JP2805048B2 - Gas detector - Google Patents

Gas detector

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JP2805048B2
JP2805048B2 JP14138688A JP14138688A JP2805048B2 JP 2805048 B2 JP2805048 B2 JP 2805048B2 JP 14138688 A JP14138688 A JP 14138688A JP 14138688 A JP14138688 A JP 14138688A JP 2805048 B2 JP2805048 B2 JP 2805048B2
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] この発明は、温度変化に伴うガスセンサの出力波形を
用いたガス検出装置に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a gas detection device using an output waveform of a gas sensor accompanying a temperature change.

[従来技術] 特開昭58−189,547号公報は、ガスセンサを温度変化
させ、温度変化に伴うセンサ出力の波形から、ガスを検
出することを開示している。この公報では、温度変化時
のセンサの出力波形を記憶し、あらかじめ記憶させた波
形と比較してガスを検出する。しかしこの公報では、求
めた波形の具体的な分析手法は示されていない。
[Prior Art] JP-A-58-189,547 discloses that a gas sensor is changed in temperature and gas is detected from a waveform of a sensor output accompanying the temperature change. In this publication, an output waveform of a sensor at the time of a temperature change is stored, and a gas is detected by comparing the output waveform with a previously stored waveform. However, this publication does not show a specific method of analyzing the obtained waveform.

温度変化に対するセンサ出力の波形がガスの種類毎に
明確に異なる場合は、波形の分析手法を特に検討しなく
ても問題はない。しかしガス毎の波形の差が不明確な場
合、ガスの種類の同定が困難となる。また温度変化に対
する出力波形全体を記憶させると、装置の記憶容量が増
大する。
When the waveform of the sensor output with respect to the temperature change is clearly different for each type of gas, there is no problem even if the waveform analysis method is not particularly considered. However, if the difference between the waveforms for each gas is unclear, it is difficult to identify the type of gas. Storing the entire output waveform with respect to a temperature change increases the storage capacity of the device.

[発明の課題] この発明の課題は、 (1) 温度変化に伴うセンサの出力波形の分析手法を
確立し、ガスの種類や濃度の検出を容易にすること、特
に出力波形の特徴が曖昧な場合にも、ガスの種類の判別
を可能にすること、 (2) 検出装置に必要に記憶容量を小さくすること、
に有る。
[Problems of the Invention] The objects of the present invention are: (1) To establish a method of analyzing the output waveform of a sensor accompanying a temperature change to facilitate detection of the type and concentration of gas, and in particular, the characteristics of the output waveform are ambiguous. In such a case, the type of gas can be determined. (2) The storage capacity of the detection device must be reduced,
In

[発明の構成] この発明では、温度変化時のガスセンサの出力を時間
微分する。そして微分のピークの位置と、温度変化に伴
う少なくとも1点でもセンサ出力の値とから、ガスの種
類や濃度を検出する。微分出力のピークの位置はガスの
種類を鋭敏に反映し、ピークの位置からガスの種類を判
別できる。そしてガスの種類が判別できれば、例えば温
度変化終了時のセンサから、ガス濃度が判明する。なお
微分値のピーク位置の他に、その強度、例えばピークの
大きさや面積も、ガスの種類を示す信号として利用し得
る。また微分出力のピークの位置は、同じガスでも濃度
により異なる。そこでガス濃度により、ピーク位置のモ
デル値を修正するのが好ましい。
[Configuration of the Invention] In the present invention, the output of the gas sensor at the time of temperature change is differentiated with respect to time. Then, the type and concentration of the gas are detected from the position of the peak of the differentiation and the value of the sensor output at at least one point due to the temperature change. The peak position of the differential output sharply reflects the gas type, and the gas type can be determined from the peak position. If the type of gas can be determined, the gas concentration is determined from, for example, a sensor at the end of the temperature change. In addition to the peak position of the differential value, its intensity, for example, the size and area of the peak can be used as a signal indicating the type of gas. Further, the position of the peak of the differential output differs depending on the concentration even for the same gas. Therefore, it is preferable to correct the model value at the peak position according to the gas concentration.

