JP2002323468A - Sensor with gas-kind classifying function, gas sensor with polar-gas classifying function and gas sensor with smoke- containing polar-gas classifying function - Google Patents

Sensor with gas-kind classifying function, gas sensor with polar-gas classifying function and gas sensor with smoke- containing polar-gas classifying function

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JP2002323468A
JP2002323468A JP2001127828A JP2001127828A JP2002323468A JP 2002323468 A JP2002323468 A JP 2002323468A JP 2001127828 A JP2001127828 A JP 2001127828A JP 2001127828 A JP2001127828 A JP 2001127828A JP 2002323468 A JP2002323468 A JP 2002323468A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor which can be miniaturized and made at low cost by a method, where the structure of a catalytic combustion-type gas sensor and the acquisition timing of a sensor output are optimized and a plurality of gas kinds and smoke can be classified only by one catalytic combustion-type gas sensor, and to provide a sensor which detects gas at a high speed and which achieves low power consumption. SOLUTION: The gas kinds are classified, by using the fact that the sensor output in a rise period from the point of time of an charging start up to the point of time of a steady operation displays a peak waveform specific to a specific kind of gas. The gas kinds and the smoke are classified by using the ratio of a maximum value in the rise period of the sensor output of the catalytic combustion-type gas sensor 40 to a steady value in the point of time of the steady operation. Thereby, the gas kinds can be classified, by using only one sensor 40 used to detect gas leakage. Since the sensor output in the rise period is used to classify the gas kinds the gas kinds can be classified at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス種を分別する
機能を有するガスセンサに関し、特に、接触燃焼式ガス
センサを用いたガスセンサ、及び煙も分別する機能を有
する煙ガス分別センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas sensor having a function of separating gas species, and more particularly to a gas sensor using a contact combustion type gas sensor and a smoke gas separation sensor having a function of separating smoke.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、汎用性の高い接触燃焼式ガスセン
サを用いてガス漏れ検知等を行うガス検知装置が数多く
提案されている。この一例を図13を用いて説明する。
図13は、従来のガス検知装置に用いられる接触燃焼式
ガスセンサの概観図である。特に、図13(A)及び
(B)はそれぞれ、従来の接触燃焼式ガスセンサの感応
素子部及び補償素子部の概観図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been proposed a large number of gas detectors for detecting gas leakage and the like using a highly versatile catalytic combustion type gas sensor. This example will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a schematic view of a contact combustion type gas sensor used in a conventional gas detection device. In particular, FIGS. 13A and 13B are schematic views of a sensitive element portion and a compensating element portion of a conventional catalytic combustion type gas sensor, respectively.

【0003】この種の接触燃焼式ガスセンサは、可燃性
ガスと空気中の酸素を触媒上で燃焼させることで得られ
る燃焼熱を白金コイルの抵抗変化としてとらえるように
している。図13(A)に示すように、感応素子部は、
20umφの(白金)Ptコイル42Aに直径約1mm
の球状になるように、Pd/Al23触媒層43Aが塗
布されている。また、図13(B)に示すように、補償
素子部は、同様のPtコイル44Aに直径約1mmの球
状になるように、Al23触媒層45Aが塗布されてい
る。そして、実用的には、可燃性ガスに対するPtコイ
ル42Aの抵抗変化が微少であるため、上記感応素子部
及び補償素子部をブリッジ回路に組み込み、直流又はパ
ルスをこのブリッジ回路の両端に印加し、可燃性ガスに
対するブリッジ回路の中点電圧の変化を、センサ出力と
して測定する。
[0003] In this type of contact combustion type gas sensor, combustion heat obtained by combusting combustible gas and oxygen in the air on a catalyst is detected as a change in resistance of a platinum coil. As shown in FIG. 13A, the sensitive element section
Approximately 1 mm in diameter on a 20 umφ (platinum) Pt coil 42A
The Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 43A is applied so as to have a spherical shape. Further, as shown in FIG. 13B, the Al 2 O 3 catalyst layer 45A is applied to the same Pt coil 44A in a spherical shape having a diameter of about 1 mm in the compensating element portion. In practice, since the resistance change of the Pt coil 42A with respect to the flammable gas is very small, the sensitive element section and the compensation element section are incorporated in a bridge circuit, and a direct current or a pulse is applied to both ends of the bridge circuit. The change in the midpoint voltage of the bridge circuit for the flammable gas is measured as a sensor output.

【0004】図14は、上述の従来の接触燃焼式ガスセ
ンサによるガス濃度とセンサ出力の関係を示すグラフで
ある。図中、Gc1はイソブタンの出力特性を示し、同
様に、Gc2は水素、Gc3はエタノール、そしてGc
4はメタンの出力特性を示す。この図に示すように、上
記4種のガスに対応するセンサ出力は、ガス濃度増加に
対して単調増加する、いずれも類似した特性を有する。
ここで、エタノールは、酒類を起因とする日常生活で頻
繁に発生する無害なものの例である。一方、イソブタ
ン、水素、メタン等は、ガス漏れ等を起因として非日常
的に発生する有害なガスとして検出すべきものの例であ
る。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a gas concentration and a sensor output by the above-mentioned conventional catalytic combustion type gas sensor. In the figure, Gc1 indicates the output characteristic of isobutane, and similarly, Gc2 is hydrogen, Gc3 is ethanol, and Gc3 is
4 shows the output characteristics of methane. As shown in this figure, the sensor outputs corresponding to the above four gases monotonically increase with increasing gas concentration, and all have similar characteristics.
Here, ethanol is an example of a harmless thing that frequently occurs in daily life due to alcoholic beverages. On the other hand, isobutane, hydrogen, methane, and the like are examples of those that should be detected as harmful gases that occur extraordinarily due to gas leakage or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の接触燃焼式ガスセンサは、熱容量が大きく、応答性及
び測定精度もよくなかったので、図14に示すように、
いずれのガスに対しても類似の出力特性を呈し、これら
を分離識別して検出することは困難であった。したがっ
て、従来の接触燃焼式ガスセンサを用いたガスセンサ装
置は、すべてのガス種に共通のガス検知基準値を設定
し、この基準値に基づいて、ガス検知をせざるを得なか
った。この結果、通常の家庭内に存在する酒類や調味料
等に起因するエタノール系ガスや酢酸系ガス等の無害な
ガスにも、ガスセンサが反応し誤警報する可能性があっ
た。そこで、この点を改善した他の従来例として、ガス
種に対する選択性を持たせるため、センサキャップに活
性炭等のフィルターをつけたガスセンサ装置も提案され
ている。更に、他の従来例として、ガス種に対応させた
複数の特性の異なるガスセンサを備えて、これらを同時
に駆動させるようにしたガスセンサ装置等も提案されて
いる。ところが、これらの従来例でも、フィルター等の
選択性を持たせるための手段が別途必要となったり、複
数の特性の異なるガスセンサが必要となったりして、装
置の複雑化、大型化や消費電力増大によりコスト高を招
くという問題があった。
However, the above-mentioned conventional catalytic combustion type gas sensor has a large heat capacity and poor responsiveness and measurement accuracy. Therefore, as shown in FIG.
All of the gases exhibited similar output characteristics, and it was difficult to separate and identify them. Therefore, the gas sensor device using the conventional contact combustion type gas sensor has to set a gas detection reference value common to all gas types, and must perform gas detection based on this reference value. As a result, there is a possibility that the gas sensor reacts to a harmless gas such as an ethanol-based gas or an acetic-acid-based gas due to alcoholic beverages, seasonings, and the like existing in a normal household, thereby causing a false alarm. Therefore, as another conventional example in which this point is improved, a gas sensor device in which a filter of activated carbon or the like is attached to a sensor cap in order to provide selectivity to a gas type has been proposed. Further, as another conventional example, there has been proposed a gas sensor device or the like in which a plurality of gas sensors having different characteristics corresponding to gas types are provided and these are simultaneously driven. However, even in these conventional examples, separate means for imparting selectivity such as a filter is required, or a plurality of gas sensors having different characteristics are required, which makes the apparatus complicated, large-sized, and consumes power. There is a problem that the cost is increased due to the increase.

【0006】よって本発明は、上述した現状に鑑み、接
触燃焼式ガスセンサの構造及びセンサ出力取得タイミン
グを最適化して、1つの接触燃焼式ガスセンサだけで複
数のガス種を分別できるようにして、小型化及び低コス
ト化を達成したガスセンサを提供することを課題として
いる。また、検出高速化及び低消費電力化を達成したガ
スセンサを提供することを課題としている。
In view of the above-mentioned situation, the present invention optimizes the structure of a contact combustion type gas sensor and the timing of obtaining sensor output, and enables a single contact combustion type gas sensor to separate a plurality of gas types, thereby reducing the size. It is an object of the present invention to provide a gas sensor which has achieved cost reduction and cost reduction. It is another object of the present invention to provide a gas sensor that achieves higher detection speed and lower power consumption.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項1記載のガス種分別機能付ガスセンサ
は、図1〜図7に示すように、接触燃焼式ガスセンサ4
0の通電開始時点から前記接触燃焼式ガスセンサ40の
センサ出力が安定する定常時点T300までの立上り期
間における前記センサ出力が、特定種のガスに対して固
有のピーク波形を呈することを利用してガス種を分別す
ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas sensor having a function of separating gas species according to the first aspect of the present invention, as shown in FIGS.
By utilizing the fact that the sensor output during the rising period from the start of energization of 0 to the steady time T300 at which the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 becomes stable exhibits a unique peak waveform for a specific type of gas. The method is characterized by separating seeds.

【0008】請求項1記載の発明によれば、通電開始時
点から定常時点までの立上り期間におけるセンサ出力
が、特定種のガスに対して固有のピーク波形を呈するこ
とを利用してガス種を分別するようにしているので、1
つの接触燃焼式ガスセンサ40を用いるだけで複数のガ
ス種を分別できるようになる。また、立上り期間におけ
るセンサ出力を利用するようにしているので、高速にガ
ス種分別ができるようになる。
According to the first aspect of the present invention, the gas type is separated by utilizing the fact that the sensor output in the rising period from the start of energization to the steady state exhibits a unique peak waveform for a specific type of gas. I'm trying to
Only by using one contact combustion type gas sensor 40, a plurality of gas types can be separated. In addition, since the sensor output during the rising period is used, gas types can be separated at high speed.

【0009】上記課題を解決するためになされた請求項
2記載のガス種分別機能付ガスセンサは、図1〜図7に
示すように、請求項1記載のガス種分別機能付ガスセン
サにおいて、前記通電開始時点からこの通電開始時点と
前記定常時点との間の特定の立上り初期時点T10まで
の第1立上り期間、及び前記立上り初期時点から前記定
常時点までの間の第2立上り期間においてそれぞれ、前
記センサ出力のピーク波形を有する第1ガスと、前記第
2立上り期間においてのみ前記センサ出力のピーク波形
を有する第2ガスと、前記立上り期間において前記セン
サ出力が単調に増加する第3ガスとを分別して分別結果
を出力するガス種分別機能付ガスセンサであって、前記
第1立上り期間における前記センサ出力のピーク波形の
有無を検出する第1ピーク有無検出手段12と、前記第
2立上り期間における前記センサ出力のピーク波形の有
無を検出する第2ピーク有無検出手段13、14と、前
記第1ピーク有無検出手段12及び前記第2ピーク有無
検出手段13、14によるそれぞれのピーク波形有無検
出結果に基づいて、前記第1ガス、前記第2ガス及び前
記第3ガスを分別するガス種分別手段15と、前記ガス
種分別手段15による分別結果を出力するガス検知出力
手段30とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a gas sensor with a gas type separation function according to claim 2 is provided as shown in FIGS. 1 to 7. In a first rising period from a start time to a specific rising initial time T10 between the energization starting time and the steady time, and in a second rising period from the rising initial time to the steady time, the sensor A first gas having a peak waveform of the output, a second gas having a peak waveform of the sensor output only in the second rising period, and a third gas in which the sensor output monotonically increases in the rising period. A gas sensor with a gas type classification function that outputs a classification result, the method including detecting a presence or absence of a peak waveform of the sensor output during the first rising period. Peak presence / absence detection means 12, second peak presence / absence detection means 13/14 for detecting the presence / absence of a peak waveform of the sensor output during the second rising period, first peak presence / absence detection means 12, and second peak presence / absence detection Based on the peak waveform presence / absence detection results by the means 13 and 14, the gas type separation means 15 for separating the first gas, the second gas, and the third gas, and the separation result by the gas type separation means 15 And a gas detection output means 30 for outputting.

【0010】請求項2記載の発明によれば、第1立上り
期間及び第2立上り期間にそれぞれピーク波形を有する
第1ガスと、第2立上り期間においてのみピーク波形を
有する第2ガスと、立上り期間においてセンサ出力の単
調増加する第3ガスとが、第1ピーク有無検出手段12
及び第2ピーク有無検出手段13、14によるそれぞれ
のピーク波形有無検出結果に基づいて分別される。換言
すれば、接触燃焼式ガスセンサ40の立上り期間におけ
るセンサ出力波形に着目することによって、上記3種類
のガスの分別が可能になる。このように、接触燃焼式ガ
スセンサ40の立上り期間におけるセンサ出力に着目し
て、第1ピーク有無検出手段12及び第2ピーク有無検
出手段13、14によって、ピーク波形有無を検出する
ようにしているので、上記3種類のガスが1つの接触燃
焼式ガスセンサ40を用いるだけで分別できるようにな
る。
According to the second aspect of the present invention, the first gas having a peak waveform in each of the first rising period and the second rising period, the second gas having a peak waveform only in the second rising period, and the rising period And the third gas in which the sensor output monotonically increases corresponds to the first peak existence detecting means 12.
And the second peak presence / absence detection means 13 and 14 based on the respective peak waveform presence / absence detection results. In other words, by focusing on the sensor output waveform during the rising period of the catalytic combustion type gas sensor 40, the three types of gases can be separated. As described above, the first peak presence / absence detection means 12 and the second peak presence / absence detection means 13 and 14 detect the presence / absence of a peak waveform by focusing on the sensor output during the rising period of the contact combustion type gas sensor 40. The three types of gases can be separated by using only one catalytic combustion type gas sensor 40.

【0011】上記課題を解決するためになされた請求項
3記載のガス種分別機能付ガスセンサは、図1〜図7に
示すように、請求項2記載のガス種分別機能付ガスセン
サにおいて、前記第1ガスは酢酸を起因として発生する
ガスであり、前記第2ガスはエタノールを起因として発
生するガスであることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a gas sensor with a gas type separation function according to the second aspect of the present invention, as shown in FIGS. One gas is a gas generated due to acetic acid, and the second gas is a gas generated due to ethanol.

【0012】請求項3記載の発明によれば、酢酸を起因
として発生するガス、エタノールを起因として発生する
ガス及びそれ以外のガスが分別できるようになる。酢酸
及びエタノールを起因として発生するガスは日常的に酒
や調味料から発生される可能性が高いので、これらを分
別することにより誤警報を防止できるようになる。
According to the third aspect of the invention, a gas generated due to acetic acid, a gas generated due to ethanol, and other gases can be separated. Gases generated due to acetic acid and ethanol are likely to be routinely generated from liquor and seasonings. By separating these, false alarms can be prevented.

