JP2003014639A - ガス濃度測定装置 - Google Patents
ガス濃度測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源の波長分布の変化を補償し、正確な濃度
測定を可能とするガス濃度測定装置を提供すること。 【解決手段】 被測定ガスに照射された赤外線をブリッ
ジ回路を構成する抵抗変化型の赤外検出素子に入射さ
せ、ブリッジ回路に発生する不平衡電圧を被測定ガスの
濃度信号として検出するガス濃度測定装置において、ブ
リッジ回路は、被測定ガスによる吸収がピークとなる測
定波長（λ０）の赤外線を受光する測定用赤外検出素子
と、被測定ガスにより吸収されない２つの参照波長（λ
１、λ２）の赤外線を受光して互いに直列接続される２
つの参照用赤外検出素子と、遮光される２つの遮光素
子、とからなることを特徴とするガス濃度測定装置。
測定を可能とするガス濃度測定装置を提供すること。 【解決手段】 被測定ガスに照射された赤外線をブリッ
ジ回路を構成する抵抗変化型の赤外検出素子に入射さ
せ、ブリッジ回路に発生する不平衡電圧を被測定ガスの
濃度信号として検出するガス濃度測定装置において、ブ
リッジ回路は、被測定ガスによる吸収がピークとなる測
定波長（λ０）の赤外線を受光する測定用赤外検出素子
と、被測定ガスにより吸収されない２つの参照波長（λ
１、λ２）の赤外線を受光して互いに直列接続される２
つの参照用赤外検出素子と、遮光される２つの遮光素
子、とからなることを特徴とするガス濃度測定装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を用いて大
気中に含まれるガスの濃度の測定を行うためのガス濃度
測定装置に関するものである。
気中に含まれるガスの濃度の測定を行うためのガス濃度
測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス分析においては、ガスの種類によっ
て吸収される赤外線の波長が異なることを利用し、この
吸収量を検出することによりそのガス濃度を測定するガ
ス濃度測定装置として、非分散赤外線（Ｎｏｎ−Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｖｅ ＩｎｆｒａＲｅｄ）ガス分析計（以
下、ＮＤＩＲガス分析計と記す）が使用されている。
て吸収される赤外線の波長が異なることを利用し、この
吸収量を検出することによりそのガス濃度を測定するガ
ス濃度測定装置として、非分散赤外線（Ｎｏｎ−Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｖｅ ＩｎｆｒａＲｅｄ）ガス分析計（以
下、ＮＤＩＲガス分析計と記す）が使用されている。
【０００３】図３は、ＮＤＩＲガス分析計の構成概略図
である。尚、以下においては、赤外線吸収波長のピーク
が約４．２５μｍである二酸化炭素を被測定ガスとして
説明する。図３において、ＮＤＩＲガス分析計は、被測
定ガスに赤外線を照射する光源１と、波長選択フィルタ
２と、ブリッジ回路３、とからなっている。
である。尚、以下においては、赤外線吸収波長のピーク
が約４．２５μｍである二酸化炭素を被測定ガスとして
説明する。図３において、ＮＤＩＲガス分析計は、被測
定ガスに赤外線を照射する光源１と、波長選択フィルタ
２と、ブリッジ回路３、とからなっている。
【０００４】波長選択フィルタ２は、半導体基板に多層
膜が形成され、位置により透過する赤外線の波長が異な
るように中間膜の厚さに傾斜が付加された傾斜フィルタ
である。
膜が形成され、位置により透過する赤外線の波長が異な
るように中間膜の厚さに傾斜が付加された傾斜フィルタ
である。
【０００５】ブリッジ回路３は、同一半導体基板に素子
特性がほぼ同一となるように形成された複数の抵抗変化
型の赤外検出素子（例えばボロメータ）により構成さ
れ、測定用赤外検出素子Ｂ０、参照用赤外検出素子Ｂｒ
ｅｆ及び遮光される遮光素子ｂ１，ｂ２とから構成され
ている。
特性がほぼ同一となるように形成された複数の抵抗変化
型の赤外検出素子（例えばボロメータ）により構成さ
