JP3013874B2 - Diaphragm-type gas sensor device and its operation method - Google Patents

Diaphragm-type gas sensor device and its operation method

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JP3013874B2
JP3013874B2 JP6306832A JP30683294A JP3013874B2 JP 3013874 B2 JP3013874 B2 JP 3013874B2 JP 6306832 A JP6306832 A JP 6306832A JP 30683294 A JP30683294 A JP 30683294A JP 3013874 B2 JP3013874 B2 JP 3013874B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガスの成分濃度を計測す
るために用いられる隔膜式ガスセンサ装置に関するもの
である。更に詳しくは、産業用各種ガスの純度測定や爆
発火災防止、船舶やマンホール、トンネル内の有毒ガス
中毒防止等に広く用いられる隔膜式ガスセンサ装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm type gas sensor used for measuring the concentration of a gas component. More specifically, the present invention relates to a diaphragm-type gas sensor device widely used for measuring the purity of various industrial gases, preventing explosion and fire, and preventing poisoning of toxic gas in ships, manholes, and tunnels.

【0002】[0002]

【従来の技術】隔膜式ガスセンサは検出すべきガス成分
を隔膜を介して触媒作用を有する電極上に導き、ガスを
還元あるいは酸化することによりガス濃度に応じた電圧
または電流を出力するセンサであって、小型・軽量で常
温常圧で作動し信頼性も高くしかも比較的安価であるこ
とから、広く産業用や医療用に用いられている。
2. Description of the Related Art A diaphragm type gas sensor is a sensor that guides a gas component to be detected onto an electrode having a catalytic action through a diaphragm and reduces or oxidizes the gas to output a voltage or a current corresponding to the gas concentration. Since it is small, lightweight, operates at normal temperature and pressure, has high reliability and is relatively inexpensive, it is widely used for industrial and medical purposes.

【0003】従来より広く実用に供されている隔膜式ガ
スセンサの一般的な構成は、図1に示すようなものであ
る。同図に基づいて隔膜式ガスセンサの動作原理につい
て述べる。検出すべきガスを選択的に透過させかつ透過
量を適当な値に制限する隔膜(1)を通ってきたガス
は、電解液(3)を介してガスの電気化学的な還元また
は酸化反応に有効な触媒を担持した作用極(2)とガス
の反応に都合のよいように材料が選択された対極(4)
との間でそのガスに固有の電気化学反応を起こす。作用
極の電位は必要に応じて参照極(5)に対して、外部回
路により反応に適当な電位に保たれる。この際に反応量
に対応した電流が作用極(2)と対極(4)との間に流
れるが、これを各電極に接続したリード線(6)、
(7)を通じて外部に導き出すことにより、ガスの濃度
を検出することができる。
[0003] A general configuration of a diaphragm type gas sensor which has been widely put into practical use conventionally is as shown in FIG. The operation principle of the diaphragm type gas sensor will be described with reference to FIG. The gas that has passed through the diaphragm (1) that selectively permeates the gas to be detected and limits the amount of permeation to an appropriate value is subjected to an electrochemical reduction or oxidation reaction of the gas via the electrolyte (3). A counter electrode (4) whose material is selected so as to favor the reaction between the working electrode (2) carrying an effective catalyst and the gas;
Causes an inherent electrochemical reaction of the gas. The potential of the working electrode is maintained at an appropriate potential for the reaction by an external circuit with respect to the reference electrode (5), if necessary. At this time, a current corresponding to the reaction amount flows between the working electrode (2) and the counter electrode (4).
By guiding the gas to the outside through (7), the gas concentration can be detected.

【0004】この際にガスと酸化還元反応を起こす対極
は、反応量すなわちガス濃度、反応時間、反応温度等の
条件に応じて消耗し、やがてセンサの寿命が尽きる。ま
た、ガスと対極との間の酸化還元反応でできた生成物は
電解液中に溶解するなどして、系外に除去され反応は連
続的に持続するが、生成物の溶解量が電解液に対して飽
和に達すると生成物が電極上に析出するなどして反応の
持続が阻害され、やはりセンサの寿命が尽きることにな
る。
At this time, the counter electrode causing an oxidation-reduction reaction with the gas is consumed according to the reaction amount, that is, the gas concentration, the reaction time, the reaction temperature, and other conditions, and the life of the sensor is eventually exhausted. In addition, the product formed by the oxidation-reduction reaction between the gas and the counter electrode is removed outside the system by dissolving in the electrolytic solution, etc., and the reaction continues continuously. When the saturation is reached, the continuation of the reaction is hindered due to the deposition of the product on the electrode and the like, and the life of the sensor also ends.

【0005】より実際的に動作を説明するために、この
種のセンサの代表的なものである酸素センサについて述
べる。センサの動作原理を述べると、酸素を選択的に透
過させかつ透過量を電極反応に見合うように制限する隔
膜を通ってきた酸素は、貴金属触媒よりなる作用極にお
いて電気化学的に還元され、電解液を介して鉛からなる
対極との間で次のような電気化学反応を起こす。
In order to explain the operation more practically, an oxygen sensor which is a typical example of this type of sensor will be described. The principle of operation of the sensor is as follows.Oxygen that has passed through a diaphragm that selectively permeates oxygen and limits the amount of permeation to match the electrode reaction is electrochemically reduced at the working electrode made of a noble metal catalyst, The following electrochemical reaction occurs between the liquid and the counter electrode made of lead through the liquid.

【0006】1.電解液が酸性の場合 カソード反応:O+4H+4e→2HO アノード反応:2Pb+2HO→2PbO+4H
4e 全反応 :2Pb+O→2PbO 2.電解液がアルカリ性の場合 カソード反応:O+2HO+4e→4OH アノード反応:2Pb+4OH→2PbO+2H
+4e 全反応 :2Pb+O→2PbO 酸素のような酸化性ガスの場合、酸素自身の反応は還元
反応を起こすので、電気化学的に作用極はカソードとし
て作用し、酸素の反応量すなわち酸素濃度はカソード電
流の値として検知される。電解液が酸性の場合とアルカ
リ性の場合とでは電荷の担い手は異なるが、いずれの場
合も酸素濃度に対応したカソード電流が生ずる。
[0006] 1. When the electrolytic solution is acidic Cathode reaction: O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O Anode reaction: 2Pb + 2H 2 O → 2PbO + 4H + +
4e total reaction: 2Pb + O 2 → 2PbO When the electrolytic solution is alkaline Cathode reaction: O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH Anode reaction: 2Pb + 4OH → 2PbO + 2H 2 O
+ 4e - total reaction: 2Pb + O 2 → 2PbO In the case of an oxidizing gas such as oxygen, the reaction of oxygen itself causes a reduction reaction, so that the working electrode acts electrochemically as a cathode, and the reaction amount of oxygen, that is, the oxygen concentration is It is detected as the value of the cathode current. The charge carrier varies depending on whether the electrolytic solution is acidic or alkaline, but in any case, a cathode current corresponding to the oxygen concentration is generated.