【0013】上記課題を解決するためになされた請求項
4記載のガス種分別機能付ガスセンサは、図4に示すよ
うに、請求項1、2、又は3記載のガス種分別機能付ガ
スセンサにおいて、前記接触燃焼式ガスセンサ40は、
シリコンウエハに支持された絶縁膜上にヒータ素子及び
触媒層が形成され、更に前記シリコンウエハの裏面から
エッチングされて薄膜ダイヤフラムが形成されているこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gas sensor with a gas type separation function according to the first, second, or third aspect, as shown in FIG. The contact combustion type gas sensor 40 includes:
A heater element and a catalyst layer are formed on an insulating film supported on a silicon wafer, and the thin film diaphragm is formed by etching from a back surface of the silicon wafer.

【0014】請求項4記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40は、シリコンウエハに支持された絶縁膜
上にヒータ素子及び触媒層が形成され、更にシリコンウ
エハの裏面からエッチングされて薄膜ダイヤフラムDs
が形成されているので、熱容量を小さくできる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the contact combustion type gas sensor 40, a heater element and a catalyst layer are formed on an insulating film supported on a silicon wafer, and further, the thin film diaphragm is etched from the back surface of the silicon wafer. Ds
Is formed, the heat capacity can be reduced.

【0015】上記課題を解決するためになされた請求項
5記載の有極性ガス分別機能付ガスセンサは、図8〜図
12に示すように、ガス漏れ検出すると共に、間欠的に
通電されて駆動する接触燃焼式ガスセンサ40の通電開
始時点から前記接触燃焼式ガスセンサ40のセンサ出力
が安定する定常時点までの立上り期間における前記セン
サ出力を利用して有極性ガスを分別する有極性ガス分別
機能付ガスセンサであって、前記接触燃焼式ガスセンサ
40に対する通電間隔の変動に伴う、前記立上り期間に
おける前記センサ出力の最大値と前記定常時点における
前記センサ出力の値である定常値との比率の変動具合に
基づいて前記有極性ガスを分別することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the gas sensor with a polar gas separating function according to claim 5 detects a gas leak and is driven by being intermittently energized, as shown in FIGS. A gas sensor with a polar gas separation function that separates a polar gas using the sensor output during a rising period from the start of energization of the catalytic combustion type gas sensor 40 to a steady state at which the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 is stabilized. Then, based on the variation of the ratio between the maximum value of the sensor output during the rising period and the steady-state value that is the value of the sensor output at the steady-state time, due to the variation of the energization interval for the contact combustion type gas sensor 40. The polar gas is separated.

【0016】請求項5記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40のセンサ出力の立上り期間における最大
値と定常時点における定常値との比率を利用して有極性
ガスを分別する。すなわち、接触燃焼式ガスセンサ40
を用いて上記最大値及び定常値を取得すると、その比率
はガス種により通電間隔の変動に伴う変動具合が異なる
ことに着目することによって、有極性ガスの分別が可能
になる。このように、接触燃焼式ガスセンサ40のセン
サ出力の立上り期間における最大値と定常時点における
定常値との比率を利用することにより、ガス漏れ検出を
する接触燃焼式ガスセンサ40を用いて有極性ガスが分
別できるようになる。
According to the fifth aspect of the present invention, the polar gas is separated using the ratio between the maximum value of the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 during the rising period and the steady value at the steady time. That is, the contact combustion type gas sensor 40
When the maximum value and the steady-state value are obtained by using, the polarity ratio can be separated by focusing on the fact that the ratio varies depending on the variation of the energization interval depending on the gas type. As described above, by utilizing the ratio between the maximum value of the sensor output of the contact combustion type gas sensor 40 during the rising period and the steady value at the steady state, the polar gas is detected using the contact combustion type gas sensor 40 that detects gas leakage. Be able to separate.

【0017】上記課題を解決するためになされた請求項
6記載の有極性ガス分別機能付ガスセンサは、図8〜図
12に示すように、請求項5記載の有極性ガス分別機能
付ガスセンサにおいて、前記有極性ガスの飽和吸着時間
に基づいて設定された第1通電間隔による前記センサ出
力の前記最大値及び前記定常値を取得する第1センサ出
力取得手段101aと、この第1通電間隔よりも長い第
2通電間隔による前記センサ出力の前記最大値及び前記
定常値を取得する第2センサ出力取得手段101bと、
前記第1センサ出力取得手段101aにより取得された
前記最大値及び前記定常値による前記比率を、第1出力
比として算出する第1出力比算出手段102と、前記第
2センサ出力取得手段101bにより取得された前記最
大値及び前記定常値による前記比率を、第2出力比とし
て算出する第2出力比算出手段103と、前記第1出力
比と前記第2出力比との比較に基づいて、前記有極性ガ
スを分別する第1分別手段104と、前記第1分別手段
104による分別結果を出力するガス検知出力手段30
0とを含むことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a gas sensor having a function of separating a polar gas, wherein the gas sensor has a function of separating a polar gas, as shown in FIGS. A first sensor output acquisition unit for acquiring the maximum value and the steady-state value of the sensor output based on a first energization interval set based on the saturation adsorption time of the polar gas, and a first energization interval longer than the first energization interval A second sensor output acquisition unit 101b for acquiring the maximum value and the steady value of the sensor output based on a second power supply interval;
The first output ratio calculating unit 102 that calculates the ratio based on the maximum value and the steady value obtained by the first sensor output obtaining unit 101a as a first output ratio, and the second sensor output obtaining unit 101b obtains the ratio. The second output ratio calculating means 103 for calculating the ratio based on the obtained maximum value and the steady value as a second output ratio, and based on the comparison between the first output ratio and the second output ratio, A first separation means 104 for separating a polar gas, and a gas detection output means 30 for outputting a result of the separation by the first separation means 104
0 is included.

【0018】請求項6記載の発明によれば、有極性ガス
の飽和吸着時間に基づいて設定された第1通電間隔によ
るセンサ出力から算出された第1出力比と、上記第1通
電間隔よりも長い第2通電間隔によるセンサ出力から算
出された第2出力比との比較に基づいて、有極性ガスを
分別するようにしている。すなわち、有極性ガスの飽和
吸着時間を考慮して通電間隔を設定すると有極性ガスの
出力比が安定的になることを利用することにより、有極
性ガスを他と分別するようにしている。このように、有
極性ガスの飽和吸着時間を考慮して通電間隔を設定する
と有極性ガスの出力比が安定的になることを利用するこ
とにより、ガス漏れ検出をする接触燃焼式ガスセンサ4
0を用いて有極性ガスの分別が可能になる。
According to the sixth aspect of the present invention, the first output ratio calculated from the sensor output based on the first energizing interval set based on the saturated adsorption time of the polar gas, and the first energizing interval are smaller than the first energizing interval. The polar gas is separated based on comparison with the second output ratio calculated from the sensor output at the long second energization interval. In other words, the polar gas is separated from the others by utilizing the fact that the output ratio of the polar gas becomes stable when the energization interval is set in consideration of the saturation adsorption time of the polar gas. As described above, by making use of the fact that the output ratio of the polar gas becomes stable when the energization interval is set in consideration of the saturation adsorption time of the polar gas, the contact combustion type gas sensor 4 for detecting gas leakage is used.
By using 0, it is possible to separate the polar gas.

【0019】上記課題を解決するためになされた請求項
7記載の有極性ガス分別機能付ガスセンサは、図8〜図
12に示すように、請求項6記載の有極性ガス分別機能
付ガスセンサにおいて、前記有極性ガスは、前記通電間
隔によらず前記出力比が約5倍程度である第1有極性ガ
スと、前記通電間隔によらず前記出力比が約10〜13
倍程度である第2有極性ガスとを含み、前記第1出力比
又は前記第2出力比に基づいて、前記第1有極性ガスと
前記第2有極性ガスとを分別する第2分別手段105を
更に含み、前記ガス検知出力手段300は、前記第2分
別手段105による分別結果も出力することを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a gas sensor having a function of separating a polar gas, as shown in FIGS. The polar gas has a first polar gas whose output ratio is about 5 times irrespective of the energization interval, and the output ratio of about 10 to 13 regardless of the energization interval.
A second polarizer gas that is about twice as large, and based on the first output ratio or the second output ratio, separates the first polar gas from the second polar gas. And the gas detection output means 300 also outputs the result of separation by the second separation means 105.

【0020】請求項7記載の発明によれば、有極性ガス
の分別に加えて、更に有極性ガスのうち、通電間隔によ
らず出力比が約5倍程度である第1有極性ガスと、出力
比が約10〜13倍程度である第2有極性ガスとが分別
可能になる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the separation of the polar gas, the first polar gas having a power ratio of about 5 times regardless of the current supply interval among the polar gases; The second polar gas having an output ratio of about 10 to 13 times can be separated.

【0021】上記課題を解決するためになされた請求項
8記載の有極性ガス分別機能付ガスセンサは、図8〜図
12に示すように、請求項7記載の有極性ガス分別機能
付ガスセンサにおいて、前記第1通電間隔及び前記第2
通電間隔はそれぞれ、約10秒及び約30秒であり、前
記第1有極性ガスはエタノールを起因として発生するガ
スであり、前記第2有極性ガスは酢酸を起因として発生
するガスであることを特徴とする。
A gas sensor having a function of separating a polar gas according to claim 8 which has been made in order to solve the above-mentioned problem is provided in the gas sensor having a function of separating a polar gas according to claim 7 as shown in FIGS. The first energization interval and the second
The energization intervals are about 10 seconds and about 30 seconds, respectively, wherein the first polar gas is a gas generated from ethanol, and the second polar gas is a gas generated from acetic acid. Features.

【0022】請求項8記載の発明によれば、エタノール
を起因として発生する第1有極性ガス、酢酸を起因とし
て発生する第2有極性ガスが分別できるようになる。エ
タノール及び酢酸を起因として発生するガスは日常的に
酒や調味料から発生される可能性が高いので、これらを
分別することにより誤警報を防止できるようになる。
According to the present invention, the first polar gas generated due to ethanol and the second polar gas generated due to acetic acid can be separated. Since the gas generated due to ethanol and acetic acid is likely to be generated from alcohol and seasonings on a daily basis, it is possible to prevent false alarms by separating these gases.

【0023】上記課題を解決するためになされた請求項
9記載の有極性ガス分別機能付ガスセンサは、図4に示
すように、請求項5、6、7、又は8記載の有極性ガス
分別機能付ガスセンサにおいて、前記接触燃焼式ガスセ
ンサ40は、シリコンウエハに支持された絶縁膜上にヒ
ータ素子及び触媒層が形成され、更に前記シリコンウエ
ハの裏面からエッチングされて薄膜ダイヤフラムが形成
されていることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a gas sensor with a function of separating a polar gas, as shown in FIG. 4, wherein the function of separating a polar gas according to the fifth, sixth, seventh or eighth aspect is provided. In the attached gas sensor, the contact combustion type gas sensor 40 has a structure in which a heater element and a catalyst layer are formed on an insulating film supported on a silicon wafer, and a thin film diaphragm is formed by etching from the back surface of the silicon wafer. Features.

【0024】請求項9記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40は、シリコンウエハに支持された絶縁膜
上にヒータ素子及び触媒層が形成され、更にシリコンウ
エハの裏面からエッチングされて薄膜ダイヤフラムDs
が形成されているので、熱容量を小さくできる。
According to the ninth aspect of the present invention, in the contact combustion type gas sensor 40, a heater element and a catalyst layer are formed on an insulating film supported on a silicon wafer, and the thin film diaphragm is etched from the back surface of the silicon wafer. Ds
Is formed, the heat capacity can be reduced.

【0025】上記課題を解決するためになされた請求項
10記載の煙有極性ガス分別機能付ガスセンサは、ガス
漏れ検出すると共に、間欠的に通電されて駆動する接触
燃焼式ガスセンサ40の通電開始時点から前記接触燃焼
式ガスセンサ40のセンサ出力が安定する定常時点まで
の立上り期間における前記センサ出力を利用して有極性
ガス及び火災時に発生する煙を分別する煙有極性ガス分
別機能付ガスセンサであって、前記接触燃焼式ガスセン
サ40に対する通電間隔の変動に伴う、前記立上り期間
における前記センサ出力の最大値と前記定常時点におけ
る前記センサ出力の値である定常値との比率の変動具合
に基づいて、前記有極性ガス及び煙を分別することを特
徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a gas sensor having a function of separating a gas having a polarity of smoke, which detects a gas leak, and at the time of starting energization of a contact combustion type gas sensor 40 driven by intermittent energization. A gas sensor with a function of separating a polar gas and a smoke generated at the time of fire by using the sensor output in a rising period until a steady time when the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 is stabilized. Along with the fluctuation of the energization interval to the contact combustion type gas sensor 40, based on the fluctuation state of the ratio between the maximum value of the sensor output during the rising period and the steady value which is the value of the sensor output at the steady time. It is characterized by separating polar gas and smoke.

【0026】請求項10記載の発明によれば、接触燃焼
式ガスセンサ40のセンサ出力の立上り期間における最
大値と定常時点における定常値との比率を利用すること
により、ガス漏れ検出をする接触燃焼式ガスセンサ40
を用いて、有極性ガス及び火災時に発生する煙を分別で
きるようになる。また、ガス種分別用フィルタ等も不要
になる。この結果、小型、低価格かつ更に高性能のガス
センサが得られる。
According to the tenth aspect of the present invention, the ratio of the maximum value of the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 during the rising period to the steady state value at the steady state is utilized to detect the gas leakage of the contact combustion type gas sensor 40. Gas sensor 40
Can be used to separate polar gases and smoke generated during a fire. Further, a gas type separation filter or the like is not required. As a result, a small-sized, low-cost and high-performance gas sensor can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】第1実施形態 まず、図1〜図7を用いて、本発明の第1実施形態につ
いて説明する。この第1実施形態においては、まず、図
1〜図3を用いて基本構成、駆動波形及びガス種分別方
法について説明する。図1は、本発明のガス種分別機能
付ガスセンサの第1実施形態の基本構成を示すブロック
図である。図2(A)及び(B)は、本発明の第1実施
形態に関わる駆動波形の例を示すタイムチャートであ
る。図3は、本発明の第1実施形態に関わるガス種分別
のための判定基準及びガス判定パターンを示す説明図で
ある。
First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, first, a basic configuration, a driving waveform, and a method of classifying gas will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a gas sensor with a gas type separation function of the present invention. FIGS. 2A and 2B are time charts showing examples of driving waveforms according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a criterion for gas type separation and a gas determination pattern according to the first embodiment of the present invention.

