JP2745494B2 - ガス警報装置 - Google Patents

ガス警報装置

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JP2745494B2
JP2745494B2 JP17654993A JP17654993A JP2745494B2 JP 2745494 B2 JP2745494 B2 JP 2745494B2 JP 17654993 A JP17654993 A JP 17654993A JP 17654993 A JP17654993 A JP 17654993A JP 2745494 B2 JP2745494 B2 JP 2745494B2
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敏 永田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスセンサに半導体セン
サを使用したガス警報装置に係り、特に、電源電圧の変
動に応じて変化するガス検知感度特性を改善したガス警
報装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガス漏れ警報器、ガス濃度検出器などに
用いられている半導体ガスセンサは電源電圧の変動によ
り感度が変化する。これは半導体ガスセンサがヒータに
よって加熱されて使用されるようになっていて、電源電
圧の変動によって加熱温度が変化するためである。この
ような問題を解消する一方法として、従来、警報濃度に
相当する信号を出力する比較電圧電を電源電圧の変動に
応じて変動させる、例えば図4に示すような自己バイア
ス式のものが知られている。
【0003】同図において、半導体ガスセンサ1は負荷
抵抗2を介して直接交流商用電源に接続され、そのヒー
タ1aへはトランス3を介して接続されている。トラン
ス3の低圧2次巻線には、直流電圧を供給するダイオー
ド4及びコンデンサ5からなる整流平滑回路が接続され
ている。負荷抵抗2には警報感度調整用の可変抵抗器6
が並列に接続され、その出力はダイオード7及びコンデ
ンサ8よりなる整流平滑回路を介して比較器9の反転入
力に接続されている。比較器9の非反転入力には抵抗1
0及び11よりなる比較電圧源が接続されている。比較
器9の出力にはガス漏れ警報用のブザー12が接続され
ている。
【0004】この警報器においては、比較器9の非反転
入力に印加される電圧信号は、トランス3によって電源
電圧を降圧して整流した電圧を抵抗10及び11によっ
て分圧したものであるので、電源電圧が変動した場合に
は、電源電圧の変動率と同じ変動率で変動し、自動的に
警報点を調整していることになる。例えば電源電圧が1
00Vから110V又は90Vへと10%変動したとす
ると、警報濃度を設定している比較電圧も元の電圧を中
心に10%上下に変動するので、警報点範囲は比較電圧
固定の場合の例えば0.1〜0.9%を例えば0.15〜0.5
%に小さくすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体ガスセ
ンサ1の電極にかかる電源電圧対感度の特性は1次的で
なく2次的変化を呈することが知られている。従って、
比較器9の比較電圧源を電源電圧の変動に比例して変化
させる自己バイアス式では、電源電圧の変動に対する比
較電圧の変動を十分に補正することができない。
【0006】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、電源電圧の変動に対する比較電圧の補正をより正
確に行ってより精度の高いガス検知を行い、より適切な
ガス警報を行うことのできるガス警報装置を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成されたガス警報装置は、図1の基本構成
図に示すように、半導体ガスセンサ1からの検出信号に
基づく検出値と、警報すべき濃度に相当する設定値とを
比較し、検出値が設定値を越えて大きくなったとき警報
信号を発生する比較手段20aを備えるガス警報装置に
おいて、前記設定値を設定する設定手段20bが、前記
半導体ガスセンサを動作させている非安定電源の電圧値
に対応する値を読み取る電圧読取手段20b1 と、前記
半導体ガスセンサの基準動作電圧に対応する値に対する
前記読取電圧値の変動率を演算する変動率演算手段20
2 と、前記基準動作電圧で動作している前記半導体ガ
スセンサの検出値に対して定められた基準設定値に前記
変動率を乗じて設定値を演算する設定値演算手段20b
3 とを備え、前記設定演算手段による設定値の演算を一
定時間毎に繰り返し行うようにしたことを特徴としてい
る。
【0008】