【0007】図2はこのようなセンサの電流、電圧特性
を示したものである。カソード電位とアノード電位の関
係が酸素の還元反応領域にある時に、酸素はカソードで
ある作用極において還元され電流が流れるが、隔膜によ
って作用極への酸素の供給量が制限されると、隔膜を拡
散透過してきた酸素の全量が還元され、還元電流はある
値で飽和に達し、図2に示した限界電流領域が現れる。
限界電流領域内においてはカソード、アノード間の電位
差が変わっても電流値は一定となる。一方、限界電流値
は酸素濃度によって変化し、酸素濃度が低い場合には小
さく酸素濃度が高い場合には大きくなる。図2の
(A),(B),(C)三つのグラフは各々酸素濃度が
a,b,c%の場合の限界電流値の変化を例示したもの
で、酸素濃度はa>b>cである。この限界電流値は酸
素濃度に正確に比例するので、酸素濃度を検出すること
ができる。カソード、アノード間の電位差を限界電流領
域に保つには、参照極を基準として外部電気回路により
作用極の電位を一定に保つか、またはアノードとカソー
ドの電極材料を適当に組合せることにより自然電極電位
を利用してもよい。一般的に前者は定電位電解式セン
サ、後者はガルバニ電池式センサと呼ばれ広く実用され
ている。
FIG. 2 shows current and voltage characteristics of such a sensor. When the relationship between the cathode potential and the anode potential is in the oxygen reduction reaction region, oxygen is reduced at the working electrode, which is the cathode, and current flows.However, when the supply of oxygen to the working electrode is limited by the diaphragm, the diaphragm is The total amount of diffused and transmitted oxygen is reduced, the reduction current reaches saturation at a certain value, and the limiting current region shown in FIG. 2 appears.
In the limit current region, the current value is constant even if the potential difference between the cathode and the anode changes. On the other hand, the limit current value changes depending on the oxygen concentration, and becomes small when the oxygen concentration is low and becomes large when the oxygen concentration is high. The three graphs (A), (B), and (C) in FIG. 2 illustrate changes in the limiting current value when the oxygen concentration is a, b, and c%, respectively, where the oxygen concentration is a>b> c. It is. Since this limit current value is accurately proportional to the oxygen concentration, the oxygen concentration can be detected. In order to maintain the potential difference between the cathode and the anode in the limit current region, the potential of the working electrode is kept constant by an external electric circuit with reference to the reference electrode, or the natural electrode is formed by appropriately combining the anode and cathode electrode materials. An electric potential may be used. Generally, the former is called a constant potential electrolytic sensor, and the latter is called a galvanic cell sensor, which is widely used.

【0008】酸素センサの場合、対極としての鉛は酸化
反応により酸化鉛となるが電解液成分と反応し塩もしく
は水酸化物の形で電解液中に溶解する。したがって、電
解液中の塩もしくは水酸化物濃度が飽和し酸化鉛が溶解
しなくなると、鉛の酸化反応が進行しなくなりセンサと
しての寿命が尽きる。また、鉛が消耗して無くなった場
合も同様にセンサとしての反応が起こらなくなりセンサ
としての寿命が尽きる。
In the case of an oxygen sensor, lead as a counter electrode is converted into lead oxide by an oxidation reaction, but reacts with an electrolyte component and is dissolved in the electrolyte in the form of a salt or a hydroxide. Therefore, when the concentration of the salt or hydroxide in the electrolyte is saturated and the lead oxide no longer dissolves, the oxidation reaction of lead does not proceed and the life of the sensor is exhausted. Also, when lead is consumed and disappears, the reaction as the sensor does not occur, and the life of the sensor is exhausted.

【0009】酸素以外の他のガス成分における場合も原
理は同様であり、酸素の他にオゾン等の酸化性ガスはカ
ソード反応として検出され、水素、一酸化炭素、硫化水
素等の還元性ガスはアノード反応として検出される。還
元性ガス成分のセンサの動作について、より実際的に動
作を説明するために、水素センサの例について述べる。
The principle is the same for other gas components other than oxygen. In addition to oxygen, an oxidizing gas such as ozone is detected as a cathode reaction, and a reducing gas such as hydrogen, carbon monoxide, and hydrogen sulfide is detected. Detected as an anodic reaction. In order to more practically explain the operation of the sensor of the reducing gas component, an example of a hydrogen sensor will be described.

【0010】センサの動作原理を述べると、水素を選択
的に透過させかつ透過量を電極反応に見合うように制限
する隔膜を通ってきた水素は、貴金属触媒よりなる作用
極において電気化学的に酸化され、電解液を介して二酸
化鉛からなる対極との間で次のような電気化学反応を起
こす。
The principle of operation of the sensor is as follows. Hydrogen that has passed through a diaphragm that selectively permeates hydrogen and limits the amount of permeation to match the electrode reaction is electrochemically oxidized at a working electrode made of a noble metal catalyst. Then, the following electrochemical reaction occurs with the counter electrode made of lead dioxide through the electrolytic solution.

【0011】アノード反応:H→2H+2e カソード反応:PbO+2H+2e→PbO+H
O 全反応 :H+PbO→PbO+HO 水素のような還元性ガスの場合、水素自身の反応は酸化
反応を起こすので、電気化学的に作用極はアノードとし
て作用し、水素の反応量すなわち水素濃度はアノード電
流の値として検知される。酸素センサの場合と同様にア
ノードとカソード間の電位を一定の値に保つと限界電流
値と水素濃度値とは良好な相関関係を示し、水素センサ
が得られる。
Anode reaction: H 2 → 2H + + 2e Cathode reaction: PbO 2 + 2H + + 2e → PbO + H
2 O total reaction: H 2 + PbO 2 → PbO + H 2 O In the case of a reducing gas such as hydrogen, the reaction of hydrogen itself causes an oxidation reaction, so that the working electrode electrochemically acts as an anode, and the reaction amount of hydrogen. That is, the hydrogen concentration is detected as the value of the anode current. As in the case of the oxygen sensor, when the potential between the anode and the cathode is kept at a constant value, the limiting current value and the hydrogen concentration value show a good correlation, and a hydrogen sensor is obtained.