【0029】図1に示すように、コントローラ10に
は、駆動電源20、ガス検知出力手段30、及び検出用
のブリッジ回路を含む接触燃焼式ガスセンサ40が接続
されている。このガス種分別機能付ガスセンサでは、図
2に示すような駆動パルスが供給されて接触燃焼式ガス
センサ40が通電制御され、このセンサ40のセンサ出
力に基づいてコントローラ10で、ガス種が分別されて
ガス検知出力される。この分別原理は、図6に示すよう
に、接触燃焼式ガスセンサ40の通電開始時点からセン
サ出力が安定する定常時点までの立上り期間におけるセ
ンサ出力が、特定種のガス(例えば、酢酸、エタノール
等)に対して固有のピーク波形を呈することを利用する
ものであるが、これに関しては再度後述する。
As shown in FIG. 1, the controller 10 is connected to a drive power supply 20, a gas detection output unit 30, and a catalytic combustion type gas sensor 40 including a bridge circuit for detection. In the gas sensor with a gas type separation function, a drive pulse as shown in FIG. 2 is supplied to control the energization of the contact combustion type gas sensor 40, and the controller 10 classifies the gas type based on the sensor output of the sensor 40. Gas detection output is performed. As shown in FIG. 6, this separation principle is based on the fact that the sensor output during the rising period from the start of energization of the catalytic combustion type gas sensor 40 to the steady state at which the sensor output stabilizes is a specific type of gas (eg, acetic acid, ethanol, etc.). Which utilizes a unique peak waveform, which will be described later.

【0030】上記コントローラ10は、図2(A)に示
すように、10秒間のパルスOFF期間と400msの
通電期間D10とで1周期が構成される駆動パルスの通
電期間D10において、図2(B)に示すように、パル
スONから5ms時点T5、同10ms時点T10、同
20ms時点T20、及び同300ms時点T300に
おいて、それぞれセンサ出力を取得する。これらの各時
点T5、T10、T20及びT300は、特定のガス固
有のピーク波形を識別して検出しやすいように、予め採
取したデータに基づいて設定されたものである。
As shown in FIG. 2 (A), the controller 10 performs the driving pulse energizing period D10 of which one cycle is composed of the pulse OFF period of 10 seconds and the energizing period D10 of 400 ms. As shown in), sensor outputs are obtained at the time T5, the time T10, the time T20, and the time T300 from the pulse ON. These times T5, T10, T20, and T300 are set based on data collected in advance so that a peak waveform specific to a specific gas can be easily identified and detected.

【0031】コントローラ10は、センサ出力取得手段
11、第1〜3判定手段12〜14、ガス種分別手段1
5、判定パターン格納手段16、センサ駆動制御手段1
7及び補正手段18を含む。コントローラ10は、ハー
ドウエアとして、演算部、記憶部及びタイマ部等を有
し、上記各手段11〜16は、記憶部に格納される制御
プログラムにしたがって演算部が行う後述する図7の処
理動作に対応するものである。
The controller 10 includes a sensor output acquisition unit 11, first to third determination units 12 to 14, and a gas type separation unit 1.
5, judgment pattern storage means 16, sensor drive control means 1
7 and correction means 18. The controller 10 includes, as hardware, an operation unit, a storage unit, a timer unit, and the like. Each of the units 11 to 16 performs a processing operation in FIG. 7 described below performed by the operation unit according to a control program stored in the storage unit. It corresponds to.

【0032】上記センサ出力取得手段11は、補正手段
18を介して、図2に示す各時点T5、T10、T20
及びT300でセンサ出力を取得する。そして、このセ
ンサ出力取得手段11は、各時点T5、T10、T20
及びT300にそれぞれ対応する、第1時点出力取得手
段11a、第2時点出力取得手段11b、第3時点出力
取得手段11c及び第4時点出力取得手段11dから構
成される。例えば、第1時点出力取得手段11aはパル
スONから5ms時点T5でのセンサ出力を取得し、同
様に、第2時点出力取得手段11b、第3時点出力取得
手段11c及び第4時点出力取得手段11dもそれぞ
れ、10ms時点T10、20ms時点T20及び30
0ms時点T300でのセンサ出力を取得する。
The sensor output acquiring means 11 transmits, via the correcting means 18, the time points T5, T10, T20 shown in FIG.
Then, the sensor output is obtained at T300. Then, the sensor output acquiring means 11 determines the time T5, T10, T20
And T300, respectively, comprising a first time point output obtaining means 11a, a second time point output obtaining means 11b, a third time point output obtaining means 11c, and a fourth time point output obtaining means 11d. For example, the first time point output obtaining means 11a obtains the sensor output at the time T5 at 5 ms from the pulse ON, and similarly, the second time point output obtaining means 11b, the third time point output obtaining means 11c, and the fourth time point output obtaining means 11d. Are also T10 at 10 ms, T20 and 30 at 20 ms, respectively.
The sensor output at time T300 at 0 ms is obtained.

【0033】第1〜3判定手段12〜14は、上記セン
サ出力取得手段11から供給される各時点でのセンサ出
力を受けて、図3の説明図に示す判定基準にしたがっ
て、Y又はNの判定結果を出力する。図1の第1判定手
段12、第2判定手段13及び第3判定手段14はそれ
ぞれ、図3の第1判定YN1、第2判定YN2及び第3
判定YN3に対応した方法でY又はNの判定を下す。例
えば、この第1判定手段12は、第1判定YN1に示す
判定基準にしたがい、10ms時点出力S10(上記時
点T10でのセンサ出力)と5ms時点出力S5(上記
時点T5でのセンサ出力)とを比較して、この判定基準
を満たすと上記Y、さもなければNを出力する。第2判
定手段13及び第3判定手段14も同様にそれぞれ、図
3に示す判定基準、第2判定YN2及び第3判定YN3
にしたがい、Y又はNを出力する。
The first to third judging means 12 to 14 receive the sensor output at each time supplied from the sensor output acquiring means 11 and determine Y or N according to the judging criteria shown in FIG. Output the judgment result. The first determination unit 12, the second determination unit 13, and the third determination unit 14 in FIG. 1 correspond to the first determination YN1, the second determination YN2, and the third determination YN2 in FIG.
Y or N is determined by a method corresponding to the determination YN3. For example, the first determination unit 12 determines the 10 ms output S10 (sensor output at the time T10) and the 5 ms output S5 (sensor output at the time T5) according to the determination criterion indicated by the first determination YN1. By comparison, if the criterion is satisfied, Y is output, otherwise N is output. Similarly, the second judging means 13 and the third judging means 14 also have the judgment criteria shown in FIG. 3, the second judgment YN2 and the third judgment YN3, respectively.
Then, Y or N is output.

【0034】ところで、上記第1判定手段12は、10
ms時点出力S10と、5ms時点出力S5とを比較し
て、上記Y又はNを出力している。また、図3には記載
していないが、0ms時点出力(パルスON時点でのセ
ンサ出力)と上記5ms時点出力S5とを比較すると、
いずれのガスの場合にも、5ms時点出力S5の方が大
きくなる。すなわち、上記第1判定手段12のY又はN
の出力により、0〜10ms時点(請求項2の第1立上
り期間に相当)のセンサ出力のピーク波形の有無が検出
されることになる。同様に、10〜300ms時点(請
求項2の第2立上り期間に相当)におけるセンサ出力の
ピーク波形の有無は、上記第2判定手段13及び第3判
定手段14により検出されることになる。すなわち、第
1判定手段12は請求項2記載の第1ピーク有無検出手
段に相当し、第2判定手段13及び第3判定手段14は
請求項2記載の第2ピーク有無検出手段に相当する。な
お、5ms時点T5は請求項2記載の特定の立上り初期
時点に相当し、300ms時点T300は定常時点に相
当する。これら時点T5及びT300は、第1実施形態
において、後述する酢酸及びエタノールの特性及びセン
サ性能を考慮して設定したものであり、分別ガスが異な
ったり、センサ性能が異なる場合には、適宜、変更して
もよい。
By the way, the first judging means 12
The Y or N is output by comparing the ms output S10 with the 5ms output S5. Although not shown in FIG. 3, when the output at 0 ms (sensor output at the time of pulse ON) is compared with the output S5 at 5 ms,
In any case, the output S5 at the time of 5 ms is larger. That is, Y or N of the first determination means 12
, The presence / absence of a peak waveform of the sensor output at 0 to 10 ms (corresponding to the first rising period of claim 2) is detected. Similarly, the presence / absence of the peak waveform of the sensor output at the time of 10 to 300 ms (corresponding to the second rising period of claim 2) is detected by the second determination unit 13 and the third determination unit 14. That is, the first determination unit 12 corresponds to a first peak presence / absence detection unit, and the second determination unit 13 and the third determination unit 14 correspond to a second peak presence / absence detection unit. Note that the 5 ms point T5 corresponds to a specific initial rising point in claim 2, and the 300ms point T300 corresponds to a steady point. The time points T5 and T300 are set in the first embodiment in consideration of the characteristics of acetic acid and ethanol and the sensor performance described later. If the fractionated gas is different or the sensor performance is different, the time may be changed as appropriate. May be.

【0035】ガス種分別手段15は、上記第1〜3判定
手段12〜14で出された各Y又はNの判定結果を受
け、判定パターン格納手段16に格納されるガス判定パ
ターン(図3に示す)を参照することにより、センサ出
力が、酢酸、エタノール又はメタン、H2等の3つのパ
ターンのいずれに一致するかを判定して、その判定結
果、すなわち、ガス分別結果を出力する。例えば、第1
判定YN1がN、第2判定YN2がY、そして第3判定
YN3がNであれば、ガス種分別手段15は、この時点
でのセンサ出力から酢酸を分別検出したことになる。同
様に、第1判定YN1がY、第2判定YN2がY、第3
判定YN3がNならエタノール、第1判定YN1がY、
第2判定YN2がY、第3判定YN3がYならメタン、
2等を分別検出したことになる。なお、この分別につ
いては、図5及び図6において、データを用いてより具
体的に説明する。
The gas type discriminating means 15 receives the judgment results of each of Y or N outputted by the first to third judging means 12 to 14 and receives the gas judgment pattern stored in the judgment pattern storing means 16 (see FIG. 3). by referring to the illustrated), sensor output, acetate, ethanol or methane, to determine whether to match any of the three patterns, such as H 2, the judgment result, i.e., outputs the gas fractionation results. For example, the first
If the determination YN1 is N, the second determination YN2 is Y, and the third determination YN3 is N, it means that the gas type separation means 15 has separated and detected acetic acid from the sensor output at this time. Similarly, the first determination YN1 is Y, the second determination YN2 is Y,
If the determination YN3 is N, ethanol, the first determination YN1 is Y,
If the second determination YN2 is Y and the third determination YN3 is Y, methane is used.
This means that H 2 and the like are separately detected. This separation will be described more specifically using data in FIGS.

【0036】センサ駆動制御手段17は、接触燃焼式ガ
スセンサ40に対して駆動電源20を通電制御して図2
(A)、(B)で示すような10秒間のパルスOFF期
間と400msの通電期間D10とで1周期が構成され
る駆動パルスを、電源ONされて所定のトリガーが有る
まで、継続的に発生させる。なお、図2(A)、(B)
で示す駆動パルスにおいて、OFFに相当する駆動パル
スのレベルは、必ずしもゼロではない。すなわち、この
駆動パルスはセンサ出力取得手段11で所望のセンサ出
力が取得されやすいように、直流バイアスが印加される
こともある。
The sensor drive control means 17 controls the energization of the drive power supply 20 to the contact combustion type gas sensor 40 and
(A) As shown in (B), a drive pulse composed of one cycle of a pulse OFF period of 10 seconds and a conduction period D10 of 400 ms is continuously generated until the power is turned on and a predetermined trigger is present. Let it. 2A and 2B.
In the drive pulse indicated by, the level of the drive pulse corresponding to OFF is not always zero. That is, a DC bias may be applied to this drive pulse so that the sensor output acquisition unit 11 easily acquires a desired sensor output.

【0037】補正手段18は、後述するブリッジ回路か
らの検出出力に所定の補正をしたものをセンサ出力とし
て、上記センサ出力取得手段11に供給する。すなわ
ち、図2で示す駆動パルスによる純粋な空気中における
上記ブリッジ回路からの検出出力を初期検出出力として
予め計測しておき、この初期検出出力を実際に上記ブリ
ッジ回路から得られる検出出力から減算したものを、上
記センサ出力として上記センサ出力取得手段11に供給
する。
The correction means 18 supplies the sensor output obtained by performing a predetermined correction to a detection output from a bridge circuit described later as a sensor output to the sensor output acquisition means 11. That is, the detection output from the bridge circuit in pure air by the drive pulse shown in FIG. 2 was measured in advance as an initial detection output, and this initial detection output was subtracted from the detection output actually obtained from the bridge circuit. This is supplied to the sensor output obtaining means 11 as the sensor output.

【0038】上記駆動電源20は、既成の電池等が用い
られる。またガス検知出力手段30は、上記コントロー
ラ10のガス種分別手段15からガス種判定結果を受け
てその判定結果を出力する。ガス検知出力手段30は、
例えば、ガス漏れ警報を音声や発光表示等により発する
公知のスピーカやLED及びそれらのドライバー回路で
構成される。上記判定結果が酢酸、又はエタノールを示
す場合には、それらは人体に無害なので、ガス検知出力
手段30から警報を出さないようにする。又は、表示の
みで音声警報は出さないようにする。上記判定結果がH
2等を示す場合には、異常事態なので、音声警報、又は
音声警報と表示警報の両方を出すようにする。なお、酢
酸、又はエタノールの検出を区別するために、異なる色
のLED表示をさせるようにしてもよい。
As the drive power supply 20, an existing battery or the like is used. The gas detection output means 30 receives a gas type determination result from the gas type classification means 15 of the controller 10 and outputs the determination result. The gas detection output means 30
For example, a known speaker or LED that emits a gas leak alarm by voice or light emission display or the like, and a driver circuit thereof are provided. If the determination result indicates acetic acid or ethanol, they are harmless to the human body, so that no alarm is issued from the gas detection output means 30. Alternatively, only a display is made and no sound alarm is issued. The above determination result is H
When 2 or the like is indicated, it is an abnormal situation, and an audio alarm or both an audio alarm and a display alarm are issued. In addition, in order to distinguish the detection of acetic acid or ethanol, you may make it display LED of a different color.

【0039】上記接触燃焼式ガスセンサ40は、上記図
2(A)及び(B)で示すような駆動パルスが供給され
て、間欠的に駆動する。この接触燃焼式ガスセンサ40
は、基本的に、感応素子部Rs及び補償素子部Rrから
構成されている。感応素子部Rsは(白金)Ptヒータ
42及びPd/Al23触媒層43を含み、補償素子部
RrはPtヒータ44及び(アルミナ)Al23触媒層
45を含む。上記Ptヒータ42、44は、固定抵抗R
1、R2及び可変抵抗Rvと共にブリッジ回路を構成し
ている。そして、このブリッジ回路のPtヒータ44及
び固定抵抗R1の接続点、並びにPtヒータ42及び固
定抵抗R2の接続点には、上記コントローラ10を介し
て駆動パルスが所定のインターバルで間欠的に供給され
る。また、Ptヒータ42及び44の接続点、並びに可
変抵抗Rvからは、センサ出力としての電圧値がコント
ローラ10に供給される。
The contact combustion type gas sensor 40 is supplied with a drive pulse as shown in FIGS. 2A and 2B and is driven intermittently. This contact combustion type gas sensor 40
Is basically composed of a sensitive element section Rs and a compensating element section Rr. The sensitive element portion Rs includes a (platinum) Pt heater 42 and a Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 43, and the compensation element portion Rr includes a Pt heater 44 and a (alumina) Al 2 O 3 catalyst layer 45. The Pt heaters 42 and 44 have a fixed resistance R
1, R2 and the variable resistor Rv constitute a bridge circuit. A drive pulse is intermittently supplied at predetermined intervals to the connection point between the Pt heater 44 and the fixed resistor R1 and the connection point between the Pt heater 42 and the fixed resistor R2 in the bridge circuit via the controller 10. . Further, a voltage value as a sensor output is supplied to the controller 10 from a connection point between the Pt heaters 42 and 44 and the variable resistor Rv.