【作用】上記構成において、比較手段20aが半導体ガ
スセンサ1からの検出信号に基づく検出値と比較して警
報信号を発生する警報すべき濃度に相当する設定値を、
半導体ガスセンサを動作させている非安定電源の電圧値
に対応する値を読み取り、半導体ガスセンサの基準動作
電圧に対応する値に対する読取電圧値の変動率を演算
し、基準動作電圧で動作している半導体ガスセンサの検
出値に対して定められた基準設定値に変動率を乗じて演
算して一定時間毎に求めているので、電源電圧の変動に
より変わる半導体ガスセンサからの検出値に対し、警報
すべき濃度に応じた適切な設定値を設定することができ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は本発明によるガス警報装置の一実施例を示
す回路図であり、同図において、図4について上述した
従来のものと同等の部分には、同一の符号を付してその
詳細な説明を省略する。
【0010】本発明によるガス警報装置は、構成的には
比較器9に代えて例えば4ビットのマイクロコンピュー
タ(CPU)20及びスイッチングトランジスタ21を
置き換えると共に、CPU20及びトランジスタ21の
ための定電圧回路22と、ダイオード4及びコンデンサ
5により構成された整流平滑回路の出力電圧を抵抗23
及び24により分圧する分圧回路とが追加されている。
【0011】上述した構成において、CPU20は予め
定められた制御プログラムを格納した読み出し専用のR
OMと各種のデータを書き込み読み出し可能に格納する
RAMとを内蔵すると共に、入力ポートI1 及びI2
出力ポートO1 及びO2 を有する。入力ポートI1 には
ダイオード7及びコンデンサ8からなる整流平滑回路の
出力が接続されて、半導体ガスセンサ1によるガス検知
によって検知ガス濃度に応じた大きさの検出信号が入力
される。入力ポートI2 には分圧回路を構成する抵抗2
3及び24の相互接続点が接続されて、半導体ガスセン
サ1を動作させている非安定電源の電圧に対応した電圧
の値が入力されている。
【0012】出力ポートO1 には一端が抵抗23と接続
されている抵抗24の他端が接続されていて、このポー
トO1 をHからLレベルにすることにより抵抗23及び
24からなる分圧回路が働される。出力ポートO2 には
定電圧回路22の出力にブザー12を介して接続された
スイッチングトランジスタ21のベースが接続されてお
り、このポートO2 をHレベルにすることによってトラ
ンジスタ21がオンされブザー12が動作される。
【0013】CPU20は制御プログラムに従って出力
ポートO1 をHレベルからLレベルにし、この状態で入
力ポートI2 の電圧値を読み取ってデジタル変換し、半
導体ガスセンサ1の基準動作電圧値に対する読取電圧値
の変動率を演算する演算処理、基準動作電圧値で動作し
ている半導体ガスセンサ1の検出値に対して定められた
基準設定値に変動率を乗じて設定値を演算する演算処
理、入力ポートI1 に入力されている半導体ガスセンサ
1の検出値を読み取り、この検出値が設定値を越えたと
き出力ポートO2 をHレベルにしてブザー12を動作さ
せて警報を発生させる警報処理などを行う。
【0014】上述のような処理を行いため、CPU20
内のROMには、交流商用電源が基準のAC100Vの
ときに半導体ガスセンサ1に供給される動作電圧に対応
した上記基準動作電圧値、及び半導体ガスセンサ1が基
準動作電圧で動作しているときに警報すべき濃度のガス
を検知したときに発生する検出信号に対応する基準設定
値が格納されている。
【0015】以上概略説明した装置の動作の詳細を、C
PU20が予め定めた制御プログラムに従って行う処理
を示す図3のフローチャートを参照して以下説明する。
CPU20は電源の投入により動作を開始し、その最初
のステップS1において出力ポートO1 をLレベルに
し、次のステップS2において入力ポートI2 に入力さ
れている電圧値V1 を読み取り、これをA/D変換す
る。その後ステップS3に進み、ここで電圧値V1 をR
OMに予め格納した所定値v0 により割り算して変動率
xを求める。すなわち、V1 /V0 =Xを演算する。な
お、所定値V0 は、半導体ガスセンサ1の基準動作電
圧、すなわちAC100Vのときの電圧に対応する値で
ある。
【0016】続いてステップS4に進み、ここで変動率
XをROMに予め格納した基準設定値S0 に乗じて設定
値Sを求める。すなわち、S0 ×X=Sを演算する。な
お、基準設定値S0 は、半導体ガスセンサ1が基準動作
電圧で動作しているときの警報濃度のガスを検知したと
き入力ポートI1 に入力される電圧に対応した値であ
る。次にステップS5に進み、ここで入力ポートI2
電圧値V2 を読み取り、これをA/D変換する。
