されると、ジャンパ入力
Ｊ１の電圧レベルがローレベルとなり、マイコン３は本
検知移行時やガス警報発報時のガス濃度などを調整する
警報濃度調整モードで動作する。
【００２９】尚、図４中の７はマイコン３に基準クロッ
クを与えるためのクロックＩＣであり、８は電源投入時
にマイコン３をリセットするためのリセット回路であ
る。また、マイコン３の出力ポートＳＯはデバッグ時に
マイコン３内部のデータをシリアルデータとして出力す
るポートであり、出力ポートＳＣＫは出力ポートＳＯか
ら出力するシリアルデータの同期用クロック信号を出力
するためのポートである。また、マイコン３の割込ポー
トＨＯＬＤには割込発生回路９からの割込信号が入力さ
れる。
クを与えるためのクロックＩＣであり、８は電源投入時
にマイコン３をリセットするためのリセット回路であ
る。また、マイコン３の出力ポートＳＯはデバッグ時に
マイコン３内部のデータをシリアルデータとして出力す
るポートであり、出力ポートＳＣＫは出力ポートＳＯか
ら出力するシリアルデータの同期用クロック信号を出力
するためのポートである。また、マイコン３の割込ポー
トＨＯＬＤには割込発生回路９からの割込信号が入力さ
れる。
【００３０】次に本回路の動作を図５〜図７に示すフロ
ーチャートを参照して簡単に説明する。また、図８およ
び図９は各部の波形図であり、図１０は各部のタイムチ
ャートである。
ーチャートを参照して簡単に説明する。また、図８およ
び図９は各部の波形図であり、図１０は各部のタイムチ
ャートである。
【００３１】ガス検出装置に電源が投入されると、リセ
ット回路８のリセット信号によってマイコン３がリセッ
トされ（ステップ１０１）、マイコン３は内部データを
初期化する（ステップ１０２）。次にマイコン３はジャ
ンパ入力Ｊ１の信号レベルを読み込み、ジャンパ入力Ｊ
１の信号レベルがハイレベルであれば、マイコン３の動
作モードを検出対象ガスの検出を行う通常モードに設定
し、ローレベルであれば警報濃度調整モードに設定する
（ステップ１０３）。ここでは、マイコン３の動作モー
ドが通常モードに設定されている場合について以下に説
明を行う。
ット回路８のリセット信号によってマイコン３がリセッ
トされ（ステップ１０１）、マイコン３は内部データを
初期化する（ステップ１０２）。次にマイコン３はジャ
ンパ入力Ｊ１の信号レベルを読み込み、ジャンパ入力Ｊ
１の信号レベルがハイレベルであれば、マイコン３の動
作モードを検出対象ガスの検出を行う通常モードに設定
し、ローレベルであれば警報濃度調整モードに設定する
（ステップ１０３）。ここでは、マイコン３の動作モー
ドが通常モードに設定されている場合について以下に説
明を行う。
【００３２】ステップ１０４においてマイコン３は各部
の動作点検を行い、出力ポートＯ７の信号レベルをロー
レベルとしてスイッチ素子Ｑ４をオンし（ステップ１０
５）、定電圧ＩＣ６の両端間に発生した基準電圧を入力
ポートＩ６から読み込み、電池３０の電源電圧Ｖｓを計
算する。この時、電池３０の電源電圧Ｖｓが約４．８Ｖ
よりも低ければ、マイコン３は電池電圧低下警報を発し
（ステップ１０６）、出力ポートＯ４の出力をハイ／ロ
ーに切り換え、発光ダイオードＬＥＤを例えば６０秒間
に１３回点滅させて、電池電圧が所定の基準値よりも低
下したことを表示する（ステップ１０７）。一方、電池
３０の電源電圧がＶｓが約４．４Ｖ以上であれば、検出
対象ガスの検出動作を行う通常モードに移行し（ステッ
プ１０８）、出力ポートＯ４の出力をハイ／ローに切り
換え、発光ダイオードＬＥＤを例えば５０秒に１回点滅
させて、通常モードで動作していることを表示する（ス
テップ１０９）。
の動作点検を行い、出力ポートＯ７の信号レベルをロー
レベルとしてスイッチ素子Ｑ４をオンし（ステップ１０
５）、定電圧ＩＣ６の両端間に発生した基準電圧を入力
ポートＩ６から読み込み、電池３０の電源電圧Ｖｓを計
算する。この時、電池３０の電源電圧Ｖｓが約４．８Ｖ
よりも低ければ、マイコン３は電池電圧低下警報を発し
（ステップ１０６）、出力ポートＯ４の出力をハイ／ロ
ーに切り換え、発光ダイオードＬＥＤを例えば６０秒間
に１３回点滅させて、電池電圧が所定の基準値よりも低
下したことを表示する（ステップ１０７）。一方、電池
３０の電源電圧がＶｓが約４．４Ｖ以上であれば、検出
対象ガスの検出動作を行う通常モードに移行し（ステッ
プ１０８）、出力ポートＯ４の出力をハイ／ローに切り
換え、発光ダイオードＬＥＤを例えば５０秒に１回点滅
させて、通常モードで動作していることを表示する（ス
テップ１０９）。
【００３３】次にマイコン３は予備検知状態へ移行し
（ステップ１１０）、図８に示すようにヒータ兼用電極
２１に約２００秒毎に平均電力が約１００ｍＷのパルス
電圧（電圧のピーク値が約０．８Ｖ）を約０．８秒間印
加して、ガス検知動作を行う。ここで、マイコン３はト
ランジスタＱ１のオンオフを制御し、ヒータ兼用電極２
１に例えば数百μＳｅｃのパルス電圧を印加しており、
パルス電圧のデューティ比を制御することによって、電
源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極２１に印加する
平均電力が略一定に制御され、感ガス体２０の加熱温度
を略一定に制御することができる。なお、ヒータ兼用電
極２１に印加するパルス電圧のデューティ制御は以下の
ようにして行われる。ヒータ兼用電極２１に電圧を印加
する際に、先ずマイコン３は図９に示すように出力ポー
トＯ１から数十μ秒のパルス信号をトランジスタＱ１に
出力し、トランジスタＱ１をオンさせてヒータ兼用電極
２１にパルス電圧を印加する。このとき同時にマイコン
３は、出力ポートＯ７をローレベルとしてスイッチ素子
Ｑ４の出力をハイレベルとするとともに、入力ポートＩ
６から基準電圧を読み込み、基準電圧の電圧値から電池
３０の電源電圧Ｖｓを計算により求め、電源電圧Ｖｓの
計算値からヒータ兼用電極２１に印加するパルス電圧の
デューティ比を決定する。
（ステップ１１０）、図８に示すようにヒータ兼用電極
２１に約２００秒毎に平均電力が約１００ｍＷのパルス
電圧（電圧のピーク値が約０．８Ｖ）を約０．８秒間印
加して、ガス検知動作を行う。ここで、マイコン３はト
ランジスタＱ１のオンオフを制御し、ヒータ兼用電極２
１に例えば数百μＳｅｃのパルス電圧を印加しており、
パルス電圧のデューティ比を制御することによって、電
源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極２１に印加する
平均電力が略一定に制御され、感ガス体２０の加熱温度
を略一定に制御することができる。なお、ヒータ兼用電
極２１に印加するパルス電圧のデューティ制御は以下の
ようにして行われる。ヒータ兼用電極２１に電圧を印加
する際に、先ずマイコン３は図９に示すように出力ポー
トＯ１から数十μ秒のパルス信号をトランジスタＱ１に
出力し、トランジスタＱ１をオンさせてヒータ兼用電極
２１にパルス電圧を印加する。このとき同時にマイコン
３は、出力ポートＯ７をローレベルとしてスイッチ素子
Ｑ４の出力をハイレベルとするとともに、入力ポートＩ
６から基準電圧を読み込み、基準電圧の電圧値から電池
３０の電源電圧Ｖｓを計算により求め、電源電圧Ｖｓの
計算値からヒータ兼用電極２１に印加するパルス電圧の
デューティ比を決定する。
【００３４】ヒータ兼用電極２１に電圧を印加してから
約１．８秒が経過すると、マイコン３は出力ポートＯ
２，Ｏ３を共にローレベルとして、スイッチＱ２，Ｑ３
をオンし、負荷抵抗Ｒ２およびＲ３の並列回路を介して
抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するとともに、入
力ポートＩ２から電圧を読み込む。マイコン３は、この
電圧からサーミスタＴＨ１の抵抗値を求めて周囲温度Ｔ
を演算し、周囲温度Ｔが−４０℃から７０℃までの温度
範囲であれば、以下の式により感ガス体２０の抵抗値の
温度補償に用いる抵抗比Ｙを求める（ステップ１１
１）。なお、周囲温度Ｔが−４０℃よりも低ければ−４
０℃の値を用い、７０℃よりも高ければ７０℃の値を用
いる。
約１．８秒が経過すると、マイコン３は出力ポートＯ