【0040】この接触燃焼式ガスセンサ40を使用する
に際しては、まず、検出動作開始前に、上記補正手段1
8からセンサ出力取得手段11に供給されるセンサ出力
がゼロになるように上記可変抵抗Rvを調整する。この
状態において、COガス等が感応素子部Rsに触れると
触媒作用により、この素子の表面で酸化されて反応熱が
生じる。この反応熱により、Ptヒータ42の抵抗値が
上昇し、この抵抗値の上昇によりブリッジ回路の平衡が
崩れ、コントローラ10に上記センサ出力が供給され
る。この場合、Ptヒータ44は周囲温度の変動による
Ptヒータ42の抵抗値の変動を相殺し、反応熱に起因
するPtヒータ42の抵抗値の変動成分のみを取り出せ
るように補償する。上記接触燃焼式ガスセンサ40の構
造については、図4を用いて後述する。
When using the contact combustion type gas sensor 40, first, before the detection operation is started, the correction means 1 is used.
The variable resistor Rv is adjusted so that the sensor output supplied from 8 to the sensor output obtaining means 11 becomes zero. In this state, when the CO gas or the like touches the sensitive element portion Rs, it is oxidized by the catalytic action on the surface of the element to generate reaction heat. Due to the reaction heat, the resistance value of the Pt heater 42 increases, and the balance of the bridge circuit is broken due to the increase in the resistance value, and the sensor output is supplied to the controller 10. In this case, the Pt heater 44 compensates for the fluctuation of the resistance value of the Pt heater 42 due to the fluctuation of the ambient temperature and to take out only the fluctuation component of the resistance value of the Pt heater 42 caused by the reaction heat. The structure of the contact combustion type gas sensor 40 will be described later with reference to FIG.

【0041】次に、図4を用いて上記第1実施形態で用
いられる接触燃焼式ガスセンサ40の構造について説明
する。図4(A)、(B)及び(C)はそれぞれ、この
接触燃焼式ガスセンサ40の平面図、背面図及びAA線
断面図である。
Next, the structure of the catalytic combustion type gas sensor 40 used in the first embodiment will be described with reference to FIG. 4A, 4B, and 4C are a plan view, a rear view, and a cross-sectional view taken along line AA of the contact combustion type gas sensor 40, respectively.

【0042】図4(A)及び(B)に示すように、この
接触燃焼式ガスセンサは、(シリコン)Siウエハ41
の上に、(酸化)SiO2膜48c、(窒化)SiN膜
48b、及び(酸化ハフニウム)HfO2膜48aから
なる絶縁薄膜が生膜され、その上に、感応素子部Rsと
して(白金)Ptヒータ42及びPd/Al23触媒層
43、補償素子部Rrとして(白金)Ptヒータ44及
び(アルミナ)Al23触媒層45が形成されている。
また、図3(C)に示すように、異方性エッチングして
凹部46及び47を形成して、それぞれ薄膜ダイヤフラ
ムDs及びDrを形成することにより熱容量を小さくし
ている。このような構成にすることにより、高速反応可
能でかつ測定精度が向上した接触燃焼式ガスセンサが得
られる。また、熱容量が小さくなるので、消費電力が低
減される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, this contact-combustion gas sensor uses a (silicon) Si wafer 41.
An insulating thin film composed of an (oxidized) SiO 2 film 48c, a (nitrided) SiN film 48b, and a (hafnium oxide) HfO 2 film 48a is formed thereon, and (platinum) Pt is formed thereon as a sensitive element portion Rs. A heater 42, a Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 43, and a (platinum) Pt heater 44 and an (alumina) Al 2 O 3 catalyst layer 45 are formed as a compensating element portion Rr.
Further, as shown in FIG. 3C, the concave portions 46 and 47 are formed by anisotropic etching, and the thin films diaphragms Ds and Dr are formed to reduce the heat capacity. With such a configuration, a contact combustion type gas sensor capable of high-speed reaction and having improved measurement accuracy can be obtained. Further, since the heat capacity is reduced, the power consumption is reduced.

【0043】次に、図5及び図6を用いて上記実施形態
で用いられる接触燃焼式ガスセンサ40による各ガスの
出力特性について説明する。図5及び図6はそれぞれ、
接触燃焼式ガスセンサ40による無極性ガス及び有極性
ガスのセンサ出力特性を示すグラフである。なお、図5
及び図6においては、横軸は、前述の図2に示したよう
な駆動パルスを接触燃焼式ガスセンサ40に供給した際
のパルスON時点(図中、0時点)からの経過時間を示
す。
Next, the output characteristics of each gas by the catalytic combustion type gas sensor 40 used in the above embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 and FIG.
5 is a graph showing sensor output characteristics of a non-polar gas and a polar gas by a contact combustion type gas sensor 40. FIG.
In FIG. 6 and FIG. 6, the horizontal axis represents the elapsed time from the pulse ON point (zero point in the figure) when the driving pulse as shown in FIG. 2 is supplied to the contact combustion type gas sensor 40.

【0044】図5において、Sv1は(一酸化炭素)C
Oガスのセンサ出力特性を示し、同様に、Sv2、Sv
3及びSv4はそれぞれ、(メタン)CH4ガス、(水
素)H2ガス、(イソブタン)i・C410ガスのセンサ
出力特性を示す。これらのガスは主にガス漏れ時に発生
するものであり、ここでは、各ガスの濃度は共に100
0ppmにしてデータを採取した。この図5に示すよう
に、4種類のガスに対してセンサ出力は、0時点(パル
スON時点)から100ms経過するまでは特有の波形
を描いて上昇するが、100ms以降は固有出力値の定
常状態になることがわかる。しかしながら、これらの無
極性ガスは、パルスON時点から100ms経過時点ま
ではいずれも単調に増加し、その後はそれぞれ各ガス固
有の一定値で安定する共通の変動パターンを有すること
がわかる。このような特性を利用して、本接触燃焼式ガ
スセンサ40は、ガス漏れ等の異常事態を検出すること
ができる。
In FIG. 5, Sv1 is (carbon monoxide) C
The graph shows the sensor output characteristics of O gas, and similarly, Sv2, Sv
3 and Sv4 indicate the sensor output characteristics of (methane) CH 4 gas, (hydrogen) H 2 gas, and (isobutane) i · C 4 H 10 gas, respectively. These gases are mainly generated at the time of gas leakage, and here, the concentration of each gas is 100
Data was collected at 0 ppm. As shown in FIG. 5, the sensor output for the four types of gases rises in a specific waveform from the time 0 (pulse ON time) until 100 ms elapses, but after 100 ms, the sensor output becomes steady. It turns out that it becomes a state. However, it can be seen that these nonpolar gases monotonically increase from the pulse ON point to the 100 ms point, and then have a common fluctuation pattern that stabilizes at a constant value unique to each gas. By utilizing such characteristics, the present contact combustion type gas sensor 40 can detect an abnormal situation such as gas leakage.

【0045】また、図6において、Sv5は(酢酸)C
3COOHガスのセンサ出力特性を示し、Sv6は
(エタノール)C25OHガスのセンサ出力特性を示
す。これらのガスは主に日常生活で台所等で調味料や酒
類を起因として発生するものであり、ここでは、各ガス
の濃度は共に1000ppmにしてデータを採取した。
この図6のSv5で示すように、酢酸に対するセンサ出
力は、パルスON時点から5ms経過するまで急激に上
昇してこの時点で第1ピークを迎えた後、急激に下降す
る。そして、10ms経過時点で極小になった後、再び
急激に上昇して30ms経過時点で第2ピークを迎え
る。そして、その後は単調に減少し200ms経過時点
で固有出力値の定常状態になる。すなわち、このSv5
に示す酢酸に対するセンサ出力は、定常状態になるまで
に2つのピークを有するピーク波形になることがわか
る。この酢酸は、請求項2の第1ガスに相当する。
In FIG. 6, Sv5 is (acetic acid) C
Shows the sensor output characteristics of the H 3 COOH gas, SV6 shows the sensor output characteristics of (ethanol) C 2 H 5 OH gas. These gases are mainly generated in the kitchen and the like in daily life due to seasonings and alcoholic beverages. Here, the concentration of each gas was 1000 ppm, and data was collected.
As shown by Sv5 in FIG. 6, the sensor output for acetic acid sharply increases until 5 ms elapses from the pulse ON time, reaches the first peak at this time, and then sharply decreases. Then, after reaching a minimum at the time of 10 ms, it rises rapidly again and reaches the second peak at the time of 30 ms. After that, it decreases monotonically and becomes a steady state of the intrinsic output value at the time of elapse of 200 ms. That is, this Sv5
It can be seen that the sensor output for acetic acid shown in (1) has a peak waveform having two peaks until it reaches a steady state. This acetic acid corresponds to the first gas of claim 2.

【0046】更に、図6のSv6で示すように、エタノ
ールに対するセンサ出力は、パルスON時点から30m
s経過するまで急激に上昇してこの時点でピークを迎え
た後は、単調に減少し200ms経過時点で固有出力値
の定常状態になる。すなわち、このSv6に示すエタノ
ールに対するセンサ出力は、定常状態になるまでに1つ
のピークを有するピーク波形になることがわかる。この
ような固有のピーク波形特性を利用して、本接触燃焼式
ガスセンサ40は酢酸及びエタノールを分別して検出す
ることができる。このエタノールは、請求項2の第2ガ
スに相当する。
Further, as shown by Sv6 in FIG. 6, the sensor output for ethanol is 30 m from the pulse ON time.
After abrupt increase until s elapses and a peak at this time, it monotonously decreases and becomes a steady state of the intrinsic output value at the elapse of 200 ms. That is, it can be seen that the sensor output for ethanol shown in Sv6 has a peak waveform having one peak until it reaches a steady state. Utilizing such a unique peak waveform characteristic, the present catalytic combustion type gas sensor 40 can separate and detect acetic acid and ethanol. This ethanol corresponds to the second gas of claim 2.

【0047】上記のような特有なパルス波形が発生する
理由としては、吸着力が大きな要因になるものと考えら
れる。すなわち、酢酸やエタノール等の極性が大きく、
吸着力の大きなガスは、パルスOFF期間にガス分子が
センサ表面に吸着し、パルスONしセンサが通電される
と吸着したガスは瞬時に燃焼するので、これに伴いセン
サ出力も大きくなる。なお、このときには接触燃焼反応
も同時に起こっている。一方、メタン、水素、一酸化炭
素等の無極性、又は極性の小さいガスは、吸着力も小さ
いので、上記のような現象は起こらず、センサ出力は定
常値で安定するまで徐々に増加していく。
It is considered that the specific pulse waveform as described above is generated because the attraction force is a major factor. That is, the polarity of acetic acid, ethanol, etc. is large,
In a gas having a large adsorption force, gas molecules are adsorbed on the sensor surface during the pulse OFF period, and when the pulse is turned ON and the sensor is energized, the adsorbed gas burns instantaneously, and accordingly, the sensor output increases. At this time, a catalytic combustion reaction also occurs at the same time. On the other hand, non-polar or low-polarity gases such as methane, hydrogen, and carbon monoxide have low adsorption power, so the above phenomenon does not occur, and the sensor output gradually increases until it is stabilized at a steady value. .

【0048】このように、特定種のガスが固有のピーク
波形を呈することを利用してガス種を分別するようにし
ているので、1つの接触燃焼式ガスセンサを用いるだけ
で複数のガス種を分別できるようになる。これにより、
日常的に酒や調味料から発生される酢酸及びエタノール
を起因として発生するガスが分別できるようになり、誤
警報の少ない信頼性の高いガスセンサが得られる。
As described above, the gas type is separated by utilizing the fact that a specific type of gas exhibits a unique peak waveform. Therefore, a plurality of gas types can be separated only by using one contact combustion type gas sensor. become able to. This allows
Gas generated due to acetic acid and ethanol generated daily from alcohol and seasonings can be separated, and a highly reliable gas sensor with few false alarms can be obtained.

【0049】上述の図5及び図6のような各ガスのセン
サ出力特性を利用して、ガス種分別を行うために上記コ
ントローラ10が行う処理動作について、図7を用いて
説明する。
The processing operation performed by the controller 10 to separate the gas species using the sensor output characteristics of each gas as shown in FIGS. 5 and 6 will be described with reference to FIG.

【0050】図7は、本発明の第1実施形態に関わる処
理動作を示すフローチャートである。この実施形態で
は、図2で示したような駆動パルスを用いて、通電期間
D10における5ms時点T5、10ms時点T10、
20ms時点T20、及び300ms時点T300にお
いて、それぞれセンサ出力を取得する。そして、各時点
T5、T10、T20及びT300で取得されたセンサ
出力が、図3に示す判定基準でY/N判定された後、図
3に示すガス判定パターンを参照して、ガス種が判定さ
れる。これにより、ひとつの接触燃焼式ガスセンサを用
いて、複数種のガスを分別するものである。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing operation according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, a driving pulse as shown in FIG. 2 is used, and a 5 ms point T5, a 10 ms point T10,
At the time T20 at 20 ms and the time T300 at 300 ms, the sensor output is obtained. Then, after the sensor outputs acquired at the respective times T5, T10, T20 and T300 are Y / N-determined according to the criterion shown in FIG. 3, the gas type is determined with reference to the gas determination pattern shown in FIG. Is done. Thereby, a plurality of types of gases are separated by using one contact combustion type gas sensor.

【0051】図7のステップP1においては、図2で示
した駆動パルスの通電期間D10における5ms時点T
5において接触燃焼式ガスセンサ40のセンサ出力が、
5ms時点出力S5として取得される。同様に、ステッ
プP2、ステップP3、及びステップP4においてはそ
れぞれ、図2で示した駆動パルスの通電期間D10にお
ける10ms時点T10、20ms時点T20、及び3
00ms時点T300において、それぞれセンサ出力が
10ms時点出力S10、20ms時点出力S20、及
び300ms時点出力S300として取得される。これ
らの出力S5、S10、S20、及びS300は、コン
トローラ10の有する記憶部に一時保存される。
In step P1 of FIG. 7, the time T at 5 ms in the energizing period D10 of the drive pulse shown in FIG.
In 5, the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 is
It is obtained as a 5 ms point-in-time output S5. Similarly, in step P2, step P3, and step P4, respectively, 10 ms time T10, 20 ms time T20, and 3 in the drive pulse energizing period D10 shown in FIG.
At the time T300 at 00 ms, the sensor outputs are obtained as the output S10 at the time 10 ms, the output S20 at the time 20 ms, and the output S300 at the time 300 ms, respectively. These outputs S5, S10, S20, and S300 are temporarily stored in a storage unit of the controller 10.

