JP2000227410A - 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 - Google Patents
接触燃焼式ガスセンサの制御回路Info
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Abstract
動作時及び非ウォーミングアップ動作時の動作設定を容
易に行う。 【解決手段】 外部からのウォーミングアップ制御信号
SWUに基づいて、非ウォーミングアップ時には第2基準
抵抗R2により、ウォーミングアップ時には第1基準抵
抗R1及び第2基準抵抗R2により基準電圧VREFを生
成して比較回路4に出力し、センサ電流検出抵抗RCS
は、接触燃焼式ガスセンサSに流れる電流ISを検出
し、電流ISに対応する電圧を有する検出信号を比較回
路4に出力し、比較回路4は、検出信号の電圧VCS及び
基準電圧VREFを比較し、バッファ回路5は、比較の結
果に基づいて接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を制御
するので、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングア
ップ時の接触燃焼式ガスセンサの駆動電流及びそれらの
比を容易に設定できる。
Description
サの制御回路に係り、特にウォーミングアップ時及び非
ウォーミングアップ時に接触燃焼式ガスセンサに流す電
流を制御するための接触燃焼式ガスセンサの制御回路に
関する。
式ガスセンサの制御回路の回路構成を示す。
後述の電圧制御信号SVCに基づいてセンサ印加電圧を制
御するバッファ回路21と、バッファ回路21の出力端
子に一端が接続された第1分圧抵抗RHと、第1分圧抵
抗RHの他端に一端が接続され、他端が接地された第2
分圧抵抗RLと、第1分圧抵抗Rhと第2分圧抵抗RL
との中間接続点に入力端子が接続され、入力電圧が基準
電圧VREF’となるように電圧制御信号SVCを生成して
出力する定電圧レギュレータ22と、外部からのウォー
ミングアップ制御信号SWUPがベース端子に入力される
npnトランジスタ23と、一端が第1分圧抵抗RHと
第2分圧抵抗RLの中間接続点に接続され、他端がnp
nトランジスタのコレクタ端子に接続された印加電圧切
替用抵抗RWと、を備えて構成されている。
印加電圧切替用抵抗RWの具体的な抵抗値としては、例
えば、それぞれ3.3[kΩ]、2[kΩ]、2[k
Ω]のものが用いられる。
をウォーミングアップ時と非ウォーミングアップ時とに
分けて説明する。 1) ウォーミングアップ時 ウォーミングアップ時には、ウォーミングアップ制御信
号を“H”レベルとする。これにより、npnトランジ
スタはオンとなり、印加電圧切替用抵抗RWが第2分圧
抵抗RLと並列に接続される。
には、接触燃焼式ガスセンサに印加される電圧VSを第
1分圧抵抗RH並びに第2分圧抵抗RL及び印加電圧切
替用抵抗の合成抵抗により分圧された電圧が入力電圧と
して印加されることとなる。これにより定電圧レギュレ
ータは、入力電圧が基準電圧VREF’と等しくなるよう
にバッファ回路21を制御するための電圧制御信号SVC
を出力する。この結果、接触燃焼式ガスセンサに印加さ
れる電圧VSは次式で表される。 VS=VREF’・{RH+(RL・RW)/(RL+R
W)}/{(RL・RW)/(RL+RW)}
信号を“L”レベルとする。これにより、npnトラン
ジスタはオフとなり、印加電圧切替用抵抗RWが接続さ
れていない場合と等価となる。この結果、定電圧レギュ
レータの入力端子には、接触燃焼式ガスセンサに印加さ
れる電圧VSを第1分圧抵抗RH及び第2分圧抵抗RL
により分圧された電圧が印加されることとなる。これに
より定電圧レギュレータは、入力電圧が基準電圧VRE
F’と等しくなるようにバッファ回路21を制御するた
めの電圧制御信号SVCを出力する。この結果、接触燃焼
式ガスセンサに印加される電圧VSは次式で表される。 VS=VREF’・(RH+RL)/RL
ガスセンサの制御回路においては、非ウォーミングアッ
プ時に接触燃焼式ガスセンサに印加する電圧VSを変更
する場合には、印加電圧切替用抵抗RWの抵抗値の設定
を容易に行うことができないという問題点があった。特
に接触燃焼式ガスセンサに印加する電圧VSを変更し、
さらにウォーミングアップ時の印加電圧と非ウォーミン
グアップ時の印加電圧との比を所望の値に設定しようと
する場合には、設定を容易に行うことができないという
問題点があった。