２，Ｏ３を共にローレベルとして、スイッチＱ２，Ｑ３
をオンし、負荷抵抗Ｒ２およびＲ３の並列回路を介して
抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するとともに、入
力ポートＩ２から電圧を読み込む。マイコン３は、この
電圧からサーミスタＴＨ１の抵抗値を求めて周囲温度Ｔ
を演算し、周囲温度Ｔが−４０℃から７０℃までの温度
範囲であれば、以下の式により感ガス体２０の抵抗値の
温度補償に用いる抵抗比Ｙを求める（ステップ１１
１）。なお、周囲温度Ｔが−４０℃よりも低ければ−４
０℃の値を用い、７０℃よりも高ければ７０℃の値を用
いる。
【００３５】Ｙ＝３．６×ｅｘｐ（−０．０６×Ｔ） ここで、マイコン３は入力ポートＩ１から感ガス体２０
に発生した電圧を読み込み、この電圧から感ガス体２０
の抵抗値を演算により求め、感ガス体２０の抵抗値に上
述の抵抗比Ｙを乗じて温度補償を行い、ステップ１１２
において温度補償後の感ガス体２０の抵抗値と、入力ポ
ートＩ３から読み込んだ可変抵抗器ＶＲ１の設定値によ
り設定された抵抗のしきい値とを比較する絶対値判定を
行う（図１０の時刻）。感ガス体２０の抵抗値がしき
い値以下になると、マイコン３はガス濃度が予備検知状
態から本検知状態に移行すべきガス濃度以上であると判
断して、予備検知状態から本検知状態へ移行する（ステ
ップ１１５へ）。
に発生した電圧を読み込み、この電圧から感ガス体２０
の抵抗値を演算により求め、感ガス体２０の抵抗値に上
述の抵抗比Ｙを乗じて温度補償を行い、ステップ１１２
において温度補償後の感ガス体２０の抵抗値と、入力ポ
ートＩ３から読み込んだ可変抵抗器ＶＲ１の設定値によ
り設定された抵抗のしきい値とを比較する絶対値判定を
行う（図１０の時刻）。感ガス体２０の抵抗値がしき
い値以下になると、マイコン３はガス濃度が予備検知状
態から本検知状態に移行すべきガス濃度以上であると判
断して、予備検知状態から本検知状態へ移行する（ステ
ップ１１５へ）。
【００３６】ステップ１１２において感ガス体２０の抵
抗値が所定のしきい値よりも高ければ、マイコン３は、
ステップ１１０でヒータ兼用電極２１に電圧を印加して
から約１００秒後に、出力ポートＯ２のみをローレベル
として、スイッチ素子Ｑ２をオンし、負荷抵抗Ｒ２を介
して抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するととも
に、入力ポートＩ１から感ガス体２０に発生した電圧を
読み込む。図１０の時刻において、マイコン３はこの
電圧から感ガス体２０の抵抗値を測定し、今回の測定値
を過去３回分の測定値の最大値および最小値を除いた中
央値と比較する相対値判定を行う（ステップ１１３）。
そして、今回の測定値が過去３回分の測定値の中央値の
略２分の１以下になると、マイコン３は予備検知状態か
ら本検知状態へ移行する（ステップ１１５へ）。
抗値が所定のしきい値よりも高ければ、マイコン３は、
ステップ１１０でヒータ兼用電極２１に電圧を印加して
から約１００秒後に、出力ポートＯ２のみをローレベル
として、スイッチ素子Ｑ２をオンし、負荷抵抗Ｒ２を介
して抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するととも
に、入力ポートＩ１から感ガス体２０に発生した電圧を
読み込む。図１０の時刻において、マイコン３はこの
電圧から感ガス体２０の抵抗値を測定し、今回の測定値
を過去３回分の測定値の最大値および最小値を除いた中
央値と比較する相対値判定を行う（ステップ１１３）。
そして、今回の測定値が過去３回分の測定値の中央値の
略２分の１以下になると、マイコン３は予備検知状態か
ら本検知状態へ移行する（ステップ１１５へ）。
【００３７】ステップ１１３において、今回の測定値が
過去３回分の測定値の中央値の略２分の１より高けれ
ば、マイコン３は、ステップ１１０でヒータ兼用電極２
１に電圧を印加してから約２００秒後に、出力ポートＯ
２のみをローレベルとして、スイッチ素子Ｑ２をオン
し、負荷抵抗Ｒ２を介して抵抗検出用電極２２に検出電
圧を印加するとともに、入力ポートＩ１から感ガス体２
０に発生した電圧を読み込む。図１０の時刻におい
て、マイコン３はこの電圧から感ガス体２０の抵抗値を
測定し、今回の測定値を過去３回分の測定値の中央値と
比較する相対値判定を行う（ステップ１１４）。今回の
測定値が過去３回分の測定値の中央値の略２分の１以下
になると、マイコン３は予備検知状態から本検知状態へ
移行し（ステップ１１５へ）、今回の測定値が過去３回
分の測定値の中央値の略２分の１よりも高ければ、マイ
コン３はステップ１０５へ戻って上述の処理を繰り返し
実行する。
過去３回分の測定値の中央値の略２分の１より高けれ
ば、マイコン３は、ステップ１１０でヒータ兼用電極２
１に電圧を印加してから約２００秒後に、出力ポートＯ
２のみをローレベルとして、スイッチ素子Ｑ２をオン
し、負荷抵抗Ｒ２を介して抵抗検出用電極２２に検出電
圧を印加するとともに、入力ポートＩ１から感ガス体２
０に発生した電圧を読み込む。図１０の時刻におい
て、マイコン３はこの電圧から感ガス体２０の抵抗値を
測定し、今回の測定値を過去３回分の測定値の中央値と
比較する相対値判定を行う（ステップ１１４）。今回の
測定値が過去３回分の測定値の中央値の略２分の１以下
になると、マイコン３は予備検知状態から本検知状態へ
移行し（ステップ１１５へ）、今回の測定値が過去３回
分の測定値の中央値の略２分の１よりも高ければ、マイ
コン３はステップ１０５へ戻って上述の処理を繰り返し
実行する。
【００３８】上述のように予備検知状態においてマイコ
ン３が絶対値判定および相対値判定を行った結果、マイ
コン３が予備検知状態から本検知状態へ移行すると、マ
イコン３は、出力ポートＯ１の出力レベルをハイ／ロー
に切り換えてトランジスタＱ１をオンオフし、ヒータ兼
用電極２１に平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電
圧のピーク値が約０．９Ｖ）を約０．８秒間印加して、
ガス検知動作を行う（ステップ１１５）。このように、
予備検知状態において絶対値判定だけでなく相対値判定
を行い、過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出
しているので、経時変化によって感ガス体２０の抵抗値
が増加したとしても、抵抗値の相対的な変化から検知ガ
スの存在を確実に検出して予備検知状態から本検知状態
へと確実に移行させることができる。また、予備検知状
態と本検知状態とでヒータ兼用電極２１に印加する電圧
値（平均電力）を切り換え、感ガス体２０の加熱温度を
複数段階に変化させているので、経時変化による感ガス
体２０の抵抗値の変動が少なくなり、検知ガスの存在を
確実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に
移行させることができる。
ン３が絶対値判定および相対値判定を行った結果、マイ
コン３が予備検知状態から本検知状態へ移行すると、マ
イコン３は、出力ポートＯ１の出力レベルをハイ／ロー
に切り換えてトランジスタＱ１をオンオフし、ヒータ兼
用電極２１に平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電
圧のピーク値が約０．９Ｖ）を約０．８秒間印加して、
ガス検知動作を行う（ステップ１１５）。このように、
予備検知状態において絶対値判定だけでなく相対値判定
を行い、過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出
しているので、経時変化によって感ガス体２０の抵抗値
が増加したとしても、抵抗値の相対的な変化から検知ガ
スの存在を確実に検出して予備検知状態から本検知状態
へと確実に移行させることができる。また、予備検知状
態と本検知状態とでヒータ兼用電極２１に印加する電圧
値（平均電力）を切り換え、感ガス体２０の加熱温度を
複数段階に変化させているので、経時変化による感ガス
体２０の抵抗値の変動が少なくなり、検知ガスの存在を