れ、測定用赤外検出素子Ｂ０、参照用赤外検出素子Ｂｒ
ｅｆ及び遮光される遮光素子ｂ１，ｂ２とから構成され
ている。
【０００６】測定用赤外検出素子Ｂ０は、波長選択フィ
ルタ２が約４．２５μｍの波長の赤外線を透過させる位
置に対向配置され、参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆは、波
長選択フィルタ２が二酸化炭素により吸収されない参照
波長として例えば約４．０５μｍの波長の赤外線を透過
させる位置に対向し、測定用赤外検出素子Ｒ０の位置と
は光学的に対称な位置に配置されている。
ルタ２が約４．２５μｍの波長の赤外線を透過させる位
置に対向配置され、参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆは、波
長選択フィルタ２が二酸化炭素により吸収されない参照
波長として例えば約４．０５μｍの波長の赤外線を透過
させる位置に対向し、測定用赤外検出素子Ｒ０の位置と
は光学的に対称な位置に配置されている。
【０００７】二酸化炭素濃度がゼロの場合、測定用赤外
検出素子Ｂ０と参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆに入射され
る赤外線の強度は等しくなる。従って、測定用赤外検出
素子Ｂ０と遮光素子ｂ１の接続点と、参照用赤外検出素
子Ｂｒｅｆと遮光素子ｂ２の接続点との間に電圧Ｖを印
加した場合、ブリッジ回路３の平衡が保たれ、その出力
電圧はゼロとなる。
検出素子Ｂ０と参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆに入射され
る赤外線の強度は等しくなる。従って、測定用赤外検出
素子Ｂ０と遮光素子ｂ１の接続点と、参照用赤外検出素
子Ｂｒｅｆと遮光素子ｂ２の接続点との間に電圧Ｖを印
加した場合、ブリッジ回路３の平衡が保たれ、その出力
電圧はゼロとなる。
【０００８】そして、二酸化炭素濃度がゼロでない場
合、測定用赤外検出素子Ｂ０に入射される赤外線の光量
はその濃度に応じて減衰し、参照用赤外検出素子Ｂｒｅ
ｆに入射される赤外線の光量は変化しない。従って、ブ
リッジ回路３の平衡が崩れ、測定用赤外検出素子Ｂ０と
参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆの接続点と、遮光素子ｂ１
と遮光素子ｂ２の接続点との間に不平衡電圧ΔＶが発生
し、この不平衡電圧ΔＶがガスの濃度信号として検出さ
れる。
合、測定用赤外検出素子Ｂ０に入射される赤外線の光量
はその濃度に応じて減衰し、参照用赤外検出素子Ｂｒｅ
ｆに入射される赤外線の光量は変化しない。従って、ブ
リッジ回路３の平衡が崩れ、測定用赤外検出素子Ｂ０と
参照用赤外検出素子Ｂｒｅｆの接続点と、遮光素子ｂ１
と遮光素子ｂ２の接続点との間に不平衡電圧ΔＶが発生
し、この不平衡電圧ΔＶがガスの濃度信号として検出さ
れる。
【０００９】この場合、ブリッジ回路の１辺に参照用赤
外検出素子を使用し、同じ条件で参照光と測定光を２つ
の特性のほぼ等しい赤外検出素子によって検出するの
で、光源の劣化やセル内部の汚れなどによる外乱を補償
することができる。
外検出素子を使用し、同じ条件で参照光と測定光を２つ
の特性のほぼ等しい赤外検出素子によって検出するの
で、光源の劣化やセル内部の汚れなどによる外乱を補償
することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示した
ガス濃度測定装置においては、次のような問題点があっ
た。実際には、プランクの放射則に基づいて、波長の変
化に応じて光源の放射強度（波長と温度の関数）が変化
するので、図４の分光放射強度特性図に示されるよう
に、光源の分光放射特性は傾き（右下がり）を持ってい
るため、破線で示したガス濃度がゼロの時の測定波長帯
（中心約４．２５μｍ）の透過特性の最高点（測定用赤
外検出素子Ｂ０へ入射する光束）Ｐ１と、参照用波長帯
（中心約４．０５μｍ）の透過特性の最高点（参照用赤
外検出素子Ｂｒｅｆへ入射する光束）Ｐ０に差が生じ
る。従って、ガス濃度がゼロの場合にもブリッジ回路の
平衡が崩れてわずかな出力電圧を生じ、正確な濃度測定