[実施例] ガスセンサとしてSnO2系のもの(出願人のガスセンサ
“TGS812"、TGS812は商品名)を用い、7秒サイクルで
1秒間ヒータをオンし、6秒間ヒータをオフするサイク
ルにさらした。この結果、センサは室温と500℃との間
を温度変化する。検出対象ガスとして、各100〜10,000p
pmのメタン、イソブタン、一酸化炭素、水素を選び、こ
れらのガス種の同定と濃度の判別とを行った。
Example A SnO 2 gas sensor (gas sensor “TGS812” of the applicant, TGS812 is a trade name) was used as a gas sensor, and the heater was exposed to a cycle in which the heater was turned on for 1 second at a cycle of 7 seconds and turned off for 6 seconds. As a result, the sensor changes temperature between room temperature and 500 ° C. 100 to 10,000p for each gas to be detected
PM, methane, isobutane, carbon monoxide, and hydrogen were selected, and these gas species were identified and their concentrations were determined.

これらのガスに対する温度変化のセンサの出力波形
を、第3図(A)〜(D)に示す。測定に用いた回路条
件は、後に第1図の説明と共に示す。第3図(A)〜
(D)の縦軸はセンサ出力vを表し、横軸はヒータオン
からの時間を表す。また図の波形は、下からガス濃度で
100ppm、300ppm、1000ppm、3000ppm、10,000ppmに対応
する。
FIGS. 3A to 3D show output waveforms of the temperature change sensors for these gases. The circuit conditions used for the measurement will be described later together with the description of FIG. Fig. 3 (A)-
The vertical axis of (D) represents the sensor output v, and the horizontal axis represents the time from heater ON. The waveform in the figure is the gas concentration from the bottom.
Corresponds to 100 ppm, 300 ppm, 1000 ppm, 3000 ppm, 10,000 ppm.

図の波形からは、ガスの種類の判別は困難である。メ
タンイソブタンの波形は出力の大小が異なるだけで、相
違点は曖昧である。また水素と一酸化炭素の波形は類似
している。例えば水素1000ppmに対する出力波形と、一
酸化炭素10,000ppmに対する出力波形は区別し難い。
From the waveforms in the figure, it is difficult to determine the type of gas. The difference between the methane isobutane waveforms is ambiguous only in the magnitude of the output. The waveforms of hydrogen and carbon monoxide are similar. For example, it is difficult to distinguish between an output waveform for 1000 ppm of hydrogen and an output waveform for 10,000 ppm of carbon monoxide.

第4図(A)〜(E)に、センサ出力の微分波形を示
す。これらの微分波形は、各3,000ppmのガスに対応し、
ヒータをオンさせてから2秒間の波形を図に示す。図の
縦軸は、センサ出力の時間微分値を表すが、図により倍
率を変えて表示してある。即ちセンサ出力の小さな空気
やメタン、一酸化炭素では拡大して表示してある。なお
この図のデータは用いたセンサが異なるため、第3図に
は直接対応しない。図から明らかなように、微分出力に
はピークが有り、その位置はガスにより異なる。例えば
空気やメタンでは、昇温の終了直前にピークが発現す
る。一方イソブタンでは、昇温周期の中間(約1/2秒)
にピークが生じる。また水素では、昇温周期の前半にピ
ークが生じる。一酸化炭素では、昇温周期の前半にピー
クが生じるが、ピークは幅広で弱く明確ではない。
4 (A) to 4 (E) show differential waveforms of the sensor output. These differential waveforms correspond to 3,000 ppm of each gas,
The waveform for two seconds after turning on the heater is shown in the figure. The vertical axis in the figure represents the time differential value of the sensor output, which is shown by changing the magnification according to the figure. That is, air, methane, and carbon monoxide with small sensor outputs are enlarged and displayed. Note that the data in this figure does not directly correspond to FIG. 3 because the sensors used are different. As is clear from the figure, the differential output has a peak, and the position differs depending on the gas. For example, in the case of air or methane, a peak appears just before the end of the temperature rise. On the other hand, for isobutane, the middle of the heating cycle (about 1/2 second)
A peak occurs. In the case of hydrogen, a peak occurs in the first half of the heating cycle. For carbon monoxide, a peak occurs in the first half of the heating cycle, but the peak is broad, weak, and unclear.