確実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に
移行させることができる。
【００３９】ヒータ兼用電極２１に電圧を印加してから
約１．８秒が経過すると、マイコン３は出力ポートＯ
２，Ｏ３を共にローレベルとして、スイッチＱ２，Ｑ３
をオンし、負荷抵抗Ｒ２およびＲ３の並列回路を介して
抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するとともに、入
力ポートＩ２から電圧を読み込む。マイコン３は、この
電圧からサーミスタＴＨ１の抵抗値を求めて周囲温度Ｔ
を演算し、周囲温度Ｔが−４０℃から７０℃までの温度
範囲であれば、以下の式により感ガス体２０の抵抗値の
温度補償に用いる抵抗比Ｙを求める（ステップ１１
６）。なお、周囲温度Ｔが−４０℃よりも低ければ−４
０℃の値を用い、７０℃よりも高ければ７０℃の値を用
いる。
約１．８秒が経過すると、マイコン３は出力ポートＯ
２，Ｏ３を共にローレベルとして、スイッチＱ２，Ｑ３
をオンし、負荷抵抗Ｒ２およびＲ３の並列回路を介して
抵抗検出用電極２２に検出電圧を印加するとともに、入
力ポートＩ２から電圧を読み込む。マイコン３は、この
電圧からサーミスタＴＨ１の抵抗値を求めて周囲温度Ｔ
を演算し、周囲温度Ｔが−４０℃から７０℃までの温度
範囲であれば、以下の式により感ガス体２０の抵抗値の
温度補償に用いる抵抗比Ｙを求める（ステップ１１
６）。なお、周囲温度Ｔが−４０℃よりも低ければ−４
０℃の値を用い、７０℃よりも高ければ７０℃の値を用
いる。
【００４０】Ｙ＝２．６×ｅｘｐ（−０．０５×Ｔ） ここで、マイコン３は入力ポートＩ１から感ガス体２０
に発生した電圧を読み込み、この電圧から感ガス体２０
の抵抗値を演算により求め、感ガス体２０の抵抗値に上
述の抵抗比Ｙを乗じて温度補償を行い、ステップ１１７
において、温度補償後の感ガス体２０の抵抗値と、入力
ポートＩ４から読み込んだ可変抵抗器ＶＲ２の設定値に
より設定された抵抗のしきい値とを比較する絶対値判定
を行う（図１０の時刻）。感ガス体２０の抵抗値がし
きい値以下になると、マイコン３はガス濃度がガス警報
を発報すべき警報レベル以上であると判断して、出力ポ
ートＯ４の出力レベルをハイ／ローに切り換え、発光ダ
イオードＬＥＤを２秒間に１回点滅させると共に、出力
ポートＯ５をローレベルとしてフォトカプラＰＣのフォ
トトランジスタＰＴ１をオン状態とし、ガス警報を発報
する（ステップ１１８）。一方、感ガス体２０の抵抗値
が所定のしきい値よりも高ければ、マイコン３はステッ
プ１０５に戻って上述の処理を繰り返し実行する。
に発生した電圧を読み込み、この電圧から感ガス体２０
の抵抗値を演算により求め、感ガス体２０の抵抗値に上
述の抵抗比Ｙを乗じて温度補償を行い、ステップ１１７
において、温度補償後の感ガス体２０の抵抗値と、入力
ポートＩ４から読み込んだ可変抵抗器ＶＲ２の設定値に
より設定された抵抗のしきい値とを比較する絶対値判定
を行う（図１０の時刻）。感ガス体２０の抵抗値がし
きい値以下になると、マイコン３はガス濃度がガス警報
を発報すべき警報レベル以上であると判断して、出力ポ
ートＯ４の出力レベルをハイ／ローに切り換え、発光ダ
イオードＬＥＤを２秒間に１回点滅させると共に、出力
ポートＯ５をローレベルとしてフォトカプラＰＣのフォ
トトランジスタＰＴ１をオン状態とし、ガス警報を発報
する（ステップ１１８）。一方、感ガス体２０の抵抗値
が所定のしきい値よりも高ければ、マイコン３はステッ
プ１０５に戻って上述の処理を繰り返し実行する。
【００４１】なお、ガス警報が解除されてから約１００
秒が経過すると、マイコン３は感ガス体２０を加熱し、
予備検知状態で絶対値判定を行い、検出対象のガスを検
出すると本検知状態へ移行し、絶対値判定を行う。ま
た、ガス警報が解除されてから約２００秒が経過する
と、マイコン３は感ガス体２０を加熱し、予備検知状態
で絶対値判定を行い、検出対象のガスを検出すると本検
知状態へ移行し、絶対値判定を行う。さらに、ガス警報
が解除されてから約３００秒が経過すると、マイコン３
は感ガス体２０の抵抗値を検出して相対値判定を行った
後、感ガス体２０を加熱して絶対値判定を行う。この
時、検出対象のガスを検出するとマイコン３は本検知状
態へ移行し、絶対値判定を行う。さらに、ガス警報が解
除されてから約４００秒が経過すると、マイコン３は感
ガス体２０の抵抗値を検出して相対値判定を行い、ガス
警報が解除されてから約５００秒が経過すると、マイコ
ン３は感ガス体２０を加熱して絶対値判定を行う。この
時、検出対象のガスを検出するとマイコン３は本検知状
態へ移行し、絶対値判定を行う。これ以後、マイコン３
は上述した通常モードで検出対象ガスの検出動作を行
う。
秒が経過すると、マイコン３は感ガス体２０を加熱し、
予備検知状態で絶対値判定を行い、検出対象のガスを検
出すると本検知状態へ移行し、絶対値判定を行う。ま
た、ガス警報が解除されてから約２００秒が経過する
と、マイコン３は感ガス体２０を加熱し、予備検知状態
で絶対値判定を行い、検出対象のガスを検出すると本検
知状態へ移行し、絶対値判定を行う。さらに、ガス警報
が解除されてから約３００秒が経過すると、マイコン３
は感ガス体２０の抵抗値を検出して相対値判定を行った
後、感ガス体２０を加熱して絶対値判定を行う。この
時、検出対象のガスを検出するとマイコン３は本検知状
態へ移行し、絶対値判定を行う。さらに、ガス警報が解
除されてから約４００秒が経過すると、マイコン３は感
ガス体２０の抵抗値を検出して相対値判定を行い、ガス
警報が解除されてから約５００秒が経過すると、マイコ
ン３は感ガス体２０を加熱して絶対値判定を行う。この
時、検出対象のガスを検出するとマイコン３は本検知状
態へ移行し、絶対値判定を行う。これ以後、マイコン３
は上述した通常モードで検出対象ガスの検出動作を行
う。
【００４２】ところで、マイコン３はヒータ兼用電極２
１に通電してから約０．４秒後、約１．８秒後、約１０
秒後、約２００秒後の各時点（図１０の時刻）で入力
ポートＩ１から抵抗検出用電極２２に発生する電圧を読
み込み、通電時から約２００秒が経過した時点で４個の
電圧値の差が所定のしきい値以下であれば断線が発生し
たと判断して（ステップ１２０）、出力ポートＯ４の信
号レベルをハイ／ローに反転させ、発光ダイオードＬＥ
Ｄを４秒間に１回点滅させて、センサ断線警報を発報す
る。
１に通電してから約０．４秒後、約１．８秒後、約１０
秒後、約２００秒後の各時点（図１０の時刻）で入力
ポートＩ１から抵抗検出用電極２２に発生する電圧を読
み込み、通電時から約２００秒が経過した時点で４個の
電圧値の差が所定のしきい値以下であれば断線が発生し
たと判断して（ステップ１２０）、出力ポートＯ４の信
号レベルをハイ／ローに反転させ、発光ダイオードＬＥ
Ｄを４秒間に１回点滅させて、センサ断線警報を発報す
る。
【００４３】次に、図７のフローチャートを参照して警
報濃度調整モードについて説明する。マイコン３のリセ
ット時や電源投入時に、ジャンパ入力Ｊ１の信号レベル
がローレベルに設定されている場合、マイコン３はジャ
ンパ入力Ｊ１の信号レベルから、動作モードを警報濃度
調整モードに設定し（ステップ１３０）、発光ダイオー
ドＬＥＤを２回点滅させるとともに、フォトカプラＰＣ
を２回オンさせて、警報濃度調整モードに移行したこと
を表示する（ステップ１３１）。
報濃度調整モードについて説明する。マイコン３のリセ
ット時や電源投入時に、ジャンパ入力Ｊ１の信号レベル
がローレベルに設定されている場合、マイコン３はジャ
ンパ入力Ｊ１の信号レベルから、動作モードを警報濃度
調整モードに設定し（ステップ１３０）、発光ダイオー
ドＬＥＤを２回点滅させるとともに、フォトカプラＰＣ
を２回オンさせて、警報濃度調整モードに移行したこと
を表示する（ステップ１３１）。
【００４４】その後、約２００秒経過後にヒータ兼用コ
イル２１に平均電力が約１００ｍＷのパルス電圧を約
０．８秒間印加して感ガス体２０を加熱し、ヒータ兼用
コイル２１に電圧を印加してから約１．８秒後に感ガス
体２０の電圧を読み込み、読み込んだ電圧値をＲＡＭに
書き込むとともに、約４００秒経過後にヒータ兼用コイ
