JP3152534B2 - 環境センサ - Google Patents
環境センサInfo
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- JP3152534B2 JP3152534B2 JP02683693A JP2683693A JP3152534B2 JP 3152534 B2 JP3152534 B2 JP 3152534B2 JP 02683693 A JP02683693 A JP 02683693A JP 2683693 A JP2683693 A JP 2683693A JP 3152534 B2 JP3152534 B2 JP 3152534B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、環境中のガスの存在、
さらには臭いの有無等を検出する環境センサに関し、特
に、経時変化対策を施したかかる環境センサに関するも
のである。
さらには臭いの有無等を検出する環境センサに関し、特
に、経時変化対策を施したかかる環境センサに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスや臭い等（以下、ガス等と略
す）の環境要因の増減に対応させてそれ自身の抵抗値を
変化させることにより環境中の状態を検知する、例えば
金属酸化物半導体を含むものであって良い環境センサが
知られている。図３は従来の例えばガス等を検知する環
境センサの電気回路を概略的に示すもので、Ｓはガス等
の吸着により抵抗値Ｒが変化するセンサ部、Ｒｃは出力
抵抗、Ｖｃは印加電圧、Ｖは出力電圧である。
す）の環境要因の増減に対応させてそれ自身の抵抗値を
変化させることにより環境中の状態を検知する、例えば
金属酸化物半導体を含むものであって良い環境センサが
知られている。図３は従来の例えばガス等を検知する環
境センサの電気回路を概略的に示すもので、Ｓはガス等
の吸着により抵抗値Ｒが変化するセンサ部、Ｒｃは出力
抵抗、Ｖｃは印加電圧、Ｖは出力電圧である。
【０００３】動作について説明すると、出力抵抗Ｒｃは
その抵抗値が一定であり、センサ部Ｓはガス等の環境の
状態に応じてその抵抗値Ｒを変化させるので、出力電圧
Ｖの変化からガス等の検知対象の変化を検出することが
でき、出力電圧Ｖが、所定のガス濃度を表す所定の動作
電圧Ｖｓに達すると警報等の動作をとる。一般に、セン
サ部Ｓはガス等に対する感度が温度に大きく依存するた
め、ヒータを用いて３００℃から４００℃の高温に加熱
されて使用されるのが通例であり、この高温の加熱温度
が環境センサの安定性を決定する。
その抵抗値が一定であり、センサ部Ｓはガス等の環境の
状態に応じてその抵抗値Ｒを変化させるので、出力電圧
Ｖの変化からガス等の検知対象の変化を検出することが
でき、出力電圧Ｖが、所定のガス濃度を表す所定の動作
電圧Ｖｓに達すると警報等の動作をとる。一般に、セン
サ部Ｓはガス等に対する感度が温度に大きく依存するた
め、ヒータを用いて３００℃から４００℃の高温に加熱
されて使用されるのが通例であり、この高温の加熱温度
が環境センサの安定性を決定する。
【０００４】ところで、センサ部Ｓは、使用される時間
の大部分がガス等の対象物質の存在しない、平常の状態
の空気中に置かれているが、このように空気中に置かれ
ている場合でもセンサ部Ｓはヒータで加熱されているた
め、その高温によってセンサ部自体の抵抗値Ｒに経時的
な変化をもたらす。
の大部分がガス等の対象物質の存在しない、平常の状態
の空気中に置かれているが、このように空気中に置かれ
ている場合でもセンサ部Ｓはヒータで加熱されているた
め、その高温によってセンサ部自体の抵抗値Ｒに経時的
な変化をもたらす。
【０００５】一般に、センサ部Ｓに直列に接続された出
力抵抗Ｒｃの経時変化は抵抗値Ｒの経時変化に比べて無
視し得るものであるので、ガスの無い平常の状態の空気
中に置かれているセンサ部Ｓの抵抗値Ｒに経時変化が生
じると、出力電圧Ｖも変動してしまい、そのため、警報
等の動作をとらせるための所定の動作電圧Ｖｓに出力電
圧Ｖが達するまでのガス等の濃度は異なってくる。すな