第5図(A)〜(D)に、各100〜10,000ppmのガスに
対する、センサ出力の時間微分波形を示す。これらのデ
ータは第3図(A)〜(D)のデータを微分値に変換し
たものである。なお第5図(A)〜(D)も、ガスの種
類や濃度毎に倍率を変えて表示してある。メタンではピ
ークの位置は昇温周期の終了直前に有り、イソブタンで
は昇温周期のほぼ中間にピークが有る。水素、一酸化炭
素のピークは昇温周期の前半付近に有る。そして一酸化
炭素に対するピークは弱い。また同じガスでもピークの
位置は濃度により異なる。ピーク位置のガス濃度依存性
を図の鎖線に示す。
5 (A) to 5 (D) show time derivative waveforms of the sensor output for each gas of 100 to 10,000 ppm. These data are obtained by converting the data shown in FIGS. 3A to 3D into differential values. FIGS. 5 (A) to 5 (D) also show different magnifications for each gas type and concentration. In the case of methane, the peak is located immediately before the end of the heating cycle, and in the case of isobutane, the peak is located almost in the middle of the heating cycle. The peaks of hydrogen and carbon monoxide are near the first half of the heating cycle. And the peak for carbon monoxide is weak. Further, even with the same gas, the position of the peak differs depending on the concentration. The dependence of the peak position on the gas concentration is shown by the chain line in the figure.

これらの結果から、次の処理によりガスの種類と濃度
とを定め得ることが判る。センサ出力の絶対値を少なく
とも1点でサンプリングし、サンプリングした絶対値と
一致するように微分出力のピーク位置のモデル値をガス
種毎に演算する。演算したモデル値と実測したピーク位
置とを比較し、最も良く一致するガスが生じたものとす
る。このようにしてガスの種類を同定する。ガスの種類
が定まれば、出力の絶対値から濃度が定まる。
From these results, it is understood that the type and concentration of the gas can be determined by the following processing. The absolute value of the sensor output is sampled at at least one point, and the model value at the peak position of the differential output is calculated for each gas type so as to match the sampled absolute value. The calculated model value is compared with the actually measured peak position, and it is assumed that the best matching gas is generated. Thus, the type of gas is identified. Once the type of gas is determined, the concentration is determined from the absolute value of the output.

第1図に、実施例の回路構成を示す。図において、2
はガスセンサで、4はそのヒータ、6はSnO2、In2O3
の金属酸化物半導体を用いたガス感応部である。ガスセ
ンサ2の種類は任意で、ヒータとガス感応部とを有する
ものであれば良い。またガス感応部には、例えば接触燃
焼触媒でガスを燃焼させ、その燃焼熱を検出するように
したものを用いても良い。あるいはアンチモン酸等のプ
ロトン導電体を用いても良い。
FIG. 1 shows a circuit configuration of the embodiment. In the figure, 2
Denotes a gas sensor, 4 denotes a heater thereof, and 6 denotes a gas sensing part using a metal oxide semiconductor such as SnO 2 or In 2 O 3 . The type of the gas sensor 2 is arbitrary, and may be any as long as it has a heater and a gas sensitive part. Further, as the gas sensing unit, a unit that burns a gas with a catalytic combustion catalyst and detects the combustion heat, for example, may be used. Alternatively, a proton conductor such as antimonic acid may be used.