【0017】その後ステップS6に進み、ここで電圧値
2 が上記ステップS4において求めた設定値Sよりも
大きいか否かを判定し、この判定がNOのとき、すなわ
ち、半導体ガスセンサ1により検知したガスの濃度が警
報レベルを越えていないときには、ステップS7に進ん
で一定時間を経過したか否かを判定し、一定時間が経過
するのを待ってから上記ステップS1に戻り上述の動作
を繰り返す。
【0018】一方、ステップS6の判定がYESのと
き、すなわち、半導体ガスセンサ1により検知したガス
の濃度が警報レベルを越えているときには、ステップS
8に進んで出力ポートO2 をHレベルにしてトランジス
タ21をオンさせ、ブザー12を鳴動させて警報を発生
してからステップS7を経て上記ステップS1に戻り、
上述の動作を繰り返す。
【0019】以上説明したことから明らかなように、図
3のフローチャートに示した処理を行うCPU20は、
半導体ガスセンサ1からの検出信号に基づく検出値と、
警報すべき濃度に相当する設定値とを比較し、検出値が
設定値を越えて大きくなったとき警報信号を発生する比
較手段20a、設定値を設定する設定手段20bとして
働く。そして更に、設定手段20bとして働くため、半
導体ガスセンサを動作させている非安定電源の電圧値に
対応する値を読み取る電圧読取手段20b1 、半導体ガ
スセンサの基準動作電圧に対応する値に対する読取電圧
値の変動率を演算する変動率演算手段20b2 、基準動
作電圧で動作している半導体ガスセンサの検出値に対し
て定められた基準設定値に変動率を乗じて設定値を演算
する設定値演算手段20b3 としても働いている。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体ガスセンサを動作させている非安定電源の電圧値に
より変動率を演算し、基準設定値に変動率を乗じて一定
時間毎に設定値を求め、電源電圧の変動により変わる半
導体ガスセンサからの検出値に対し、警報すべき濃度に
応じた適切な設定値を設定することができるようにして
いるので、電源電圧の変動に対する比較電圧の補正をよ
り正確に行え、より精度の高いガス検知を行ってより適
切なガス警報を行うことのできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガス警報装置の基本構成を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明によりガス警報装置の一実施例を示す図
である。
【図3】図2中のCPUが行う処理を示すフローチャー
トである。
【図4】従来のガス警報装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体ガスセンサ 20a 比較手段(CPU) 20b 設定手段(CPU) 20b1 電圧読取手段(CPU) 20b2 変動率演算手段(CPU) 20b3 設定値演算手段(CPU)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ガスセンサからの検出信号に基づ
    く検出値と、警報すべき濃度に相当する設定値とを比較
    し、検出値が設定値を越えて大きくなったとき警報信号
    を発生する比較手段を備えるガス警報装置において、 前記設定値を設定する設定手段が、 前記半導体ガスセンサを動作させている非安定電源の電
    圧値に対応する値を読み取る電圧読取手段と、 前記半導体ガスセンサの基準動作電圧に対応する値に対
    する前記読取電圧値の変動率を演算する変動率演算手段
    と、 前記基準動作電圧で動作している前記半導体ガスセンサ
    の検出値に対して定められた基準設定値に前記変動率を
    乗じて設定値を演算する設定値演算手段とを備え前記設
    定演算手段による設定値の演算を一定時間毎に繰り返し
    行うようにしたことを特徴とするガス警報装置。
JP17654993A 1993-07-16 1993-07-16 ガス警報装置 Expired - Lifetime JP2745494B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5330067B2 (ja) * 2009-04-15 2013-10-30 矢崎エナジーシステム株式会社 ガス警報器
JP5638421B2 (ja) * 2011-02-28 2014-12-10 矢崎エナジーシステム株式会社 ガス警報器
JP5468164B2 (ja) * 2013-07-04 2014-04-09 矢崎エナジーシステム株式会社 ガス警報器

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