センサのウォーミングアップ動作時及び非ウォーミング
アップ動作時の動作設定を容易に行うことが可能な接触
燃焼式ガスセンサの制御装置を提供することにある。
め、請求項1記載の発明は、接触燃焼式ガスセンサに駆
動する電圧を制御する接触燃焼式ガスセンサの制御回路
であって、外部からのウォーミングアップ制御信号に基
づいて、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングアッ
プ時の基準電圧を切り換えて出力する基準電圧出力手段
と、前記接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を検出し、
前記電流に対応する電圧を有する検出信号を出力する印
加電圧検出手段と、前記検出信号の電圧及び前記基準電
圧を比較する比較手段と、前記比較の結果に基づいて前
記接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を制御する電流制
御手段と、を備えて構成する。
力手段は、外部からのウォーミングアップ制御信号に基
づいて、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングアッ
プ時の基準電圧を切り換えて比較手段に出力する。これ
と並行して、印加電圧検出手段は、接触燃焼式ガスセン
サに流れる電流を検出し、電流に対応する電圧を有する
検出信号を比較手段に出力する。比較手段は、検出信号
の電圧及び基準電圧を比較し、電流制御手段は、比較手
段の比較の結果に基づいて接触燃焼式ガスセンサに流れ
る電流を制御する。
明において、前記基準電圧出力手段は、所定の定電流を
生成するための定電流回路と、第1基準抵抗と、ウォー
ミングアップ時に前記第1基準抵抗と協働して前記基準
電圧を生成し、非ウォーミングアップ時に前記基準電圧
を生成するための前記定電流回路に接続された第2基準
抵抗と、前記ウォーミングアップ制御信号に基づいて前
記第1基準抵抗を前記第2基準抵抗に直列に接続する抵
抗接続手段と、を備えて構成する。
載の発明の作用に加えて、非ウォーミングアップ時に
は、定電流回路により定電流が流れることにより、基準
電圧出力手段の第2基準抵抗は非ウォーミングアップ時
の基準電圧を生成する。ウォーミングアップ時には、抵
抗接続手段は、ウォーミングアップ制御信号に基づいて
第1基準抵抗を第2基準抵抗に直列に接続し、定電流回
路により定電流が流れることにより第2基準抵抗は第1
基準抵抗と協働してウォーミングアップ時の基準電圧を
生成する。
明において、前記基準電圧出力手段は、非ウォーミング
アップ時に前記基準電圧を生成するための第1基準抵抗
と、ウォーミングアップ時に前記前記基準電圧を生成す
るための第2基準抵抗と、所定の定電流を生成するため
の定電流回路と、前記ウォーミングアップ制御信号に基
づいて、前記第1基準抵抗あるいは前記第2基準抵抗を
排他的に前記定電流回路に接続する抵抗接続手段と、を
備えて構成する。
載の発明の作用に加えて、基準電圧出力手段の抵抗接続
手段は、ウォーミングアップ制御信号に基づいて、非ウ
ォーミングアップ時には、第1基準抵抗を定電流回路に
接続し、ウォーミングアップ時には、第2基準抵抗を電
流回路に接続する。これにより、非ウォーミングアップ
時には、第1基準抵抗に定電流が流れることにより、第
1基準抵抗は非ウォーミングアップ時の基準電圧を生成
する。また、ウォーミングアップ時には、第2基準抵抗
に定電流が流れることにより、第2基準抵抗はウォーミ
ングアップ時の基準電圧を生成する。
な実施形態を説明する。第1実施形態 接触燃焼式ガスセンサの制御回路1は、高電位側電源V
Hがエミッタ端子に接続され、外部からのウォーミング
アップ制御信号SWUがベース端子に入力されるpnpト
ランジスタ2と、高電位側電源VHが一端に接続され、
pnpトランジスタ2のコレクタ端子が他端に接続され
た第1抵抗R1と、pnpトランジスタ2及び第1抵抗
R1の中間接続点に一端が接続された第2抵抗R2と、
第2抵抗R2の他端に一端が接続され、他端が接地さ
れ、基準電圧発生用基準電流IREFを生成する定電流回
路3と、第1入力端子T1が第2抵抗R2と定電流回路
3の中間接続点に接続され、両入力端子T1、T2の印加
電圧を比較して比較結果信号SCMPを出力する比較回路
4と、高電位側電源VHに一端が接続され、比較回路4
の第2入力端子T2に他端が接続され、接触燃焼式ガス
センサSに流れるセンサ電流ISを検出するためのセン
サ電流検出抵抗RCSと、比較回路4の第2入力端子T2
とセンサ電流検出抵抗RCSの中間接続点に入力端子TIN
