JP2017032310A - Method for adjusting light source drive condition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源の駆動条件調整方法に関し、より詳細には、ガス濃度測定装置を構成する光源の駆動条件調整方法に関する。 The present invention relates to a light source driving condition adjusting method, and more particularly to a light source driving condition adjusting method constituting a gas concentration measuring apparatus.
従来から大気中の測定対象ガスの濃度測定を行うガス濃度測定装置として、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非分散赤外吸収型（Ｎｏｎ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）ガス濃度測定装置が知られている。この原理を用いたガス濃度測定装置としては、例えば、測定対象ガスが吸収特性を持つ波長に限定した赤外線を透過するフィルタ（透過部材）と赤外線センサを組み合わせ、赤外線の吸収量を測定することによってガスの濃度を測定するようにしたものが挙げられる。 Conventionally, as a gas concentration measurement device that measures the concentration of the gas to be measured in the atmosphere, the gas concentration is measured by detecting the amount of absorption using the fact that the wavelength of infrared rays that are absorbed depends on the type of gas Non-dispersive Infrared gas concentration measuring devices are known. As a gas concentration measurement device using this principle, for example, by combining a filter (transmission member) that transmits infrared light limited to a wavelength with which the measurement target gas has absorption characteristics and an infrared sensor, the amount of infrared absorption is measured. The gas concentration can be measured.
また、この原理の応用を用いたガス濃度測定装置として、例えば、特許文献１に記載のものは、測定対象ガスによる赤外線の吸収が生じない波長域の赤外線を選択的に透過する参照用フィルタと、測定対象ガスによる赤外線の吸収が生じる波長域の赤外線を選択的に透過する測定用フィルタをそれぞれ配置した赤外線検出素子を複数配置し、それぞれの赤外線検出素子からの出力信号に基づいて測定対象ガスの検出や濃度測定をしており、検出精度や出力の安定性を向上させた炭酸ガス濃度測定装置及び炭酸ガス検出方法である。
以下、これらも含めて、ガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法ともいう。その動作原理は、波長による吸収度合いの差異を、炭酸ガス検出に応用したものである。光源であるセラミックヒータから放射された赤外線において、波長４．３μｍ付近の赤外線は、気体容器内の炭酸ガスにより吸収されて、その放射強度が低下する。一方、波長３．９μｍの赤外線は、炭酸ガスによる吸収はなく、その放射強度が低下することはない。
In addition, as a gas concentration measuring device using the application of this principle, for example, the one described in Patent Document 1 is a reference filter that selectively transmits infrared light in a wavelength range in which infrared absorption by the measurement target gas does not occur. , A plurality of infrared detection elements each having a measurement filter that selectively transmits infrared light in a wavelength range in which infrared absorption by the measurement target gas occurs, and the measurement target gas based on an output signal from each infrared detection element Are a carbon dioxide concentration measuring device and a carbon dioxide detection method that improve detection accuracy and output stability.
In the following, these are also referred to as a gas concentration measuring device and a gas concentration measuring method. The principle of operation is that the difference in the degree of absorption depending on the wavelength is applied to carbon dioxide gas detection. In the infrared rays emitted from the ceramic heater as the light source, the infrared rays having a wavelength of about 4.3 μm are absorbed by the carbon dioxide gas in the gas container, and the radiation intensity is reduced. On the other hand, infrared rays having a wavelength of 3.9 μm are not absorbed by carbon dioxide gas, and their radiation intensity does not decrease.
そして、ガス測定装置の気体容器内を通過した異なる波長を含む赤外線から、波長４．３μｍと波長３．９μｍとの２波を、２波それぞれに対応した通過帯域を有する２種類の光学フィルタで濾波選別する。これら波長の異なる赤外線それぞれの放射強度に基づいて、気体容器内の炭酸ガスの濃度が算出される。セラミックヒータの放射強度分布は、炭酸ガスの赤外線吸収スペクトルを含み、２μｍ〜５０μｍの波長領域でブロードであるため、炭酸ガスの赤外線吸収スペクトル付近の波長領域で十分な放射強度を有する。したがって、光源にセラミックヒータを用いたガス測定装置の検出精度及び出力の安定性は向上する。 Then, from the infrared rays including different wavelengths that have passed through the gas container of the gas measuring device, two waves with a wavelength of 4.3 μm and a wavelength of 3.9 μm are two types of optical filters having passbands corresponding to the two waves respectively. Filter selection. Based on the radiation intensity of each of the infrared rays having different wavelengths, the concentration of carbon dioxide in the gas container is calculated. The radiation intensity distribution of the ceramic heater includes the infrared absorption spectrum of carbon dioxide gas and is broad in the wavelength region of 2 μm to 50 μm, and therefore has sufficient radiation intensity in the wavelength region near the infrared absorption spectrum of carbon dioxide gas. Therefore, the detection accuracy and output stability of the gas measuring device using a ceramic heater as the light source are improved.
非分散赤外線吸収ガス濃度測定装置は、使用する電源電圧および電流の制限などから、光源の両端の電圧や光源を流れる電流を所定の範囲に収めなければならず、標準の駆動条件でこれらが所定の範囲に収まっていない場合、駆動条件の調整が必要である。しかし、最適な光源の駆動条件を精度良く一度で導出することは難しく、調整には長い時間がかかっていた。さらに、光源の駆動中に光源両端の電圧や光源を流れる電流が飽和した場合、最適な駆動条件の推定はより困難であった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光源の最適な駆動条件を短時間で導出する光源の駆動条件調整方法を提供することにある。
The non-dispersive infrared absorbing gas concentration measuring device must keep the voltage at both ends of the light source and the current flowing through the light source within a predetermined range due to limitations on the power supply voltage and current to be used. If it is not within the range, it is necessary to adjust the driving conditions. However, it is difficult to accurately derive the optimum light source driving condition at a time, and adjustment takes a long time. Furthermore, when the voltage across the light source and the current flowing through the light source are saturated during driving of the light source, it is more difficult to estimate the optimal driving condition.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a driving condition adjustment method for a light source that derives an optimum driving condition for the light source in a short time.
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明の第１の様態は、定電流駆動する光源の駆動条件調整方法において、あらかじめ設定した駆動電流である初期駆動電流及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源の両端の電圧である光源電圧を測定する第２のステップと、前記光源電圧に応じて、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電流及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、を有する光源の駆動条件調整方法である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following invention, and have completed the present invention.
According to a first aspect of the present invention, in the method for adjusting a driving condition of a light source driven at a constant current, the first light source is driven with an initial driving current that is a preset driving current and an initial driving time that is a preset driving time. A second step of measuring a light source voltage that is a voltage across the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source, and an adjustment procedure set in advance according to the light source voltage. And a third step of resetting the driving current and the driving time.
本発明第２の様態は、定電圧駆動する光源の駆動条件調整方法において、あらかじめ設定した駆動電圧である初期駆動電圧及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップと、前記光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電圧及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、を有する光源の駆動条件調整方法である。
本発明第３の様態は、定電力駆動する光源の駆動条件調整方法において、あらかじめ設定した駆動電力である初期駆動電力及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源の両端の電圧である光源電圧及び該光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップと、前記光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電力及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、を有する光源の駆動条件調整方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the driving condition adjustment method for a light source driven at a constant voltage, the first light source is driven with an initial driving voltage that is a preset driving voltage and an initial driving time that is a preset driving time. A second step of measuring a light source current that is a current flowing through the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source, and a preset adjustment when the light source current is out of a predetermined range And a third step of resetting the drive voltage and the drive time based on a procedure.