ル２１に平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧を約０．
８秒間印加して感ガス体２０を加熱し、ヒータ兼用コイ
ル２１に電圧を印加してから約１．８秒後に感ガス体２
０の電圧を読み込み、読み込んだ電圧値をＲＡＭに書き
込む。そして、２つの電圧値のＲＡＭへの書き込みが終
了すると、マイコン３は発光ダイオードＬＥＤを３回点
滅させる（ステップ１３２）。
イル２１に平均電力が約１００ｍＷのパルス電圧を約
０．８秒間印加して感ガス体２０を加熱し、ヒータ兼用
コイル２１に電圧を印加してから約１．８秒後に感ガス
体２０の電圧を読み込み、読み込んだ電圧値をＲＡＭに
書き込むとともに、約４００秒経過後にヒータ兼用コイ
ル２１に平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧を約０．
８秒間印加して感ガス体２０を加熱し、ヒータ兼用コイ
ル２１に電圧を印加してから約１．８秒後に感ガス体２
０の電圧を読み込み、読み込んだ電圧値をＲＡＭに書き
込む。そして、２つの電圧値のＲＡＭへの書き込みが終
了すると、マイコン３は発光ダイオードＬＥＤを３回点
滅させる（ステップ１３２）。
【００４５】ここで、ステップ１３３においてジャンパ
入力Ｊ１がローレベルであれば、予備検知状態での絶対
値判定用の設定電圧を可変抵抗器ＶＲ１を用いて調整
し、設定値電圧が、ステップ１３２でＲＡＭ上に記憶さ
れた電圧値と一致すると、マイコン３は発光ダイオード
ＬＥＤを２回点滅させて、設定値が一致したことを表示
する（ステップ１３７）。その後、ステップ１３８にお
いてジャンパ入力Ｊ１がローレベルであれば、ステップ
１３９で上述と同様の調整を行い、ジャンパ入力Ｊ１が
ハイレベルであればステップ１３４で本検知状態での調
整を行う。
入力Ｊ１がローレベルであれば、予備検知状態での絶対
値判定用の設定電圧を可変抵抗器ＶＲ１を用いて調整
し、設定値電圧が、ステップ１３２でＲＡＭ上に記憶さ
れた電圧値と一致すると、マイコン３は発光ダイオード
ＬＥＤを２回点滅させて、設定値が一致したことを表示
する（ステップ１３７）。その後、ステップ１３８にお
いてジャンパ入力Ｊ１がローレベルであれば、ステップ
１３９で上述と同様の調整を行い、ジャンパ入力Ｊ１が
ハイレベルであればステップ１３４で本検知状態での調
整を行う。
【００４６】一方、ステップ１３３においてジャンパ入
力Ｊ１がハイレベルであれば、本検知状態での絶対値判
定用の設定電圧を可変抵抗器ＶＲ２を用いて調整し、設
定値電圧が、ステップ１３２でＲＡＭ上に記憶された電
圧値と一致すると、マイコン３は発光ダイオードＬＥＤ
を２回点滅させて、設定値が一致したことを表示する
（ステップ１３４）。その後、ステップ１３５において
ジャンパ入力Ｊ１がハイレベルであれば、ステップ１３
６で上述と同様の調整を行い、ジャンパ入力Ｊ１がロー
レベルであればステップ１３７で予備検知状態での調整
を行う。
力Ｊ１がハイレベルであれば、本検知状態での絶対値判
定用の設定電圧を可変抵抗器ＶＲ２を用いて調整し、設
定値電圧が、ステップ１３２でＲＡＭ上に記憶された電
圧値と一致すると、マイコン３は発光ダイオードＬＥＤ
を２回点滅させて、設定値が一致したことを表示する
（ステップ１３４）。その後、ステップ１３５において
ジャンパ入力Ｊ１がハイレベルであれば、ステップ１３
６で上述と同様の調整を行い、ジャンパ入力Ｊ１がロー
レベルであればステップ１３７で予備検知状態での調整
を行う。
【００４７】このように本回路では、予備検知状態と本
検知状態とでセンシング素子Ａに接続する負荷抵抗Ｒ
２，Ｒ３を切り換えており、感ガス体２０の抵抗値に応
じて負荷抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を適宜設定することに
よって、Ａ／Ｄ変換の精度を高めることができ、検出対
象ガスを正確に検出することができる。
検知状態とでセンシング素子Ａに接続する負荷抵抗Ｒ
２，Ｒ３を切り換えており、感ガス体２０の抵抗値に応
じて負荷抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を適宜設定することに
よって、Ａ／Ｄ変換の精度を高めることができ、検出対
象ガスを正確に検出することができる。
【００４８】ところで、図３に示すように、内部に活性
炭よりなる外部フィルタ１７が取り付けられた天井面を
有する円筒状のキャップ１６をカバー１４に冠着するこ
とにより、外部からセンシング素子Ａへガスが流入する
径路に外部フィルタ１７を配置し、雑ガスであるアルコ
ール蒸気や被毒ガスであるシリコン蒸気を外部フィルタ
１７で除去して、センシング素子Ａのアルコール感度を
低減するとともに、シリコン等の被毒物質からセンシン
グ素子Ａを保護して、センシング素子Ａがアルコール蒸
気やシリコン蒸気などの影響を受けにくくすることがで
きる。尚、本実施形態では活性炭からなる外部フィルタ
１７を用いているが、外部フィルタ１７の材質を活性炭
に限定する趣旨のものではなく、外部フィルタ１７の材
質をシリカゲル（ＳｉＯ2）としても良いし、活性炭お
よびシリカゲルの組み合わせとしても良い。
炭よりなる外部フィルタ１７が取り付けられた天井面を
有する円筒状のキャップ１６をカバー１４に冠着するこ
とにより、外部からセンシング素子Ａへガスが流入する
径路に外部フィルタ１７を配置し、雑ガスであるアルコ
ール蒸気や被毒ガスであるシリコン蒸気を外部フィルタ
１７で除去して、センシング素子Ａのアルコール感度を
低減するとともに、シリコン等の被毒物質からセンシン
グ素子Ａを保護して、センシング素子Ａがアルコール蒸
気やシリコン蒸気などの影響を受けにくくすることがで
きる。尚、本実施形態では活性炭からなる外部フィルタ
１７を用いているが、外部フィルタ１７の材質を活性炭
に限定する趣旨のものではなく、外部フィルタ１７の材
質をシリカゲル（ＳｉＯ2）としても良いし、活性炭お
よびシリカゲルの組み合わせとしても良い。
【００４９】（実施例１，２）実施例１，２では、図１
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＳｂを担持して形成される。
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＳｂを担持して形成される。
【００５０】（実施例３，４）実施例３，４では、図１
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＰｄを担持して形成される。
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＰｄを担持して形成される。
【００５１】（実施例５，６）実施例５，６では、図１
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＰｄと、約２．０ｗｔ％のＳｂを担
持して形成される。
および図２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシン
グ素子Ａを形成した。ここで、感ガス体２０はＳｎＯ2
に約２．０ｗｔ％のＰｄと、約２．０ｗｔ％のＳｂを担
持して形成される。
【００５２】図１１〜図１６は、それぞれ、実施例１〜
６の感ガス体２０に所定の平均電力のパルス電圧を約
０．８秒間印加した場合の各種ガスに対するガス感度
（すなわち感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ（Ω））の時間的
な変化を示しており、実施例１〜３，５，６の感ガス体
２０では平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電圧の
ピーク値が約０．９Ｖ）が印加され、実施例４の感ガス
体２０では平均電力が約１００ｍＷのパルス電圧（電圧
のピーク値が約０．８Ｖ）が印加されている。ここで、
図１２（ａ）〜図１６（ａ）は電圧印加時から０．５秒
後、図１２（ｂ）〜図１６（ｂ）は電圧印加時から０．
９秒後、図１２（ｃ）〜図１６（ｃ）は電圧印加時から
