JP2002243678A - 本質安全防爆型ガス検出装置 - Google Patents
本質安全防爆型ガス検出装置Info
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- JP2002243678A JP2002243678A JP2001039652A JP2001039652A JP2002243678A JP 2002243678 A JP2002243678 A JP 2002243678A JP 2001039652 A JP2001039652 A JP 2001039652A JP 2001039652 A JP2001039652 A JP 2001039652A JP 2002243678 A JP2002243678 A JP 2002243678A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号検出用の抵抗での電力の消費を無くしつ
つ、異常電流を確実に防止すること。 【解決手段】 電池２の一方の極に２つの電流制限素子
３、４の一端を接続し、電池２の他方の極と電流制限素
子３、４の他端とを出力端子とする本質安全防爆電源ユ
ニット１と、一方の電流制限素子４の他端に接続された
定電圧回路９と、定電圧回路９の出力端子と電池２の他
方の極との間に直列接続されたガスセンサ１１と、電池
２と一方の電流制限素子３との接続点に一端が接続さ
れ、かつ一方の電流制限素子３よりも抵抗値が大きい信
号取出用抵抗１２と、信号取出用抵抗１２の他端と電流
制限素子３の他端とに接続され、かつ他方の電流制限素
子４と電池２の他方の極とから作動電力の供給を受ける
検出回路１２とを備えるようにした。
つ、異常電流を確実に防止すること。 【解決手段】 電池２の一方の極に２つの電流制限素子
３、４の一端を接続し、電池２の他方の極と電流制限素
子３、４の他端とを出力端子とする本質安全防爆電源ユ
ニット１と、一方の電流制限素子４の他端に接続された
定電圧回路９と、定電圧回路９の出力端子と電池２の他
方の極との間に直列接続されたガスセンサ１１と、電池
２と一方の電流制限素子３との接続点に一端が接続さ
れ、かつ一方の電流制限素子３よりも抵抗値が大きい信
号取出用抵抗１２と、信号取出用抵抗１２の他端と電流
制限素子３の他端とに接続され、かつ他方の電流制限素
子４と電池２の他方の極とから作動電力の供給を受ける
検出回路１２とを備えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池等を電源と
し、電流制限手段を介して作動電力を供給する本質安全
防爆型ガス検出装置、より詳細にはセンサ出力の取出し
回路に関する。
し、電流制限手段を介して作動電力を供給する本質安全
防爆型ガス検出装置、より詳細にはセンサ出力の取出し
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】引火による危険性のある環境で使用さ
れ、かつ電池を電源とするガス検出装置は、電池とセン
サや信号処理回路の間に抵抗やポジスタ等の電流制限素
子を挿入してセンサや信号処理回路等での短絡によって
も可燃性ガスへの引火を可及的に防止して電力を供給す
る、いわゆる本質安全防爆の対策が採られている。図４
は、このような本質安全防爆が施された電源を駆動源と
するガス検出装置の一例を示すものであって、電池Ａと
電流制限素子Ｂとを直列接続して構成された本質安全防
爆電源ユニットＣの出力端子には、定電圧回路Ｄを介し
てガスセンサＥと負荷抵抗Ｆが接続され、負荷抵抗Ｆの
端子電圧を検出回路Ｇで検出するように構成されてい
る。しかしながら、定電圧回路の出力端子に負荷抵抗が
挿入されているため、センサ駆動電流が負荷抵抗にも流
れて余分な電力が消費され、特に電池を電源とする小型
の装置にあっては作動可能時間が短くなるという問題が
ある。
れ、かつ電池を電源とするガス検出装置は、電池とセン
サや信号処理回路の間に抵抗やポジスタ等の電流制限素
子を挿入してセンサや信号処理回路等での短絡によって
も可燃性ガスへの引火を可及的に防止して電力を供給す
る、いわゆる本質安全防爆の対策が採られている。図４
は、このような本質安全防爆が施された電源を駆動源と
するガス検出装置の一例を示すものであって、電池Ａと
電流制限素子Ｂとを直列接続して構成された本質安全防
爆電源ユニットＣの出力端子には、定電圧回路Ｄを介し
てガスセンサＥと負荷抵抗Ｆが接続され、負荷抵抗Ｆの
端子電圧を検出回路Ｇで検出するように構成されてい
る。しかしながら、定電圧回路の出力端子に負荷抵抗が
挿入されているため、センサ駆動電流が負荷抵抗にも流
れて余分な電力が消費され、特に電池を電源とする小型