が接続され、比較回路4の出力端子に制御端子TCが接
続され、比較結果信号SCMPに基づいて入力端子TINか
ら入力されるセンサ電流ISの電流量を制御するバッフ
ァ回路5と、を備えて構成されている。
流検出抵抗RCSの具体的な抵抗値としては、例えば、そ
れぞれ82[Ω]、210[Ω]、2.5[Ω]のもの
が用いられる。次に接触燃焼式ガスセンサの制御回路1
の動作をウォーミングアップ時と非ウォーミングアップ
時とに分けて説明する。
号SWUを“H”レベルとする。これにより、pnpトラ
ンジスタ2はオフとなり、第1抵抗R1が第2抵抗R2
と直列に接続される。
に印加される基準電圧VREFは、次式(1)で表される
こととなる。 VREF=(R1+R2)・IREF ……(1) そして、比較回路4の第2入力端子には、センサ電流検
出抵抗RCSにセンサ電流ISに比例して発生する検出電
圧VCSが印加されるので、比較回路4は、基準電圧VRE
Fと検出電圧VCSとの差に相当する比較結果信号SCMPを
バッファ回路5の制御端子TCに出力する。
基づいて、 VREF>VCS の場合には、 VREF=VCS となるまで、センサ電流ISの電流量を増加させる。ま
た、 VREF<VCS の場合には、 VREF=VCS となるまで、センサ電流ISの電流量を減少させる。
センサ電流ISを接触燃焼式ガスセンサに流すことが可
能となる。 IS=VREF/RCS ={(R1+R2)・IREF}/RCS ……(2)
信号SWUを“L”レベルとする。これにより、npnト
ランジスタはオンとなり、第1抵抗R1が接続されてい
ない場合と等価となる。
に印加される基準電圧VREFは、次式(3)で表される
こととなる。 VREF=R2・IREF ……(3) そして、比較回路4の第2入力端子には、センサ電流検
出抵抗RCSにセンサ電流ISに比例して発生する検出電
圧VCSが印加されるので、比較回路4は、基準電圧VRE
Fと検出電圧VCSとの差に相当する比較結果信号SCMPを
バッファ回路5の制御端子TCに出力する。
基づいて、 VREF>VCS の場合には、 VREF=VCS となるまで、センサ電流ISの電流量を増加させる。ま
た、 VREF<VCS の場合には、 VREF=VCS となるまで、センサ電流ISの電流量を減少させる。
センサ電流ISを接触燃焼式ガスセンサに流すことが可
能となる。 IS=VREF/RCS ={R2・IREF}/RCS ……(4)
に、センサ電流ISの設定が簡単になるとともに、ウォ
ーミングアップ時のセンサ電流ISと非ウォーミングア
ップ時のセンサ電流ISの比IRATEは、 IRATE=(ウォーミングアップ時のセンサ電流IS) /(非ウォーミングアップ時のセンサ電流IS) =(R1+R2)/R2 と表すことができるので、設定が容易となる。
R1を動作に寄与させるか否かをpnpトランジスタの
スイッチング動作により制御していたが、pnpトラン
ジスタに代えて、他のスイッチング動作可能な素子(リ
レーなど)を用いるように構成することも可能である。
るに際し、第1抵抗R1に並列に設けたpnpトランジ
スタをオン/オフすることにより行っていたが、本第2
実施形態は、高電位側電源VHと定電流回路3との間に
並列に非ウォーミングアップ時用抵抗RNWU(=第2抵
抗R2相当の抵抗値を有する)とウォーミングアップ時
用抵抗RWU(=第1抵抗R1+第2抵抗R2相当の抵抗
値を有する)と並列に接続し、各抵抗RNWU、RWUの高
電位側電源VH側にpnpトランジスタをそれぞれ設
け、pnpトランジスタを排他的にオン/オフするよう
に行うものである。
要部構成図を、図2(b)に第2実施形態の第2の態様
の要部構成図を示す。図2において、図1と同一の部分
には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(a)に示すように、ベース端子に非ウォーミングアッ
プ時に“L”レベルとなるノーマル制御信号SNRM(負
論理)が入力される第1pnpトランジスタ10を非ウ
ォーミングアップ時用抵抗RNWUの高電位側電源VH側
に設け、ベース端子にウォーミングアップ時に“L”レ
ベルとなるウォーミングアップ制御信号SWU1(負論
理)が入力される第2pnpトランジスタ11をウォー
ミングアップ抵抗RWUの高電位側電源VH側に設けたも
のである。
第1pnpトランジスタ10はオン、第2pnpトラン
ジスタ11はオフとなり、非ウォーミングアップ時用抵
抗RNWUのみが定電流回路3に接続される。
npトランジスタ10はオフ、第2pnpトランジスタ