According to a third aspect of the present invention, in the method for adjusting a driving condition of a light source driven at a constant power, the first light source is driven with an initial driving power that is a preset driving power and an initial driving time that is a preset driving time. A second step of measuring a light source voltage that is a voltage across the light source and a light source current that is a current flowing through the light source when an arbitrary set time has elapsed after driving the light source; and And a third step of resetting the driving power and the driving time based on an adjustment procedure set in advance when the driving power is outside the above range.
本発明の光源の駆動条件調整方法によれば、短時間で光源の最適な駆動条件を導出することが可能となる。 According to the light source driving condition adjusting method of the present invention, it is possible to derive the optimum light source driving condition in a short time.
以下、本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という）について説明する。なお、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
［実施形態１］
図１は、本発明に係る光源の駆動条件調整方法の実施形態１を説明するためのフローチャートを示す図である。
本実施形態１の光源の駆動条件調整方法は、定電流駆動する光源の駆動条件調整方法に適用され、あらかじめ設定した駆動電流である初期駆動電流及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で光源を駆動する第１のステップ（Ｓ１１）と、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源の両端の電圧である光源電圧を測定する第２のステップ（Ｓ１２）と、光源電圧に応じて、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定する第３のステップ（Ｓ１３）と、を有する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a flowchart for explaining the first embodiment of the light source driving condition adjusting method according to the present invention.
The light source driving condition adjusting method according to the first embodiment is applied to a light source driving condition adjusting method for constant current driving, and the light source has an initial driving current that is a preset driving current and an initial driving time that is a preset driving time. A first step (S11) for driving the light source, a second step (S12) for measuring a light source voltage that is a voltage at both ends of the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source, and depending on the light source voltage And a third step (S13) for resetting the drive current and the drive time based on the preset adjustment procedure.
本実施形態１の光源の駆動条件調整方法は、あらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で光源を駆動する第１のステップと、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源の両端の電圧である光源電圧を測定する第２のステップと、光源電圧に応じて、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定する第３のステップと、を有することにより、短時間で最適な駆動条件を導出できるという効果を奏する。
ここで定電流駆動とは、設定した駆動時間中は常に設定した駆動電流が光源に流れる駆動方法を意味し、またここで任意の設定時間とは、例えば、ガス濃度測定装置内の赤外線検出素子の出力をサンプリングするための最適な時間として使用者が適宜決定することができる。
The light source driving condition adjusting method according to the first embodiment includes a first step of driving a light source with an initial driving time that is a driving time set in advance, and an arbitrary set time elapses after driving the light source. A second step of measuring the light source voltage, which is a voltage, and a third step of resetting the drive current and the drive time based on the adjustment procedure set in advance according to the light source voltage. It is possible to derive an optimum driving condition.
Here, the constant current drive means a drive method in which a set drive current always flows to the light source during the set drive time, and the arbitrary set time here is, for example, an infrared detecting element in the gas concentration measuring device. The user can appropriately determine the optimum time for sampling the output.
また、調整を行うか否かは、例えば、基準値を設け、その基準値と光源電圧を比較して判定を行っても良い。基準値は使用する光源の温度特性や光源を駆動する回路の電源電圧等を考慮して適宜決定することができる。
またここで、あらかじめ設定した調整手順とは、例えば、光源電圧に対して最適な駆動条件が一意に決まるような表を用意し、その表に基づいて新たな駆動時間と駆動電流を決めるような手順が考えられるがこれに限定されるものではない。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第３のステップは、光源電圧と所定範囲内外の境界である第１の閾値電圧とを比較し、比較結果に応じて調整手順を実行するか否かを決定するものであっても良い。
Whether or not to perform the adjustment may be determined by, for example, providing a reference value and comparing the reference value with the light source voltage. The reference value can be appropriately determined in consideration of the temperature characteristics of the light source to be used, the power supply voltage of the circuit that drives the light source, and the like.
Here, the adjustment procedure set in advance is, for example, a table in which the optimum drive condition for the light source voltage is uniquely determined, and a new drive time and drive current are determined based on the table. A procedure is conceivable, but not limited to this.
In the driving condition adjustment method according to the first embodiment, the third step compares the light source voltage with the first threshold voltage that is a boundary within and outside the predetermined range, and executes an adjustment procedure according to the comparison result. It may be determined whether or not.
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源電圧と第１の閾値電圧とに基づいて、駆動電流及び駆動時間を再設定するため、短時間で最適な駆動条件を導出できるという効果を奏する。
ここで第１の閾値電圧は、例えば、電源電圧や光源電圧の温度特性等に基づく光源電圧の正常動作範囲の上限あるいは下限として決めることができる。
また、調整手順を実行するか否かの決定は、例えば、光源電圧が第１の閾値電圧を超えた場合に再設定するようにしてもよい。ここで、光源電圧が第１の閾値電圧を超えたか否かの判定は、例えば、一般的なコンパレータ回路を用いることで、その出力から判定することが可能である。また例えば、光源電圧が第１の閾値電圧を下回った場合に再設定するようにしてもよい。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源電圧と、図１のような、駆動電流及び駆動時間に対する基準光源の電圧である基準光源電圧の変化情報と、に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure resets the drive current and the drive time based on the light source voltage and the first threshold voltage, so that the optimum drive condition can be derived in a short time. There is an effect.
Here, the first threshold voltage can be determined, for example, as the upper limit or lower limit of the normal operating range of the light source voltage based on the power supply voltage, the temperature characteristics of the light source voltage, and the like.
The determination as to whether or not to execute the adjustment procedure may be reset when the light source voltage exceeds the first threshold voltage, for example. Here, whether or not the light source voltage has exceeded the first threshold voltage can be determined from the output by using, for example, a general comparator circuit. Further, for example, the light source voltage may be reset when it falls below the first threshold voltage.
In the driving condition adjusting method according to the first embodiment, the adjustment procedure is based on the light source voltage and the change information of the reference light source voltage that is the voltage of the reference light source with respect to the driving current and the driving time as shown in FIG. The drive current and drive time may be reset.
図４は、本発明に係る光源の駆動条件調整方法の実施形態１を説明するための、時間と光源電圧との関係を示す図である。
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、基準光源の実測データに基づいて、新たな駆動電流および駆動時間を決定するため、精度良く最適条件を導出できるという効果を奏する。
ここで基準光源とは、例えば、光源と近い特性を示す代表的な光源を意味する。
またここで変化情報とは、上述の基準光源に対して様々な駆動電流で駆動させた場合の基準光源電圧の変化のデータ、及び、様々な駆動時間で駆動させた場合の基準光源電圧の変化のデータを意味する。またこの変化情報は、上述の基準光源を複数個用意し、それら複数の光源から得られる変化情報に基づいて得られるものであってもよい。これにより、個体差の影響を減らし、最適な駆動条件をより短時間で導出することが可能となる。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、第１の閾値電圧に対する前記光源電圧の比に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between time and light source voltage for explaining the first embodiment of the light source driving condition adjusting method according to the present invention.