の装置にあっては作動可能時間が短くなるという問題が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するため、特開平2000-292389号公報に見られるよう
に、センサ（２）に電流制限抵抗（６）を直列接続して
定電圧電源回路から作動電圧を印加して、電流制限抵抗
をセンサ信号検出用の負荷抵抗として使用することが提
案されている。これによれば、特に電池を電源として使
用した場合に、電圧降下を可及的に少なくして電池の電
力を有効に利用できるものの、定電圧電源回路からの一
定電圧をセンサと電流制限用抵抗との直列回路に印加す
る関係上、電流制限用抵抗の抵抗値がガスセンサの種類
により制約を受け、短絡電流を安全な値に確実に制限す
ることが困難となったり、またガス濃度上昇により抵抗
値が低下する特性のガスセンサを使用する場合には、セ
ンサに大きな電流が流れることになり、センサの寿命を
短縮する等の問題がある。本発明は、このような問題に
鑑みてなされたものであってその目的とするところは、
センサに流れる電流制限用抵抗の制約を可及的に少なく
して、センサ信号取出し用の抵抗での電力消費を可及的
に低減して長時間の駆動を可能とするとともに、センサ
に接続される他の回路手段での短絡事故に対しても異常
電流の発生を防止することができる本質安全防爆型ガス
検出装置を提供することである。
するため、特開平2000-292389号公報に見られるよう
に、センサ（２）に電流制限抵抗（６）を直列接続して
定電圧電源回路から作動電圧を印加して、電流制限抵抗
をセンサ信号検出用の負荷抵抗として使用することが提
案されている。これによれば、特に電池を電源として使
用した場合に、電圧降下を可及的に少なくして電池の電
力を有効に利用できるものの、定電圧電源回路からの一
定電圧をセンサと電流制限用抵抗との直列回路に印加す
る関係上、電流制限用抵抗の抵抗値がガスセンサの種類
により制約を受け、短絡電流を安全な値に確実に制限す
ることが困難となったり、またガス濃度上昇により抵抗
値が低下する特性のガスセンサを使用する場合には、セ
ンサに大きな電流が流れることになり、センサの寿命を
短縮する等の問題がある。本発明は、このような問題に
鑑みてなされたものであってその目的とするところは、
センサに流れる電流制限用抵抗の制約を可及的に少なく
して、センサ信号取出し用の抵抗での電力消費を可及的
に低減して長時間の駆動を可能とするとともに、センサ
に接続される他の回路手段での短絡事故に対しても異常
電流の発生を防止することができる本質安全防爆型ガス
検出装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、電池の一方の極に２つの電
流制限素子の一端を接続し、前記電池の他方の極と前記
電流制限素子の他端とを出力端子とする本質安全防爆電
源ユニットと、前記一方の電流制限素子の他端に接続さ
れた定電圧回路と、前記定電圧回路の出力端子と前記電
池の他方の極との間に直列接続されたガスセンサと、前
記電池と前記一方の電流制限素子との接続点に一端が接
続され、かつ前記一方の電流制限素子よりも抵抗値が大
きい信号取出用抵抗と、前記信号取出用抵抗の他端と前
記電流制限素子の他端とに接続され、かつ前記他方の電
流制限素子と前記電池の他方の極とから作動電力の供給
を受ける検出回路とを備えるようにした。
るために本発明においては、電池の一方の極に２つの電
流制限素子の一端を接続し、前記電池の他方の極と前記
電流制限素子の他端とを出力端子とする本質安全防爆電
源ユニットと、前記一方の電流制限素子の他端に接続さ
れた定電圧回路と、前記定電圧回路の出力端子と前記電
池の他方の極との間に直列接続されたガスセンサと、前
記電池と前記一方の電流制限素子との接続点に一端が接
続され、かつ前記一方の電流制限素子よりも抵抗値が大
きい信号取出用抵抗と、前記信号取出用抵抗の他端と前
記電流制限素子の他端とに接続され、かつ前記他方の電
流制限素子と前記電池の他方の極とから作動電力の供給
を受ける検出回路とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】電流制限素子がガスセンサ信号検出用の抵抗と
して機能するから、信号取出用抵抗を介してユニット外
に取り出すことによりガス濃度の測定が可能となる。ま
た、定電圧回路からの出力電圧がセンサーに直接印加さ
れるから、センサーの電流を制限する電流制限抵抗を、
センサの種類等に制限を受けることがなく、電流を制限
する機能だけに着目してその値を設定でき、短絡等によ
る異常電流を確実に防止することができる。
して機能するから、信号取出用抵抗を介してユニット外
に取り出すことによりガス濃度の測定が可能となる。ま