11はオンとなり、ウォーミングアップ時用抵抗RWUの
みが定電流回路3に接続される。これらにより、第2実
施形態の第1の態様では、第1実施形態と同様の動作を
行うことが可能となる。
1の態様がノーマル制御信号SNRM、ウォーミングアッ
プ制御信号SWU1の2種類の制御信号が必要であった
が、一種類の制御信号で制御する場合の態様である。よ
り詳細には、第2実施形態の第2の態様では、図2
(b)に示すように、非ウォーミングアップ時用抵抗R
NWUの高電位側電源VH側にベース端子に非ウォーミン
グアップ時に“L”レベルとなるウォーミングアップ制
御信号SWU(負論理)が入力される第1pnpトランジ
スタ10を設け、ベース端子にウォーミングアップ制御
信号SWUが信号論理を反転するインバータINVを介し
てウォーミングアップ制御信号SWU(負論理)が入力さ
れる第2pnpトランジスタ11をウォーミングアップ
抵抗RWUの高電位側電源VH側に設けたものである。
第1pnpトランジスタ10はオン、第2pnpトラン
ジスタ11はオフとなり、非ウォーミングアップ時用抵
抗RNWUのみが定電流回路3に接続される。
npトランジスタ10はオフ、第2pnpトランジスタ
11はオンとなり、ウォーミングアップ時用抵抗RWUの
みが定電流回路3に接続される。
では、第1実施形態と同様の動作を一の制御信号を用い
て行うことが可能となる。以上の実施形態においては、
トランジスタとしてpnp型のトランジスタを用いてい
たが、FETを用いるように構成したり、信号論理を反
転することによりnpn型のトランジスタを用いるよう
に構成することも可能である。
出力手段は、外部からのウォーミングアップ制御信号に
基づいて、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングア
ップ時の基準電圧を切り換えて比較手段に出力し、印加
電圧検出手段は、接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を
検出し、電流に対応する電圧を有する検出信号を比較手
段に出力し、比較手段は、検出信号の電圧及び基準電圧
を比較し、電流制御手段は、比較手段の比較の結果に基
づいて接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を制御するの
で、接触燃焼式ガスセンサを電流駆動する際に駆動電流
を容易に設定することが可能となる。
載の発明の作用に加えて、非ウォーミングアップ時に
は、定電流回路により定電流が流れることにより、基準
電圧出力手段の第2基準抵抗は非ウォーミングアップ時
の基準電圧を生成し、ウォーミングアップ時には、抵抗
接続手段は、ウォーミングアップ制御信号に基づいて第
1基準抵抗を第2基準抵抗に直列に接続し、定電流回路
により定電流が流れることにより第2基準抵抗は第1基
準抵抗と協働してウォーミングアップ時の基準電圧を生
成するので、ウォーミングアップ時及び非ウォーミング
アップ時の接触燃焼式ガスセンサの駆動電流を容易に設
定でき、かつ、ウォーミングアップ時及び非ウォーミン
グアップ時の接触燃焼式ガスセンサの駆動電流の比を簡
単に設定することができる。
載の発明の作用に加えて、基準電圧出力手段の抵抗接続
手段は、ウォーミングアップ制御信号に基づいて、非ウ
ォーミングアップ時には第1基準抵抗を定電流回路に接
続し、ウォーミングアップ時には第2基準抵抗を電流回
路に接続することにより、非ウォーミングアップ時には
第1基準抵抗に定電流が流れて第1基準抵抗は非ウォー
ミングアップ時の基準電圧を生成し、ウォーミングアッ
プ時には第2基準抵抗に定電流が流れることにより、第
2基準抵抗はウォーミングアップ時の基準電圧を生成す
るので、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングアッ
プ時の接触燃焼式ガスセンサの駆動電流を容易に設定で
き、かつ、ウォーミングアップ時及び非ウォーミングア
ップ時の接触燃焼式ガスセンサの駆動電流の比を簡単に
設定することができる。
路の要部構成図である。
路の要部構成図である。
構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 接触燃焼式ガスセンサに駆動する電圧を
制御する接触燃焼式ガスセンサの制御回路であって、 外部からのウォーミングアップ制御信号に基づいて、ウ
ォーミングアップ時及び非ウォーミングアップ時の基準
電圧を切り換えて出力する基準電圧出力手段と、 前記接触燃焼式ガスセンサに流れる電流を検出し、前記