ができない。
ガス濃度測定装置においては、次のような問題点があっ
た。実際には、プランクの放射則に基づいて、波長の変
化に応じて光源の放射強度（波長と温度の関数）が変化
するので、図４の分光放射強度特性図に示されるよう
に、光源の分光放射特性は傾き（右下がり）を持ってい
るため、破線で示したガス濃度がゼロの時の測定波長帯
（中心約４．２５μｍ）の透過特性の最高点（測定用赤
外検出素子Ｂ０へ入射する光束）Ｐ１と、参照用波長帯
（中心約４．０５μｍ）の透過特性の最高点（参照用赤
外検出素子Ｂｒｅｆへ入射する光束）Ｐ０に差が生じ
る。従って、ガス濃度がゼロの場合にもブリッジ回路の
平衡が崩れてわずかな出力電圧を生じ、正確な濃度測定
ができない。
【００１１】また、光源の劣化等による分光強度の全体
が変化することは補償することができるが、プランクの
放射則によって、光源の温度が変化した場合は光源の波
長分布が変化する（ガス吸収特性の傾きが変化する）の
で、その変化が測定に与える影響を補償することができ
ない。
が変化することは補償することができるが、プランクの
放射則によって、光源の温度が変化した場合は光源の波
長分布が変化する（ガス吸収特性の傾きが変化する）の
で、その変化が測定に与える影響を補償することができ
ない。
【００１２】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、光源の波長分布の変化を補償し、
正確な濃度測定を可能とするガス濃度測定装置を提供す
ることを目的とする。
なされたものであり、光源の波長分布の変化を補償し、
正確な濃度測定を可能とするガス濃度測定装置を提供す
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１におい
ては、被測定ガスに照射された赤外線をブリッジ回路を
構成する抵抗変化型の赤外検出素子に入射させ、前記ブ
リッジ回路に発生する不平衡電圧を前記被測定ガスの濃
度信号として検出するガス濃度測定装置において、前記
ブリッジ回路は、前記被測定ガスによる吸収がピークと
なる測定波長（λ０）の赤外線を受光する測定用赤外検
出素子と、前記被測定ガスにより吸収されない２つの参
照波長（λ１、λ２）の赤外線を受光して互いに直列接
続される２つの参照用赤外検出素子と、遮光される２つ
の遮光素子、とからなることを特徴とするガス濃度測定
装置である。
ては、被測定ガスに照射された赤外線をブリッジ回路を
構成する抵抗変化型の赤外検出素子に入射させ、前記ブ
リッジ回路に発生する不平衡電圧を前記被測定ガスの濃
度信号として検出するガス濃度測定装置において、前記
ブリッジ回路は、前記被測定ガスによる吸収がピークと
なる測定波長（λ０）の赤外線を受光する測定用赤外検
出素子と、前記被測定ガスにより吸収されない２つの参
照波長（λ１、λ２）の赤外線を受光して互いに直列接
続される２つの参照用赤外検出素子と、遮光される２つ
の遮光素子、とからなることを特徴とするガス濃度測定
装置である。
【００１４】本発明の請求項２においては、請求項１記
載のガス濃度測定装置において、２つの参照波長（λ
１、λ２）は、λ１＝λ０−Ｃ、λ２＝λ０＋Ｃ（Ｃ＝
定数）となるように選択され、２つの参照用赤外検出素
子の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）は、前記測定用赤外検出素子
の抵抗値（Ｒ０）に対して、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ０／２、と
なるように選択されることを特徴とするガス濃度測定装
置である。
載のガス濃度測定装置において、２つの参照波長（λ
１、λ２）は、λ１＝λ０−Ｃ、λ２＝λ０＋Ｃ（Ｃ＝
定数）となるように選択され、２つの参照用赤外検出素
子の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）は、前記測定用赤外検出素子
の抵抗値（Ｒ０）に対して、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ０／２、と