た、定電圧回路からの出力電圧がセンサーに直接印加さ
れるから、センサーの電流を制限する電流制限抵抗を、
センサの種類等に制限を受けることがなく、電流を制限
する機能だけに着目してその値を設定でき、短絡等によ
る異常電流を確実に防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の本質
安全防爆型ガス検出装置の一実施例を示すものであっ
て、本質安全防爆電源ユニット１は、一次電池または二
次電池等の電池２の一方の極に抵抗や、ポジスタ等の電
流制限素子３、４、５の一端３ａ、４ａ、５ａを接続
し、電池２の他方の極と電流制限素子３、４、５の他端
３ｂ、４ｂ、５ｂとを作動電力供給端子６、７、８とす
るように構成されている。
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の本質
安全防爆型ガス検出装置の一実施例を示すものであっ
て、本質安全防爆電源ユニット１は、一次電池または二
次電池等の電池２の一方の極に抵抗や、ポジスタ等の電
流制限素子３、４、５の一端３ａ、４ａ、５ａを接続
し、電池２の他方の極と電流制限素子３、４、５の他端
３ｂ、４ｂ、５ｂとを作動電力供給端子６、７、８とす
るように構成されている。
【０００７】作動電力供給端子７には定電圧回路９の入
力端子が接続され、また定電圧回路９の出力端子と電池
２の他方の極、つまり本質安全防爆電源ユニット１の共
通端子１０との間にはガスセンサ１１だけが接続されて
いる。
力端子が接続され、また定電圧回路９の出力端子と電池
２の他方の極、つまり本質安全防爆電源ユニット１の共
通端子１０との間にはガスセンサ１１だけが接続されて
いる。
【０００８】また、電池２の一方の極と電流制限素子４
との接続点には電流制限素子４よりも大きな抵抗値、こ
の実施例では１００ｋΩ程度の信号取出用抵抗１２の一
端１２ａが接続され、信号取出用抵抗１２の他端１２ｂ
の出力端子１３と作動電力供給端子７とに検出回路１４
の入力端子１４ａ、１４ｂが接続されている。この検出
回路１４は、作動電力供給端子６と共通端子１０とから
作動電力の供給を受けている。
との接続点には電流制限素子４よりも大きな抵抗値、こ
の実施例では１００ｋΩ程度の信号取出用抵抗１２の一
端１２ａが接続され、信号取出用抵抗１２の他端１２ｂ
の出力端子１３と作動電力供給端子７とに検出回路１４
の入力端子１４ａ、１４ｂが接続されている。この検出
回路１４は、作動電力供給端子６と共通端子１０とから
作動電力の供給を受けている。
【０００９】検出回路１４の出力信号は、作動電力供給
端子８と共通端子１０から作動電力の供給を受ける警報
表示回路１５に出力されて表示器１６や警報器１７を作
動させる。
端子８と共通端子１０から作動電力の供給を受ける警報
表示回路１５に出力されて表示器１６や警報器１７を作
動させる。
【００１０】この実施例において、定電圧回路９により
センサ１１に一定の電圧を供給すると、センサ１１がガ
スの濃度に対応してその抵抗値が変化し、これにともな
って電流制限素子４に流れる電流値が変化するから、電
流制限素子４を検出用抵抗とするようにして信号取出用
抵抗１２を介してガスセンサ１１のガス感応に対応した
電流値が検出回路１４により検出され、警報表示回路１
５により表示器１６や、また警報器１７を作動させる。
センサ１１に一定の電圧を供給すると、センサ１１がガ
スの濃度に対応してその抵抗値が変化し、これにともな
って電流制限素子４に流れる電流値が変化するから、電
流制限素子４を検出用抵抗とするようにして信号取出用
抵抗１２を介してガスセンサ１１のガス感応に対応した
電流値が検出回路１４により検出され、警報表示回路１
５により表示器１６や、また警報器１７を作動させる。
【００１１】もとより、信号取出用抵抗１２にはほとん
ど電流が流れないため、従来の装置における信号取出し
のための負荷抵抗での電力の消費がなく、電池２の電力
を有効に利用することができる。
ど電流が流れないため、従来の装置における信号取出し
のための負荷抵抗での電力の消費がなく、電池２の電力
を有効に利用することができる。
【００１２】一方、定電圧回路９を構成する素子や、セ
ンサ１１の抵抗値が極端に低下して短絡状態となった
り、また検出回路１４、警報表示回路１５が短絡事故を
起こしても、これらには電流制限素子３、５を介して電
力が供給されているため、異常電流の発生が防止され、
本質安全防爆の機能が維持される。
ンサ１１の抵抗値が極端に低下して短絡状態となった
り、また検出回路１４、警報表示回路１５が短絡事故を
起こしても、これらには電流制限素子３、５を介して電
力が供給されているため、異常電流の発生が防止され、
本質安全防爆の機能が維持される。
