JP2008058214A - ガス検出装置とガス検出装置の自己診断方法 - Google Patents
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Abstract
【構成】 センサ温度を高温側と低温側に周期的に変更し、高温側でメタンを低温側でCOを検出するガスセンサに対し、高温側の温度を中間温度へ低下させて空気中での抵抗値を測定する。空気中での、中間温度での抵抗値と高温側の抵抗値との比が小さいと、センサは高感度化している。
【効果】 ガスセンサの高感度化を自己診断できる。
【選択図】 図5
Description
この明細書では、抵抗値は文脈上不自然な場合を除き、ガスセンサの金属酸化物半導体の抵抗値を意味する。高温側の温度は、高温側最高温度と高温側の初期温度などのように高温側の温度をさらに区分して考えるのではなく、高温側での平均的な温度を意味し、高温側で温度がほぼ安定した後、低温側に移行して温度が実質的に低下し始めるまでの適宜の時点の温度を意味する。この点は低温側の温度についても同様である。
高感度化は、ガスに対する抵抗値の比が増すことではなく、抵抗値が低下し誤報のおそれがあることを意味する。
高温側の温度を第1温度と第2温度の中間の第3温度に変化させて、ガスセンサを第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間で温度変化させると共に、第3温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度でのガスセンサの抵抗値との比が所定値以下の際に、ガスセンサが高感度化しているものと診断するための自己診断手段を設けたことを特徴とする。
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第3温度での抵抗値の比と、第5温度での抵抗値と第3温度での抵抗値の比が共に大きいことを、ガスセンサがやや高感度化していることの指標として、高感度化の程度を診断する。
また好ましくは、ガスセンサを第3温度と低温側の温度との間で温度変化させる際の低温側の温度が、第2温度である。
好ましくは、前記自己診断手段を、第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間でガスセンサ温度を変化させた際の抵抗値の振幅が小さいことを、高感度化の指標として用いる。
好ましくは、前記自己診断手段を、第5温度と第5温度よりも低い低温側の温度との間でガスセンサ温度を変化させた際の抵抗値の振幅が小さいことを、高感度化の指標として用いる。
高温側の温度を第1温度と第2温度の中間の第3温度に変化させて、ガスセンサを第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間で温度変化させると共に、第3温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度でのガスセンサの抵抗値との比が所定値以下の際に、ガスセンサが高感度化しているものと診断することを特徴とする。
好ましくは、前記比が所定値以下の際に、高温側の温度を第3温度と第1温度との間の第4温度と、第3温度と第2温度との間の第5温度とに変化させて、第4温度と低温側の温度との間、及び第5温度と低温側の温度との間で温度変化させ、
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比と、第5温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比が共に小さいことを、ガスセンサが大きく高感度化していることの指標とし、
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第3温度での抵抗値の比と、第5温度での抵抗値と第3温度での抵抗値の比が共に大きいことを、ガスセンサがやや高感度化していることの指標として、高感度化の程度を診断する。
第1の温度は例えば400〜550℃、第2の温度は例えば100℃〜室温、第3の温度は例えば250〜350℃、第4の温度は第1の温度と第3の温度の中間で、例えばこれらの平均温度±50℃、第5の温度は第2の温度と第3の温度の中間で、例えばこれらの平均温度±50℃である。
また第4温度や第5温度の抵抗値が第1温度での抵抗値に比べて低いのは高感度化が進行していることの指標で、第4温度や第5温度での抵抗値が第3温度での抵抗値に比べて高いのは高感度化が初期段階にあることの指標である。そこで第4温度や第5温度の抵抗値から、高感度化の程度を診断できる。
第3温度を含む温度周期での低温側温度や、第4温度や第5温度を含む温度周期での低温側温度は、第2温度とは別の温度でも良いが、低温側の温度を第2温度に統一すると、ヒータ制御が簡単である。