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure determines a new drive current and drive time based on the actual measurement data of the reference light source, so that the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the reference light source means, for example, a typical light source exhibiting characteristics close to those of the light source.
Here, the change information is data on changes in the reference light source voltage when the above-described reference light source is driven with various drive currents, and changes in the reference light source voltage when driven with various drive times. Means the data. The change information may be obtained based on change information obtained from a plurality of the above-described reference light sources. As a result, it is possible to reduce the influence of individual differences and derive the optimum driving conditions in a shorter time.
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure may reset the drive current and the drive time based on the ratio of the light source voltage to the first threshold voltage.
実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、閾値電圧に対する光源電圧の比に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定するため、精度良く最適条件を導出できるという効果を奏する。
ここで第１の閾値電圧に対する光源電圧の比に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定する方法としては、第１の閾値電圧に対する光源電圧の比から、最適な駆動条件が求まる表を用意し、その表に基づいて新たな駆動条件を決めるような方法を用いることができる。例えば、第１の閾値電圧に対する光源電圧の比が１．５である場合に、現状の駆動条件に対し光源電圧が１／１．５となるような駆動電流及び駆動時間を変化情報から求め、それらの条件を新たな駆動電流及び駆動時間として再設定することが可能である。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電圧が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧を推定し、推定した光源電圧に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure resets the drive current and the drive time based on the ratio of the light source voltage to the threshold voltage, so that the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, as a method of resetting the driving current and the driving time based on the ratio of the light source voltage to the first threshold voltage, a table for obtaining the optimum driving condition from the ratio of the light source voltage to the first threshold voltage is prepared. A method of determining new driving conditions based on the table can be used. For example, when the ratio of the light source voltage to the first threshold voltage is 1.5, a driving current and a driving time such that the light source voltage is 1 / 1.5 with respect to the current driving condition are obtained from the change information, These conditions can be reset as a new drive current and drive time.
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure is as follows: when the light source voltage is saturated before the set time elapses after the light source is driven, the light source when the set time elapses based on the change information. The voltage may be estimated, and the drive current and the drive time may be reset based on the estimated light source voltage.
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電圧が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧を推定し、推定した光源電圧に基づいて駆動電流及び駆動時間を再設定するため、精度良く最適条件を導出できるという効果を奏する。
ここで光源電圧が飽和した状態とは、電源電圧から求められる光源電圧上限値に光源電圧が達している状態を意味する。飽和しているか否かの判定は、例えば、光源電圧上限値から測定誤差などのマージンを差し引いた基準値を用意し、その基準値と光源電圧との比較から判定することが可能である。
In the drive condition adjustment method according to the first embodiment, the adjustment procedure is to adjust the light source voltage when the set time elapses based on the change information when the light source voltage is saturated before the set time elapses after driving the light source. Since the driving current and the driving time are reset based on the estimated light source voltage, the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the state where the light source voltage is saturated means a state where the light source voltage has reached the upper limit value of the light source voltage obtained from the power supply voltage. The determination of whether or not it is saturated can be made, for example, by preparing a reference value obtained by subtracting a margin such as a measurement error from the light source voltage upper limit value and comparing the reference value with the light source voltage.
また、基準光源電圧の変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧を推定する方法の一例としては、例えば、設定時間経過後の基準光源電圧と光源電圧が飽和していない時間の基準光源電圧の比を表す係数を求め、飽和していない時間の光源電圧にその係数を掛け合わせる方法を用いることができる。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第２のステップは、光源電圧を複数回測定し、第３のステップは、複数回測定した光源電圧に基づいて光源電圧が飽和しているか否かを判定するものであっても良い。
In addition, as an example of a method for estimating the light source voltage when the set time elapses based on the change information of the reference light source voltage, for example, the reference light source voltage after the set time elapses and the reference light source voltage when the light source voltage is not saturated It is possible to use a method in which a coefficient representing the ratio is obtained and the coefficient is multiplied by the light source voltage of the time not saturated.
In the driving condition adjusting method according to the first embodiment, the second step measures the light source voltage a plurality of times, and the third step determines whether the light source voltage is saturated based on the light source voltage measured a plurality of times. You may determine whether or not.
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第２のステップは、光源電圧を複数回測定し、第３のステップは、複数回測定した光源電圧に基づいて光源電圧が飽和しているか否かを判定するため、精度よくどの時間から飽和していたかを推定することができるという効果を奏する。
ここで複数回測定した光源電圧に基づいて光源電圧が飽和しているか否かを判定する方法の一例としては、例えば、上述した光源電圧上限値に測定誤差などのマージンを持たせた基準値を用意し、その基準値と複数ある光源電圧それぞれとを比較し判断する方法を用いることができる。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第３のステップは、複数回測定した光源電圧のいずれが、飽和したか判断するための基準値である第２の閾値電圧を超えた場合に、光源電圧が飽和していると判定するものであっても良い。
In the driving condition adjusting method according to the first embodiment, the second step measures the light source voltage a plurality of times, and the third step determines whether the light source voltage is saturated based on the light source voltage measured a plurality of times. Therefore, there is an effect that it is possible to accurately estimate from which time it was saturated.
Here, as an example of a method for determining whether the light source voltage is saturated based on the light source voltage measured a plurality of times, for example, a reference value obtained by adding a margin such as a measurement error to the above-described light source voltage upper limit value is used. A method of preparing and comparing the reference value and each of the plurality of light source voltages can be used.
In the driving condition adjustment method according to the first embodiment, the third step is when the second threshold voltage that is a reference value for determining which of the light source voltages measured a plurality of times is saturated is exceeded. Alternatively, it may be determined that the light source voltage is saturated.
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第３のステップは、複数回測定した光源電圧のいずれが、第２の閾値電圧を超えた場合に、光源電圧が飽和していると判定するものであるため、精度よくどの時間から飽和していたかを推定することができるという効果を奏する。
ここで第２の閾値は、例えば、上述の光源電圧上限値から測定誤差などのマージンを差し引いた値を用いることができる。
また、本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第３のステップは、光源電圧が飽和していると判定した場合に、飽和していないと判定した光源電圧に、変化情報から算出した補正係数を掛けることで設定時間経過時の光源電圧を推定するものであっても良い。
In the driving condition adjusting method according to the first embodiment, the third step is to determine that the light source voltage is saturated when any of the light source voltages measured a plurality of times exceeds the second threshold voltage. Therefore, there is an effect that it is possible to accurately estimate from which time it was saturated.
Here, for example, a value obtained by subtracting a margin such as a measurement error from the above-described light source voltage upper limit value can be used as the second threshold value.
Further, in the driving condition adjustment method according to the first embodiment, when the third step determines that the light source voltage is saturated, the correction calculated from the change information to the light source voltage determined to be not saturated. The light source voltage when the set time has elapsed may be estimated by multiplying by a coefficient.
本実施形態１に係わる駆動条件調整方法において、第３のステップは、光源電圧が飽和していると判定した場合に、飽和していないと判定した光源電圧に、変化情報から算出した補正係数を掛けることで設定時間経過時の光源電圧を推定するため、精度よく光源電圧を推定することができるという効果を奏する。
ここで基準光源電圧の変化情報から補正係数を求める方法の一例としては、例えば、設定時間経過後の基準光源電圧と光源電圧が飽和していない時間の基準光源電圧の比を表す係数を変化情報の表から求め、飽和していない時間の光源電圧にその係数を掛け合わせるような方法を用いることができる。
In the driving condition adjustment method according to the first embodiment, when the third step determines that the light source voltage is saturated, the correction coefficient calculated from the change information is applied to the light source voltage determined to be not saturated. By multiplying, the light source voltage when the set time has elapsed is estimated, so that the light source voltage can be estimated with high accuracy.