なるように選択されることを特徴とするガス濃度測定装
置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図３及
び図４と重複する部分は同一番号を付してその説明は適
宜に省略する。
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図３及
び図４と重複する部分は同一番号を付してその説明は適
宜に省略する。
【００１６】図１は本発明によるガス濃度測定装置の構
成概略図である。図１において、ブリッジ回路４は、例
えば同一半導体基板に素子特性がほぼ同一となるように
形成された複数の抵抗変化型の赤外検出素子（例えばボ
ロメータ）により構成され、測定用赤外検出素子Ｂ０、
直列接続される２つの参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２、
遮光される遮光素子ｂ１，ｂ２によって構成されてい
る。
成概略図である。図１において、ブリッジ回路４は、例
えば同一半導体基板に素子特性がほぼ同一となるように
形成された複数の抵抗変化型の赤外検出素子（例えばボ
ロメータ）により構成され、測定用赤外検出素子Ｂ０、
直列接続される２つの参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２、
遮光される遮光素子ｂ１，ｂ２によって構成されてい
る。
【００１７】測定用赤外検出素子Ｂ０は、波長選択フィ
ルタ２が約４．２５μｍの測定波長（λ０）の赤外線を
透過させる位置に対向配置され、２つの参照用赤外検出
素子Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ波長選択フィルタ２が二酸
化炭素により吸収されない参照波長（λ１，λ２）とし
て例えば約４．０５μｍの波長と４．４５μｍの赤外線
を透過させる位置に対向配置され、参照用赤外検出素子
Ｂ１，Ｂ２は測定用赤外検出素子Ｂ０に対して光学的に
対称となる位置に配置されている。
ルタ２が約４．２５μｍの測定波長（λ０）の赤外線を
透過させる位置に対向配置され、２つの参照用赤外検出
素子Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ波長選択フィルタ２が二酸
化炭素により吸収されない参照波長（λ１，λ２）とし
て例えば約４．０５μｍの波長と４．４５μｍの赤外線
を透過させる位置に対向配置され、参照用赤外検出素子
Ｂ１，Ｂ２は測定用赤外検出素子Ｂ０に対して光学的に
対称となる位置に配置されている。
【００１８】この場合参照波長λ１は測定波長λ０から
定数Ｃ（例えば０．２）を引いた値（４．２５−０．
２）、参照波長λ２は測定波長λ０から定数Ｃを足した
値（４．２５＋０．２）が選択されている。
定数Ｃ（例えば０．２）を引いた値（４．２５−０．
２）、参照波長λ２は測定波長λ０から定数Ｃを足した
値（４．２５＋０．２）が選択されている。
【００１９】そして、測定用赤外検出素子Ｂ０と参照用
赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２とは直列に接続されており、２
つの参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２の抵抗値（Ｒ１，Ｒ
２）は、それぞれ測定用赤外検出素子Ｂ０の抵抗値（Ｒ
０）の２分の１の値が選択されている。（Ｒ１＝Ｒ２＝
Ｒ０／２）
赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２とは直列に接続されており、２
つの参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２の抵抗値（Ｒ１，Ｒ
２）は、それぞれ測定用赤外検出素子Ｂ０の抵抗値（Ｒ
０）の２分の１の値が選択されている。（Ｒ１＝Ｒ２＝
Ｒ０／２）
【００２０】図２は分光放射強度特性を示す図である。
図２において、先に説明したように、プランクの放射則
に基づいて波長の変化に応じて光源の放射強度が変化す
るので、破線で示した二酸化炭素濃度がゼロの時の測定