【0052】次に、ステップP5においては、上記一時
格納されている5ms時点出力S5及び10ms時点出
力S10が読み出され、これらが判定パターン格納手段
16に格納される図3で示した判定基準に基づきY/N
判定される。同様に、ステップP6においては10ms
時点出力S10及び20ms時点出力S20が読み出さ
れ、ステップP7においては20ms時点出力S20及
び300ms時点出力S300が読み出され、これらが
判定パターン格納手段16に格納される図3で示した判
定基準に基づきY/N判定される。これらの各Y/N判
定結果もコントローラ10の有する記憶部に一時保存さ
れる。なお、上記ステップP5は請求項2の第1ピーク
有無検出手段に相当する。また、上記ステップP6及び
ステップP7は請求項2の第2ピーク有無検出手段に相
当する。
Next, in step P5, the temporarily stored 5ms output S5 and 10ms output S10 are read out, and these are stored in the determination pattern storage means 16 according to the determination criteria shown in FIG. Based on Y / N
Is determined. Similarly, in step P6, 10 ms
The point-in-time output S10 and the 20-ms point-in-time output S20 are read, and in step P7, the 20-ms point-in-time output S20 and the 300-ms point-in-time output S300 are read, and these are stored in the determination pattern storage means 16 according to the determination criteria shown in FIG. Y / N determination is made based on this. These Y / N determination results are also temporarily stored in the storage unit of the controller 10. Step P5 corresponds to the first peak presence / absence detecting means in claim 2. Steps P6 and P7 correspond to the second peak presence / absence detecting means.

【0053】そして、ステップP8において、上記一時
格納されている第1判定YN1、第2判定YN2及び第
3判定YN3よる判定結果が読み出され、これらが判定
パターン格納手段16に格納される図3で示したガス判
定パターンと比較されて、ガス種が分別される。ステッ
プP8における判定が、第1判定YN1、第2判定YN
2、第3判定YN3の順にN、Y、Nであればステップ
P9の酢酸検知出力処理に移行し、Y、Y、Nであれば
ステップP10のエタノール検知出力処理に移行し、そ
して、Y、Y、YであればステップP11のメタン、H
2等検知出力処理に移行する。なお、上記ステップP8
は請求項2のガス種分別手段に相当する。
Then, in step P8, the temporarily stored determination results of the first determination YN1, the second determination YN2, and the third determination YN3 are read out, and these are stored in the determination pattern storage means 16. The gas type is discriminated by comparison with the gas determination pattern indicated by. The determination in step P8 is the first determination YN1, the second determination YN
2. If N, Y, N in the order of the third determination YN3, the process proceeds to the acetic acid detection output process of step P9, and if Y, Y, N, the process proceeds to the ethanol detection output process of step P10. If Y, Y, methane in step P11, H
Move on to second- class detection output processing. Note that the above step P8
Corresponds to the gas type separation means of claim 2.

【0054】ステップP9及びステップP10における
酢酸検知出力処理及びエタノール検知出力処理では、そ
れらは人体に無害なので、ガス検知出力手段30から警
報を出さないようにする。又は、表示のみで音声警報は
出さないようにする。又は、酢酸、又はエタノールの検
出を区別するために、ステップP9及びステップP10
において、異なる色のLED表示をさせるようにしても
よい。
In the acetic acid detection output processing and the ethanol detection output processing in steps P9 and P10, since they are harmless to the human body, no alarm is issued from the gas detection output means 30. Alternatively, only a display is made and no sound alarm is issued. Or, in order to distinguish the detection of acetic acid or ethanol, Step P9 and Step P10
In the above, LED display of different colors may be performed.

【0055】一方、ステップP11におけるメタン、H
2等検知出力処理では、それは異常事態の可能性がある
ので、ガス検知出力手段300から音声警報、又は音声
警報と表示警報の両方を出すようにする。但し、いずれ
のガスも含まない正常状態にもこのステップP11にな
るので、この正常状態を上記異常事態と区別するため
に、300ms時点出力S300のセンサ出力を監視し
て、正常状態では警報を出さないようにする。なお、上
記ステップP9、ステップP10及びステップP11は
請求項2のガス検知出力手段に相当する。
On the other hand, methane and H in step P11
In the second- class detection output process, since there is a possibility of an abnormal situation, the gas detection output unit 300 issues an audio alarm or both an audio alarm and a display alarm. However, this step P11 is also performed in a normal state that does not include any gas. Therefore, in order to distinguish this normal state from the above-mentioned abnormal state, the sensor output of the output S300 at the time of 300 ms is monitored, and an alarm is issued in the normal state. Not to be. Steps P9, P10 and P11 correspond to the gas detection output means in claim 2.

【0056】なお、このフローチャートでは、図2で示
した駆動パルスの1周期相当の処理のみを示している
が、現実的には、この駆動パルスを連続的に発生させて
上述の処理を連続的に行うようにする。これにより、よ
り確実にガス分別ができるようになる。
In this flowchart, only the process corresponding to one cycle of the drive pulse shown in FIG. 2 is shown. However, in reality, this drive pulse is continuously generated and the above process is continuously performed. To do. Thereby, gas separation can be performed more reliably.

【0057】以上のように第1実施形態によれば、接触
燃焼式ガスセンサ40の立上り期間におけるセンサ出力
に着目して、ステップP5及びステップP6、7によ
り、ピーク波形有無を検出するようにしているので、ピ
ーク波形の異なる3種類のガスが1つの接触燃焼式ガス
センサを用いるだけで分別できるようになる。また、ガ
ス種分別用フィルタ等も不要になる。この結果、小型、
低価格かつ高性能のガス種分別機能付ガスセンサが得ら
れる。特に、日常的に酒や調味料から発生される酢酸及
びエタノールを起因として発生するガスと、これ以外の
ガスと分別できるようになるので、誤警報の少ない信頼
性の高いガスセンサが得られるようになる。更に、図4
で示したような熱容量の小さな接触燃焼式ガスセンサを
用い、立上り期間におけるセンサ出力を取得して瞬間的
な燃焼反応を利用するようにしているので、高速にガス
種分別ができるようになる。
As described above, according to the first embodiment, the presence or absence of a peak waveform is detected in steps P5, P6, and P7 by focusing on the sensor output during the rising period of the catalytic combustion type gas sensor 40. Therefore, three types of gases having different peak waveforms can be separated by using only one catalytic combustion type gas sensor. Further, a gas type separation filter or the like is not required. As a result,
A low-cost and high-performance gas sensor with a gas classification function can be obtained. In particular, it is possible to separate gas generated from acetic acid and ethanol, which are generated from alcohol and seasonings on a daily basis, from other gases, so that a highly reliable gas sensor with few false alarms can be obtained. Become. Further, FIG.
Since a contact combustion type gas sensor having a small heat capacity is used and a sensor output during the rising period is used to utilize an instantaneous combustion reaction, gas species can be separated at high speed.

【0058】第2実施形態 更に、図8〜図12を用いて本発明の第2実施形態につ
いて説明する。この第2実施形態においては、まず、図
8及び図9を用いて基本構成及び駆動波形について説明
する。図8は、本発明のガス種分別機能付ガスセンサの
第2実施形態の基本構成を示すブロック図である。図9
は、本発明の第2実施形態に関わる駆動波形の例を示す
タイムチャートである。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, first, a basic configuration and driving waveforms will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram showing a basic configuration of a second embodiment of the gas sensor with a gas type separation function of the present invention. FIG.
9 is a time chart illustrating an example of a driving waveform according to the second embodiment of the present invention.

【0059】図8に示すように、コントローラ100に
は、駆動電源20、検出用のブリッジ回路を含む接触燃
焼式ガスセンサ40、及びガス検知出力手段300が接
続されている。このガス種分別機能付ガスセンサでは、
図9に示すような駆動パルスが供給されて接触燃焼式ガ
スセンサ40が通電制御され、このセンサ40のセンサ
出力に基づいてコントローラ100で、ガス種が分別さ
れてガス検知出力される。この分別原理は、図11に示
すように、接触燃焼式ガスセンサ40の立上り期間にお
けるセンサ出力の最大値と定常時点におけるセンサ出力
の定常値との比率、すなわち出力比を算出し、通電間隔
の変動に伴うこの出力比の変動具合に基づいてガス種を
分別するが、これに関しては再度後述する。
As shown in FIG. 8, the controller 100 is connected to a drive power supply 20, a contact combustion type gas sensor 40 including a bridge circuit for detection, and gas detection output means 300. In this gas sensor with gas type separation function,
The drive pulse as shown in FIG. 9 is supplied to control the energization of the contact combustion type gas sensor 40. Based on the sensor output of the sensor 40, the controller 100 classifies the gas type and outputs the detected gas. As shown in FIG. 11, the separation principle calculates the ratio between the maximum value of the sensor output during the rising period of the catalytic combustion type gas sensor 40 and the steady value of the sensor output at the steady time, that is, the output ratio, and calculates the fluctuation of the power supply interval. The gas type is separated based on the degree of fluctuation of the output ratio accompanying this, which will be described later again.

【0060】上記コントローラ100は、図9に示すよ
うな、10秒間のパルスOFF期間の直後の400ms
の通電期間D10、及び30秒間のパルスOFF期間の
直後の400msの通電期間D30において、センサ出
力を取得する。このコントローラ100は、センサ出力
取得手段101、第1及び第2出力比算出手段102及
び103、第1及び第2分別手段104及び105、セ
ンサ駆動制御手段170及び補正手段180を含む。こ
のコントローラ100は、ハードウエアとして、演算
部、記憶部及びタイマ部等を有し、上記各手段101〜
105は、記憶部に格納される制御プログラムにしたが
って演算部が行う後述する図12の処理動作に対応する
ものである。
The controller 100 operates for 400 ms immediately after the pulse OFF period of 10 seconds as shown in FIG.
The sensor output is acquired in the energization period D10 of 400 ms and the energization period D30 of 400 ms immediately after the pulse OFF period of 30 seconds. The controller 100 includes a sensor output acquisition unit 101, first and second output ratio calculation units 102 and 103, first and second classification units 104 and 105, a sensor drive control unit 170, and a correction unit 180. The controller 100 includes an arithmetic unit, a storage unit, a timer unit, and the like as hardware.
Reference numeral 105 corresponds to a processing operation of FIG. 12 described later performed by the arithmetic unit in accordance with the control program stored in the storage unit.

【0061】上記センサ出力取得手段101は、補正手
段180を介して、図9に示す上述の通電期間D10及
びD30でセンサ出力を取得する。これら通電期間D1
0及びD30は共に400msであるが、この期間中
は、例えば、5ms毎にセンサ出力を取得する。すなわ
ち、各通電期間D10及びD30でそれぞれ、80回ず
つサンプリングされることになる。このセンサ出力取得
手段101は、上記通電期間D10及びD30にそれぞ
れ対応する、第1センサ出力取得手段101a及び第2
センサ出力取得手段101bから構成される。この第1
センサ出力取得手段101aは、酢酸やエタノール等の
有極性ガスの飽和吸着時間に基づいて設定された上記1
0秒間のパルスOFF直後の400msの通電期間D1
0における上記80回のセンサ出力から、最大値及び定
常値を取得する。この最大値及び定常値については後述
する。また、第2センサ出力取得手段101bは、上記
30秒間のパルスOFF直後の400msの通電期間D
30における上記80回のセンサ出力から、最大値及び
定常値を取得する。
The sensor output obtaining means 101 obtains the sensor output via the correction means 180 during the above-described energization periods D10 and D30 shown in FIG. These energization periods D1
Although 0 and D30 are both 400 ms, during this period, the sensor output is acquired, for example, every 5 ms. That is, sampling is performed 80 times in each of the energization periods D10 and D30. The sensor output obtaining means 101 is provided with a first sensor output obtaining means 101a and a second sensor output
It comprises a sensor output obtaining means 101b. This first
The sensor output acquisition unit 101a is configured to set the above-described 1 based on the saturated adsorption time of a polar gas such as acetic acid or ethanol.
400 ms energization period D1 immediately after 0 second pulse OFF
The maximum value and the steady value are obtained from the 80 sensor outputs at 0. The maximum value and the steady value will be described later. Further, the second sensor output acquisition unit 101b controls the 400-ms conduction period D immediately after the 30-second pulse OFF.
The maximum value and the steady value are obtained from the 80 sensor outputs at 30.

【0062】上記第1出力比算出手段は102は、第1
センサ出力取得手段101aにより取得された最大値及
び定常値の比率、すなわち、通電期間D10における
(最大値−定常値)/定常値を第1出力比として算出す
る。また、第2出力比算出手段103は、第2センサ出
力取得手段101bにより取得された最大値及び定常値
による比率、すなわち、通電期間D30における(最大
値−定常値)/定常値を第2出力比として算出する。こ
の最大値−定常値は後述する最大吸着燃焼出力に対応
し、定常値は接触燃焼出力に対応する。
The first output ratio calculating means 102 outputs the first output ratio
The ratio between the maximum value and the steady value acquired by the sensor output acquisition means 101a, that is, (maximum value−steady value) / steady value in the energization period D10 is calculated as the first output ratio. Further, the second output ratio calculating means 103 outputs the ratio between the maximum value and the steady value acquired by the second sensor output acquiring means 101b, that is, (maximum value−steady value) / steady value in the energization period D30 as the second output. Calculate as ratio. This maximum value-steady value corresponds to the maximum adsorption combustion output described later, and the steady value corresponds to the contact combustion output.

【0063】そして、第1分別手段104は、これら第
1出力比及び第2出力比の比較に基づいて、有極性ガス
を他のガスと分別する。第2分別手段105は、第1出
力比又は第2出力比に基づいて、更に有極性ガスのう
ち、通電間隔によらず出力比が約5倍程度である第1有
極性ガス、例えば、エタノールと、出力比が約10〜1
3倍程度である第2有極性ガス、例えば、酢酸とを分別
する。
The first separating means 104 separates the polar gas from other gases based on the comparison between the first output ratio and the second output ratio. The second sorting means 105 further includes a first polar gas having an output ratio of about 5 times, regardless of the current supply interval, based on the first output ratio or the second output ratio. And the output ratio is about 10-1
The second polar gas, which is about three times as large, for example, acetic acid is separated.

【0064】センサ駆動制御手段170は、接触燃焼式
ガスセンサ40に対して駆動電源20を通電制御して図
9に示すような10秒及び30秒の通電間隔を有する駆
動パルスを、電源ONされて所定のトリガーが有るま
で、継続的に発生させる。なお、図9で示す駆動パルス
において、OFFに相当する駆動パルスのレベルは、必
ずしもゼロではない。すなわち、この駆動パルスはセン
サ出力取得手段101で所望のセンサ出力が取得されや
すいように、直流バイアスが印加されることもある。
The sensor drive control means 170 controls the energization of the drive power supply 20 to the contact combustion type gas sensor 40 to generate a drive pulse having an energization interval of 10 seconds and 30 seconds as shown in FIG. It is generated continuously until there is a predetermined trigger. In the driving pulse shown in FIG. 9, the level of the driving pulse corresponding to OFF is not always zero. That is, a DC bias may be applied to the drive pulse so that the sensor output acquisition unit 101 easily acquires a desired sensor output.