Here, as an example of a method for obtaining the correction coefficient from the change information of the reference light source voltage, for example, a coefficient indicating the ratio of the reference light source voltage after the set time has elapsed and the reference light source voltage when the light source voltage is not saturated is changed information. The method of multiplying the coefficient by the light source voltage during the time when it is not saturated can be used.
［実施形態２］
図２は、本発明に係る光源の駆動条件調整方法の実施形態２を説明するためのフローチャートを示す図である。
本実施形態２の光源の駆動条件調整方法は、定電圧駆動する光源の駆動条件調整方法に適用され、あらかじめ設定した駆動電圧である初期駆動電圧及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップ（Ｓ２１）と、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップ（Ｓ２２）と、光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電圧及び駆動時間を再設定する第３のステップ（Ｓ２３）と、を有する。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a flowchart for explaining the second embodiment of the light source driving condition adjusting method according to the present invention.
The light source driving condition adjusting method according to the second embodiment is applied to the light source driving condition adjusting method for constant voltage driving, and the initial driving voltage is a preset driving voltage and the initial driving time is a preset driving time. A first step (S21) for driving the light source, a second step (S22) for measuring a light source current, which is a current flowing through the light source when an arbitrary set time has elapsed since the driving of the light source, And a third step (S23) for resetting the drive voltage and drive time based on a preset adjustment procedure when out of the range.
本実施形態２の光源の駆動条件調整方法は、あらかじめ設定した駆動電圧である初期駆動電圧及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で光源を駆動する第１のステップと、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源の両端の電流である光源電流を測定する第２のステップと、光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電圧及び駆動時間を再設定する第３のステップと、を有することにより、短時間で最適な駆動条件を導出できるという効果を奏する。
ここで定電圧駆動とは、設定した駆動時間中は常に設定した駆動電圧が光源に印加される駆動方法を意味し、またここで任意の設定時間とは、例えば、ガス濃度測定装置内の赤外線検出素子の出力をサンプリングするための最適な時間として使用者が適宜決定することができる。
The light source driving condition adjusting method according to the second embodiment includes a first step of driving a light source at an initial driving voltage that is a preset driving voltage and an initial driving time that is a preset driving time, and driving the light source. The second step of measuring the light source current that is the current at both ends of the light source when an arbitrary set time elapses, and when the light source current is out of the predetermined range, the drive voltage and the drive time are set based on a preset adjustment procedure. By having the third step of resetting, there is an effect that an optimum driving condition can be derived in a short time.
Here, the constant voltage drive means a drive method in which a set drive voltage is always applied to the light source during the set drive time, and the arbitrary set time is, for example, an infrared ray in the gas concentration measuring device. The user can appropriately determine the optimum time for sampling the output of the detection element.
また、調整を行うか否かは、基準値を設け、その基準値と光源電流を比較して判定を行っても良い。基準値は使用する光源の温度特性や光源を駆動する回路が出力できる最大電流等を考慮して適宜決定することができる。
またここで、あらかじめ設定した調整手順とは、例えば、光源電流に対して最適な駆動条件が一意に決まるような表を用意し、その表に基づいて新たな駆動時間と駆動電圧を決めるような手順が考えられるがこれに限定されるものではない。
また、本実施形態２に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源電流と、駆動電流及び駆動時間に対する基準光源の電流である基準光源電流の変化情報と、に基づいて駆動電圧及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
Whether or not to perform the adjustment may be determined by providing a reference value and comparing the reference value with the light source current. The reference value can be appropriately determined in consideration of the temperature characteristics of the light source used, the maximum current that can be output from the circuit that drives the light source, and the like.
Here, the adjustment procedure set in advance is, for example, a table in which the optimum driving condition for the light source current is uniquely determined, and a new driving time and driving voltage are determined based on the table. A procedure is conceivable, but not limited to this.
In the driving condition adjusting method according to the second embodiment, the adjustment procedure includes the driving voltage and the driving time based on the light source current and the change information of the reference light source current that is the current of the reference light source with respect to the driving current and the driving time. May be set again.
本実施形態２に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、基準光源の実測データに基づいて、新たな駆動電圧及び駆動時間を決定するため、精度良く最適条件を導出できるという効果を奏する。
ここで基準光源とは、例えば、光源と近い特性を示す代表的な光源を意味する。
またここで変化情報とは、上述の基準光源に対して様々な駆動電圧で駆動させた場合の基準光源電流の変化のデータ、及び、様々な駆動時間で駆動させた場合の基準光源電流の変化のデータを意味する。またこの変化情報は、上述の基準光源を複数個用意し、それら複数の光源から得られる変化情報に基づいて得られるものであってもよい。これにより、個体差の影響を減らし、最適な駆動条件をより短時間で導出することが可能となる。
また、本実施形態２に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電流が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電流を推定し、推定した光源電流に基づいて駆動電圧及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
In the driving condition adjusting method according to the second embodiment, the adjusting procedure determines the new driving voltage and driving time based on the actual measurement data of the reference light source, and therefore has an effect that the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the reference light source means, for example, a typical light source exhibiting characteristics close to those of the light source.
Here, the change information is data of changes in the reference light source current when the above-described reference light source is driven at various drive voltages, and changes in the reference light source current when driven at various drive times. Means the data. The change information may be obtained based on change information obtained from a plurality of the above-described reference light sources. As a result, it is possible to reduce the influence of individual differences and derive the optimum driving conditions in a shorter time.
In the driving condition adjustment method according to the second embodiment, the adjustment procedure is as follows: when the light source current is saturated before the set time elapses after the light source is driven, the light source when the set time elapses based on the change information. The current may be estimated, and the driving voltage and the driving time may be reset based on the estimated light source current.
本実施形態２に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電流が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電流を推定し、推定した光源電流に基づいて駆動電圧及び駆動時間を再設定するため、精度良く最適条件を導出できるとういう効果を奏する。
ここで、光源電流が飽和した状態とは、駆動する回路が出力できる最大電流値に光源電流が達している状態を意味する。飽和しているか否かの判定は、例えば、最大の電流値から測定誤差などのマージンを差し引いた基準値を用意し、その基準値と光源電圧との比較から判定することが可能である。
また、基準光源電流の変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電流を推定する方法の一例としては、例えば、設定時間経過後の基準光源電流と光源電流が飽和していない時間の基準光源電流の比を表す係数を求め、飽和していない時間の光源電流にその係数を掛け合わせる方法を用いることができる。
In the drive condition adjustment method according to the second embodiment, the adjustment procedure is to calculate the light source current when the set time has elapsed based on the change information when the light source current is saturated before the set time has elapsed after driving the light source. Since the driving voltage and the driving time are reset based on the estimated light source current, the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the state in which the light source current is saturated means a state in which the light source current has reached the maximum current value that can be output by the driving circuit. The determination of whether or not it is saturated can be made, for example, by preparing a reference value obtained by subtracting a margin such as a measurement error from the maximum current value and comparing the reference value with the light source voltage.