【0012】このような水素センサの場合、対極として
の二酸化鉛は還元反応により酸化鉛となるが電解液成分
と反応し塩の形で電解液中に溶解する。したがって、対
極上の二酸化鉛が消耗し全て酸化鉛となると、反応が起
こらなくなりセンサとしての寿命が尽きる。また、電解
液中の塩が飽和し酸化鉛が溶解しなくなると、二酸化鉛
の還元反応が進行しなくなり、やはりセンサとしての寿
命が尽きる。
In the case of such a hydrogen sensor, lead dioxide as a counter electrode is converted into lead oxide by a reduction reaction, but reacts with components of the electrolytic solution and is dissolved in the electrolytic solution in the form of a salt. Therefore, when lead dioxide on the counter electrode is consumed and all lead oxide is formed, no reaction occurs and the life of the sensor is exhausted. Further, when the salt in the electrolyte is saturated and the lead oxide is not dissolved, the reduction reaction of the lead dioxide does not proceed, and the life of the sensor also ends.

【0013】このようにして得られるセンサ出力は、通
常外部回路によって増幅され濃度表示やメーター指示等
の適当な信号形態に処理される。
The sensor output thus obtained is usually amplified by an external circuit and processed into an appropriate signal form such as a concentration display or a meter indication.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】隔膜式ガスセンサは各
種のガス濃度を電気的に計測する手段として優れたもの
であるが、ガス成分をセンサ電極材料と反応させること
によってその出力を得ているために、電極材料の消耗に
よる寿命がある。また、電解液中に反応により生じた生
成物を溶解させている場合には、電解液の組成変化によ
る出力変動や寿命がある。
The diaphragm type gas sensor is excellent as a means for electrically measuring various gas concentrations, but its output is obtained by reacting a gas component with a sensor electrode material. In addition, there is a life due to consumption of the electrode material. Further, when a product generated by the reaction is dissolved in the electrolytic solution, there is an output fluctuation and a life due to a change in the composition of the electrolytic solution.

【0015】それゆえに、通常このような隔膜式ガスセ
ンサを使用する場合には、使用前のセンサ出力の点検や
校正が必要であり、連続使用中においてもその使用が長
期に及んだときには、精度や信頼性を維持するために計
測を定期的に中断しセンサを校正したり交換したりする
必要がある。
Therefore, when such a diaphragm type gas sensor is usually used, it is necessary to check and calibrate the sensor output before use, and even when the gas sensor is used continuously for a long period of time, the accuracy may be reduced. In order to maintain reliability and reliability, it is necessary to periodically interrupt the measurement and calibrate or replace the sensor.

【0016】さらに、機械装置内部や建物設備内部に配
置されセンサ交換が容易でないようなときや、維持点検
間隔が非常に長い機器に使用されるときには非常に長い
センサ寿命が必要とされる。
Furthermore, when the sensor is not easily replaced because it is disposed inside a mechanical device or building equipment, or when used for equipment having a very long maintenance inspection interval, a very long sensor life is required.

【0017】このような問題を解決するためには、電極
材料の量や電解液量を増大させることにより、隔膜式ガ
スセンサの寿命を長くすればよいが、センサの製造コス
トが高くなり、かつ形状も大きくなってしまうことか
ら、小型・軽量で比較的安価であるという、この種のセ
ンサの特長を損ねてしまうことになる。加えて、大きさ
を変えない範囲でとなると、延びる寿命期間もわずかと
なってしまう。
In order to solve such a problem, the life of the diaphragm type gas sensor may be extended by increasing the amount of the electrode material and the amount of the electrolytic solution. However, the manufacturing cost of the sensor is increased and the shape of the sensor is increased. Therefore, the characteristics of this type of sensor, which is small, lightweight, and relatively inexpensive, are impaired. In addition, if the size is not changed, the life span that is extended becomes small.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の隔膜式ガスセンサ装置は、隔膜式ガスセン
サと、センサ検出電流回路をオン、オフするスイッチ部
と、スイッチ部がオン状態にある時間TONとオフ状態に
ある時間TOFF との比TON/TOFF が1/3以上、4/
1以下となるようにスイッチ部を制御するスイッチ制御
部とを備えたことを特徴とするものであり、また、本発
明の作動方法は、スイッチ制御部によってTON/TOFF
が上記の範囲となるようにスイッチ部を制御することに
より、隔膜式ガスセンサ装置を間欠的に作動させること
を特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a diaphragm type gas sensor device according to the present invention comprises a diaphragm type gas sensor, a switch section for turning on and off a sensor detection current circuit, and an on state of the switch section. The ratio TON / TOFF between the time TON and the time TOFF in the OFF state is 1/3 or more, 4 /
And a switch control unit for controlling the switch unit so as to be 1 or less.
By controlling the switch unit so as to fall within the above range, the diaphragm type gas sensor device is operated intermittently.

【0019】[0019]

【作用】隔膜式ガスセンサは、ガス成分の還元反応ある
いは酸化反応による電流をガス濃度の検出手段として用
いるものであるが、逆にみるとアノードとカソードすな
わち作用極と対極との間が電気的に接続されて電流が流
れる時のみ、還元あるいは酸化の反応が生じセンサとし
て機能する。
The diaphragm type gas sensor uses a current caused by a reduction or oxidation reaction of gas components as a means for detecting a gas concentration. Conversely, an anode and a cathode, that is, an electrode between a working electrode and a counter electrode are electrically connected. Only when connected and a current flows, a reduction or oxidation reaction occurs and functions as a sensor.

【0020】したがって、外部から作用極と対極との間
の電気的接続を遮断するとガス成分の還元あるいは酸化
反応は生じず、電極の消耗や生成物の電解液中への溶解
も起こらない。
Therefore, if the electrical connection between the working electrode and the counter electrode is cut off from the outside, no reduction or oxidation reaction of the gas components occurs, and no consumption of the electrodes and no dissolution of the product in the electrolyte occurs.