電流に対応する電圧を有する検出信号を出力する印加電
圧検出手段と、 前記検出信号の電圧及び前記基準電圧を比較する比較手
段と、 前記比較の結果に基づいて前記接触燃焼式ガスセンサに
流れる電流を制御する電流制御手段と、 を備えたことを特徴とする接触燃焼式ガスセンサの制御
回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の接触燃焼式ガスセンサの
制御回路において、 前記基準電圧出力手段は、所定の定電流を生成するため
の定電流回路と、 第1基準抵抗と、 ウォーミングアップ時に前記第1基準抵抗と協働して前
記基準電圧を生成し、非ウォーミングアップ時に前記基
準電圧を生成するための前記定電流回路に接続された第
2基準抵抗と、 前記ウォーミングアップ制御信号に基づいて前記第1基
準抵抗を前記第2基準抵抗に直列に接続する抵抗接続手
段と、 を備えたことを特徴とする接触燃焼式ガスセンサの制御
回路。 - 【請求項3】 請求項1記載の接触燃焼式ガスセンサの
制御回路において、 前記基準電圧出力手段は、非ウォーミングアップ時に前
記基準電圧を生成するための第1基準抵抗と、 ウォーミングアップ時に前記前記基準電圧を生成するた
めの第2基準抵抗と、 所定の定電流を生成するための定電流回路と、 前記ウォーミングアップ制御信号に基づいて、前記第1
基準抵抗あるいは前記第2基準抵抗を排他的に前記定電
流回路に接続する抵抗接続手段と、 を備えたことを特徴とする接触燃焼式ガスセンサの制御
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02968199A JP3547042B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02968199A JP3547042B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000227410A true JP2000227410A (ja) | 2000-08-15 |
JP3547042B2 JP3547042B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=12282867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02968199A Expired - Lifetime JP3547042B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 接触燃焼式ガスセンサの制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3547042B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017681A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Noritz Corp | 湿度検出装置 |
JP2008139092A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Figaro Eng Inc | 車載用水素検出装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102590289B (zh) * | 2012-02-27 | 2014-05-14 | 上海恩尼克思工业仪器有限公司 | 催化燃烧型气体传感器 |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP02968199A patent/JP3547042B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017681A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Noritz Corp | 湿度検出装置 |
JP2008139092A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Figaro Eng Inc | 車載用水素検出装置 |
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---|---|
JP3547042B2 (ja) | 2004-07-28 |
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