In addition, as an example of a method for estimating the light source current when the set time has elapsed based on the change information of the reference light source current, for example, the reference light source current after the set time has elapsed and the reference light source current at the time when the light source current is not saturated It is possible to use a method in which a coefficient representing the ratio is obtained and the coefficient is multiplied by the light source current of the time not saturated.
［実施形態３］
図３は、本発明に係る光源の駆動条件調整方法の実施形態３を説明するためのフローチャートを示す図である。
本実施形態３の光源の駆動条件調整方法は、定電力駆動する光源の駆動条件調整方法に適用され、あらかじめ設定した駆動電力である初期駆動電力及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップ（Ｓ３１）と、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源の両端の電圧である光源電圧及び光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップ（Ｓ３２）と、光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電力及び駆動時間を再設定する第３のステップ（Ｓ３３）と、を有する。
[Embodiment 3]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the third embodiment of the light source driving condition adjusting method according to the present invention.
The light source driving condition adjusting method according to the third embodiment is applied to the light source driving condition adjusting method for constant power driving, and the initial driving power is a preset driving power and the initial driving time is a preset driving time. A first step (S31) for driving the light source, and a second step for measuring a light source voltage that is a voltage at both ends of the light source and a light source current that is a current flowing through the light source when an arbitrary set time elapses after the light source is driven. (S32) and a third step (S33) for resetting the driving power and the driving time based on a preset adjustment procedure when the light source current is outside the predetermined range.
本実施形態３の光源の駆動条件調整方法は、あらかじめ設定した駆動電力である初期駆動電力及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で光源を駆動する第１のステップと、光源を駆動してから任意の設定時間経過時に光源の両端の電圧である光源電圧及び両端に流れる電流である光源電流を測定する第２のステップと、光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて駆動電力及び駆動時間を再設定する第３のステップと、を有することにより、短時間で最適な駆動条件を導出できるという効果を奏する。 The light source driving condition adjusting method according to the third embodiment includes a first step of driving a light source at an initial driving power that is a preset driving power and an initial driving time that is a preset driving time, and driving the light source. A second step of measuring a light source voltage that is a voltage across the light source and a light source current that is a current flowing across the light source when an arbitrary set time elapses, and an adjustment procedure that is set in advance when the light source current is outside a predetermined range By having the third step of resetting the driving power and the driving time based on the above, there is an effect that an optimum driving condition can be derived in a short time.
ここで定電圧駆動とは、設定した駆動時間中は常に設定した駆動電力が光源に投入される駆動方法を意味し、またここで任意の設定時間とは、例えば、ガス濃度測定装置内の赤外線検出素子の出力をサンプリングするための最適な時間として使用者が適宜決定することができる。
また、調整を行うか否かは、基準値を設け、その基準値と光源電圧や光源電流を比較して判定を行っても良い。基準値は使用する光源や光源を駆動する回路の電源電圧や回路が出力できる最大電流等を考慮して適宜決定することができる。
Here, the constant voltage driving means a driving method in which the set driving power is always input to the light source during the set driving time, and the arbitrary setting time is, for example, an infrared ray in the gas concentration measuring device. The user can appropriately determine the optimum time for sampling the output of the detection element.
Further, whether or not to perform the adjustment may be determined by providing a reference value and comparing the reference value with the light source voltage or the light source current. The reference value can be appropriately determined in consideration of the light source used, the power supply voltage of the circuit that drives the light source, the maximum current that can be output by the circuit, and the like.
またここで、あらかじめ設定した調整手順とは、例えば、光源電流および光源電圧に対して最適な駆動条件が一意に決まるような表を用意し、その表に基づいて新たな駆動時間と駆動電力を決めるような手順が考えられるがこれに限定されるものではない。
また、本実施形態３に駆動条件調整方法において、調整手順は、光源電圧及び光源電流と、駆動電力及び駆動時間に対する基準光源の電圧である基準光源電圧及び基準光源の電流である基準光源電流の変化情報と、に基づいて駆動電力及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
Here, the adjustment procedure set in advance is, for example, a table in which optimum driving conditions are uniquely determined for the light source current and the light source voltage, and a new driving time and driving power are calculated based on the table. A procedure that can be determined is conceivable, but is not limited thereto.
In the driving condition adjustment method according to the third embodiment, the adjustment procedure includes the light source voltage and the light source current, the reference light source voltage that is the voltage of the reference light source with respect to the driving power and the driving time, and the reference light source current that is the current of the reference light source. The driving power and the driving time may be reset based on the change information.
本実施形態３に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、基準光源の実測データに基づいて、新たな駆動電力及び駆動時間を決定するため、精度良く最適条件を導出できるという効果を奏する。
ここで基準光源とは、例えば、光源と近い特性を示す代表的な光源を意味する。またここで変化情報とは、上述の基準光源に対して様々な駆動電力で駆動させた場合の基準光源電圧や基準光源電流の変化のデータ、及び、様々な駆動時間で駆動させた場合の基準光源電圧や基準光源電流の変化のデータを意味する。またこの変化情報は、上述の基準光源を複数個用意し、それら複数の光源から得られる変化情報に基づいて得られるものであってもよい。これにより、個体差の影響を減らし、最適な駆動条件をより短時間で導出することが可能となる。
また、本実施形態３に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電圧または光源電流が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧または光源電流を推定し、推定した光源電圧または光源電流に基づいて駆動電力及び駆動時間を再設定するものであっても良い。
In the drive condition adjustment method according to the third embodiment, the adjustment procedure determines a new drive power and drive time based on the actual measurement data of the reference light source, so that the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the reference light source means, for example, a typical light source exhibiting characteristics close to those of the light source. Here, the change information is the reference light source voltage and reference light source current change data when the reference light source is driven with various driving powers, and the reference when the driving is performed with various driving times. It means data on changes in light source voltage and reference light source current. The change information may be obtained based on change information obtained from a plurality of the above-described reference light sources. As a result, it is possible to reduce the influence of individual differences and derive the optimum driving conditions in a shorter time.
In the driving condition adjustment method according to the third embodiment, the adjustment procedure is that the set time elapses based on the change information when the light source voltage or the light source current is saturated before the set time elapses after the light source is driven. The light source voltage or the light source current at the time may be estimated, and the driving power and the driving time may be reset based on the estimated light source voltage or light source current.
本実施形態３に係わる駆動条件調整方法において、調整手順は、光源を駆動してから設定時間経過前の間に光源電圧または光源電流が飽和した場合に、変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧または光源電流を推定し、推定した光源電圧または光源電流に基づいて駆動電力及び駆動時間を再設定するため、精度良く最適条件を導出できるとういう効果を奏する。
ここで、光源電圧が飽和した状態とは、電源電圧から求められる光源電圧上限値に光源電圧が達している状態を意味し、光源電流が飽和した状態とは、電源が出力できる最大の電流値に光源電流が達している状態を意味する。飽和しているか否かの判定は、例えば、光源電圧の上限値や最大の電流値から測定誤差などのマージンを差し引いた基準値を用意し、その基準値と光源電圧との比較から判定することが可能である。
また、基準光源電圧や基準光源電流の変化情報に基づいて設定時間経過時の光源電圧や光源電流を推定する方法の一例としては、例えば、設定時間経過後の基準光源電圧や基準光源電流と基準光源電圧や光源電流が飽和していない時間の基準光源電圧や基準光源電流の比を表す係数を求め、飽和していない時間の光源電圧や光源電流にその係数を掛け合わせる方法を用いることができる。
In the driving condition adjusting method according to the third embodiment, the adjustment procedure is as follows: when the light source voltage or the light source current is saturated before the set time elapses after the light source is driven, based on the change information. Since the light source voltage or the light source current is estimated and the driving power and the driving time are reset based on the estimated light source voltage or the light source current, the optimum condition can be derived with high accuracy.