【0065】補正手段180は、後述するブリッジ回路
からの検出出力に所定の補正をしたものをセンサ出力と
して、上記センサ出力取得手段101に供給する。すな
わち、図9で示す駆動パルスによる純粋な空気中におけ
る上記ブリッジ回路からの検出出力を初期検出出力とし
て予め計測しておき、この初期検出出力を実際に上記ブ
リッジ回路から得られる検出出力から減算したものを、
上記センサ出力として上記センサ出力取得手段101に
供給する。
The correction means 180 supplies the sensor output obtained by performing a predetermined correction to the detection output from the bridge circuit described later as a sensor output to the sensor output obtaining means 101. That is, the detection output from the bridge circuit in pure air by the driving pulse shown in FIG. 9 was measured in advance as an initial detection output, and the initial detection output was subtracted from the detection output actually obtained from the bridge circuit. Things,
The sensor output is supplied to the sensor output obtaining means 101 as the sensor output.

【0066】上記駆動電源20は、図1の第1実施形態
で説明したと同様なので、ここでは説明を省略する。ま
たガス検知出力手段300は、上記コントローラ100
の第1及び第2分別手段104及び105からガス種分
別結果を受けてその分別結果を出力する。ガス検知出力
手段300は、例えば、ガス漏れ警報を音声や発光表示
等により発する公知のスピーカやLED及びそれらのド
ライバー回路で構成される。上記判定結果が酢酸、又は
エタノールを示す場合には、それらは人体に無害なの
で、ガス検知出力手段300から警報を出さないように
する。又は、表示のみで音声警報は出さないようにす
る。上記判定結果がH2等を示す場合には、異常事態な
ので、音声警報、又は音声警報と表示警報の両方を出す
ようにする。なお、酢酸、又はエタノールの検出を区別
するために、異なる色のLED表示をさせるようにして
もよい。
The drive power supply 20 is the same as that described in the first embodiment of FIG. 1, and the description is omitted here. The gas detection output means 300 is provided by the controller 100
Receiving the gas type separation results from the first and second separation means 104 and 105, and outputs the separation results. The gas detection output unit 300 includes, for example, a known speaker or LED that emits a gas leak alarm by voice or light emission display, and a driver circuit thereof. If the above determination result indicates acetic acid or ethanol, they are harmless to the human body, so that no alarm is issued from the gas detection output means 300. Alternatively, only a display is made and no sound alarm is issued. The determination result is indicative of H 2, etc., so abnormal situation, to issue a both voice alarm or voice alarm and display alarm. In addition, in order to distinguish the detection of acetic acid or ethanol, you may make it display LED of a different color.

【0067】上記接触燃焼式ガスセンサ40は、図1の
第1実施形態及び図4で示したと同様の構成をしてお
り、供給される駆動パルスが異なるのみであるので、こ
こでは説明は省略する。この接触燃焼式ガスセンサ40
を使用するに際しては、検出動作開始前に、上記補正手
段180からセンサ出力取得手段101に供給されるセ
ンサ出力がゼロになるように上記可変抵抗Rvを調整し
ておく。
The contact combustion type gas sensor 40 has the same configuration as that shown in the first embodiment of FIG. 1 and FIG. 4, and only the supplied drive pulse is different, so that the description is omitted here. . This contact combustion type gas sensor 40
Before using the detection operation, the variable resistor Rv is adjusted so that the sensor output supplied from the correction unit 180 to the sensor output acquisition unit 101 becomes zero before the detection operation starts.

【0068】更に、図10及び図11を用いて、本ガス
種分別機能付ガスセンサのガス種分別の判定基準となる
出力比について説明する。図10は、エタノールを被験
物質として、本接触燃焼式ガスセンサの駆動間隔を1
秒、10秒及び30秒としたときの、それぞれのセンサ
出力を示すグラフである。図11は、ガス濃度及び駆動
間隔を変えたときの、複数のガスの出力比を示すグラフ
である。図10においては、横軸は、前述の図9に示し
たような駆動パルスを接触燃焼式ガスセンサ40に供給
した際のパルスON時点(図中、0時点)からの経過時
間を示す。また、図11においては、横軸の下の数値は
駆動間隔−ガス濃度を示す。
Further, referring to FIGS. 10 and 11, the output ratio as a criterion for gas type separation of the gas sensor with gas type separation function will be described. FIG. 10 shows that the driving interval of the present catalytic combustion type gas sensor was set to 1 using ethanol as a test substance.
It is a graph which shows each sensor output at the time of 10 seconds, 10 seconds, and 30 seconds. FIG. 11 is a graph showing the output ratio of a plurality of gases when the gas concentration and the drive interval are changed. In FIG. 10, the horizontal axis represents the elapsed time from the pulse ON time (time 0 in the figure) when the drive pulse as shown in FIG. 9 described above is supplied to the contact combustion type gas sensor 40. In FIG. 11, the numerical value below the horizontal axis indicates the driving interval-gas concentration.

【0069】図10において、H1は駆動間隔を1秒と
した直後の400msの通電期間D1におけるエタノー
ルのセンサ出力特性が示されている。同様に、H10は
駆動間隔を10秒とした直後の400msの通電期間D
10におけるエタノールのセンサ出力特性、H30は駆
動間隔を30秒とした直後の400msの通電期間D3
0におけるエタノールのセンサ出力特性を示す。この図
10に示すように、パルス駆動間隔を1秒から10秒に
変動させるとセンサ出力、特にピーク値は大きく変動す
るが、パルス駆動間隔を10秒から30秒に変動させて
もセンサ出力はほとんど変動しない飽和特性があること
がわかる。これはエタノールの飽和吸着時間は10〜3
0秒であることを示している。エタノール以外の他の有
極性ガスの飽和吸着時間もほとんど、10〜30秒程度
であることがわかっている。一方、メタン、水素、一酸
化炭素等の無極性ガスは、吸着力が有極性ガスよりも小
さいので、このような飽和吸着時間10〜30秒の特性
はないことがわかっている。このように有極性ガスが1
0〜30秒程度の飽和吸着時間を有することを利用し
て、有極性ガスを分別することが可能になる。
In FIG. 10, H1 indicates the sensor output characteristic of ethanol during the 400 ms energization period D1 immediately after the drive interval is set to 1 second. Similarly, H10 is an energizing period D of 400 ms immediately after the drive interval is set to 10 seconds.
10, the sensor output characteristic of ethanol, H30 is a 400 ms energization period D3 immediately after the drive interval is set to 30 seconds.
7 shows a sensor output characteristic of ethanol at 0. As shown in FIG. 10, when the pulse drive interval is changed from 1 second to 10 seconds, the sensor output, particularly the peak value, greatly changes. However, even when the pulse drive interval is changed from 10 seconds to 30 seconds, the sensor output is not changed. It can be seen that there is a saturation characteristic that hardly fluctuates. This is because the saturated adsorption time of ethanol is 10-3.
0 seconds. It has been found that the saturation adsorption time of a polar gas other than ethanol is almost 10 to 30 seconds. On the other hand, since non-polar gases such as methane, hydrogen, and carbon monoxide have a smaller adsorbing power than polar gases, it is known that there is no such characteristic of the saturated adsorption time of 10 to 30 seconds. Thus, the polar gas is 1
By utilizing the fact that it has a saturated adsorption time of about 0 to 30 seconds, it becomes possible to separate polar gases.

【0070】図11において、ガス濃度及び駆動間隔を
変えたときの複数種のガスの出力比が示されている。こ
の出力比は、一般的には、最大吸着燃焼出力/接触燃焼
出力で表される。接触燃焼出力(請求項5の定常値に相
当)はセンサ出力が定常状態になったときの出力値であ
り、最大吸着燃焼出力はピーク出力から上記接触燃焼出
力を減じた値である。この図の例では、通電期間を40
0msとし、上記接触燃焼出力をパルスONから300
ms経過時点のセンサ出力とし、上記ピーク出力を通電
期間中のセンサ出力の最大値としている。そして、駆動
パルスの駆動間隔を10秒及び30秒にして、エタノー
ル、酢酸、綿灯芯、及び木材の煙に対する出力比のデー
タを採取、算出している。なお、各駆動間隔において、
それぞれ3通りのガス濃度を設定して採取、算出したデ
ータも記載している。
FIG. 11 shows the output ratio of a plurality of types of gases when the gas concentration and the drive interval are changed. This output ratio is generally expressed as maximum adsorption combustion output / contact combustion output. The contact combustion output (corresponding to the steady value of claim 5) is an output value when the sensor output is in a steady state, and the maximum adsorption combustion output is a value obtained by subtracting the contact combustion output from the peak output. In the example of FIG.
0 ms, and the contact combustion output is 300
The sensor output is at the time of the elapse of ms, and the peak output is the maximum value of the sensor output during the power supply period. Then, by setting the driving intervals of the driving pulse to 10 seconds and 30 seconds, data on the output ratio of ethanol, acetic acid, cotton wick, and wood to smoke is collected and calculated. In each drive interval,
The data collected and calculated by setting three types of gas concentrations are also described.

【0071】図11に示すように、エタノールは上記設
定した駆動間隔及びガス濃度によらす、上記出力比はほ
ぼ5倍で一定である。また、酢酸は上記設定した駆動間
隔及びガス濃度によらす、上記出力比はほぼ10〜13
倍程度である。すなわち、これらの有極性ガスは10〜
30秒程度の飽和吸着時間を有するので、駆動間隔によ
らず出力比は安定的であることがわかる。一方、これ以
外の綿灯芯及び木材の煙は、上記設定した駆動間隔及び
ガス濃度において、駆動間隔及びガス濃度に相関性が有
ることがわかる。このような特性を利用して、エタノー
ルや酢酸等の有極性ガスを、これとは他種のガスや煙と
分別することが可能になる。更に上記エタノール及び酢
酸の出力比特性を利用して、エタノールと酢酸との分別
も可能になる。このように、上記出力比を利用すること
により、1つのガス漏れ検出に利用する接触燃焼式ガス
センサを用いるだけでガス種が分別できるようになる。
As shown in FIG. 11, the output ratio of ethanol depends on the set driving interval and gas concentration, and the output ratio is almost 5 times and is constant. Acetic acid depends on the set drive interval and gas concentration. The output ratio is approximately 10 to 13
It is about twice. That is, these polar gases are 10 to
Since the saturated adsorption time is about 30 seconds, it is understood that the output ratio is stable regardless of the drive interval. On the other hand, it can be seen that there is a correlation between the drive interval and the gas concentration of the other cotton wick and wood smoke at the set drive interval and the gas concentration. By utilizing such characteristics, a polar gas such as ethanol or acetic acid can be separated from other types of gas or smoke. Further, the output ratio characteristics of ethanol and acetic acid can be used to separate ethanol and acetic acid. As described above, by using the output ratio, the gas type can be separated only by using the contact combustion type gas sensor used for detecting one gas leak.

【0072】上述の図11のような各ガスの出力比特性
を利用して、ガス種分別を行うために上記コントローラ
100が行う処理動作について、図12を用いて説明す
る。図12は、本発明の第2実施形態に関わる処理動作
を示すフローチャートである。この実施形態では、図9
で示したような駆動パルスを用いて、接触燃焼出力をパ
ルスONから300ms経過時点で取得し、400ms
の通電期間中のセンサ出力の最大値をピーク出力として
取得する。そして、駆動間隔10秒及び30秒の出力比
を比較して、エタノール、酢酸及びその他を分別する。
なお、この駆動間隔10秒及び30秒は、酢酸やエタノ
ール等の有極性ガスの飽和吸着時間に基づいて設定され
たものである。
The processing operation performed by the controller 100 for performing the gas type separation utilizing the output ratio characteristics of each gas as shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing a processing operation according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, FIG.
The contact combustion output is acquired at a time point of 300 ms after the pulse is turned on using a drive pulse as shown in FIG.
The maximum value of the sensor output during the current application period is obtained as the peak output. Then, the output ratios of the driving intervals of 10 seconds and 30 seconds are compared to separate ethanol, acetic acid and others.
The drive intervals of 10 seconds and 30 seconds are set based on the saturation adsorption time of a polar gas such as acetic acid or ethanol.

【0073】図11のステップP101においては、図
9で示した駆動間隔を10秒直後の通電期間D10にお
いて、例えば、5ms毎に計80回のセンサ出力W10
が取得される。また、ステップP102においては、同
様に、通電期間D30において計80回のセンサ出力W
30が取得される。これら取得されたセンサ出力は、コ
ントローラ100の記憶部に一時保存される。
In step P101 in FIG. 11, in the energizing period D10 immediately after the drive interval shown in FIG. 9 is 10 seconds, for example, a total of 80 sensor outputs W10 every 5 ms are output.
Is obtained. Similarly, in step P102, a total of 80 sensor outputs W
30 are obtained. These acquired sensor outputs are temporarily stored in the storage unit of the controller 100.

【0074】次にステップP103においては、上記一
時保存されているD10における80回のセンサ出力W
10から、その最大値及び定常値(接触燃焼出力)が取
得される。そして、ステップP104において、ステッ
プP103で取得された最大値及び定常値を用いて、
(最大値−定常値)/定常値が第1出力比として算出さ
れる。なお、上記ステップP103及びステップP10
4はそれぞれ、請求項6の第1センサ出力取得手段及び
第1出力比算出手段に相当する。
Next, in step P103, the sensor output W for 80 times in D10 that has been temporarily stored is stored.
From 10, the maximum value and the steady value (contact combustion output) are obtained. Then, in step P104, using the maximum value and the steady value acquired in step P103,
(Maximum value−steady value) / steady value is calculated as the first output ratio. Note that the above steps P103 and P10
Reference numerals 4 correspond to a first sensor output acquisition unit and a first output ratio calculation unit, respectively.

【0075】同様に、ステップP105においては、上
記一時保存されているD30における80回のセンサ出
力W30から、その最大値及び定常値(接触燃焼出力)
が取得され、ステップP106において、ステップP1
05で取得された最大値及び定常値を用いて、(最大値
−定常値)/定常値が第2出力比として算出される。な
お、上記第1出力比及び第2出力比は、コントローラ1
00の記憶部に一時保存される。上記ステップP105
及びステップP106はそれぞれ、請求項6の第2セン
サ出力取得手段及び第2出力比算出手段に相当する。
Similarly, in step P105, the maximum value and the steady value (contact combustion output) are obtained from the temporarily stored sensor output W30 of D30 at 80 times.
Is obtained, and in Step P106, Step P1
By using the maximum value and the steady value acquired in 05, (maximum value-steady value) / steady value is calculated as the second output ratio. The first output ratio and the second output ratio are determined by the controller 1
00 is temporarily stored in the storage unit. Step P105 above
And step P106 correspond to a second sensor output obtaining means and a second output ratio calculating means in claim 6, respectively.