【0021】一方、通常のガス濃度の計測においてセン
サの出力は、切れ目無く常時計測されているわけでは無
く、あるサンプリング周期をもってセンサの出力が計測
回路に取り込まれ、濃度に変換されて計測されている。
これは、回路の消費電力を低減させるためや外部ノイズ
による影響を少なくするためであるが、この種のセンサ
では隔膜中や電解液中のガスの拡散を利用しているた
め、センサの応答速度が電気信号を処理する回路の演算
速度に比べて格段に遅いので、周期的にセンサ出力を取
り込んでも十分にセンサの応答速度に見合った速度で計
測ができるからである。
On the other hand, in normal gas concentration measurement, the output of the sensor is not always measured without a break, but the output of the sensor is taken into a measurement circuit at a certain sampling period, converted into a concentration and measured. I have.
This is to reduce the power consumption of the circuit and to reduce the effects of external noise.However, this type of sensor utilizes the diffusion of gas in the diaphragm and the electrolyte, so the response speed of the sensor is reduced. Is much slower than the operation speed of the circuit that processes the electric signal, so that even if the sensor output is taken in periodically, the measurement can be performed at a speed sufficiently matching the response speed of the sensor.

【0022】これらのことから隔膜式ガスセンサは、常
時センサとして機能している必要はなく、隔膜中や電解
液中におけるガスの拡散速度で決まるセンサの応答速度
や計測回路のサンプリング周期に影響を及ぼさない範囲
でセンサを間欠的に作動させても計測上の不都合は生じ
ない。また、センサの作用極と対極との間の電気的接続
を遮断すると、センサの機能が停止し、電極の消耗や反
応生成物の電解液中への溶解は起こらなくなる。
From these facts, it is not necessary for the diaphragm type gas sensor to always function as a sensor, and it affects the response speed of the sensor and the sampling period of the measurement circuit which are determined by the diffusion speed of gas in the diaphragm and the electrolyte. Even if the sensor is operated intermittently within the range, there is no inconvenience in measurement. In addition, when the electrical connection between the working electrode and the counter electrode of the sensor is cut off, the function of the sensor is stopped, and the electrode is not consumed and the reaction product is not dissolved in the electrolyte.

【0023】したがって、任意の周期でセンサを間欠的
に駆動することにより、従来の隔膜式ガスセンサの優れ
た特徴を損なうことなく寿命の大幅な延長ができる。そ
の場合、高い検出精度を維持しつつ寿命の大幅な延長を
図るためには、スイッチ制御部によって、スイッチ部が
オン状態にある時間TONとオフ状態にある時間TOFFと
の比TON/TOFF が1/3以上、4/1以下となるよう
にスイッチ部を制御する必要があり、TON/TOFF が1
/3未満になると検出精度が悪化し、4/1を越えると
寿命の大幅な延長が難しくなる。
Therefore, by intermittently driving the sensor at an arbitrary cycle, the life can be greatly extended without impairing the excellent characteristics of the conventional diaphragm type gas sensor. In this case, in order to greatly extend the life while maintaining high detection accuracy, the ratio TON / TOFF of the time TON when the switch is on and the time TOFF when the switch is off is 1 by the switch control unit. It is necessary to control the switch unit so that it is not less than / 3 and not more than 4/1, and TON / TOFF is 1
If it is less than / 3, the detection accuracy is deteriorated, and if it exceeds 4/1, it is difficult to greatly extend the life.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明になる隔膜式ガスセンサー装置
について、好適な図面を用いて具体的に詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a diaphragm type gas sensor device according to the present invention will be described in detail with reference to preferred drawings.

【0025】[実施例1]図3は、本発明になる隔膜式
ガスセンサ装置の概略図である。ここでは、特に隔膜式
ガスセンサとして酸素センサを用いて詳述する。
Embodiment 1 FIG. 3 is a schematic diagram of a diaphragm type gas sensor device according to the present invention. Here, the oxygen gas sensor will be described in detail as a diaphragm type gas sensor.

【0026】同図において、2は作用極であり、金また
は銀の触媒材料である。4は鉛製の対極である。1は隔
膜であり、厚さ25μmの4フッ化エチレン−6フッ化
プロピレン共重合体の無孔性フィルムである。3は電解
液であり、6モル/Lの酢酸、5モル/Lの酢酸カリウ
ム、0.1モル/Lの酢酸鉛の組成を持つ酸性水溶液で
ある。6、7は外部リード線、8はスイッチ部であるス
イッチ回路である。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a working electrode, which is a gold or silver catalyst material. 4 is a counter electrode made of lead. Reference numeral 1 denotes a membrane, which is a 25 μm-thick nonporous film made of a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene. Reference numeral 3 denotes an electrolytic solution, which is an acidic aqueous solution having a composition of 6 mol / L acetic acid, 5 mol / L potassium acetate, and 0.1 mol / L lead acetate. Reference numerals 6 and 7 denote external lead wires, and 8 denotes a switch circuit as a switch unit.

【0027】10はパルス発生器、11は周波数分周
器、12は単安定マルチバイブレータ回路であり、パル
ス発生器10と周波数分周器11と単安定マルチバイブ
レータ回路12とがスイッチ制御部である。
10 is a pulse generator, 11 is a frequency divider, 12 is a monostable multivibrator circuit, and the pulse generator 10, the frequency divider 11, and the monostable multivibrator circuit 12 are switch control units. .

【0028】このセンサのガス濃度変化に対する応答速
度は約30秒であった。隔膜1を介して作用極上に達し
た酸素は対極4との間で電気化学反応を起こし、酸素濃
度に応じた電流が作用極2と対極4の間に流れる。この
際の反応生成物として不溶性の酸化鉛が生じるが、生成
後電解液中の酢酸成分と反応し水溶性の酢酸鉛となって
電解液中に溶解する。したがって、電解液中の酢酸鉛の
濃度が飽和に達した時点がセンサ寿命となる。また、対
極の鉛が全量反応した場合も同様にセンサ寿命となる。
The response speed of this sensor to changes in gas concentration was about 30 seconds. Oxygen reaching the working electrode via the diaphragm 1 causes an electrochemical reaction with the counter electrode 4, and a current corresponding to the oxygen concentration flows between the working electrode 2 and the counter electrode 4. Insoluble lead oxide is produced as a reaction product at this time, but after the reaction, it reacts with an acetic acid component in the electrolytic solution to become water-soluble lead acetate and is dissolved in the electrolytic solution. Therefore, the point at which the concentration of lead acetate in the electrolyte reaches saturation is the sensor life. Also, the sensor life will be the same if the total amount of lead on the counter electrode has reacted.