わち、ガス等の濃度が大きくなると抵抗値Ｒが小さくな
るようなセンサにおいて、まず、ガスの無い平常の状態
の空気中に置かれている抵抗値Ｒが経時変化により初期
値から大きくなった場合を想定すると、この場合には、
該経時変化により出力電圧Ｖは初期値よりも小さくなっ
ており、警報動作を生じるべき所定のガス濃度が環境内
に発生しても、出力電圧Ｖは所定の動作電圧Ｖｓまで達
せず警報は発生しない。逆に、平常の状態の空気中に置
かれているセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが経時変化により小さ
くなった場合には、該経時変化により出力電圧Ｖは初期
値よりも大きくなっており、警報動作を生じるべき所定
のガス濃度より少ないガス濃度で出力電圧Ｖは所定の動
作電圧Ｖｓまで達して警報を発生してしまう。
力抵抗Ｒｃの経時変化は抵抗値Ｒの経時変化に比べて無
視し得るものであるので、ガスの無い平常の状態の空気
中に置かれているセンサ部Ｓの抵抗値Ｒに経時変化が生
じると、出力電圧Ｖも変動してしまい、そのため、警報
等の動作をとらせるための所定の動作電圧Ｖｓに出力電
圧Ｖが達するまでのガス等の濃度は異なってくる。すな
わち、ガス等の濃度が大きくなると抵抗値Ｒが小さくな
るようなセンサにおいて、まず、ガスの無い平常の状態
の空気中に置かれている抵抗値Ｒが経時変化により初期
値から大きくなった場合を想定すると、この場合には、
該経時変化により出力電圧Ｖは初期値よりも小さくなっ
ており、警報動作を生じるべき所定のガス濃度が環境内
に発生しても、出力電圧Ｖは所定の動作電圧Ｖｓまで達
せず警報は発生しない。逆に、平常の状態の空気中に置
かれているセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが経時変化により小さ
くなった場合には、該経時変化により出力電圧Ｖは初期
値よりも大きくなっており、警報動作を生じるべき所定
のガス濃度より少ないガス濃度で出力電圧Ｖは所定の動
作電圧Ｖｓまで達して警報を発生してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、ガスの無
い平常の状態の空気中でのセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが経時
変化等で変動すると、出力電圧Ｖは必ずしも正確にガス
等の濃度に対応しないので、遅報や失報あるいは誤報を
生じ易く、特に爆発の危険性があるガスを検知する環境
センサでこのような遅報や失報が生じると著しい問題が
ある。
い平常の状態の空気中でのセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが経時
変化等で変動すると、出力電圧Ｖは必ずしも正確にガス
等の濃度に対応しないので、遅報や失報あるいは誤報を
生じ易く、特に爆発の危険性があるガスを検知する環境
センサでこのような遅報や失報が生じると著しい問題が
ある。
【０００７】従って、本発明は、経時変化によりセンサ
部Ｓの抵抗値Ｒが変動した場合でも、警報を発生すべき
同じ所定のガス濃度で警報を発生させるようにすること
を目的とする。
部Ｓの抵抗値Ｒが変動した場合でも、警報を発生すべき
同じ所定のガス濃度で警報を発生させるようにすること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によれば、検知対象の状態に応じて抵抗値が
変化するセンサ部と、前記抵抗値の変化に対応して変化
する電圧を出力電圧として取り出す回路構成と、前記検
知対象が所定の状態まで変化したとき前記回路構成から
取り出されるべき前記出力電圧を所定の動作電圧として
設定する所定の動作電圧設定手段とを備え、前記出力電
圧が前記所定の動作電圧設定手段に設定された前記所定
の動作電圧に達したときに信号を発生するようにした環
境センサにおいて、前記検知対象が平常の状態のときの
初期の前記出力電圧を初期出力電圧として設定する初期
出力電圧設定手段と、前記検知対象が平常の状態のとき