Here, the state where the light source voltage is saturated means the state where the light source voltage has reached the upper limit value of the light source voltage obtained from the power source voltage, and the state where the light source current is saturated is the maximum current value that the power source can output. Means that the light source current has reached. To determine whether or not it is saturated, for example, prepare a reference value obtained by subtracting a margin such as a measurement error from the upper limit value or the maximum current value of the light source voltage, and determine by comparing the reference value with the light source voltage. Is possible.
Further, as an example of a method for estimating the light source voltage and the light source current when the set time elapses based on the change information of the reference light source voltage and the reference light source current, for example, the reference light source voltage and the reference light source current after the set time elapses and the reference A method can be used in which a coefficient representing the ratio of the reference light source voltage and the reference light source current when the light source voltage and the light source current are not saturated is obtained and the coefficient is multiplied by the light source voltage and the light source current when the light source voltage and the light source current are not saturated. .
なお、本願発明に係る光源の駆動条件調整方法において、初期駆動電流、初期駆動電圧、初期駆動電力及び初期駆動時間とは、最初に光源を駆動する際に設定されている設定値を意味するだけではなく、光源の駆動条件調整方法を複数回行うような場合には、前回行った駆動条件調整方法によって再設定された設定値を初期駆動電流、初期駆動電圧、初期駆動電力及び初期駆動時間とすることで、繰り返し本願発明に係る光源の駆動条件調整方法を実行することができる。
以下、本実施形態における各構成要件について説明する。各構成要件の具体例や技術的特徴は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で単独または組み合わせて適用可能である。
In the light source drive condition adjusting method according to the present invention, the initial drive current, the initial drive voltage, the initial drive power, and the initial drive time only mean set values that are set when the light source is first driven. Instead, when the drive condition adjustment method of the light source is performed a plurality of times, the setting values reset by the drive condition adjustment method performed last time are the initial drive current, initial drive voltage, initial drive power, and initial drive time. By doing so, the light source driving condition adjusting method according to the present invention can be repeatedly executed.
Hereinafter, each component in this embodiment is demonstrated. Specific examples and technical features of each constituent element can be applied alone or in combination without departing from the technical idea of the present invention.
（光源）
光を出力するものであれば特に制限されない。例えば、白熱電球やセラミックヒータ、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ヒーターやＬＥＤなどを用いることができる。
以下、本実施形態における実施例について説明する。
(light source)
There is no particular limitation as long as it outputs light. For example, an incandescent bulb, a ceramic heater, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) heater, an LED, or the like can be used.
Hereinafter, examples in the present embodiment will be described.
光源としてのタングステン光源、ＣＯ２による赤外線吸収のある４．２μｍ〜４．４μｍの波長帯を選択的に濾波選別する光学フィルタを搭載した測定用赤外線検出部としての量子型赤外線センサ「ＩＲ１０１１」（旭化成エレクトロニクス株式会社製）、ＣＯ２による赤外線吸収の無い３．７μｍ〜３．９μｍの波長帯を選択的に濾波選別する光学フィルタを搭載した参照用赤外線検出部としての量子型赤外線センサ「ＩＲ１０１１」（旭化成エレクトロニクス株式会社製）、演算部として記憶部と処理部を備えたＩＣを、リン青銅に金メッキを施したガスセル中に、配置した炭酸ガス濃度測定装置を準備した。 Quantum infrared sensor “IR1011” as an infrared detector for measurement equipped with a tungsten light source as a light source and an optical filter for selectively filtering a wavelength band of 4.2 μm to 4.4 μm where infrared rays are absorbed by CO 2 ( Asahi Kasei Electronics Co., Ltd.), Quantum infrared sensor “IR1011” as a reference infrared detector equipped with an optical filter that selectively filters the wavelength band of 3.7 μm to 3.9 μm without infrared absorption by CO 2 (Asahi Kasei Electronics Co., Ltd.), a carbon dioxide concentration measuring device was prepared in which an IC including a storage unit and a processing unit as a calculation unit was placed in a gas cell in which phosphor bronze was plated with gold.
次いで、炭酸ガス濃度測定装置中の光源を、初期の駆動条件である設定周期２ｓ、設定駆動時間３５０ｍｓ、設定駆動電流５５ｍＡで駆動させ、光源電圧を１０ｍｓ毎に取得した。ここで設定周期とは光源がＯＮ、ＯＦＦを繰り返す際のその繰り返しの周期を意味する。
図５は、炭酸ガス濃度測定装置中の光源を初期の駆動条件で駆動させた場合の取得データを示す図である。図５より、２２０ｍｓ以降で光源電圧が第１の閾値電圧３．６Ｖを超えており、２５０ｍｓ以降で飽和しているかの判断基準である第２の閾値電圧３．９Ｖを超えていることがわかる。
Next, the light source in the carbon dioxide concentration measuring apparatus was driven at the initial drive conditions of the set period 2 s, the set drive time 350 ms, and the set drive current 55 mA, and the light source voltage was acquired every 10 ms. Here, the set period means the repetition period when the light source repeats ON and OFF.
FIG. 5 is a diagram showing acquired data when the light source in the carbon dioxide concentration measuring device is driven under the initial driving conditions. FIG. 5 shows that the light source voltage exceeds the first threshold voltage of 3.6 V after 220 ms, and exceeds the second threshold voltage of 3.9 V, which is a criterion for determining whether it is saturated after 250 ms. .
図４は、炭酸ガス濃度測定装置中の光源と同仕様で別個体の基準光源を用意した場合の取得データを示す図である。
図４に示すように、炭酸ガス濃度測定装置中の光源と同仕様で別個体の基準光源を用意し、設定周期は２ｓで固定のまま複数の駆動電流および駆動時間で駆動させ、各駆動条件毎に基準タングステン光源の両端の電圧を１０ｍｓ毎に取得した。
ここから、炭酸ガス濃度測定装置中の光源の電圧が常に第１の閾値電圧３．６Ｖ以下になるような駆動条件を、実施形態１の調整方法を用いて導出する。
まず、炭酸ガス濃度測定装置中の光源が飽和しなかった場合の電圧ピーク値を計算した。駆動時間３５０ｍｓ、駆動電流５５ｍＡにて基準光源を駆動させた際の取得データ（図４）より、ピーク光源電圧（３５０ｍｓ時の電圧）は２４０ｍｓ時の光源電圧から＋１１．９％した値になっている。炭酸ガス濃度測定装置中の光源の２４０ｍｓ時の光源電圧は３．８７Ｖであるため、基準タングステン光源の取得データから推測すると、ピーク光源電圧は４．３３Ｖとなる。
FIG. 4 is a diagram showing acquired data when a separate reference light source having the same specifications as the light source in the carbon dioxide concentration measuring device is prepared.