【0029】この酸素センサの外部リード線6、7に、
双方向特性を持つ半導体アナログスイッチ素子からなる
スイッチ回路8を接続し、素子を適当な間隔でオン/オ
フすることによりセンサの出力電流すなわち酸素の還元
反応による電流を導通/遮断した。半導体アナログスイ
ッチ素子のオン/オフ制御は次のようにして行った。パ
ルス発生器によって4MHz程度の高周波パルスを発振
し、それを周波数分周器を用いてセンサ電流をオン/オ
フする周期として適当な値Tcに調整し、さらに単安定
マルチバイブレータ回路よりなるオン/オフ制御回路に
よってオン/オフの時間比率 TON/TOFF を調整した
制御信号を得た。この信号を半導体アナログスイッチ素
子に入力しセンサ電流の導通/遮断制御を行った。
The external lead wires 6 and 7 of this oxygen sensor
A switch circuit 8 composed of a semiconductor analog switch element having bidirectional characteristics was connected, and the element was turned on / off at appropriate intervals to conduct / cut off the output current of the sensor, that is, the current due to the reduction reaction of oxygen. The on / off control of the semiconductor analog switch element was performed as follows. A high-frequency pulse of about 4 MHz is oscillated by a pulse generator, which is adjusted to an appropriate value Tc as a cycle for turning on / off the sensor current using a frequency divider, and further turned on / off by a monostable multivibrator circuit A control signal in which the ON / OFF time ratio TON / TOFF was adjusted by the control circuit was obtained. This signal was input to a semiconductor analog switch element, and conduction / cutoff control of the sensor current was performed.

【0030】なお、センサの電流を適当な間隔でオン/
オフするための回路は図3に示した方法に限られるもの
ではなく、他の例えばマイクロコンピュータやシーケン
サを用いたものでもよい。また、本実施例の半導体アナ
ログスイッチ素子のOFF抵抗は7メガオーム以上の抵
抗値であるが、本発明の効果を得るためにはセンサ出力
電流を乗じた値、すなわち図2に示すカソード、アノー
ド間電位差が限界電流領域を越える値になるような抵抗
値以上であればよい。本実施例において発明の効果を得
るためには100キロオーム程度でも十分である。
The sensor current is turned on / off at appropriate intervals.
The circuit for turning off is not limited to the method shown in FIG. 3, but may be another circuit using a microcomputer or a sequencer, for example. Further, the OFF resistance of the semiconductor analog switch element of the present embodiment is a resistance value of 7 Mohm or more, but in order to obtain the effect of the present invention, a value multiplied by the sensor output current, that is, between the cathode and the anode shown in FIG. It is sufficient that the potential difference is equal to or greater than a resistance value that exceeds the limit current region. In this embodiment, about 100 kOhm is enough to obtain the effect of the invention.

【0031】さらに、ここではスイッチ部として半導体
アナログスイッチ素子を用いたが、これに限るものでな
い。
Further, here, a semiconductor analog switch element is used as the switch section, but the present invention is not limited to this.

【0032】この場合のある酸素濃度に対するセンサ出
力としては図4に示すような波形が得られた。半導体ア
ナログスイッチがオンとなりセンサのリード線作用極と
対極が電気的に導通した瞬間、センサの出力電流は急峻
な立ち上がりを生じ時間とともに平衡値に達する特性を
示した。この平衡値ig がそのガス濃度におけるセンサ
の出力値として妥当なものと考えられる。
In this case, a waveform as shown in FIG. 4 was obtained as a sensor output for a certain oxygen concentration. At the moment when the semiconductor analog switch was turned on and the lead wire working electrode and the counter electrode of the sensor were electrically connected, the output current of the sensor showed a steep rise and exhibited a characteristic that reached an equilibrium value with time. This equilibrium value ig is considered to be appropriate as the output value of the sensor at that gas concentration.

【0033】次に、このような制御を行った酸素センサ
の精度を調べるために、ゼロガスとして純度99.99
%以上の窒素ガス、スパンガスとして純度99.99%
以上の酸素ガス、中間ガスとして乾燥大気(酸素20.
9%)を順次流して酸素センサの出力を計測した。ま
た、酸素センサ出力の断続周期(TC )、センサ電流導
通時間(TON)、遮断時間(TOFF )の値を変化させ、
それらの値が計測精度にどのような影響を与えるか調べ
た。酸素センサの検出精度は、各ガス濃度におけるセン
サ電流の平衡値を計測し、ゼロガスとスパンガスに対す
る値から算出される乾燥大気に対する値と実際に乾燥空
気を流したときの実測値を比較することにより求めた。
得られた結果を表1に示す。また、それぞれの条件でセ
ンサを駆動した場合の対極(Pb)の消費率および反応
生成物(PbO)の生成率、それにともなうセンサ寿命
の延長率をセンサ電流を断続させず連続で駆動した場合
を1.00として示した。
Next, in order to check the accuracy of the oxygen sensor which has performed such control, purity is 99.99 as zero gas.
% Or more of nitrogen gas, purity 99.99% as span gas
Dry air (oxygen 20.
9%) in sequence and the output of the oxygen sensor was measured. Further, the intermittent cycle (TC) of the oxygen sensor output, the sensor current conduction time (TON), and the cutoff time (TOFF) are changed.
We investigated how those values affect the measurement accuracy. The detection accuracy of the oxygen sensor is measured by measuring the equilibrium value of the sensor current at each gas concentration and comparing the value for the dry air calculated from the values for the zero gas and span gas with the actually measured value when the dry air is actually flowed. I asked.
Table 1 shows the obtained results. Further, the consumption rate of the counter electrode (Pb) and the production rate of the reaction product (PbO) when the sensor is driven under each condition, and the extension rate of the sensor life associated therewith are determined by continuously driving the sensor current without interrupting the sensor current. 1.00.