第3温度とより低い温度との間の抵抗値の振幅、あるいは第5温度とより低い温度との間の抵抗値の振幅は高感度化の指標で、振幅(抵抗値の比)が小さいと高感度しており、振幅が大きいと高感度化していない。そこで振幅の値から、高感度化の有無をより確実に診断できる。
4 感ガス体
6 フィルタ
8 ヒータ電極
10 中心電極
12 ガス検出装置
14 電源
16,18 トランジスタスイッチ
20 サーミスタ
22,24 抵抗
26 マイクロコンピュータ
28 ブザー
29〜31 LED
32 フォトカプラー
34 EEPROM
36 ヒータ制御
38 サンプリング部
40 ADコンバータ
42 自己診断
44 メタン検出
46 CO検出
48 入出力
50 EEPROMドライブ
Claims (7)
- ガス検出用の金属酸化物半導体とヒータとを備えたガスセンサを、高温側の第1温度と低温側の第2温度とに交互に周期的に温度変化させ、高温側で可燃性ガスを低温側でCOを検出するようにしたガス検出装置において、
高温側の温度を第1温度と第2温度の中間の第3温度に変化させて、ガスセンサを第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間で温度変化させると共に、第3温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度でのガスセンサの抵抗値との比が所定値以下の際に、ガスセンサが高感度化しているものと診断するための自己診断手段を設けたことを特徴とする、ガス検出装置。 - 前記自己診断手段を、前記比が所定値以下の際に、高温側の温度を第3温度と第1温度との間の第4温度と、第3温度と第2温度との間の第5温度とに変化させて、第4温度と低温側の温度との間、及び第5温度と低温側の温度との間で温度変化させ、 第4温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比と、第5温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比が共に小さいことを、ガスセンサが大きく高感度化していることの指標とし、
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第3温度での抵抗値の比と、第5温度での抵抗値と第3温度での抵抗値の比が共に大きいことを、ガスセンサがやや高感度化していることの指標として、高感度化の程度を診断するようにしたことを特徴とする、請求項1のガス検出装置。 - ガスセンサを第3温度と低温側の温度との間で温度変化させる際の低温側の温度が、第2温度であることを特徴とする、請求項1のガス検出装置。
- 前記自己診断手段を、第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間でガスセンサ温度を変化させた際の抵抗値の振幅が小さいことを、高感度化の指標として用いるようにしたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかのガス検出装置。
- 前記自己診断手段を、第5温度と第5温度よりも低い低温側の温度との間でガスセンサ温度を変化させた際の抵抗値の振幅が小さいことを、高感度化の指標として用いるようにしたことを特徴とする、請求項2のガス検出装置。
- ガス検出用の金属酸化物半導体とヒータとを備えたガスセンサを、高温側の第1温度と低温側の第2温度とに交互に周期的に温度変化させ、高温側で可燃性ガスを低温側でCOを検出するようにしたガス検出装置の自己診断方法において、
高温側の温度を第1温度と第2温度の中間の第3温度に変化させて、ガスセンサを第3温度と第3温度よりも低い低温側の温度との間で温度変化させると共に、第3温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度でのガスセンサの抵抗値との比が所定値以下の際に、ガスセンサが高感度化しているものと診断することを特徴とする、ガス検出装置の自己診断方法。 - 前記比が所定値以下の際に、高温側の温度を第3温度と第1温度との間の第4温度と、第3温度と第2温度との間の第5温度とに変化させて、第4温度と低温側の温度との間、及び第5温度と低温側の温度との間で温度変化させ、
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比と、第5温度でのガスセンサの抵抗値と第1温度での抵抗値の比が共に小さいことを、ガスセンサが大きく高感度化していることの指標とし、
第4温度でのガスセンサの抵抗値と第3温度での抵抗値の比と、第5温度での抵抗値と第3温度での抵抗値の比が共に大きいことを、ガスセンサがやや高感度化していることの指標として、高感度化の程度を診断することを特徴とする、請求項6のガス検出装置の自己診断方法。
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