As shown in FIG. 4, a separate reference light source having the same specifications as the light source in the carbon dioxide concentration measuring device is prepared, and the drive is driven with a plurality of drive currents and drive times while the set period is fixed at 2 s. Every time, the voltage across the reference tungsten light source was acquired every 10 ms.
From this, a driving condition in which the voltage of the light source in the carbon dioxide concentration measuring device is always equal to or lower than the first threshold voltage 3.6 V is derived using the adjustment method of the first embodiment.
First, the voltage peak value when the light source in the carbon dioxide concentration measuring apparatus was not saturated was calculated. From the acquired data when driving the reference light source at a drive time of 350 ms and a drive current of 55 mA (FIG. 4), the peak light source voltage (voltage at 350 ms) is a value of + 11.9% from the light source voltage at 240 ms. Yes. Since the light source voltage at 240 ms of the light source in the carbon dioxide concentration measuring device is 3.87 V, the peak light source voltage is 4.33 V when estimated from the acquired data of the reference tungsten light source.
図６は、ピーク電圧の推定のフローチャートを示す図である。
まず、設定駆動時間Ｔを設定する（ステップＳ６１）。次に、電圧＠Ｔ［ｍｓ］が第２の閾値電圧以下か否かを判断する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２において、第２の閾値電圧以下であれば飽和していないので推定不要となる（ステップＳ６３）。ステップＳ６２において、第２の閾値電圧以下でなければ、Ｔ＝Ｔ−１０に設定し（ステップＳ６４）、電圧＠Ｔ［ｍｓ］が第２の閾値電圧以下か否かを判断する（ステップＳ６５）。ステップＳ６５において、第２の閾値電圧以下であれば、現駆動条件における基準光源の電圧＠Ｔ［ｍｓ］と最大電圧の関係から最大電圧を推定して（ステップＳ６６）、このフローを終了する。ステップＳ６５において、第２の閾値電圧以下でなければ、ステップＳ６４に戻る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of peak voltage estimation.
First, the set drive time T is set (step S61). Next, it is determined whether or not the voltage @T [ms] is equal to or lower than the second threshold voltage (step S62). In step S62, if it is equal to or lower than the second threshold voltage, it is not saturated, and thus estimation is unnecessary (step S63). If it is not less than the second threshold voltage in step S62, T = T-10 is set (step S64), and it is determined whether or not the voltage @T [ms] is less than or equal to the second threshold voltage (step S65). . If it is below the second threshold voltage in step S65, the maximum voltage is estimated from the relationship between the reference light source voltage @T [ms] and the maximum voltage under the current driving conditions (step S66), and this flow is terminated. If it is not below the second threshold voltage in step S65, the process returns to step S64.
次いで、炭酸ガス濃度測定装置中の光源の電圧が駆動中常に第１の閾値電圧３．６Ｖ以下になるような駆動条件を計算した。光源電圧が常に３．６Ｖ以下になるには、ピーク光源電圧を１６．９％下げなければならない。基準光源での取得データから推測すると、設定駆動電流５１ｍＡ、設定駆動時間３００ｍｓの際にピーク駆動電圧が現状の値から１７．６％下がるため、これらの条件を新たな駆動条件とした。
図７は、駆動条件を決定するフローチャートを示す図である。
まず、光源電圧が常に第１の閾値電圧以下か否かを判断する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１において、第１の閾値電圧以下であれば、調整不要となる（ステップＳ７２）。ステップＳ７１において、第１の閾値電圧以下でなければ、駆動時間の調整のみでよいか否かを判断する（ステップＳ７３）。ステップＳ７３において、駆動時間の調整のみでよいならば、光源電圧が常に第１の閾値電圧以下になる最大の駆動時間を新たな駆動時間とし（ステップＳ７４）、新たな駆動時間と新たな駆動電流を設定して（ステップＳ７５）、このフローを終了する。ステップＳ７３において、駆動時間の調整のみでよくなければ、１段階下げた駆動電流を新たな駆動電流とし（ステップＳ７６）、ステップ７３に戻る。
最後に、新たな駆動条件、駆動電流５１ｍＡ、駆動時間３００ｍｓで炭酸ガス濃度測定装置中の光源を駆動させ、光源電圧を１０ｍｓ毎に取得した。
Next, the driving conditions were calculated such that the voltage of the light source in the carbon dioxide concentration measuring device was always equal to or lower than the first threshold voltage of 3.6 V during driving. In order for the light source voltage to always be 3.6 V or less, the peak light source voltage must be reduced by 16.9%. Assuming from the acquired data with the reference light source, the peak drive voltage drops by 17.6% from the current value when the set drive current is 51 mA and the set drive time is 300 ms. Therefore, these conditions are set as new drive conditions.
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart for determining the driving conditions.
First, it is determined whether or not the light source voltage is always equal to or lower than the first threshold voltage (step S71). If it is below the first threshold voltage in step S71, no adjustment is required (step S72). If it is not less than the first threshold voltage in step S71, it is determined whether or not only the drive time needs to be adjusted (step S73). In step S73, if it is only necessary to adjust the driving time, the maximum driving time at which the light source voltage is always equal to or lower than the first threshold voltage is set as the new driving time (step S74), and the new driving time and the new driving current are set. Is set (step S75), and this flow ends. In step S73, if only adjustment of the drive time is not necessary, the drive current lowered by one step is set as a new drive current (step S76), and the process returns to step 73.
Finally, the light source in the carbon dioxide concentration measuring device was driven under new driving conditions, a driving current of 51 mA, and a driving time of 300 ms, and the light source voltage was acquired every 10 ms.
図８は、新たな駆動条件における取得データを示す図である。図８に示す通り、新たな駆動条件では光源の電圧が駆動中常に第１の閾値電圧３．６Ｖ以下となっている。
ただし、光源は発光量が安定するまでに時間を要することがあるため、一定時間光源を駆動させ、発光量が十分に安定した後に両端の電圧を取得しても良い。
以上の結果より、実施形態１の光源の駆動条件調整方法によれば、短時間で光源の最適な駆動条件を導出できることが理解される。
また、定電圧駆動や定電力駆動においても、本実施例の一部パラメータを変えた同様のプロセスを経ることで、最適な駆動条件を推定できることは明らかである。定電圧駆動の場合は、光源の電流値の時間変化情報を取得し、あらかじめ取得した各駆動条件における基準光源の電流値の時間変化情報に基づいて最適な駆動条件を導出する。定電力動作の場合は、光源の電圧値および電流値の時間変化情報を取得し、あらかじめ取得した各駆動条件における基準光源の電圧値および電流値の時間変化情報に基づいて最適な駆動条件を導出する。
FIG. 8 is a diagram illustrating acquired data under a new driving condition. As shown in FIG. 8, under the new driving conditions, the voltage of the light source is always equal to or lower than the first threshold voltage 3.6V during driving.
However, since the light source may take time until the light emission amount is stabilized, the light source may be driven for a certain period of time, and the voltage at both ends may be acquired after the light emission amount is sufficiently stabilized.
From the above results, it is understood that the optimum driving condition for the light source can be derived in a short time according to the light source driving condition adjusting method of the first embodiment.