【００１３】このような電池を電源とするガス検出装置
は、電源として電圧が２乃至３ボルト程度のものが選択
され、またセンサ１１には１００ｍＡ乃至３００ｍＡ程
度の電流を供給する必要があるため、電流制限抵抗４に
は抵抗値８Ω程度のものが使用される。図４に示した従
来の装置においては、電流制限抵抗Ｂを介して、検出回
路、センサ電源としての定電圧回路、警報表示回路を接
続すると、、消費電流が大きい定電圧回路に引きずられ
て電流制限抵抗Ｂでの電圧降下が大きくなり、検出回
路、警報表示回路への電圧が低くなり、電源電圧を高め
に選択する必要がある。これに対して本実施例によれ
ば、検出回路１４、定電圧回路９、警報表示回路１４を
それぞれ個別の電流制限抵抗３、４、５を介して電力を
供給できるため、電流制限抵抗での電圧降下を可及的に
低く抑えて電源電圧を低く設定することが可能となる。
は、電源として電圧が２乃至３ボルト程度のものが選択
され、またセンサ１１には１００ｍＡ乃至３００ｍＡ程
度の電流を供給する必要があるため、電流制限抵抗４に
は抵抗値８Ω程度のものが使用される。図４に示した従
来の装置においては、電流制限抵抗Ｂを介して、検出回
路、センサ電源としての定電圧回路、警報表示回路を接
続すると、、消費電流が大きい定電圧回路に引きずられ
て電流制限抵抗Ｂでの電圧降下が大きくなり、検出回
路、警報表示回路への電圧が低くなり、電源電圧を高め
に選択する必要がある。これに対して本実施例によれ
ば、検出回路１４、定電圧回路９、警報表示回路１４を
それぞれ個別の電流制限抵抗３、４、５を介して電力を
供給できるため、電流制限抵抗での電圧降下を可及的に
低く抑えて電源電圧を低く設定することが可能となる。
【００１４】図２は、本質安全防爆電源ユニットの一実
施例を示すものであって、回路基板２０とこれの表面を
覆いかつ電池収容部２１を構成する表カバー２２と、回
路基板２０の裏を覆う裏カバー２３とのサンドイッチ構
造として構成されている。電池２と、これに接続する電
流制限素子３、４、５及び信号取出用抵抗１２は、それ
ぞれ表カバーの凹部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに
収容されて、外部に露出しないように被われている。な
お、図中符号２４は、電池蓋を示す。
施例を示すものであって、回路基板２０とこれの表面を
覆いかつ電池収容部２１を構成する表カバー２２と、回
路基板２０の裏を覆う裏カバー２３とのサンドイッチ構
造として構成されている。電池２と、これに接続する電
流制限素子３、４、５及び信号取出用抵抗１２は、それ
ぞれ表カバーの凹部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに
収容されて、外部に露出しないように被われている。な
お、図中符号２４は、電池蓋を示す。
【００１５】なお、ガスの濃度とともに抵抗値が低下す
るセンサにあっては、図３に示したように電流制限抵抗
４に定電流回路９’を接続し、この定電流回路９’を介
してセンサー１１に定電流を供給してセンサー１１の電
圧を検出回路１４により検出するのが望ましい。
るセンサにあっては、図３に示したように電流制限抵抗
４に定電流回路９’を接続し、この定電流回路９’を介
してセンサー１１に定電流を供給してセンサー１１の電
圧を検出回路１４により検出するのが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ンサ出力取出し用に特別に抵抗を接続する必要がなく、
電力消費を抑えつつ、センサーの種類による電流制限抵
抗の制約を排して、短絡等による過大な電流を確実に防
止して本質安全防爆を維持することができる。
ンサ出力取出し用に特別に抵抗を接続する必要がなく、
電力消費を抑えつつ、センサーの種類による電流制限抵
抗の制約を排して、短絡等による過大な電流を確実に防
止して本質安全防爆を維持することができる。
【図１】本発明の本質安全防爆型ガス検出装置の一実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図２】同上装置に適した本質安全防爆電源ユニットの
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
【図３】本発明の本質安全防爆型ガス検出装置の他の実
施例を示す構成図である。
施例を示す構成図である。
【図４】従来のガス検出装置の一例を示す構成図であ
る。
る。