に前記回路構成から今取り出された前記出力電圧が前記
初期出力電圧から所定範囲を超えてずれたか否かを判別
する判別手段と、前記回路構成から今取り出された前記
出力電圧が前記初期出力電圧から所定範囲を超えてずれ
たことを前記判別手段が判別したときに、前記検知対象
が平常の状態のときの前記センサ部の抵抗値の、前記検
知対象が前記所定の状態のときの前記センサ部の抵抗値
に対する比が常に一定であることを利用し、かつ少なく
とも前記今取り出された前記出力電圧と、前記初期出力
電圧と、前記所定の動作電圧とを用いて、前記所定の動
作電圧の新しい値を算出し、前記所定の動作電圧設定手
段に設定されている前記所定の動作電圧を、該新しい所
定の動作電圧で更新する算出・更新手段と、を備えた環
境センサが提供される。
に、本発明によれば、検知対象の状態に応じて抵抗値が
変化するセンサ部と、前記抵抗値の変化に対応して変化
する電圧を出力電圧として取り出す回路構成と、前記検
知対象が所定の状態まで変化したとき前記回路構成から
取り出されるべき前記出力電圧を所定の動作電圧として
設定する所定の動作電圧設定手段とを備え、前記出力電
圧が前記所定の動作電圧設定手段に設定された前記所定
の動作電圧に達したときに信号を発生するようにした環
境センサにおいて、前記検知対象が平常の状態のときの
初期の前記出力電圧を初期出力電圧として設定する初期
出力電圧設定手段と、前記検知対象が平常の状態のとき
に前記回路構成から今取り出された前記出力電圧が前記
初期出力電圧から所定範囲を超えてずれたか否かを判別
する判別手段と、前記回路構成から今取り出された前記
出力電圧が前記初期出力電圧から所定範囲を超えてずれ
たことを前記判別手段が判別したときに、前記検知対象
が平常の状態のときの前記センサ部の抵抗値の、前記検
知対象が前記所定の状態のときの前記センサ部の抵抗値
に対する比が常に一定であることを利用し、かつ少なく
とも前記今取り出された前記出力電圧と、前記初期出力
電圧と、前記所定の動作電圧とを用いて、前記所定の動
作電圧の新しい値を算出し、前記所定の動作電圧設定手
段に設定されている前記所定の動作電圧を、該新しい所
定の動作電圧で更新する算出・更新手段と、を備えた環
境センサが提供される。
【０００９】
【作用】経時変化等が生じたことにより、回路構成から
今取り出された出力電圧が初期出力電圧から所定範囲を
超えてずれたことを判別手段が判別したときに、検知対
象が平常の状態のときのセンサ部の抵抗値の、検知対象
が所定の状態のときのセンサ部の抵抗値に対する比が常
に一定であることを利用して、前記所定の動作電圧の新
しい値を算出・更新手段が算出し、以後は所定の動作電
圧を該新しい所定の動作電圧に更新して用いるようにし
ている。このように経時変化等が生じたときには、経時
変化量に応じ正確な所定の動作ガス濃度に対応するよう
所定の動作電圧を新しい値に更新するようにしているの
で、誤報や失報は回避される。
今取り出された出力電圧が初期出力電圧から所定範囲を
超えてずれたことを判別手段が判別したときに、検知対
象が平常の状態のときのセンサ部の抵抗値の、検知対象
が所定の状態のときのセンサ部の抵抗値に対する比が常
に一定であることを利用して、前記所定の動作電圧の新
しい値を算出・更新手段が算出し、以後は所定の動作電
圧を該新しい所定の動作電圧に更新して用いるようにし
ている。このように経時変化等が生じたときには、経時
変化量に応じ正確な所定の動作ガス濃度に対応するよう
所定の動作電圧を新しい値に更新するようにしているの
で、誤報や失報は回避される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
するが、それに先立って、本発明の作用を具体的に説明
する。一般に、センサ部Ｓと直列に接続された出力抵抗
Ｒｃの経時変化は抵抗値Ｒの経時変化に比べて無視し得
るものであり、また、ガスが存在しない平常の状態の空
気中におけるセンサ部Ｓの抵抗値Ｒ（Ｒａとする）の、
特定のガス濃度におけるセンサ部Ｓの抵抗値Ｒ（Ｒｇと
する）に対する比Ｒａ／Ｒｇは、ガス濃度の値のいかん
に拘わらずガス濃度が一定ならば、経時変化する前と経