In constant voltage driving and constant power driving, it is obvious that an optimal driving condition can be estimated through a similar process in which some parameters of this embodiment are changed. In the case of constant voltage driving, the time change information of the current value of the light source is acquired, and the optimum drive condition is derived based on the time change information of the current value of the reference light source obtained in advance for each drive condition. For constant power operation, obtain the time change information of the voltage value and current value of the light source, and derive the optimum drive condition based on the time change information of the voltage value and current value of the reference light source in each drive condition acquired in advance To do.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の技術的範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることも可能であり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the technical scope as described in embodiment mentioned above. It is possible to add various changes or improvements to the above-described embodiments, and it is possible to add such changes or improvements to the technical scope of the present invention. it is obvious.
本発明は、炭酸ガス等に代表される赤外線吸収を生じるガスのガス濃度測定装置の光源の駆動条件の調整として好適である。 The present invention is suitable for adjusting the driving conditions of a light source of a gas concentration measuring apparatus for gas that generates infrared absorption, such as carbon dioxide.
Claims (14)
あらかじめ設定した駆動電流である初期駆動電流及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、
前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源の両端の電圧である光源電圧を測定する第２のステップと、
前記光源電圧に応じて、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電流及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、
を有する光源の駆動条件調整方法。 In the method for adjusting the driving condition of the light source driven at a constant current,
A first step of driving the light source with an initial drive current that is a preset drive current and an initial drive time that is a preset drive time;
A second step of measuring a light source voltage that is a voltage across the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source;
A third step of resetting the drive current and the drive time based on a preset adjustment procedure in accordance with the light source voltage;
A method for adjusting a driving condition of a light source having
前記光源電圧と第１の閾値電圧を比較し、比較結果に応じて前記調整手順を実行するか否かを決定する請求項１に記載の光源の駆動条件調整方法。 The third step includes
The light source driving condition adjustment method according to claim 1, wherein the light source voltage is compared with a first threshold voltage, and whether or not the adjustment procedure is executed is determined according to a comparison result.
前記光源電圧と、前記駆動電流及び前記駆動時間に対する基準光源の電圧である基準光源電圧の変化情報と、に基づいて前記駆動電流及び前記駆動時間を再設定する請求項１または請求項２に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
3. The drive current and the drive time are reset based on the light source voltage and change information of a reference light source voltage that is a voltage of a reference light source with respect to the drive current and the drive time. Method for adjusting the driving condition of the light source.
前記第１の閾値電圧に対する前記光源電圧の比に基づいて前記駆動電流及び前記駆動時間を再設定する請求項２または請求項３に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
The light source driving condition adjustment method according to claim 2 or 3, wherein the driving current and the driving time are reset based on a ratio of the light source voltage to the first threshold voltage.
前記光源を駆動してから前記設定時間経過前の間に前記光源電圧が飽和した場合に、前記変化情報に基づいて前記設定時間経過時の前記光源電圧を推定し、推定した前記光源電圧に基づいて前記駆動電流及び前記駆動時間を再設定する請求項３または請求項４に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
When the light source voltage is saturated before the set time elapses after driving the light source, the light source voltage when the set time elapses is estimated based on the change information, and based on the estimated light source voltage 5. The light source driving condition adjusting method according to claim 3, wherein the driving current and the driving time are reset.
前記第３のステップは、複数回測定した前記光源電圧に基づいて前記光源電圧が飽和しているか否かを判定する請求項５に記載の光源の駆動条件調整方法。 The second step measures the light source voltage a plurality of times,
The light source driving condition adjusting method according to claim 5, wherein the third step determines whether or not the light source voltage is saturated based on the light source voltage measured a plurality of times.
あらかじめ設定した駆動電圧である初期駆動電圧及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、
前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップと、
前記光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電圧及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、
を有する光源の駆動条件調整方法。 In the driving condition adjustment method of the light source driven at a constant voltage,
A first step of driving the light source at an initial drive voltage that is a preset drive voltage and an initial drive time that is a preset drive time;
A second step of measuring a light source current, which is a current flowing through the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source;
A third step of resetting the drive voltage and the drive time based on a preset adjustment procedure when the light source current is outside a predetermined range;
A method for adjusting a driving condition of a light source having
前記光源電流と、前記駆動電流及び前記駆動時間に対する基準光源の電流である基準光源電流の変化情報と、に基づいて前記駆動電圧及び前記駆動時間を再設定する請求項９に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
The light source driving according to claim 9, wherein the driving voltage and the driving time are reset based on the light source current and change information of a reference light source current that is a current of the reference light source with respect to the driving current and the driving time. Condition adjustment method.
前記光源を駆動してから前記設定時間経過前の間に前記光源電流が飽和した場合に、前記変化情報に基づいて前記設定時間経過時の前記光源電流を推定し、推定した前記光源電流に基づいて前記駆動電圧及び前記駆動時間を再設定する請求項９または請求項１０に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
When the light source current is saturated before the set time elapses after driving the light source, the light source current when the set time elapses is estimated based on the change information, and based on the estimated light source current 11. The light source driving condition adjusting method according to claim 9, wherein the driving voltage and the driving time are reset.
あらかじめ設定した駆動電力である初期駆動電力及びあらかじめ設定した駆動時間である初期駆動時間で前記光源を駆動する第１のステップと、
前記光源を駆動してから任意の設定時間経過時に該光源の両端の電圧である光源電圧及び該光源を流れる電流である光源電流を測定する第２のステップと、
前記光源電流が所定の範囲外の場合に、あらかじめ設定した調整手順に基づいて前記駆動電力及び前記駆動時間を再設定する第３のステップと、
を有する光源の駆動条件調整方法。 In the driving condition adjustment method of the light source that drives at constant power,
A first step of driving the light source with an initial drive power that is a preset drive power and an initial drive time that is a preset drive time;
A second step of measuring a light source voltage that is a voltage at both ends of the light source and a light source current that is a current flowing through the light source when an arbitrary set time elapses after driving the light source;
A third step of resetting the drive power and the drive time based on a preset adjustment procedure when the light source current is outside a predetermined range;
A method for adjusting a driving condition of a light source having
前記光源電圧及び前記光源電流と、前記駆動電力及び前記駆動時間に対する基準光源の電圧である基準光源電圧及び該基準光源の電流である基準光源電流の変化情報と、に基づいて前記駆動電力及び前記駆動時間を再設定する請求項１２に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
Based on the light source voltage and the light source current, a reference light source voltage that is a voltage of a reference light source with respect to the driving power and the driving time, and a change information of a reference light source current that is a current of the reference light source, and the driving power and The light source driving condition adjusting method according to claim 12, wherein the driving time is reset.
前記光源を駆動してから前記設定時間経過前の間に前記光源電圧または前記光源電流が飽和した場合に、前記変化情報に基づいて前記設定時間経過時の前記光源電圧または前記光源電流を推定し、推定した前記光源電圧及び前記光源電流に基づいて前記駆動電力及び前記駆動時間を再設定する請求項１２または請求項１３に記載の光源の駆動条件調整方法。 The adjustment procedure includes:
When the light source voltage or the light source current is saturated before the set time elapses after driving the light source, the light source voltage or the light source current when the set time elapses is estimated based on the change information. The light source driving condition adjustment method according to claim 12 or 13, wherein the driving power and the driving time are reset based on the estimated light source voltage and light source current.
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