8は適宜の電源、10はFET等のスイッチ、12は負荷抵
抗、14はガスセンサ2の周囲温度依存性を補償するため
のNTCサーミスタである。ここでは電源8から10Vの出力
を取り出し、1秒間ヒータ4に加え、6秒間ヒータ4を
オフさせるサイクルを用いた。また金属酸化物半導体6
と負荷抵抗12とに加える電圧は5Vとし、負荷抵抗12は3K
Ωとした。C1は微分用のコンデンサ、16は微分出力を取
り出すための抵抗、C2は微分出力の平滑用コンデンサで
ある。
8 is an appropriate power supply, 10 is a switch such as an FET, 12 is a load resistor, and 14 is an NTC thermistor for compensating the ambient temperature dependency of the gas sensor 2. Here, a cycle of taking out an output of 10 V from the power supply 8 and applying the output to the heater 4 for 1 second and turning off the heater 4 for 6 seconds was used. Metal oxide semiconductor 6
And the load resistance 12 is 5V, and the load resistance 12 is 3K
Ω. C 1 is a differentiation capacitor, 16 is a resistor for extracting a differential output, and C 2 is a differential output smoothing capacitor.

20はマイクロコンピュータで、22はA/Dコンバータで
ある。A/Dコンバータ22では、内蔵スイッチにより入力
を切り替え、負荷抵抗12への電圧を抵抗16への微分出力
の双方をA/D変換するものとする。24はALU(算術論理演
算ユニット)、26はROMで、動作プログラムの他に、ガ
スの種類と濃度毎にセンサ出力の絶対値や微分出力のピ
ーク位置等のモデル値を記憶させる。これらのモデル値
を、任意のガス濃度に対してROM26に記憶されると、ROM
26の記憶容量が増大する。そこで例えば100ppm,300pp
m、1000ppm、3000ppm、10,000ppmの5点に対して、モデ
ル値を記憶させた。
20 is a microcomputer and 22 is an A / D converter. In the A / D converter 22, the input is switched by a built-in switch, and both the differential output of the voltage to the load resistor 12 and the differential output to the resistor 16 are A / D converted. Reference numeral 24 denotes an ALU (arithmetic logic operation unit), and reference numeral 26 denotes a ROM, which stores, in addition to the operation program, model values such as an absolute value of a sensor output and a peak position of a differential output for each gas type and concentration. When these model values are stored in the ROM 26 for an arbitrary gas concentration, the ROM
26 storage capacity increases. So, for example, 100ppm, 300pp
Model values were stored for five points of m, 1000 ppm, 3000 ppm, and 10,000 ppm.

28はデータの記憶用RAMで、センサ出力の絶対値や微
分出力のピーク位置τとその高さP等を記憶させる。実
施例では、センサ出力の絶対値として、温度変化終了時
のセンサ出力Sと温度変化開始前のセンサ出力sとを記
憶させた。この内、温度変化終了時のセンサ出力Sから
ガス濃度を判定し、濃度変化開始前のセンサ出力sは測
定結果の信頼性のチェックに用いた。なお出力Sに変
え、昇温過程でのセンサ出力の最大値、あるいは昇温開
始から特定の時点でのセンサ出力等を用いても同様の結
果が得られる。ピークの位置τは、ピークが生じる時刻
として記憶させたが、ピークが生じた時のセンサ出力と
して記憶させても良い。ROM26には、特定の濃度に対す
るS,s,P、τ等のモデル値を記憶させた。そこで実測し
た出力Sを用い、任意のSに対するs、P,τ等のモデル
値を作成する。この作成は、例えばSに最も近い2点の
モデル値を用い、モデル値の間を直線近似等により内挿
して行う。内挿は、例えば次のようにする。出力Sの2
つのモデル値をSの実測値で内分する。次にこの内分比
に応じて、τ、P、sのモデル値を内分する。このよう
にしてSが一致するようにガス毎に求めたτ、P等のモ
デル値も、RAM28に記憶させる。またRAM28には、これ以
外にガスの種類や濃度等の検出結果も記憶させる。30は
ヒータ4の制御用タイマである。
A data storage RAM 28 stores the absolute value of the sensor output, the peak position τ of the differential output, the height P thereof, and the like. In the embodiment, the sensor output S at the end of the temperature change and the sensor output s before the start of the temperature change are stored as the absolute value of the sensor output. Among them, the gas concentration was determined from the sensor output S at the end of the temperature change, and the sensor output s before the start of the concentration change was used for checking the reliability of the measurement result. Similar results can be obtained by using the maximum value of the sensor output during the heating process or the sensor output at a specific time from the start of heating, instead of the output S. Although the peak position τ is stored as the time at which the peak occurs, it may be stored as a sensor output when the peak occurs. The ROM 26 stores model values such as S, s, P, and τ for specific concentrations. Thus, using the actually measured output S, model values such as s, P, and τ for an arbitrary S are created. This creation is performed by, for example, using the model values of the two points closest to S and interpolating the model values by linear approximation or the like. The interpolation is performed as follows, for example. Output S 2
The two model values are internally divided by the measured value of S. Next, the model values of τ, P, and s are internally divided according to the internal division ratio. The model values such as τ, P, etc. obtained for each gas so that S matches each other are also stored in the RAM 28. In addition, the RAM 28 also stores detection results such as the type and concentration of gas. 30 is a timer for controlling the heater 4.