【0076】そして、ステップP107において、一時
格納されている第1出力比及び第2出力比が読み出さ
れ、これら第1出力比及び第2出力比の比較に基づい
て、有極性ガスが他のガスと分別される。この分別は、
例えば、図11に示した出力比特性を利用して、それら
の第1出力比及び第2出力比が2割程度の変動幅に納ま
っていれば変化無し、すなわち、検出されたガスは、酢
酸やエタノール等の有極性ガスであると判断してステッ
プP108に移行し、さもなければ、変化有り、すなわ
ち、有極性ガス以外の他のガスと判断してステップP1
11に移行する。なお、上記ステップP107は請求項
6の第1分別手段に相当する。
Then, in step P107, the temporarily stored first output ratio and second output ratio are read out, and based on the comparison between the first output ratio and the second output ratio, the polar gas is replaced with another one. Separated from gas. This classification is
For example, using the output ratio characteristics shown in FIG. 11, if the first output ratio and the second output ratio are within the fluctuation range of about 20%, there is no change, that is, the detected gas is acetic acid. The process proceeds to step P108 after determining that the gas is a polar gas such as ethanol or ethanol, and otherwise, there is a change.
It moves to 11. Incidentally, the step P107 corresponds to a first classification means of the present invention.

【0077】ステップP108においては、図11に示
した出力比特性を利用して、上記第1出力比又は第2出
力比のいずれかの値に基づいて、エタノールと酢酸の分
別がおこなわれる。すなわち、第1出力比(又は第2出
力比)が約5程度であれば検出されたガスはエタノール
と判断されステップP109に移行し、それが10〜1
3程度であれば検出されたガスは酢酸と判断されステッ
プP110に移行する。念のため追加説明すると、エタ
ノール及び酢酸はともに、上記通電間隔によらず固有の
出力比を有するので、このステップP108における判
断には、第1出力比又は第2出力比のいずれを用いても
よい。なお、上記ステップP108は請求項7の第2分
別手段に相当する。
In step P108, the output ratio characteristic shown in FIG. 11 is used to separate ethanol and acetic acid based on either the first output ratio or the second output ratio. That is, if the first output ratio (or the second output ratio) is about 5, the detected gas is determined to be ethanol, and the flow shifts to Step P109 where the detected gas is determined to be 10 to 1
If it is about 3, the detected gas is determined to be acetic acid, and the program shifts to Step P110. As an additional explanation, ethanol and acetic acid both have a specific output ratio irrespective of the energization interval. Therefore, the judgment in step P108 can be made using either the first output ratio or the second output ratio. Good. Incidentally, the step P108 corresponds to a second classification means of the present invention.

【0078】このようにして、エタノール、酢酸、及び
その他が分別されると、それぞれ、ステップP109、
ステップP110及びステップP111において、エタ
ノール検知出力処理、酢酸検知出力処理及びその他の検
知処理が行われる。ステップP109及びステップP1
10におけるエタノール検知出力処理及び酢酸検知出力
処理では、それらは人体に無害なので、ガス検知出力手
段300から警報を出さないようにする。又は、表示の
みで音声警報は出さないようにする。或いは、エタノー
ル検出及び酢酸検出を区別するために、ステップP10
9及びステップP110において、異なる色のLED表
示をさせるようにしてもよい。上記ステップP109、
ステップP110及びステップP111は請求項6のガ
ス検知出力手段に相当する。
In this way, when ethanol, acetic acid, and others are separated, step P109,
In Step P110 and Step P111, an ethanol detection output process, an acetic acid detection output process, and other detection processes are performed. Step P109 and Step P1
In the ethanol detection output processing and the acetic acid detection output processing in 10, since they are harmless to the human body, no alarm is issued from the gas detection output means 300. Alternatively, only a display is made and no sound alarm is issued. Alternatively, to distinguish between ethanol detection and acetic acid detection, step P10
In step 9 and step P110, LEDs of different colors may be displayed. Step P109 above,
Steps P110 and P111 correspond to the gas detection output means of claim 6.

【0079】一方、ステップP111におけるその他の
検知出力処理では、検出されたガスが図11で示す綿灯
芯、又は木材の燃焼を起因とする煙、或いは、メタンガ
スや水素ガスなどの無極性ガス、又は極性が非常に小さ
いガスに相当する可能性がある。現実的には、上記綿灯
芯、又は木材の燃焼を起因とする煙は火災時に発生し、
上記メタンガスや水素ガスなどの無極性ガス、又は極性
が非常に小さいガスはガス漏れ時に発生するものと考え
られる。すなわち、ステップP111に至ったというこ
とは、異常事態の可能性もあるので、ガス検知出力手段
300から音声警報、又は音声警報と表示警報の両方を
出すようにする。この警報を発する際に、例えば、上記
第1実施形態の方法を利用してメタンガスや水素ガスを
検出し、また、図11の綿灯芯、及び木材に相当するグ
ラフに示すように、出力比が濃度上昇に伴い上昇してい
く傾向を検出し、火災による煙を検出して、その結果に
よって、警報の仕方を変えるようにしてもよい。但し、
このような異常検出に属さない正常状態にもこのステッ
プP111になる可能性があるので、この正常状態を上
記異常事態と区別するために、例えば、通電期間中の3
00ms時点出力のセンサ出力を監視して、正常状態で
は警報を出さないようにする。
On the other hand, in the other detection output processing in step P111, the detected gas is a cotton wick shown in FIG. 11, smoke caused by wood burning, a non-polar gas such as methane gas or hydrogen gas, or It may correspond to a gas of very low polarity. Realistically, the cotton wick, or smoke resulting from the burning of wood, occurs during a fire,
It is considered that a nonpolar gas such as the methane gas or the hydrogen gas or a gas having a very small polarity is generated at the time of gas leakage. In other words, the fact that the process has reached step P111 means that there is a possibility of an abnormal situation. Therefore, the gas detection output means 300 issues an audio alarm or both an audio alarm and a display alarm. When issuing this alarm, for example, methane gas or hydrogen gas is detected using the method of the first embodiment, and as shown in the graph corresponding to the cotton wick and wood in FIG. It is also possible to detect a tendency to increase as the concentration increases, to detect smoke from a fire, and to change the way of alarming according to the result. However,
Since there is a possibility that this step P111 will be performed in a normal state that does not belong to such abnormality detection, the normal state is distinguished from the above-mentioned abnormal state by, for example, setting the period P3 during the power-on period
The sensor output at the time of 00 ms is monitored so that no alarm is issued in a normal state.

【0080】なお、このフローチャートでは、図2で示
した駆動パルスの1周期相当の処理のみを示している
が、現実的には、この駆動パルスを連続的に発生させて
上述の処理を連続的に行うようにする。これにより、よ
り確実にガス分別ができるようになる。
In this flowchart, only the process corresponding to one cycle of the drive pulse shown in FIG. 2 is shown. However, in reality, this drive pulse is continuously generated and the above process is continuously performed. To do. Thereby, gas separation can be performed more reliably.

【0081】以上のように第2実施形態によれば、酢酸
やエタノール等の有極性ガスの飽和吸着時間を考慮して
通電間隔を設定すると、有極性ガスの出力比が安定的に
なることを利用することにより、ガス漏れ検出する1つ
の接触燃焼式ガスセンサを用いるだけで有極性ガスとそ
の他を分別可能にする。また、更に有極性ガスのうち、
通電間隔によらず出力比が約5程度であるエタノールを
起因として発生するガスと、出力比が約10〜13程度
である酢酸を起因として発生するガスとが分別可能にな
る。すなわち、日常的に酒や調味料から発生されるエタ
ノール及び酢酸を起因として発生するガスと、これ以外
が分別できるようになるので、誤警報の少ない信頼性の
高いガスセンサが得られるようになる。もちろん、1つ
の接触燃焼式ガスセンサを用いるだけでガス分別できる
ようになるので、第1実施形態同様、小型、低価格かつ
高性能のガス種分別機能付ガスセンサが得られるのはい
うまでもない。更に、図4で示したような熱容量の小さ
な接触燃焼式ガスセンサを用い、立上り期間におけるセ
ンサ出力を取得して瞬間的な燃焼反応を利用するように
しているので、高速にガス種分別ができるようになる。
As described above, according to the second embodiment, when the energization interval is set in consideration of the saturation adsorption time of a polar gas such as acetic acid or ethanol, the output ratio of the polar gas becomes stable. By using such a gas, it is possible to separate polar gases from others by using only one contact combustion type gas sensor for detecting gas leakage. Further, among polar gases,
A gas generated due to ethanol having an output ratio of about 5 and a gas generated due to acetic acid having an output ratio of about 10 to 13 can be distinguished regardless of the current supply interval. That is, the gas generated due to ethanol and acetic acid which is generated from alcohol and seasonings on a daily basis can be separated from the other gases, so that a highly reliable gas sensor with few false alarms can be obtained. Of course, the gas can be separated only by using one contact combustion type gas sensor, so that it is needless to say that a small, low-cost and high-performance gas sensor with a gas type separation function can be obtained as in the first embodiment. Further, since a contact combustion type gas sensor having a small heat capacity as shown in FIG. 4 is used to acquire the sensor output during the rising period and utilize an instantaneous combustion reaction, it is possible to perform high-speed gas type separation. become.

【0082】なお、本発明は、上記各センサ出力の取得
時間、通電間隔、通電時間等を、第1及び第2実施形態
に例示した値に限定するものではない。それらの値は、
本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することが可
能である。また、第2実施形態で有極性ガスとして例示
したエタノールや酢酸以外にも、固有の出力比をもつガ
スに対して、本発明は適用可能である。
The present invention does not limit the acquisition time of each sensor output, energization interval, energization time, and the like to the values exemplified in the first and second embodiments. Their values are
It can be changed as appropriate without changing the gist of the present invention. In addition, the present invention is applicable to gases having a specific output ratio other than ethanol and acetic acid exemplified as polar gases in the second embodiment.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、通電開始時点から定常時点までの立上り期
間におけるセンサ出力が、特定種のガスに対して固有の
ピーク波形を呈することを利用してガス種を分別するよ
うにしているので、1つの接触燃焼式ガスセンサ40を
用いるだけで複数のガス種を分別できるようになる。ま
た、ガス種分別用フィルタ等も不要になる。この結果、
小型、低価格かつ高性能のガス種分別機能付ガスセンサ
が得られる。更に、立上り期間におけるセンサ出力を利
用するようにしているので、高速にガス種分別ができる
ようになる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the sensor output during the rise from the start of energization to the steady state exhibits a unique peak waveform for a specific type of gas. Is used to separate gas types, so that only one contact combustion type gas sensor 40 can be used to separate a plurality of gas types. Further, a gas type separation filter or the like is not required. As a result,
A small, low-cost, high-performance gas sensor with a gas type separation function can be obtained. Further, since the sensor output during the rising period is used, the gas type can be separated at a high speed.

【0084】請求項2記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40の立上り期間におけるセンサ出力に着目
して、第1ピーク有無検出手段12及び第2ピーク有無
検出手段13、14によって、ピーク波形有無を検出す
るようにしているので、ピーク波形の異なる3種類のガ
スが1つの接触燃焼式ガスセンサ40を用いるだけで分
別できるようになる。この結果、小型、低価格かつ高性
能のガス種分別機能付ガスセンサが得られる。
According to the second aspect of the present invention, focusing on the sensor output during the rising period of the catalytic combustion type gas sensor 40, the first peak presence / absence detection means 12 and the second peak presence / absence detection means 13 and 14 provide peak waveforms. Since the presence / absence is detected, three types of gases having different peak waveforms can be separated by using only one catalytic combustion type gas sensor 40. As a result, a small-sized, low-cost and high-performance gas sensor with a gas classification function can be obtained.

【0085】請求項3記載の発明によれば、酢酸を起因
として発生するガス、エタノールを起因として発生する
ガス及びそれ以外のガスが分別できるようになる。酢酸
及びエタノールを起因として発生するガスは日常的に酒
や調味料から発生される可能性が高いので、これらを分
別できるようになるということは、誤警報の少ない信頼
性の高いガスセンサが得られるということになる。
According to the third aspect of the present invention, a gas generated due to acetic acid, a gas generated due to ethanol, and other gases can be separated. Since the gas generated due to acetic acid and ethanol is likely to be generated from alcohol and seasonings on a daily basis, it is possible to separate them, which means that a highly reliable gas sensor with few false alarms can be obtained. It turns out that.

【0086】請求項4記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40は、シリコンウエハに支持された絶縁膜
上にヒータ素子及び触媒層が形成され、更にシリコンウ
エハの裏面からエッチングされて薄膜ダイヤフラムDs
が形成されているので、熱容量を小さくできる。この結
果、消費電力が低減され、かつガス濃度変化に対して高
速に応答し、更に測定精度が向上するようになる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the contact combustion type gas sensor 40, the heater element and the catalyst layer are formed on the insulating film supported on the silicon wafer, and the thin film diaphragm is etched from the back surface of the silicon wafer. Ds
Is formed, the heat capacity can be reduced. As a result, the power consumption is reduced, the response to the gas concentration change is performed at high speed, and the measurement accuracy is further improved.

【0087】請求項5記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40のセンサ出力の立上り期間における最大
値と定常時点における定常値との比率を利用することに
より、ガス漏れ検出をする接触燃焼式ガスセンサ40を
用いて有極性ガスが分別できるようになる。また、ガス
種分別用フィルタ等も不要になる。この結果、小型、低
価格かつ高性能のガスセンサが得られる。
According to the fifth aspect of the present invention, by utilizing the ratio between the maximum value of the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 during the rising period and the steady state value at the steady state, the contact combustion type gas sensor detects gas leakage. The polar gas can be separated using the gas sensor 40. Further, a gas type separation filter or the like is not required. As a result, a compact, low-cost and high-performance gas sensor can be obtained.

【0088】請求項6記載の発明によれば、有極性ガス
の飽和吸着時間を考慮して通電間隔を設定すると有極性
ガスの出力比が安定的になることを利用することによ
り、ガス漏れ検出をする接触燃焼式ガスセンサ40を用
いて有極性ガスの分別が可能になる。この結果、小型、
低価格かつ高性能のガスセンサが得られる。
According to the sixth aspect of the present invention, by utilizing the fact that the output ratio of the polar gas becomes stable when the energization interval is set in consideration of the saturation adsorption time of the polar gas, the gas leak detection is performed. It is possible to separate the polar gas using the contact combustion type gas sensor 40 which performs the following. As a result,
A low-cost and high-performance gas sensor can be obtained.

【0089】請求項7記載の発明によれば、有極性ガス
の分別に加えて、更に有極性ガスのうち、通電間隔によ
らず出力比が約5倍程度である第1有極性ガスと、出力
比が約10〜13倍程度である第2有極性ガスとが分別
可能になる。このため、更に高性能で信頼性の高いガス
センサが得られる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the separation of the polar gas, the first polar gas having an output ratio of about 5 times regardless of the current supply interval among the polar gases; The second polar gas having an output ratio of about 10 to 13 times can be separated. Therefore, a gas sensor with higher performance and higher reliability can be obtained.

【0090】請求項8記載の発明によれば、エタノール
を起因として発生する第1有極性ガス、酢酸を起因とし
て発生する第2有極性ガスが分別できるようになる。酢
酸及びエタノールを起因として発生するガスは日常的に
酒や調味料から発生される可能性が高いので、これらを
分別できるようになるということは、誤警報の少ない信
頼性の高いガスセンサが得られるということになる。
According to the present invention, the first polar gas generated due to ethanol and the second polar gas generated due to acetic acid can be separated. Since the gas generated due to acetic acid and ethanol is likely to be generated from alcohol and seasonings on a daily basis, it is possible to separate them, which means that a highly reliable gas sensor with few false alarms can be obtained. It turns out that.