時変化した後とで一定であると見なし得る。本発明では
このことを利用して、出力電圧Ｖが経時変化したら、そ
れに応じて所定の動作電圧Ｖｓの値も、所定の動作ガス
濃度を表すように変化させようとするものである。すな
わち、経時変化する前の初期の出力電圧Ｖの値をＶ０、
そのときのセンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲ０、経時変化する
前の初期に感度調整した動作電圧をＶｓ、そのときのセ
ンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲｓ、そして次に、経時変化した
後の出力電圧Ｖの値をＶ１、そのときのセンサ部Ｓの抵
抗値ＲをＲ１、経時変化後に設定されるべき動作電圧を
Ｖ１ｓ、そのときのセンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲ１ｓとす
ると、前述のように経時変化の前後でＲａ／Ｒｇがほぼ
一定であることを利用して、 Ｒ０／Ｒｓ＝Ｒ１／Ｒ１ｓ が成立し、これから Ｒ１ｓ＝Ｒ１（Ｒｓ／Ｒ０）・・・（１） となる。また、経時変化後には、 Ｒ１ｓ／Ｒｃ＝（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ が成り立つことから Ｒ１ｓ＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ・・・（２） となる。上記式（１）及び式（２）からＲ１ｓを消去す
ると、 （Ｒ１／Ｒｃ）（Ｒｓ／Ｒ０） ＝（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ となり、この式から経時変化後の所定の動作電圧Ｖ１ｓ
は、
するが、それに先立って、本発明の作用を具体的に説明
する。一般に、センサ部Ｓと直列に接続された出力抵抗
Ｒｃの経時変化は抵抗値Ｒの経時変化に比べて無視し得
るものであり、また、ガスが存在しない平常の状態の空
気中におけるセンサ部Ｓの抵抗値Ｒ（Ｒａとする）の、
特定のガス濃度におけるセンサ部Ｓの抵抗値Ｒ（Ｒｇと
する）に対する比Ｒａ／Ｒｇは、ガス濃度の値のいかん
に拘わらずガス濃度が一定ならば、経時変化する前と経
時変化した後とで一定であると見なし得る。本発明では
このことを利用して、出力電圧Ｖが経時変化したら、そ
れに応じて所定の動作電圧Ｖｓの値も、所定の動作ガス
濃度を表すように変化させようとするものである。すな
わち、経時変化する前の初期の出力電圧Ｖの値をＶ０、
そのときのセンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲ０、経時変化する
前の初期に感度調整した動作電圧をＶｓ、そのときのセ
ンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲｓ、そして次に、経時変化した
後の出力電圧Ｖの値をＶ１、そのときのセンサ部Ｓの抵
抗値ＲをＲ１、経時変化後に設定されるべき動作電圧を
Ｖ１ｓ、そのときのセンサ部Ｓの抵抗値ＲをＲ１ｓとす
ると、前述のように経時変化の前後でＲａ／Ｒｇがほぼ
一定であることを利用して、 Ｒ０／Ｒｓ＝Ｒ１／Ｒ１ｓ が成立し、これから Ｒ１ｓ＝Ｒ１（Ｒｓ／Ｒ０）・・・（１） となる。また、経時変化後には、 Ｒ１ｓ／Ｒｃ＝（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ が成り立つことから Ｒ１ｓ＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ・・・（２） となる。上記式（１）及び式（２）からＲ１ｓを消去す
ると、 （Ｒ１／Ｒｃ）（Ｒｓ／Ｒ０） ＝（Ｖｃ−Ｖ１ｓ）／Ｖ１ｓ となり、この式から経時変化後の所定の動作電圧Ｖ１ｓ
は、
【００１１】
【数１】
【００１２】となる。
【００１３】ところで、式（３）中、（Ｒ１／Ｒｃ）及
び（Ｒｓ／Ｒ０）は次のようにして求める。まず、経時