【0034】[0034]

【表1】 表1中の試験〓1〜5はセンサ電流の断続周期(TC
)、すなわち断続周期を0.01秒に固定し、導通時
間(TON)と遮断時間(TOFF )の比TON/TOFFを変
化させた場合の結果である。通常この種のガス濃度計測
器の検出精度としては±2%が適当といわれるが、試験
〓2〜5の結果からこの検出精度が得られるTON/TOF
F は1/3以上であることがわかる。TON/TOFF が1
/4の試験〓1では検出精度が悪化した。これは、TON
時間が短すぎて前に図4で述べた平衡値igにセンサ出力
電流が達しなかったためである。試験〓6〜10は断続
周期を0.02秒として同様の試験を行った結果である
が、やはりTON/TOFF の値が1/3以上で良好な検出
精度が得られた。試験〓11以降は断続周期を順次増加
させていった結果であるが、〓36〜40ではTON/T
OFF が1/3以上でも検出精度が良くなかった。これは
断続周期がセンサの応答速度の約30秒にくらべて長い
ために検出精度が悪化したものである。
[Table 1] Tests # 1 to # 5 in Table 1 indicate the intermittent cycle of the sensor current (TC
), That is, the result when the intermittent cycle is fixed to 0.01 second and the ratio TON / TOFF of the conduction time (TON) and the interruption time (TOFF) is changed. Usually, the detection accuracy of this type of gas concentration measuring instrument is said to be ± 2%, but from the results of Tests # 2 to # 5, this detection accuracy can be obtained.
It can be seen that F is 1/3 or more. TON / TOFF is 1
In test # 1 of / 4, the detection accuracy was deteriorated. This is TON
This is because the sensor output current did not reach the equilibrium value ig described earlier with reference to FIG. 4 because the time was too short. Tests # 6 to # 10 are the results of the same test with the intermittent cycle set to 0.02 seconds, but the value of TON / TOFF was 1/3 or more, and good detection accuracy was obtained. Although the intermittent cycle was gradually increased after test # 11, TON / T was used for # 36-40.
Even if OFF was 1/3 or more, the detection accuracy was not good. This is because the intermittent cycle is longer than the response speed of the sensor, which is about 30 seconds, so that the detection accuracy is deteriorated.

【0035】以上述べた実験結果から断続周期Tc が応
答時間の1/3以下で、導通時間と遮断時間の比TON/
TOFF が1/3以上でより良好な検出精度を持った酸素
センサを得ることができ、その場合センサ電流を断続さ
せず連続的にセンサを駆動する従来の方法に較べて、本
発明の効果により著しくセンサの寿命を延長することが
できる。一方、TON/TOFF の値があまり大きいと、セ
ンサ電流の導通時間が長くなり、センサの寿命を延長す
るという本発明の主旨からはずれるためTON/TOFF は
4/1以下にすることが望ましい。
From the experimental results described above, the intermittent cycle Tc is less than 1/3 of the response time, and the ratio TON /
An oxygen sensor having better detection accuracy can be obtained with TOFF of 1/3 or more. In this case, the effect of the present invention is larger than that of the conventional method in which the sensor is continuously driven without interrupting the sensor current. The life of the sensor can be significantly extended. On the other hand, if the value of TON / TOFF is too large, the conduction time of the sensor current becomes longer, which departs from the gist of the present invention to extend the life of the sensor. Therefore, TON / TOFF is desirably 4/1 or less.

【0036】[実施例2]還元性のガスとして、代表的
な水素ガスを検出するためのセンサについて同様の実験
を行った。この場合もセンサの基本的な構成は前出の図
3と同様である。
Example 2 A similar experiment was conducted for a sensor for detecting a representative hydrogen gas as a reducing gas. In this case, the basic configuration of the sensor is the same as that of FIG. 3 described above.

【0037】2は作用極であり、白金または白金・ルテ
ニウム合金、白金・イリジウム合金からなる触媒材料で
ある。4は二酸化鉛製の対極であり、1は隔膜であり、
厚さ25μmの4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン
共重合体の無孔性フィルムである。3は電解液であり、
6モル/Lの酢酸、5モル/Lの酢酸カリウム、1モル
/Lの酢酸鉛の組成を持つ酸性水溶液を電解液としてい
る。
Reference numeral 2 denotes a working electrode, which is a catalyst material made of platinum or a platinum / ruthenium alloy or a platinum / iridium alloy. 4 is a counter electrode made of lead dioxide, 1 is a diaphragm,
It is a non-porous film of 25 μm thick tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer. 3 is an electrolyte,
An acidic aqueous solution having a composition of 6 mol / L acetic acid, 5 mol / L potassium acetate, and 1 mol / L lead acetate is used as the electrolytic solution.

【0038】10はパルス発生器、11は周波数分周
器、12は単安定マルチバイブレータ回路であり、パル
ス発生器10と周波数分周器11と単安定マルチバイブ
レータ回路12とがスイッチ制御部である。
Reference numeral 10 denotes a pulse generator, 11 denotes a frequency divider, 12 denotes a monostable multivibrator circuit, and the pulse generator 10, the frequency divider 11, and the monostable multivibrator circuit 12 constitute a switch control unit. .

【0039】このセンサのガス濃度変化に対する応答速
度は約20秒であった。隔膜を介して作用極上に達した
水素は対極との間で電気化学反応を起こし、水素濃度に
応じた電流が作用極と対極の間に流れる。この際の反応
生成物として不溶性の酸化鉛が生じるが、生成後電解液
中の酢酸成分と反応し水溶性の酢酸鉛となって電解液中
に溶解する。したがって、電解液中の酢酸鉛の濃度が飽
和に達した時点がセンサ寿命となる。また、対極の二酸
化鉛が全量反応した場合も同様にセンサ寿命となる。
The response speed of this sensor to changes in gas concentration was about 20 seconds. Hydrogen reaching the working electrode via the diaphragm causes an electrochemical reaction with the counter electrode, and a current corresponding to the hydrogen concentration flows between the working electrode and the counter electrode. Insoluble lead oxide is produced as a reaction product at this time, but after the reaction, it reacts with an acetic acid component in the electrolytic solution to become water-soluble lead acetate and is dissolved in the electrolytic solution. Therefore, the point at which the concentration of lead acetate in the electrolyte reaches saturation is the sensor life. Also, the sensor life will be the same when the total amount of lead dioxide at the counter electrode has reacted.