【0091】請求項9記載の発明によれば、接触燃焼式
ガスセンサ40は、シリコンウエハに支持された絶縁膜
上にヒータ素子及び触媒層が形成され、更にシリコンウ
エハの裏面からエッチングされて薄膜ダイヤフラムDs
が形成されているので、熱容量を小さくできる。この結
果、消費電力が低減され、かつガス濃度変化に対して高
速に応答し、更に測定精度が向上するようになる。
According to the ninth aspect of the present invention, in the contact combustion type gas sensor 40, a heater element and a catalyst layer are formed on an insulating film supported on a silicon wafer, and further, the thin film diaphragm is etched from the back surface of the silicon wafer. Ds
Is formed, the heat capacity can be reduced. As a result, the power consumption is reduced, the response to the gas concentration change is performed at high speed, and the measurement accuracy is further improved.

【0092】請求項10記載の発明によれば、接触燃焼
式ガスセンサ40のセンサ出力の立上り期間における最
大値と定常時点における定常値との比率を利用すること
により、ガス漏れ検出をする接触燃焼式ガスセンサ40
を用いて、有極性ガス及び火災時に発生する煙を分別で
きるようになる。また、ガス種分別用フィルタ等も不要
になる。この結果、小型、低価格かつ更に高性能のガス
センサが得られる。
According to the tenth aspect of the present invention, the ratio of the maximum value of the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor 40 during the rising period to the steady state value at the steady state is utilized to detect the gas leakage. Gas sensor 40
Can be used to separate polar gases and smoke generated during a fire. Further, a gas type separation filter or the like is not required. As a result, a small-sized, low-cost and high-performance gas sensor can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガス種分別機能付ガスセンサの第1実
施形態の基本構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a gas sensor with a gas type separation function of the present invention.

【図2】図2(A)及び(B)は、本発明の第1実施形
態に関わる駆動波形の例を示すタイムチャートである。
FIGS. 2A and 2B are time charts showing examples of driving waveforms according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態に関わるガス種分別のた
めの判定基準及びガス判定パターンを示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a determination criterion for separating gas types and a gas determination pattern according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図4(A)、(B)及び(C)はそれぞれ、本
接触燃焼式ガスセンサの平面図、背面図及びAA線断面
図である。
FIGS. 4A, 4B, and 4C are a plan view, a rear view, and a cross-sectional view taken along line AA of the contact combustion gas sensor, respectively.

【図5】本接触燃焼式ガスセンサによる無極性ガスのセ
ンサ出力特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing sensor output characteristics of a nonpolar gas by the present contact combustion type gas sensor.

【図6】本接触燃焼式ガスセンサによる有極性ガスのセ
ンサ出力特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing sensor output characteristics of a polar gas by the present catalytic combustion type gas sensor.

【図7】本発明の第1実施形態に関わる処理動作を示す
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing operation according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明のガス種分別機能付ガスセンサの第2実
施形態の基本構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a basic configuration of a second embodiment of the gas sensor with a gas type separation function of the present invention.

【図9】本発明の第2実施形態に関わる駆動波形の例を
示すタイムチャートである。
FIG. 9 is a time chart illustrating an example of a driving waveform according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本接触燃焼式ガスセンサの駆動間隔を変えた
ときの、それぞれのセンサ出力を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing sensor outputs when the drive interval of the present catalytic combustion type gas sensor is changed.

【図11】ガス濃度及び駆動間隔を変えたときの、複数
のガスの出力比を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the output ratio of a plurality of gases when the gas concentration and the drive interval are changed.

【図12】本発明の第2実施形態に関わる処理動作を示
すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing operation according to the second embodiment of the present invention.

【図13】図13(A)及び図13(B)はそれぞれ、
従来の接触燃焼式ガスセンサの感応素子部及び補償素子
部の概観図である。
FIGS. 13A and 13B are respectively
It is an outline view of a sensitive element part and a compensating element part of a conventional catalytic combustion type gas sensor.

【図14】従来の接触燃焼式ガスセンサによるガス濃度
とセンサ出力の関係を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a gas concentration and a sensor output by a conventional catalytic combustion type gas sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、100 コントローラ 20 駆動電源 30、300 ガス検知出力手段 40 接触燃焼式ガスセンサ 42、44 Ptヒータ 43 Pd/Al23触媒層 45 Al23触媒層 Rs 感応素子部 Rr 補償素子部10, 100 Controller 20 Drive power supply 30, 300 Gas detection output means 40 Contact combustion type gas sensor 42, 44 Pt heater 43 Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 45 Al 2 O 3 catalyst layer Rs Sensitive element part Rr Compensation element part

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Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 接触燃焼式ガスセンサの通電開始時点か
ら前記接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力が安定する定
常時点までの立上り期間における前記センサ出力が、特
定種のガスに対して固有のピーク波形を呈することを利
用してガス種を分別することを特徴とするガス種分別機
能付ガスセンサ。
1. The sensor output in a rising period from the start of energization of the catalytic combustion type gas sensor to a steady state at which the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor becomes stable exhibits a peak waveform unique to a specific type of gas. A gas sensor with a gas type separation function, wherein the gas type is separated by utilizing the above.
【請求項2】 請求項1記載のガス種分別機能付ガスセ
ンサにおいて、 前記通電開始時点からこの通電開始時点と前記定常時点
との間の特定の立上り初期時点までの第1立上り期間、
及び前記立上り初期時点から前記定常時点までの間の第
2立上り期間においてそれぞれ、前記センサ出力のピー
ク波形を有する第1ガスと、前記第2立上り期間におい
てのみ前記センサ出力のピーク波形を有する第2ガス
と、前記立上り期間において前記センサ出力が単調に増
加する第3ガスとを分別して分別結果を出力するガス種
分別機能付ガスセンサであって、 前記第1立上り期間における前記センサ出力のピーク波
形の有無を検出する第1ピーク有無検出手段と、 前記第2立上り期間における前記センサ出力のピーク波
形の有無を検出する第2ピーク有無検出手段と、 前記第1ピーク有無検出手段及び前記第2ピーク有無検
出手段によるそれぞれのピーク波形有無検出結果に基づ
いて、前記第1ガス、前記第2ガス及び前記第3ガスを
分別するガス種分別手段と、 前記ガス種分別手段による分別結果を出力するガス検知
出力手段と、 を含むことを特徴とするガス種分別機能付ガスセンサ。
2. The gas sensor according to claim 1, wherein a first rise period from the start of energization to a specific initial start time between the start of energization and the steady-state time,
A first gas having a peak waveform of the sensor output in a second rising period between the initial rising time and the steady time, and a second gas having a peak waveform of the sensor output only in the second rising period. A gas sensor with a gas type classification function for classifying a gas and a third gas whose sensor output monotonically increases in the rising period and outputting a classification result, wherein a peak waveform of the sensor output in the first rising period is First peak presence / absence detection means for detecting presence / absence; second peak presence / absence detection means for detecting presence / absence of a peak waveform of the sensor output during the second rising period; first peak presence / absence detection means; and second peak presence / absence The first gas, the second gas, and the third gas, based on each peak waveform detection result by the detection unit. A gas species separation means for separating the gas species separation function with a gas sensor which comprises a gas detection output means for outputting the fractional result of the gas species classification unit.
【請求項3】 請求項2記載のガス種分別機能付ガスセ
ンサにおいて、 前記第1ガスは酢酸を起因として発生するガスであり、
前記第2ガスはエタノールを起因として発生するガスで
あることを特徴とするガス種分別機能付ガスセンサ。
3. The gas sensor according to claim 2, wherein the first gas is a gas generated due to acetic acid.
The second gas is a gas generated due to ethanol, and the gas sensor with a gas type separation function.
【請求項4】 請求項1、2、又は3記載のガス種分別
機能付ガスセンサにおいて、 前記接触燃焼式ガスセンサは、 シリコンウエハに支持された絶縁膜上にヒータ素子及び
触媒層が形成され、更に前記シリコンウエハの裏面から
エッチングされて薄膜ダイヤフラムが形成されているこ
とを特徴とするガス種分別機能付ガスセンサ。
4. The gas sensor according to claim 1, 2 or 3, wherein the contact combustion type gas sensor has a heater element and a catalyst layer formed on an insulating film supported on a silicon wafer. A gas sensor with a gas type separation function, wherein a thin film diaphragm is formed by etching from the back surface of the silicon wafer.
【請求項5】 ガス漏れ検出すると共に、間欠的に通電
されて駆動する接触燃焼式ガスセンサの通電開始時点か
ら前記接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力が安定する定
常時点までの立上り期間における前記センサ出力を利用
して有極性ガスを分別する有極性ガス分別機能付ガスセ
ンサであって、 前記接触燃焼式ガスセンサに対する通電間隔の変動に伴
う、前記立上り期間における前記センサ出力の最大値と
前記定常時点における前記センサ出力の値である定常値
との比率の変動具合に基づいて前記有極性ガスを分別す
ることを特徴とする有極性ガス分別機能付ガスセンサ。
5. A method for detecting a gas leak and detecting a sensor output during a rising period from a start of energization of a contact combustion type gas sensor driven by intermittent energization to a steady state at which a sensor output of the contact combustion type gas sensor is stabilized. A gas sensor with a polar gas separation function for separating a polar gas using the sensor, wherein the sensor at the steady-state time and the maximum value of the sensor output during the rising period due to a change in an energization interval to the contact combustion type gas sensor A gas sensor with a function of separating a polar gas, wherein the polar gas is separated based on the degree of change in the ratio to a steady value that is an output value.
【請求項6】 請求項5記載の有極性ガス分別機能付ガ
スセンサにおいて、 前記有極性ガスの飽和吸着時間に基づいて設定された第
1通電間隔による前記センサ出力の前記最大値及び前記
定常値を取得する第1センサ出力取得手段と、この第1
通電間隔よりも長い第2通電間隔による前記センサ出力
の前記最大値及び前記定常値を取得する第2センサ出力
取得手段と、 前記第1センサ出力取得手段により取得された前記最大
値及び前記定常値による前記比率を、第1出力比として
算出する第1出力比算出手段と、 前記第2センサ出力取得手段により取得された前記最大
値及び前記定常値による前記比率を、第2出力比として
算出する第2出力比算出手段と、 前記第1出力比と前記第2出力比との比較に基づいて、
前記有極性ガスを分別する第1分別手段と、 前記第1分別手段による分別結果を出力するガス検知出
力手段と、 を含むことを特徴とする有極性ガス分別機能付ガスセン
サ。
6. The gas sensor with a polar gas separation function according to claim 5, wherein the maximum value and the steady-state value of the sensor output at a first energization interval set based on the saturated adsorption time of the polar gas are determined. First sensor output obtaining means for obtaining the first sensor output;
Second sensor output acquisition means for acquiring the maximum value and the steady value of the sensor output by a second electricity supply interval longer than the electricity supply interval; and the maximum value and the steady value acquired by the first sensor output acquisition means A first output ratio calculating means for calculating the ratio according to the first output ratio, and a ratio based on the maximum value and the steady value acquired by the second sensor output acquiring means as a second output ratio. A second output ratio calculating means, based on a comparison between the first output ratio and the second output ratio,
A gas sensor with a polar gas separation function, comprising: a first separation unit that separates the polar gas; and a gas detection output unit that outputs a result of the separation by the first separation unit.
【請求項7】 請求項6記載の有極性ガス分別機能付ガ
スセンサにおいて、 前記有極性ガスは、前記通電間隔によらず前記出力比が
約5倍程度である第1有極性ガスと、前記通電間隔によ
らず前記出力比が約10〜13倍程度である第2有極性
ガスとを含み、 前記第1出力比又は前記第2出力比に基づいて、前記第
1有極性ガスと前記第2有極性ガスとを分別する第2分
別手段を更に含み、 前記ガス検知出力手段は、前記第2分別手段による分別
結果も出力することを特徴とする有極性ガス分別機能付
ガスセンサ。
7. The gas sensor with a polar gas separation function according to claim 6, wherein the polar gas has a first polar gas whose output ratio is about 5 times regardless of the current supply interval, and A second polar gas having an output ratio of about 10 to 13 times regardless of an interval, wherein the first polar gas and the second polar gas are based on the first output ratio or the second output ratio. A gas sensor with a polar gas separation function, further comprising a second separation unit that separates from a polar gas, wherein the gas detection output unit also outputs a result of the separation by the second separation unit.
【請求項8】 請求項7記載の有極性ガス分別機能付ガ
スセンサにおいて、 前記第1通電間隔及び前記第2通電間隔はそれぞれ、約
10秒及び約30秒であり、 前記第1有極性ガスはエタノールを起因として発生する
ガスであり、前記第2有極性ガスは酢酸を起因として発
生するガスであることを特徴とする有極性ガス分別機能
付ガスセンサ。
8. The gas sensor with a polar gas separation function according to claim 7, wherein the first energizing interval and the second energizing interval are about 10 seconds and about 30 seconds, respectively. A gas sensor having a function of separating a polar gas, wherein the gas is a gas generated from ethanol, and the second polar gas is a gas generated from acetic acid.
【請求項9】 請求項5、6、7、又は8記載の有極性
ガス分別機能付ガスセンサにおいて、 前記接触燃焼式ガスセンサは、 シリコンウエハに支持された絶縁膜上にヒータ素子及び
触媒層が形成され、更に前記シリコンウエハの裏面から
エッチングされて薄膜ダイヤフラムが形成されているこ
とを特徴とする有極性ガス分別機能付ガスセンサ。
9. The gas sensor with a polar gas separation function according to claim 5, 6, 7, or 8, wherein the contact combustion type gas sensor has a heater element and a catalyst layer formed on an insulating film supported on a silicon wafer. And a thin film diaphragm formed by etching from the back surface of the silicon wafer.
【請求項10】 ガス漏れ検出すると共に、間欠的に通
電されて駆動する接触燃焼式ガスセンサの通電開始時点
から前記接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力が安定する
定常時点までの立上り期間における前記センサ出力を利
用して有極性ガス及び火災時に発生する煙を分別する煙
有極性ガス分別機能付ガスセンサであって、 前記接触燃焼式ガスセンサに対する通電間隔の変動に伴
う、前記立上り期間における前記センサ出力の最大値と
前記定常時点における前記センサ出力の値である定常値
との比率の変動具合に基づいて、前記有極性ガス及び煙
を分別することを特徴とする煙有極性ガス分別機能付ガ
スセンサ。
10. A sensor for detecting a gas leak and detecting a sensor output during a rising period from a start of energization of a contact combustion type gas sensor driven intermittently to a steady state at which a sensor output of the contact combustion type gas sensor is stabilized. What is claimed is: 1. A gas sensor with a function of separating a polar gas and a smoke generated at the time of a fire by using a polar gas separating function, wherein a maximum value of the sensor output during the rising period is caused by a change in an energization interval to the contact combustion type gas sensor. And separating the polar gas and the smoke based on the degree of change in the ratio between the stationary gas and the stationary value that is the value of the sensor output at the steady time.
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