変化前の平常時には、 Ｒ０＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖ０）／Ｖ０ が成立し、経時変化前の動作ガス濃度時には、 Ｒｓ＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖｓ）／Ｖｓ が成立し、これら両式から
び（Ｒｓ／Ｒ０）は次のようにして求める。まず、経時
変化前の平常時には、 Ｒ０＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖ０）／Ｖ０ が成立し、経時変化前の動作ガス濃度時には、 Ｒｓ＝Ｒｃ（Ｖｃ−Ｖｓ）／Ｖｓ が成立し、これら両式から
【００１４】
【数２】
【００１５】が求まる。また、経時変化後の平常時に
は、 Ｒ１／Ｒｃ＝（Ｖｃ−Ｖ１）／Ｖ１・・・（５） が成立する。式３に式４及び式５を代入すれば、
は、 Ｒ１／Ｒｃ＝（Ｖｃ−Ｖ１）／Ｖ１・・・（５） が成立する。式３に式４及び式５を代入すれば、
【００１６】
【数３】
【００１７】となる。経時変化後には、このように算出
された動作電圧Ｖ１ｓを用いれば、正確な所定の動作ガ
ス濃度で警報を発生させることが可能である。
された動作電圧Ｖ１ｓを用いれば、正確な所定の動作ガ
ス濃度で警報を発生させることが可能である。
【００１８】以上を踏まえて、本発明の一実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例による環境センサのブ
ロック回路図であり、図において、図３に示した環境セ
ンサと同様、センサ部Ｓには直列に出力抵抗Ｒｃが接続
されており、センサ部Ｓ及び出力抵抗Ｒｃの直列体に対
しては印加電圧Ｖｃが供給される。出力電圧が取り出さ
れるセンサ部Ｓと出力抵抗Ｒｃとの接続点Ｐには、判別
部Ｄが接続される。判別部Ｄにおいて、マイクロプロセ
ッサＭＰＵは、接続点Ｐからの出力電圧を、アナログ・
ディジタル変換器Ａ／Ｄを介して入力し、プログラム記
憶領域ＲＯＭ１に記憶されているプログラムに基づいて
各種の処理を行う。プログラム記憶領域ＲＯＭ１には他
に、初期時の出力電圧Ｖ０や、初期時の動作電圧Ｖｓ
や、さらに経時変化後の動作電圧Ｖ１ｓを求めるための
前述の式６が記憶されている。マイクロプロセッサＭＰ
Ｕには、処理の結果、警報が必要と判別されたときに警
報を行うための警報部ＡＬがインターフェースＩ／Ｆを
介して接続されており、また、作業領域ＲＡＭ１や出力
電圧値を記憶するための記憶領域ＲＡＭ２が接続されて
いる。なお、警報部ＡＬは受信機等の別の所に設けるよ
うにしてもよい。
する。図１は、本発明の一実施例による環境センサのブ
ロック回路図であり、図において、図３に示した環境セ
ンサと同様、センサ部Ｓには直列に出力抵抗Ｒｃが接続
されており、センサ部Ｓ及び出力抵抗Ｒｃの直列体に対
しては印加電圧Ｖｃが供給される。出力電圧が取り出さ
れるセンサ部Ｓと出力抵抗Ｒｃとの接続点Ｐには、判別
部Ｄが接続される。判別部Ｄにおいて、マイクロプロセ
ッサＭＰＵは、接続点Ｐからの出力電圧を、アナログ・
ディジタル変換器Ａ／Ｄを介して入力し、プログラム記
憶領域ＲＯＭ１に記憶されているプログラムに基づいて
各種の処理を行う。プログラム記憶領域ＲＯＭ１には他
に、初期時の出力電圧Ｖ０や、初期時の動作電圧Ｖｓ
や、さらに経時変化後の動作電圧Ｖ１ｓを求めるための
前述の式６が記憶されている。マイクロプロセッサＭＰ
Ｕには、処理の結果、警報が必要と判別されたときに警
報を行うための警報部ＡＬがインターフェースＩ／Ｆを
介して接続されており、また、作業領域ＲＡＭ１や出力
電圧値を記憶するための記憶領域ＲＡＭ２が接続されて
いる。なお、警報部ＡＬは受信機等の別の所に設けるよ
うにしてもよい。
【００１９】以下、図１の環境センサの動作を図２のフ
ローチャートをも用いて説明する。最初に初期設定が行
われて、記憶領域ＲＯＭ１に格納されている初期時にお
ける平常時の出力電圧Ｖ０及び動作ガス濃度時の所定の
動作電圧Ｖｓが、それぞれ経時変化が生じたか否かの基
準値及びガス等の監視の基準値として用いるために記憶
領域ＲＡＭ２に格納され（ステップ１０２)、その後、