32はクロック回路、34は検出結果の表示用ディスプレ
イである。
32 is a clock circuit, and 34 is a display for displaying the detection result.

第2図により、装置の動作を説明する。タイマ30をリ
セットし、再スタートさせる。ここで時刻信号をTとす
る。次いで最初の1秒間、スイッチ10を用いてヒータ4
をオンする。また昇温開始前のセンサ出力sを、ヒータ
4のオン前にサンプリングしておく。昇温を開始すると
センサ出力は増加するので、この信号sはセンサ出力の
最小値に等しい。次いで昇温過程でのセンサ出力の時間
微分値をサンプリングする。サンプリングは微分出力の
ピークの位置τとピークの高さPに付いて行う。
The operation of the apparatus will be described with reference to FIG. The timer 30 is reset and restarted. Here, the time signal is T. Then, for the first second, the heater 4 is turned on using the switch 10.
Turn on. Further, the sensor output s before the start of the temperature rise is sampled before the heater 4 is turned on. This signal s is equal to the minimum value of the sensor output because the sensor output increases when the temperature rise is started. Next, the time differential value of the sensor output during the temperature rising process is sampled. The sampling is performed on the peak position τ and the peak height P of the differential output.

1秒経過後ヒータ4をオフし、以後6秒間ヒータ4を
オフさせる。また昇温終了時のセンサ出力Sをサンプリ
ングして記憶する。ヒータオフの期間に、ガスの種類の
同定や、ガス濃度の判定等の作業を行う。まず昇温終了
時のセンサ出力Sを用い、ガスの種類毎にピークの位置
τや高さP、昇温開始前のセンサ出力sのモデル値を作
成する。そしてピークの位置τからガスの種類を判別す
る。例えばメタン、イソブタン、水素、一酸化炭素の場
合、ピークの位置τから、メタン、イソブタン、水素ま
たは一酸化炭素の3つのグループに識別できる。なおピ
ークの位置τは同じガスでも濃度により変化するで、τ
のモデル値はガス濃度(実際には昇温終了時のセンサ出
力S)により変化させて記憶させておく。そして水素か
一酸化炭素かは、ピークの高さPあるいはピークのブロ
ードさを用いて識別できる。このようにしてガスの種類
を定める。
After a lapse of one second, the heater 4 is turned off, and thereafter, the heater 4 is turned off for six seconds. The sensor output S at the end of the temperature rise is sampled and stored. During the period when the heater is off, operations such as identification of a gas type and determination of a gas concentration are performed. First, a model value of the peak position τ, the height P, and the sensor output s before the start of temperature rise is created for each type of gas using the sensor output S at the end of temperature rise. Then, the type of gas is determined from the peak position τ. For example, in the case of methane, isobutane, hydrogen and carbon monoxide, three groups of methane, isobutane, hydrogen and carbon monoxide can be identified from the peak position τ. Note that the peak position τ varies depending on the concentration even with the same gas.
Are changed according to the gas concentration (actually, the sensor output S at the end of the temperature rise) and stored. Whether it is hydrogen or carbon monoxide can be identified by using the peak height P or the peak broadness. Thus, the type of gas is determined.