１．２秒後、図１２（ｄ）〜図１６（ｄ）は電圧印加時
から１．８秒後、図１２（ｅ）〜図１６（ｅ）は電圧印
加時から２００秒後の各時点における各種ガスに対する
ガス感度を示している。なお、図中の○はＣＨ4中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の△はＨ2中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の◇はイソブタン
中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の■はＣ2
Ｈ5ＯＨに対する感ガス体２０の抵抗値Ｒｓをそれぞれ
示している。また、大気中における感ガス体２０の抵抗
値を図中に●で示している。
６の感ガス体２０に所定の平均電力のパルス電圧を約
０．８秒間印加した場合の各種ガスに対するガス感度
（すなわち感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ（Ω））の時間的
な変化を示しており、実施例１〜３，５，６の感ガス体
２０では平均電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電圧の
ピーク値が約０．９Ｖ）が印加され、実施例４の感ガス
体２０では平均電力が約１００ｍＷのパルス電圧（電圧
のピーク値が約０．８Ｖ）が印加されている。ここで、
図１２（ａ）〜図１６（ａ）は電圧印加時から０．５秒
後、図１２（ｂ）〜図１６（ｂ）は電圧印加時から０．
９秒後、図１２（ｃ）〜図１６（ｃ）は電圧印加時から
１．２秒後、図１２（ｄ）〜図１６（ｄ）は電圧印加時
から１．８秒後、図１２（ｅ）〜図１６（ｅ）は電圧印
加時から２００秒後の各時点における各種ガスに対する
ガス感度を示している。なお、図中の○はＣＨ4中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の△はＨ2中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の◇はイソブタン
中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の■はＣ2
Ｈ5ＯＨに対する感ガス体２０の抵抗値Ｒｓをそれぞれ
示している。また、大気中における感ガス体２０の抵抗
値を図中に●で示している。
【００５３】また、図１７〜図２２は、それぞれ、実施
例１〜６の感ガス体２０に所定の平均電力のパルス電圧
を約０．８秒間（すなわち横軸の０．８秒までの期間）
印加した場合の各種ガスに対するガス感度（すなわち感
ガス体２０の抵抗値Ｒｓ（Ω））の時間的な変化を示し
ており、実施例１〜３，５，６の感ガス体２０では平均
電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電圧のピーク値が約
０．９Ｖ）が印加され、実施例４の感ガス体２０では平
均電力が約１００ｍＷのパルス電圧（電圧のピーク値が
約０．８Ｖ）が印加されている。尚、図中の○は１００
０ｐｐｍのＣＨ 4中における感ガス体２０の抵抗値Ｒ
ｓ、図中の△は１０００ｐｐｍのＨ2中における感ガス
体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の◇は１０００ｐｐｍのイソ
ブタン中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の■
は１０００ｐｐｍのＣ2Ｈ5ＯＨに対する感ガス体２０の
抵抗値Ｒｓをそれぞれ示している。また、大気中におけ
る感ガス体２０の抵抗値を図中に●で示している。
例１〜６の感ガス体２０に所定の平均電力のパルス電圧
を約０．８秒間（すなわち横軸の０．８秒までの期間）
印加した場合の各種ガスに対するガス感度（すなわち感
ガス体２０の抵抗値Ｒｓ（Ω））の時間的な変化を示し
ており、実施例１〜３，５，６の感ガス体２０では平均
電力が約１１８ｍＷのパルス電圧（電圧のピーク値が約
０．９Ｖ）が印加され、実施例４の感ガス体２０では平
均電力が約１００ｍＷのパルス電圧（電圧のピーク値が
約０．８Ｖ）が印加されている。尚、図中の○は１００
０ｐｐｍのＣＨ 4中における感ガス体２０の抵抗値Ｒ
ｓ、図中の△は１０００ｐｐｍのＨ2中における感ガス
体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の◇は１０００ｐｐｍのイソ
ブタン中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ、図中の■
は１０００ｐｐｍのＣ2Ｈ5ＯＨに対する感ガス体２０の
抵抗値Ｒｓをそれぞれ示している。また、大気中におけ
る感ガス体２０の抵抗値を図中に●で示している。
【００５４】上述の測定結果より、ＳｎＯ2に対してＳ
ｂを担持して感ガス体２０を形成した実施例１，２で
は、感ガス体２０への通電を停止した直後から各種ガス
に対するガス感度が発生しているが、その数秒後にはガ
ス感度が消滅しているが、ガス感度が発生する領域でＨ
2やＣ2Ｈ5ＯＨ等の雑ガスに対するガス感度を小さくす
ることができた。一方、ＳｎＯ2に対してＰｄのみを担
持して感ガス体２０を形成した実施例３，４、及び、Ｓ
ｎＯ2に対してＰｄ及びＳｂを担持して感ガス体２０を
形成した実施例５，６では、Ｈ2やＣ2Ｈ5ＯＨ等の雑ガ
スに対するガス感度が大きいものの、検出ガスに対する
ガス感度が発生する時点から約２００秒間、ガス感度を
維持することができた。
ｂを担持して感ガス体２０を形成した実施例１，２で
は、感ガス体２０への通電を停止した直後から各種ガス
に対するガス感度が発生しているが、その数秒後にはガ
ス感度が消滅しているが、ガス感度が発生する領域でＨ
2やＣ2Ｈ5ＯＨ等の雑ガスに対するガス感度を小さくす
ることができた。一方、ＳｎＯ2に対してＰｄのみを担
持して感ガス体２０を形成した実施例３，４、及び、Ｓ
ｎＯ2に対してＰｄ及びＳｂを担持して感ガス体２０を
形成した実施例５，６では、Ｈ2やＣ2Ｈ5ＯＨ等の雑ガ
スに対するガス感度が大きいものの、検出ガスに対する
ガス感度が発生する時点から約２００秒間、ガス感度を
維持することができた。
【００５５】
【発明の効果】上述のように請求項１の発明は、ガスを
吸着することによって抵抗値が変化する略球状の感ガス
体と、感ガス体中に埋設されたコイル状のヒータ兼用電
極と、該ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通するよう
に感ガス体中に埋設された抵抗検出用電極と、ヒータ兼
用電極への通電を制御するとともに、感ガス体の抵抗値
から検出対象ガスの濃度を検出する制御部とを備え、上
記感ガス体は、ヒータ兼用電極への通電停止時に検出対
象ガスに対するガス感度を維持させるような触媒を金属
酸化物半導体に担持して形成され、上記制御部はヒータ
兼用電極に所定周期で間欠的に通電するとともに、ヒー
タ兼用電極に電圧が印加されていない期間に感ガス体の
抵抗値を測定することにより検出対象ガスを検出するこ
とを特徴とし、ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通す
るように抵抗検出用電極が埋設されており、ヒータ兼用
電極および抵抗検出用電極を感ガス体中に纏まりよく配
置して、感ガス体を小型化することができるから、感ガ
ス体の熱容量を小さくすることができ、したがって感ガ
ス体を加熱する期間を短くして消費電力を低減できるか
ら、制御部の電源を電池とした場合でも長時間動作させ
ることができるという効果があり、さらに金属酸化物半
導体に検出対象のガスに対するガス濃度を制御する触媒
を担持して感ガス体を形成しているので、雑ガスの影響
を低減して検出対象のガスを正確に検出することができ
る。
吸着することによって抵抗値が変化する略球状の感ガス
体と、感ガス体中に埋設されたコイル状のヒータ兼用電
極と、該ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通するよう
に感ガス体中に埋設された抵抗検出用電極と、ヒータ兼