【0040】この水素センサの外部リード線6、7に、
双方向特性を持つ半導体アナログスイッチ素子を接続
し、素子を適当な間隔でオン/オフすることによりセン
サの出力電流すなわち水素の酸化反応による電流を導通
/遮断した。半導体アナログスイッチ素子のオン/オフ
制御は次のようにして行った。パルス発生器によって4
MHz程度の高周波パルスを発振し、それを周波数分周
器を用いてセンサ電流をオン/オフする周期として適当
な値Tc に調整し、さらに単安定マルチバイブレータ回
路よりなるオン/オフ制御回路によってオン/オフの時
間比率 TON/TOFF を調整した制御信号を得た。この
信号を半導体アナログスイッチ素子に入力しセンサ電流
の導通/遮断制御を行った。この場合のある水素濃度に
対するセンサ出力としては前に述べた酸素センサと同様
に図4に示すような波形が得られた。半導体アナログス
イッチがオンとなりセンサのリード線作用極と対極が電
気的に導通した瞬間、センサの出力電流は急峻な立ち上
がりを生じ時間とともに平衡値ig に達する特性を示し
た。
The external lead wires 6 and 7 of this hydrogen sensor
A semiconductor analog switch element having bidirectional characteristics was connected, and the element was turned on / off at appropriate intervals to conduct / cut off the output current of the sensor, that is, the current due to the oxidation reaction of hydrogen. The on / off control of the semiconductor analog switch element was performed as follows. 4 by pulse generator
A high-frequency pulse of about MHz is oscillated, which is adjusted to an appropriate value Tc as a cycle for turning on / off the sensor current using a frequency divider, and further turned on by an on / off control circuit comprising a monostable multivibrator circuit. A control signal in which the ON / OFF time ratio TON / TOFF was adjusted was obtained. This signal was input to a semiconductor analog switch element, and conduction / cutoff control of the sensor current was performed. In this case, a waveform as shown in FIG. 4 was obtained as a sensor output for a certain hydrogen concentration, similarly to the oxygen sensor described above. At the moment when the semiconductor analog switch is turned on and the lead wire working electrode and the counter electrode of the sensor are electrically connected, the output current of the sensor has a steep rise and reaches the equilibrium value ig with time.

【0041】また、ここではスイッチ部8として半導体
アナログスイッチ素子を用いたが、これに限るものでな
い。
Although a semiconductor analog switch element is used as the switch section 8 here, the invention is not limited to this.

【0042】次に、このような制御を行った水素センサ
の精度を調べるために、ゼロガスとして純度99.99
%以上の窒素ガス、スパンガスとして純度99.99%
以上の水素ガス、中間ガスとして混合組成比が水素50
%窒素50%の標準ガスを順次流して水素センサの出力
を計測した。また、水素センサ出力の断続周期(T
c)、センサ電流導通時間(TON)、遮断時間(TOFF
)の値を変化させ、それらの値が計測精度にどのよう
な影響を与えるか調べた。水素センサの検出精度は、各
ガス濃度におけるセンサ電流の平衡値を計測し、ゼロガ
スとスパンガスに対する値から算出される中間ガスの濃
度に対する値と実際に中間ガスを流したときの実測値を
比較することにより求めた。得られた結果を表2に示
す。
Next, in order to check the accuracy of the hydrogen sensor which has performed such control, purity is 99.99 as a zero gas.
% Or more of nitrogen gas, purity 99.99% as span gas
The mixture composition ratio of the hydrogen gas and the intermediate gas is 50 hydrogen.
The output of the hydrogen sensor was measured by sequentially flowing a standard gas of 50% nitrogen. In addition, the intermittent cycle of the hydrogen sensor output (T
c), sensor current conduction time (TON), cutoff time (TOFF)
), And examined how those values affect the measurement accuracy. The detection accuracy of the hydrogen sensor measures the equilibrium value of the sensor current at each gas concentration, and compares the value for the concentration of the intermediate gas calculated from the values for the zero gas and the span gas with the actually measured value when the intermediate gas is actually passed. I asked for it. Table 2 shows the obtained results.

【0043】[0043]

【表2】 表2より本実施例の水素センサの場合でも、前出の酸素
センサの場合と同様に試験〓2〜5の結果から計測器と
して必要といわれる±2%の検出精度が得られるTON/
TOFF は1/3以上であり、TON/TOFF が1/4の試
験〓1では検出精度が悪化することがわかる。また、試
験〓31〜35は断続周期がセンサの応答速度約20秒
に較べて長いために検出精度が悪化した。
[Table 2] As shown in Table 2, in the case of the hydrogen sensor of the present embodiment, similarly to the case of the oxygen sensor described above, from the results of Tests # 2 to # 5, the TON /
TOFF is 1/3 or more, and it can be seen that the detection accuracy is deteriorated in test # 1 where TON / TOFF is 1/4. Further, in tests # 31 to # 35, the detection accuracy deteriorated because the intermittent cycle was longer than the response speed of the sensor of about 20 seconds.

【0044】以上述べた実験結果から断続周期Tc が応
答時間の1/3以下で、導通時間と遮断時間の比TON/
TOFF が1/3以上でより良好な検出精度を持った水素
センサを得ることができ、その場合センサ電流を断続さ
せず連続的にセンサを駆動する従来の方法に較べて、本
発明の効果により著しくセンサの寿命を延長することが
できる。一方、TON/TOFF の値があまり大きいと、セ
ンサ電流の導通時間が長くなり、センサの寿命を延長す
るという本発明の主旨からはずれるためTON/TOFF は
4/1以下にすることが望ましい。
From the experimental results described above, the intermittent period Tc is less than 1/3 of the response time and the ratio TON /
It is possible to obtain a hydrogen sensor having better detection accuracy with TOFF of 1/3 or more. In this case, compared with the conventional method in which the sensor is driven continuously without interrupting the sensor current, the effect of the present invention can be obtained. The life of the sensor can be significantly extended. On the other hand, if the value of TON / TOFF is too large, the conduction time of the sensor current becomes longer, which departs from the gist of the present invention to extend the life of the sensor. Therefore, TON / TOFF is desirably 4/1 or less.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明になる隔膜式ガスセンサ装置は、
隔膜式ガスセンサと、センサ検出電流回路をオン、オフ
するスイッチ部と、スイッチ部がオン状態にある時間T
ONとオフ状態にある時間TOFF との比TON/TOFF が1
/3以上、4/1以下となるようにスイッチ部を制御す
るスイッチ制御部とを備えたことを特徴とする。また、
本発明の作動方法は、スイッチ制御部によってTON/T
OFF が上記の範囲となるようにスイッチ部を制御するこ
とにより、隔膜式ガスセンサ装置を間欠的に作動させる
ことを特徴とする。
The diaphragm type gas sensor device according to the present invention has the following features.
A diaphragm type gas sensor, a switch unit for turning on and off a sensor detection current circuit, and a time T during which the switch unit is in an on state.
The ratio TON / TOFF between ON and OFF time TOFF is 1
And a switch control unit that controls the switch unit so that the ratio becomes / 3 or more and 4/1 or less. Also,
The operation method according to the present invention uses the switch control unit to set TON / T
The diaphragm type gas sensor device is operated intermittently by controlling the switch unit so that OFF is within the above range.