ガスの種類を定めると、sのモデル値と実測値とを比
較し、誤差が許容範囲内か否かを求める。誤差が許容範
囲内であれば、Sからガス濃度を求め、ガスの種類と濃
度とを表示する。誤差が許容範囲を越える場合、エラー
表示を行う。勿論、このようなチェックは省略しても良
い。
After the type of gas is determined, the model value of s is compared with the actually measured value to determine whether the error is within an allowable range. If the error is within the allowable range, the gas concentration is determined from S, and the type and concentration of the gas are displayed. If the error exceeds the allowable range, an error is displayed. Of course, such a check may be omitted.

これらの後に、タイマ30の時刻が7秒に達すると、次
の検出サイクルに移行する。
After these, when the time of the timer 30 reaches 7 seconds, the process shifts to the next detection cycle.

実施例は単なる一例であり、種々の変形が可能であ
る。例えば温度変化のサイクルは、1msec〜10分程度と
すれば良い。実施例で1秒間ヒータオン、6秒間ヒータ
オフの7秒サイクルを用いたのは、温度変化の過程でガ
ス濃度が変化することを恐れたためである。そこで好ま
しい温度変化の時間は、微分の作成に利用する時間(実
施例では1秒)10秒以下、より好ましくは5秒以下であ
る。
The embodiment is merely an example, and various modifications are possible. For example, the cycle of the temperature change may be about 1 msec to 10 minutes. The reason for using the 7-second cycle of heater-on for 1 second and heater-off for 6 seconds in the embodiment is that there is a fear that the gas concentration may change in the course of temperature change. Therefore, a preferable time for the temperature change is 10 seconds or less, more preferably 5 seconds or less, which is used for creating a derivative (1 second in the embodiment).

実施例では、メタン、イソブタン、一酸化炭素、水素
の4種のガスを対象としたが、対象ガスは任意である。
また水蒸気感度の高いセンサを用いれば、可燃性ガスや
毒性ガスのみでなく水蒸気の検出も可能である。更にRO
M26に記憶させるモデル値の種類を増せば、混合ガスの
分析も可能である。
In the embodiment, four kinds of gases of methane, isobutane, carbon monoxide, and hydrogen are targeted, but the target gas is arbitrary.
If a sensor having high water vapor sensitivity is used, it is possible to detect not only combustible gas and toxic gas but also water vapor. Further RO
If the types of model values stored in M26 are increased, analysis of mixed gas is also possible.

用いるセンサ出力は昇温側に限らず、降温側や、昇温
側と降温側の双方を用いても良い。センサの温度変化の
条件や範囲は任意で、例えば300℃と500℃との間の温度
変化、あるいは300℃と室温との間の温度変化、等の任
意のものを用い得る。
The sensor output to be used is not limited to the temperature rising side, but may be the temperature falling side, or both the temperature rising side and the temperature falling side. The condition and the range of the temperature change of the sensor are arbitrary, and for example, a temperature change between 300 ° C. and 500 ° C. or a temperature change between 300 ° C. and room temperature may be used.

また実施例では、コンデンサC1を用いてアナログ微分
を行ったが、デジタル微分としても良い。デジタル微分
の場合、微分出力のスムージング等の種々の処理を施し
ても良いことは当然である。
In the embodiment, were subjected to analog differentiator using a capacitor C 1, it may be digital differential. In the case of digital differentiation, it goes without saying that various processing such as smoothing of the differential output may be performed.

[発明の効果] この発明では、温度変化に対するセンサ出力の時間微
分のピーク位置からガスの種類を同定する。微分出力の
ピーク位置はガスの種類により異なり、ガスの種類の同
定が容易である。またサンプリングする信号は、温度変
化時の出力波形全体でなく、ピーク等の特定の信号のみ
でよいので、装置に必要な記憶容量を小さくできる。
[Effect of the Invention] In the present invention, the type of gas is identified from the peak position of the time derivative of the sensor output with respect to the temperature change. The peak position of the differential output differs depending on the type of gas, and it is easy to identify the type of gas. Also, the signal to be sampled is not the entire output waveform at the time of temperature change, but only a specific signal such as a peak, so that the storage capacity required for the device can be reduced.