用電極への通電を制御するとともに、感ガス体の抵抗値
から検出対象ガスの濃度を検出する制御部とを備え、上
記感ガス体は、ヒータ兼用電極への通電停止時に検出対
象ガスに対するガス感度を維持させるような触媒を金属
酸化物半導体に担持して形成され、上記制御部はヒータ
兼用電極に所定周期で間欠的に通電するとともに、ヒー
タ兼用電極に電圧が印加されていない期間に感ガス体の
抵抗値を測定することにより検出対象ガスを検出するこ
とを特徴とし、ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通す
るように抵抗検出用電極が埋設されており、ヒータ兼用
電極および抵抗検出用電極を感ガス体中に纏まりよく配
置して、感ガス体を小型化することができるから、感ガ
ス体の熱容量を小さくすることができ、したがって感ガ
ス体を加熱する期間を短くして消費電力を低減できるか
ら、制御部の電源を電池とした場合でも長時間動作させ
ることができるという効果があり、さらに金属酸化物半
導体に検出対象のガスに対するガス濃度を制御する触媒
を担持して感ガス体を形成しているので、雑ガスの影響
を低減して検出対象のガスを正確に検出することができ
る。
【００５６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記触媒はＰｂまたはＳｂの内のいずれかを少なく
とも含むことを特徴とし、所望のガス感度を得ることが
できるという効果もある。
て、上記触媒はＰｂまたはＳｂの内のいずれかを少なく
とも含むことを特徴とし、所望のガス感度を得ることが
できるという効果もある。
【００５７】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記触媒はＰｂおよびＳｂを共に含むことを特徴
とし、請求項２の発明と同様に所望のガス感度を得るこ
とができる。
いて、上記触媒はＰｂおよびＳｂを共に含むことを特徴
とし、請求項２の発明と同様に所望のガス感度を得るこ
とができる。
【００５８】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、ヒータ兼用電極に通電する時間が感ガス体の
熱時定数よりも長いことを特徴とし、素子表面に付着す
る水酸基やガスを取り除くクリーニング効果が十分に得
られるので、再現性の良いガス感度を得ることができる
という効果がある。
において、ヒータ兼用電極に通電する時間が感ガス体の
熱時定数よりも長いことを特徴とし、素子表面に付着す
る水酸基やガスを取り除くクリーニング効果が十分に得
られるので、再現性の良いガス感度を得ることができる
という効果がある。
【００５９】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上記所定周期が約２００秒であり、ヒータ兼用電極
に通電する時間が約０．８秒であることを特徴とし、感
ガス体の熱容量が小さいので、感ガス体を加熱する時間
を約０．８秒に短縮することができ、消費電力を低減で
きるという効果がある。
て、上記所定周期が約２００秒であり、ヒータ兼用電極
に通電する時間が約０．８秒であることを特徴とし、感
ガス体の熱容量が小さいので、感ガス体を加熱する時間
を約０．８秒に短縮することができ、消費電力を低減で
きるという効果がある。
【００６０】請求項６の発明は、請求項１乃至３の発明
において、制御部は、一方のヒータ兼用電極と抵抗検出
用電極との間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、両
電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出して
おり、前記感ガス体の抵抗値から検出対象ガスのガス濃
度をガス警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベ
ルよりも低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出
し、ガス濃度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を
発生する本検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルより
も高くなると本検知状態へ移行する予備検知状態とで、
負荷抵抗の抵抗値を切り換えることを特徴とし、感ガス
体の抵抗値に応じて負荷抵抗の抵抗値を所望の値に設定
することができるので、Ａ／Ｄ変換の精度を高めること
ができ、検出対象ガスのガス濃度を正確に検出できると
いう効果がある。
において、制御部は、一方のヒータ兼用電極と抵抗検出
用電極との間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、両
電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出して
おり、前記感ガス体の抵抗値から検出対象ガスのガス濃
度をガス警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベ
ルよりも低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出
し、ガス濃度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を
発生する本検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルより
も高くなると本検知状態へ移行する予備検知状態とで、
負荷抵抗の抵抗値を切り換えることを特徴とし、感ガス
体の抵抗値に応じて負荷抵抗の抵抗値を所望の値に設定
することができるので、Ａ／Ｄ変換の精度を高めること
ができ、検出対象ガスのガス濃度を正確に検出できると
いう効果がある。
【００６１】請求項７の発明は、請求項１乃至３の発明
において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス警
報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも低
い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃度
が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本検
知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなると
本検知状態へ移行する予備検知状態とで、ヒータ兼用電
極に印加する電圧値を制御して感ガス体の加熱温度を複
数段階に切り換えることを特徴とし、加熱温度を変化さ
せることによって経時変化による感ガス体の抵抗値の変
動を少なくすることができ、検知ガスの存在を確実に検
出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移行させ
ることができる。
において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス警
報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも低
い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃度
が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本検
知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなると
本検知状態へ移行する予備検知状態とで、ヒータ兼用電
極に印加する電圧値を制御して感ガス体の加熱温度を複
数段階に切り換えることを特徴とし、加熱温度を変化さ
せることによって経時変化による感ガス体の抵抗値の変
動を少なくすることができ、検知ガスの存在を確実に検
出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移行させ
ることができる。