波長帯（中心約４．２５μｍ）の透過特性の最高点（測
定用赤外検出素子Ｂ０へ入射する光束）と、２つの参照
用波長帯（中心約４．０５μｍ、４．４５μｍ）の透過
特性の最高点（参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２へ入射す
る光束）に差が生じる。
図２において、先に説明したように、プランクの放射則
に基づいて波長の変化に応じて光源の放射強度が変化す
るので、破線で示した二酸化炭素濃度がゼロの時の測定
波長帯（中心約４．２５μｍ）の透過特性の最高点（測
定用赤外検出素子Ｂ０へ入射する光束）と、２つの参照
用波長帯（中心約４．０５μｍ、４．４５μｍ）の透過
特性の最高点（参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２へ入射す
る光束）に差が生じる。
【００２１】そして、破線の最高点、即ち測定波長４．
２５μｍ（λ０）における二酸化炭素濃度がゼロの時の
透過特性の最高点（測定用赤外検出素子Ｂ０へ入射する
光束）をＰ０とし、２つの参照波長（４．０５μｍ、
４．２５μｍ）における二酸化炭素濃度がゼロの時の透
過特性の最高点（参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２へ入射
する光束）をそれぞれＰ１，Ｐ２とした場合に、以下の
式（１）で近似することができる。 Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２ （１）
２５μｍ（λ０）における二酸化炭素濃度がゼロの時の
透過特性の最高点（測定用赤外検出素子Ｂ０へ入射する
光束）をＰ０とし、２つの参照波長（４．０５μｍ、
４．２５μｍ）における二酸化炭素濃度がゼロの時の透
過特性の最高点（参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２へ入射
する光束）をそれぞれＰ１，Ｐ２とした場合に、以下の
式（１）で近似することができる。 Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２ （１）
【００２２】そして、単位光束あたりの抵抗変化率をη
とした場合、光束Ｐ１，Ｐ２が参照用赤外検出素子Ｂ
１，Ｂ２にそれぞれ入射した時の抵抗値Ｒ１，Ｒ２はそ
れぞれ以下の式（２）、（３）で示される。 Ｒ１＝Ｒ０／２＋ηＰ１×Ｒ０／２ （２） Ｒ２＝Ｒ０／２＋ηＰ２×Ｒ０／２ （３）
とした場合、光束Ｐ１，Ｐ２が参照用赤外検出素子Ｂ
１，Ｂ２にそれぞれ入射した時の抵抗値Ｒ１，Ｒ２はそ
れぞれ以下の式（２）、（３）で示される。 Ｒ１＝Ｒ０／２＋ηＰ１×Ｒ０／２ （２） Ｒ２＝Ｒ０／２＋ηＰ２×Ｒ０／２ （３）
【００２３】従って、直列接続される参照用赤外検出素
子Ｂ１，Ｂ２の合成抵抗Ｒ１＋Ｒ２は式（１）、
（２）、（３）より、以下の式（４）で示される。 Ｒ１＋Ｒ２＝Ｒ＋ηＲ×（Ｐ１＋Ｐ２）／２ ＝Ｒ＋ηＲ×Ｐ０ （４）
子Ｂ１，Ｂ２の合成抵抗Ｒ１＋Ｒ２は式（１）、
（２）、（３）より、以下の式（４）で示される。 Ｒ１＋Ｒ２＝Ｒ＋ηＲ×（Ｐ１＋Ｐ２）／２ ＝Ｒ＋ηＲ×Ｐ０ （４）
【００２４】即ち、式（１）による近似を行い、Ｒ１＝
Ｒ２＝Ｒ０／２と設定することにより、式（４）に示さ
れているように直列接続された２つの参照用赤外検出素
子Ｂ１，Ｂ２には、二酸化炭素濃度がゼロの時に測定用
赤外検出素子に照射される光束Ｐ０と等しい光束が入射
される、とみなすことができる。言いかえれば、２つの
参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２の合成抵抗値は、光束Ｐ
０の赤外線が測定用赤外検出素子Ｂ０に入射した時の抵
抗値と等しくなる。
Ｒ２＝Ｒ０／２と設定することにより、式（４）に示さ
れているように直列接続された２つの参照用赤外検出素
子Ｂ１，Ｂ２には、二酸化炭素濃度がゼロの時に測定用
赤外検出素子に照射される光束Ｐ０と等しい光束が入射
される、とみなすことができる。言いかえれば、２つの
参照用赤外検出素子Ｂ１，Ｂ２の合成抵抗値は、光束Ｐ
０の赤外線が測定用赤外検出素子Ｂ０に入射した時の抵