１ 本質安全防爆電源ユニット ２ 電池 ３、４、５ 電流制限素子 ６、７、８ 作動電力供給端子 １１ ガスセンサ １２ 信号取出用抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G046 AA02 CA04 DC12 DC13 DD01 2G060 AA02 AE19 HC10 HC18 HD01 HD02 HD09 HE02 5C086 AA02 BA01 BA11 CA01 CB11 DA40 EA08 EA50
Claims (1)
- 【請求項１】 電池の一方の極に２つの電流制限素子の
一端を接続し、前記電池の他方の極と前記電流制限素子
の他端とを出力端子とする本質安全防爆電源ユニット
と、前記一方の電流制限素子の他端に接続された定電圧
回路と、前記定電圧回路の出力端子と前記電池の他方の
極との間に直列接続されたガスセンサと、前記電池と前
記一方の電流制限素子との接続点に一端が接続され、か
つ前記一方の電流制限素子よりも抵抗値が大きい信号取
出用抵抗と、前記信号取出用抵抗の他端と前記電流制限
素子の他端とに接続され、かつ前記他方の電流制限素子
と前記電池の他方の極とから作動電力の供給を受ける検
出回路とからなる本質安全防爆型ガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001039652A JP3871190B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 本質安全防爆型ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001039652A JP3871190B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 本質安全防爆型ガス検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243678A true JP2002243678A (ja) | 2002-08-28 |
| JP3871190B2 JP3871190B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=18902395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001039652A Expired - Fee Related JP3871190B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | 本質安全防爆型ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3871190B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016151468A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 新コスモス電機株式会社 | ガスセンサ |
| JP2016173629A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 新コスモス電機株式会社 | 電池式のガス警報器 |
| CN113641118A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-12 | 朱磊 | 一种本安型燃气管网物联高精度数据采集终端 |
-
2001
- 2001-02-16 JP JP2001039652A patent/JP3871190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016151468A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 新コスモス電機株式会社 | ガスセンサ |
| JP2016173629A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 新コスモス電機株式会社 | 電池式のガス警報器 |
| CN113641118A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-12 | 朱磊 | 一种本安型燃气管网物联高精度数据采集终端 |
| CN113641118B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-04-26 | 上海叁零肆零科技有限公司 | 一种本安型燃气管网物联高精度数据采集终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3871190B2 (ja) | 2007-01-24 |
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