【００６２】請求項８の発明は、請求項１乃至３の発明
において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス警
報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも低
い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃度
が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本検
知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなると
本検知状態へ移行する予備検知状態とで動作し、予備検
知状態において、感ガス体の抵抗値が所定のしきい値よ
りも低くなると本検知状態へ移行する絶対値判定と、感
ガス体の抵抗値の今回の測定値が過去の測定値よりも所
定の変動幅以上低下すると本検知状態へ移行する相対値
判定とを行うことを特徴とし、絶対値判定だけでなく、
過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出している
ので、経時変化によって感ガス体の抵抗値が増加したと
しても、抵抗値の相対的な変化から検知ガスの存在を確
実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移
行させることができる。
において、制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス警
報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも低
い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃度
が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本検
知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなると
本検知状態へ移行する予備検知状態とで動作し、予備検
知状態において、感ガス体の抵抗値が所定のしきい値よ
りも低くなると本検知状態へ移行する絶対値判定と、感
ガス体の抵抗値の今回の測定値が過去の測定値よりも所
定の変動幅以上低下すると本検知状態へ移行する相対値
判定とを行うことを特徴とし、絶対値判定だけでなく、
過去の測定値との関係から検出対象ガスを検出している
ので、経時変化によって感ガス体の抵抗値が増加したと
しても、抵抗値の相対的な変化から検知ガスの存在を確
実に検出して予備検知状態から本検知状態へと確実に移
行させることができる。
【００６３】請求項９の発明は、請求項１乃至３の発明
において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該温
度センサの出力に基づいて上記制御部は感ガス体の抵抗
値の温度補償を行うことを特徴とし、温度変化による誤
検出を防止することができるという効果がある。
において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該温
度センサの出力に基づいて上記制御部は感ガス体の抵抗
値の温度補償を行うことを特徴とし、温度変化による誤
検出を防止することができるという効果がある。
【００６４】請求項１０の発明は、請求項１乃至３の発
明において、上記制御部はヒータ兼用電極にパルス電圧
を印加し、ヒータ兼用電極への通電時における電源電圧
に応じてパルス電圧のデューティ比を変化させることを
特徴とし、電源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極に
一定の電圧を印加させることができ、感ガス体の加熱温
度を略一定に制御することができるという効果がある。
明において、上記制御部はヒータ兼用電極にパルス電圧
を印加し、ヒータ兼用電極への通電時における電源電圧
に応じてパルス電圧のデューティ比を変化させることを
特徴とし、電源電圧の変動に関係無くヒータ兼用電極に
一定の電圧を印加させることができ、感ガス体の加熱温
度を略一定に制御することができるという効果がある。
【００６５】請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の
発明において、外部より感ガス体に至るガス流路に、感
ガス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸
気を除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求項
１２の発明では、請求項１１の発明において、上記フィ
ルタが活性炭又はシリカゲルのいずれかからなることを
特徴とし、フィルタ層により感ガス体に接触する気体か
らアルコール蒸気やシリコン蒸気を除去しているので、
感ガス体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒物質
であるシリコン蒸気から感ガス体を保護できるという効
果がある。
発明において、外部より感ガス体に至るガス流路に、感
ガス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸
気を除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求項
１２の発明では、請求項１１の発明において、上記フィ
ルタが活性炭又はシリカゲルのいずれかからなることを
特徴とし、フィルタ層により感ガス体に接触する気体か
らアルコール蒸気やシリコン蒸気を除去しているので、
感ガス体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒物質
であるシリコン蒸気から感ガス体を保護できるという効
果がある。
【図１】本実施形態のガス検出装置に用いるガス検出素
子のカバーを外した状態を示す正面図である。
子のカバーを外した状態を示す正面図である。
【図２】同上のガス検出素子を示し、（ａ）は一部破断
せる正面図、（ｂ）は上面図である。
せる正面図、（ｂ）は上面図である。
【図３】同上のガス検出装置に用いる別のガス検出素子
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は下面図である。
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は下面図である。
【図４】同上のガス検出装置に用いる制御部の回路図で
ある。
ある。
【図５】同上のガス検出装置に用いる制御部の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】同上のガス検出装置に用いる制御部の別の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図７】同上のガス検出装置に用いる制御部のまた別の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【図８】同上のガス検出装置の感ガス体に印加する電圧
を示す図である。
を示す図である。
【図９】同上のガス検出装置の感ガス体に印加する電圧
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】同上のガス検出装置に用いる制御部の動作を
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
【図１１】実施例１の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１２】実施例２の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１３】実施例３の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１４】実施例４の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１５】実施例５の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１６】実施例６の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図であり、（ａ）は電圧印加