抗値と等しくなる。
【００２５】従って、測定用赤外検出素子Ｂ０と遮光素
子ｂ２の接続点と、参照用赤外検出素子Ｂ１と遮光素子
ｂ１の接続点との間に電圧Ｖを印加した場合、ガス濃度
がゼロの場合にもブリッジ回路４の平衡が崩れることは
なく、測定用赤外検出素子Ｂ０と参照用赤外検出素子Ｂ
２の接続点と、遮光素子ｂ１と遮光素子ｂ２の接続点と
の間の不平衡電圧ΔＶはゼロとなる。
子ｂ２の接続点と、参照用赤外検出素子Ｂ１と遮光素子
ｂ１の接続点との間に電圧Ｖを印加した場合、ガス濃度
がゼロの場合にもブリッジ回路４の平衡が崩れることは
なく、測定用赤外検出素子Ｂ０と参照用赤外検出素子Ｂ
２の接続点と、遮光素子ｂ１と遮光素子ｂ２の接続点と
の間の不平衡電圧ΔＶはゼロとなる。
【００２６】そして、二酸化炭素濃度がゼロでない場
合、測定用赤外検出素子Ｂ０に入射される赤外線の光量
はその濃度に応じて減衰し、参照用赤外検出素子Ｂ１，
Ｂ２に入射される赤外線の光量は変化しない。従って、
ブリッジ回路４の平衡が崩れ、測定用赤外検出素子Ｂ０
と参照用赤外検出素子Ｂ２の接続点と、遮光素子ｂ１と
遮光素子ｂ２の接続点との間に不平衡電圧ΔＶが発生
し、この不平衡電圧ΔＶがガスの濃度信号として検出さ
れる。
合、測定用赤外検出素子Ｂ０に入射される赤外線の光量
はその濃度に応じて減衰し、参照用赤外検出素子Ｂ１，
Ｂ２に入射される赤外線の光量は変化しない。従って、
ブリッジ回路４の平衡が崩れ、測定用赤外検出素子Ｂ０
と参照用赤外検出素子Ｂ２の接続点と、遮光素子ｂ１と
遮光素子ｂ２の接続点との間に不平衡電圧ΔＶが発生
し、この不平衡電圧ΔＶがガスの濃度信号として検出さ
れる。
【００２７】この場合、上述のようにガス濃度がゼロの
場合に不平衡電圧が発生しないため、正確なガス濃度測
定が可能となる。また、光源の温度が変化した場合に光
源の強度の傾きが変化しても、上述のような近似を行う
ことにより、演算によってその変化が測定に与える影響
を補償することができる。
場合に不平衡電圧が発生しないため、正確なガス濃度測
定が可能となる。また、光源の温度が変化した場合に光
源の強度の傾きが変化しても、上述のような近似を行う
ことにより、演算によってその変化が測定に与える影響
を補償することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２つの参照波長を用い、直列接続された２つの参照用赤
外検出素子をブリッジ回路に使用すると共に、ガス濃度
がゼロの時の光束が入射した時の測定用赤外検出素子の
抵抗値と等しくなるように、２つの参照波長及び２つの
参照用赤外検出素子の抵抗値を選択したので、ガス濃度
がゼロの時にブリッジ回路の平衡を保つことができ、ガ
ス濃度を正確に測定でき、温度変化による光源の波長分
布の変化を補正することができる。
２つの参照波長を用い、直列接続された２つの参照用赤
外検出素子をブリッジ回路に使用すると共に、ガス濃度
がゼロの時の光束が入射した時の測定用赤外検出素子の
抵抗値と等しくなるように、２つの参照波長及び２つの
参照用赤外検出素子の抵抗値を選択したので、ガス濃度
がゼロの時にブリッジ回路の平衡を保つことができ、ガ
ス濃度を正確に測定でき、温度変化による光源の波長分
布の変化を補正することができる。
【００２９】
【図１】本発明によるガス濃度測定装置の構成概略図で
ある。
ある。
【図２】分光放射強度特性を示す図である。
【図３】従来のガス濃度測定装置の構成概略図である。
【図４】分光放射強度特性を示す図である。
１ 光源
２ 波長選択フィルタ
４ ブリッジ回路
Ｂ０ 測定用赤外検出素子
Ｂ１，Ｂ２ 参照用赤外検出素子
ｒ１，ｒ２ 遮光素子
ΔＶ 不平衡電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定ガスに照射された赤外線をブリッ
ジ回路を構成する抵抗変化型の赤外検出素子に入射さ
せ、前記ブリッジ回路に発生する不平衡電圧を前記被測
定ガスの濃度信号として検出するガス濃度測定装置にお
いて、 前記ブリッジ回路は、 前記被測定ガスによる吸収がピークとなる測定波長（λ
０）の赤外線を受光する測定用赤外検出素子と、 前記被測定ガスにより吸収されない２つの参照波長（λ