【0046】これにより、従来のものに較べて検出精度
を低下させることなく、隔膜式ガスセンサの寿命を著し
く延長することができる。
Thus, the life of the diaphragm type gas sensor can be significantly extended without lowering the detection accuracy as compared with the conventional one.

【0047】また、TON/TOFF を1/3以上、4/1
以下にすることに加えて、スイッチ部がオン状態にある
時間TONとオフ状態にある時間TOFF との和である断続
周期TC をセンサ応答時間の1/3以下にすることによ
り、従来非常に困難とされてきた隔膜式ガスセンサを用
いた長期にわたる計測が可能となり、センサの交換も不
必要がまたは小さな頻度で済ますことができる。
Further, TON / TOFF is set to 1/3 or more and 4/1
In addition to the following, the intermittent cycle TC, which is the sum of the time TON in which the switch section is in the ON state and the time TOFF in the OFF state, is set to be 1/3 or less of the sensor response time. It is possible to perform long-term measurement using a diaphragm-type gas sensor, and the sensor can be replaced without necessity or at a small frequency.

【0048】加えて、本発明になる隔膜式ガスセンサに
より、器械装置内部や建物設備内部にセンサを恒常的に
配置したり、機器の維持点検間隔を非常に長くすること
ができるとともに、隔膜式ガスセンサの寿命を長くする
ために電極材料の量や電解液量を増大させる必要がな
く、センサの製造コストが高くなることや形状が大きく
なることがなく、小型・軽量で比較的安価であるという
この種のセンサの特長を損なわずにセンサの寿命を延長
することができる。
In addition, the diaphragm-type gas sensor according to the present invention makes it possible to permanently dispose the sensor inside the instrument or the building equipment, to make the maintenance interval of the equipment extremely long, and to use the diaphragm-type gas sensor. It is not necessary to increase the amount of electrode material or the amount of electrolyte to extend the life of the sensor, and the manufacturing cost and shape of the sensor are not increased, and the sensor is small, lightweight and relatively inexpensive. The life of the sensor can be extended without deteriorating the features of the various sensors.

【0049】さらに、スイッチ制御部とスイッチ部とを
一体に形成することにより、従来のセンサ取り付け場所
を変えることなく、本発明品を装着することができる。
Further, by integrally forming the switch control section and the switch section, the product of the present invention can be mounted without changing the conventional sensor mounting location.

【0050】従って、本発明は産業上に寄与すること非
常に大である。
Therefore, the present invention greatly contributes to the industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】隔膜式ガスセンサの基本構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a diaphragm type gas sensor.

【図2】隔膜式ガスセンサの動作原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the operation principle of a diaphragm type gas sensor.

【図3】本発明になる隔膜式ガスセンサ装置の概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view of a diaphragm type gas sensor device according to the present invention.

【図4】本発明になる隔膜式ガスセンサ装置の出力を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an output of the diaphragm type gas sensor device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 隔膜 2 作用極 3 電解液 4 対極 5 参照極 6 作用極側リード線 7 対極側リード線 8 スイッチ回路 10 パルス発生器 11 周波数分周器 12 単安定マルチバイブレータ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm 2 Working electrode 3 Electrolyte 4 Counter electrode 5 Reference electrode 6 Working electrode side lead wire 7 Counter electrode side lead wire 8 Switch circuit 10 Pulse generator 11 Frequency divider 12 Monostable multivibrator circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−76132(JP,A) 特開 平5−232082(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-61-76132 (JP, A) JP-A-5-232082 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 隔膜式ガスセンサと、センサ検出電流回
路をオン、オフするスイッチ部と、スイッチ部がオン状
態にある時間TONとオフ状態にある時間TOFF との比T
ON/TOFF が1/3以上、4/1以下となるようにスイ
ッチ部を制御するスイッチ制御部とを備えたことを特徴
とする隔膜式ガスセンサ装置。
1. A diaphragm type gas sensor, a switch section for turning on and off a sensor detection current circuit, and a ratio T between a time TON when the switch section is on and a time TOFF when the switch section is off.
A diaphragm type gas sensor device comprising: a switch control unit that controls a switch unit so that ON / TOFF is equal to or more than 1 / and equal to or less than 4/1.
【請求項2】 スイッチ制御部とスイッチ部とが一体に
形成されていることを特徴とする請求項1記載の隔膜式
ガスセンサ装置。
2. The diaphragm type gas sensor device according to claim 1, wherein the switch control unit and the switch unit are formed integrally.
【請求項3】 スイッチ制御部によってスイッチ部がオ
ン状態にある時間TONとオフ状態にある時間TOFF との
比TON/TOFF が1/3以上、4/1以下となるように
スイッチ部を制御することにより、間欠的に作動させる
ことを特徴とする請求項1叉は2記載の隔膜式ガスセン
サ装置の作動方法。
3. The switch control section controls the switch section such that the ratio TON / TOFF of the time TON during which the switch section is on and the time TOFF during which the switch section is off is 以上 or more and 4/1 or less. 3. The method according to claim 1, wherein the gas sensor is operated intermittently.
【請求項4】 スイッチ部がオン状態にある時間TONと
オフ状態にある時間TOFF との和である断続周期TC が
センサ応答時間の1/3以下であることを特徴とする請
求項3記載の隔膜式ガスセンサ装置の作動方法。
4. An intermittent cycle TC, which is a sum of a time TON in which the switch section is on and a time TOFF in which the switch section is off, is not more than 1/3 of the sensor response time. An operation method of the diaphragm type gas sensor device.
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