時から０．５秒後、（ｂ）は電圧印加時から０．９秒
後、（ｃ）は電圧印加時から１．２秒後、（ｄ）は電圧
印加時から１．８秒後、（ｅ）は電圧印加時から２０
０．０秒後における感ガス体の抵抗値を示す図である。
【図１７】実施例１の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
【図１８】実施例２の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
【図１９】実施例３の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
【図２０】実施例４の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
【図２１】実施例５の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
【図２２】実施例６の感ガス体の各種ガスに対するガス
感度の時間的な変化を示す図である。
感度の時間的な変化を示す図である。
２０ 感ガス体 ２１ ヒータ兼用電極 ２２ 抵抗検出用電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島袋 宗春 大阪府池田市鉢塚２丁目５番26号 エフア イエス株式会社内 Ｆターム(参考） 2G046 AA02 AA19 AA21 BA02 BA03 BA06 BC03 BD01 BD06 BE02 BF07 BJ02 DB02 DB04 DB05 DB07 DC02 DC09 DD03 EB06 FB02 FE29 FE36
Claims (12)
- 【請求項１】ガスを吸着することによって抵抗値が変化
する略球状の感ガス体と、感ガス体中に埋設されたコイ
ル状のヒータ兼用電極と、該ヒータ兼用電極のコイルの
中心を貫通するように感ガス体中に埋設された抵抗検出
用電極と、ヒータ兼用電極への通電を制御するととも
に、感ガス体の抵抗値から検出対象ガスの濃度を検出す
る制御部とを備え、上記感ガス体は、ヒータ兼用電極へ
の通電停止時に検出対象ガスに対するガス感度を維持さ
せるような触媒を金属酸化物半導体に担持して形成さ
れ、上記制御部はヒータ兼用電極に所定周期で間欠的に
通電するとともに、ヒータ兼用電極に電圧が印加されて
いない期間に感ガス体の抵抗値を測定することにより検
出対象ガスを検出することを特徴とするガス検出装置。 - 【請求項２】上記触媒はＰｂまたはＳｂの内のいずれか
を少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載のガス
検出装置。 - 【請求項３】上記触媒はＰｂおよびＳｂを共に含むこと
を特徴とする請求項１記載のガス検出装置。 - 【請求項４】ヒータ兼用電極に通電する時間が感ガス体
の熱時定数よりも長いことを特徴とする請求項１乃至３
記載のガス検出装置。 - 【請求項５】上記所定周期が約２００秒であり、ヒータ
兼用電極に通電する時間が約０．８秒であることを特徴
とする請求項４記載のガス検出装置。 - 【請求項６】制御部は、一方のヒータ兼用電極と抵抗検
出用電極との間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、
両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出し
ており、前記感ガス体の抵抗値から検出対象ガスのガス
濃度をガス警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レ
ベルよりも低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出
し、ガス濃度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を
発生する本検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルより
も高くなると本検知状態へ移行する予備検知状態とで、
負荷抵抗の抵抗値を切り換えることを特徴とする請求項
１乃至３記載のガス検出装置。 - 【請求項７】制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで、ヒータ兼用
電極に印加する電圧値を制御して感ガス体の加熱温度を
複数段階に切り換えることを特徴とする請求項１乃至３
記載のガス検出装置。 - 【請求項８】制御部は、検出対象ガスのガス濃度をガス
警報を発生すべき警報レベルと、上記警報レベルよりも
低い所定の予備検知レベルとの２段階で検出し、ガス濃
度が警報レベルよりも高くなるとガス警報を発生する本
検知状態と、ガス濃度が予備検知レベルよりも高くなる
と本検知状態へ移行する予備検知状態とで動作し、予備
検知状態において、感ガス体の抵抗値が所定のしきい値
よりも低くなると本検知状態へ移行する絶対値判定と、
感ガス体の抵抗値の今回の測定値が過去の測定値よりも
所定の変動幅以上低下すると本検知状態へ移行する相対
値判定とを行うことを特徴とする請求項１乃至３記載の
ガス検出装置。 - 【請求項９】周囲温度を検出する温度センサを備え、該
温度センサの出力に基づいて上記制御部は感ガス体の抵
抗値の温度補償を行うことを特徴とする請求項１乃至３
記載のガス検出装置。 - 【請求項１０】上記制御部はヒータ兼用電極にパルス電
圧を印加し、ヒータ兼用電極への通電時における電源電
圧に応じてパルス電圧のデューティ比を変化させること
を特徴とする請求項１乃至３記載のガス検出装置。 - 【請求項１１】外部より感ガス体に至るガス流路に、感
ガス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸
気を除去するフィルタを設けたことを特徴とする請求項
１乃至１０記載のガス検出装置。 - 【請求項１２】上記フィルタが活性炭又はシリカゲルの
いずれかからなることを特徴とする請求項１１記載のガ
ス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02236699A JP4050838B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02236699A JP4050838B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | ガス検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000221152A true JP2000221152A (ja) | 2000-08-11 |
| JP4050838B2 JP4050838B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=12080644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02236699A Expired - Lifetime JP4050838B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4050838B2 (ja) |
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-
1999
- 1999-01-29 JP JP02236699A patent/JP4050838B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4050838B2 (ja) | 2008-02-20 |
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