１、λ２）の赤外線を受光して互いに直列接続される２
つの参照用赤外検出素子と、 遮光される２つの遮光素子、とからなることを特徴とす
るガス濃度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス濃度測定装置におい
て、 ２つの参照波長（λ１、λ２）は、λ１＝λ０−Ｃ、λ
２＝λ０＋Ｃ（Ｃ＝定数）となるように選択され、 ２つの参照用赤外検出素子の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）は、
前記測定用赤外検出素子の抵抗値（Ｒ０）に対して、Ｒ
１＝Ｒ２＝Ｒ０／２、となるように選択されることを特
徴とするガス濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001203109A JP2003014639A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | ガス濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001203109A JP2003014639A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | ガス濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014639A true JP2003014639A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19039801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001203109A Pending JP2003014639A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | ガス濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003014639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012524245A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-11 | ダンフォス・アイエックスエイ・エイ／エス | 帯域通過フィルタを用いて放射体の温度を測定するガス・センサ |
| JP2012524244A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-11 | ダンフォス・アイエックスエイ・エイ／エス | 帯域通過フィルタを用いたセンサ |
-
2001
- 2001-07-04 JP JP2001203109A patent/JP2003014639A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012524245A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-11 | ダンフォス・アイエックスエイ・エイ／エス | 帯域通過フィルタを用いて放射体の温度を測定するガス・センサ |
| JP2012524244A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-11 | ダンフォス・アイエックスエイ・エイ／エス | 帯域通過フィルタを用いたセンサ |
| KR101385903B1 (ko) | 2009-04-17 | 2014-04-15 | 단포스 아이엑스에이 에이/에스 | 대역 통과 필터를 이용하는 센서 |
| US9329121B2 (en) | 2009-04-17 | 2016-05-03 | Danfoss Ixa A/S | Sensor utilizing band pass filters |
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