微分出力のピークの位置のみではガスの種類が曖昧な
場合、ピークの高さや面積等のピーク強度を用いると、
ガスの種類を同定できる。そしてピークの位置にはガス
濃度への依存性が有り、これを加味してピーク位置への
モデル値を定めれば、検出の信頼性を更に向上できる。
When the type of gas is ambiguous only at the position of the peak of the differential output, if the peak intensity such as the height or area of the peak is used,
The type of gas can be identified. The position of the peak depends on the gas concentration. If this is taken into account and the model value for the peak position is determined, the reliability of detection can be further improved.

【図面の簡単な説明】 第1図は実施例の回路図、第2図はその動作フローチャ
ートである。第3図(A)〜(D)は従来例の特性図、
第4図(A)〜(E)、及び第5図(A)〜(D)は、
実施例の特性図である。 図において、2……ガスセンサ、 20……マイクロコンピュータ、 22……A/Dコンバータ、 24……ALU、26……ROM、 28……RAM、30……タイマ、 34……ディスプレイ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment, and FIG. 2 is an operation flowchart thereof. 3 (A) to 3 (D) are characteristic diagrams of a conventional example,
FIGS. 4 (A) to (E) and FIGS. 5 (A) to (D)
It is a characteristic view of an Example. In the figure, 2 ... gas sensor, 20 ... microcomputer, 22 ... A / D converter, 24 ... ALU, 26 ... ROM, 28 ... RAM, 30 ... timer, 34 ... display.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヒータとガス感応部とを有するガスセンサ
の加熱温度を変化させ、温度変化時のガスセンサの出力
からガスを検出するようにした装置において、 少なくとも1点での、温度変化時のガスセンサ出力を記
憶するためのサンプリング手段と、 温度変化時のガスセンサ出力を時間微分し、そのピーク
位置を記憶する微分値記憶手段と、 記憶したガスセンサ出力と時間微分値のピーク位置と
を、ガスの種類及び濃度に対応してあらかじめ記憶させ
たモデル値と比較し、ガスの種類及び濃度を求める同定
手段とを設けたことを特徴とする、ガス検出装置。
1. An apparatus for changing a heating temperature of a gas sensor having a heater and a gas sensing portion and detecting gas from an output of the gas sensor at the time of temperature change, wherein at least one point of the gas sensor at the time of temperature change Sampling means for storing the output, time-differentiating the gas sensor output at the time of temperature change, and a differential value storing means for storing the peak position; and storing the stored gas sensor output and the peak position of the time differential value as a gas type. A gas detection device for comparing a gas value and a model value stored in advance in correspondence with the gas concentration and an identification means for obtaining a gas type and a gas concentration.
【請求項2】前記微分値記憶出段では、ガスセンサ出力
の時間微分値のピークの位置の他に、ピークの強度を記
憶するようにし、 かつ前記同定手段では、センサ出力記憶手段に記憶した
センサ出力、微分値記憶手段に記憶したピークの位置と
その強度とを、ガスの種類及び濃度に対応してあらかじ
め記憶させたモデル値と比較するようにしたことを特徴
とする、請求項1に記載のガス検出装置。
2. The differential value storage output stage stores, in addition to the peak position of the time differential value of the gas sensor output, the peak intensity, and the identification means stores the sensor intensity stored in the sensor output storage means. The peak position and its intensity stored in the output / differential value storage means are compared with model values stored in advance corresponding to the type and concentration of gas. Gas detector.
【請求項3】ガスセンサとして、ガスにより抵抗値が変
化する金属酸化物半導体をガス感応部としたものを用い
たことを特徴とする、請求項1または2に記載のガス検
出装置。
3. The gas detection device according to claim 1, wherein the gas sensor uses a metal oxide semiconductor whose resistance value changes with gas as a gas sensing portion.
【請求項4】前記同定手段は、時間微分値のピークの位
置のモデル値を、ガス濃度により変化させて記憶するよ
うにしたことを特徴とする、請求項2または3に記載の
ガス検出装置。
4. The gas detecting apparatus according to claim 2, wherein said identification means stores a model value of a peak position of a time differential value by changing the model value according to a gas concentration. .
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