接続点Ｐからアナログ・ディジタル変換器Ａ／Ｄを介し
て出力電圧Ｖを読み込むことにより、ガスの発生の有無
に関する監視動作が行われて行く。接続点Ｐから読み込
まれた出力電圧Ｖは、出力電圧Ｖ０や所定の動作電圧Ｖ
ｓと同様、まず、記憶領域ＲＡＭ２に記憶され（ステッ
プ１０４)、その後所定の動作電圧Ｖｓと比較されて、
出力電圧Ｖが所定の動作電圧Ｖｓを超えれば（ステップ
１０６のＹ)、警報ベルを鳴動させたり、警報表示を行
ったり、移報や通報を行う等の警報動作が行われる（ス
テップ１０８)。
ローチャートをも用いて説明する。最初に初期設定が行
われて、記憶領域ＲＯＭ１に格納されている初期時にお
ける平常時の出力電圧Ｖ０及び動作ガス濃度時の所定の
動作電圧Ｖｓが、それぞれ経時変化が生じたか否かの基
準値及びガス等の監視の基準値として用いるために記憶
領域ＲＡＭ２に格納され（ステップ１０２)、その後、
接続点Ｐからアナログ・ディジタル変換器Ａ／Ｄを介し
て出力電圧Ｖを読み込むことにより、ガスの発生の有無
に関する監視動作が行われて行く。接続点Ｐから読み込
まれた出力電圧Ｖは、出力電圧Ｖ０や所定の動作電圧Ｖ
ｓと同様、まず、記憶領域ＲＡＭ２に記憶され（ステッ
プ１０４)、その後所定の動作電圧Ｖｓと比較されて、
出力電圧Ｖが所定の動作電圧Ｖｓを超えれば（ステップ
１０６のＹ)、警報ベルを鳴動させたり、警報表示を行
ったり、移報や通報を行う等の警報動作が行われる（ス
テップ１０８)。
【００２０】比較の結果、出力電圧Ｖが所定の動作電圧
Ｖｓ以下ならば（ステップ１０６のＮ)、次に、出力電
圧Ｖは初期時の出力電圧Ｖ０と比較されて経時変化が有
ったか否かが判別される（ステップ１１０)。出力電圧
Ｖが、初期時の出力電圧Ｖ０の所定範囲内に有れば（ス
テップ１１０のＹ)、経時変化は無かったものと見なさ
れて、ステップ１０６では所定の動作電圧Ｖｓでもっ
て、環境中にガス等の発生が有ったか否かについて監視
が行われて行く。
Ｖｓ以下ならば（ステップ１０６のＮ)、次に、出力電
圧Ｖは初期時の出力電圧Ｖ０と比較されて経時変化が有
ったか否かが判別される（ステップ１１０)。出力電圧
Ｖが、初期時の出力電圧Ｖ０の所定範囲内に有れば（ス
テップ１１０のＹ)、経時変化は無かったものと見なさ
れて、ステップ１０６では所定の動作電圧Ｖｓでもっ
て、環境中にガス等の発生が有ったか否かについて監視
が行われて行く。
【００２１】もし、出力電圧Ｖが初期時の出力電圧Ｖ０
から所定範囲を超えてずれたことが判別されたならば
（ステップ１１０のＮ)、これは経時変化によりセンサ
部Ｓの抵抗値Ｒが変化したことを意味し、そのため所定
の動作電圧Ｖｓの修正が必要である。従って、今測定さ
れた出力電圧ＶをＶ１と置いて、上述の式（６）により
新しい所定の動作電圧Ｖ１ｓを計算し、これを新たな所
定の動作電圧Ｖｓとして設定すると共に、式（６）の計
算が済んだら、Ｖ１を新たな初期時の出力電圧Ｖ０とし
て設定して記憶領域ＲＡＭ２に格納する（ステップ１１
２)。以後は、この新しく設定されて記憶領域ＲＡＭ２
に格納された所定の動作電圧及び初期時の出力電圧でも
って、ステップ１０６及び１１０で比較判別が行われて
行くこととなる。
から所定範囲を超えてずれたことが判別されたならば
（ステップ１１０のＮ)、これは経時変化によりセンサ
部Ｓの抵抗値Ｒが変化したことを意味し、そのため所定
の動作電圧Ｖｓの修正が必要である。従って、今測定さ
れた出力電圧ＶをＶ１と置いて、上述の式（６）により
新しい所定の動作電圧Ｖ１ｓを計算し、これを新たな所
定の動作電圧Ｖｓとして設定すると共に、式（６）の計
算が済んだら、Ｖ１を新たな初期時の出力電圧Ｖ０とし
て設定して記憶領域ＲＡＭ２に格納する（ステップ１１
２)。以後は、この新しく設定されて記憶領域ＲＡＭ２
に格納された所定の動作電圧及び初期時の出力電圧でも
って、ステップ１０６及び１１０で比較判別が行われて
行くこととなる。
【００２２】なお、ステップ１０６及び１１０では、接
続点Ｐにおいて測定された出力電圧Ｖをそのまま所定の
動作電圧Ｖｓ及び初期時の出力電圧Ｖ０と比較するよう
に示したが、測定された特定の出力電圧Ｖが例えばノイ
ズ成分等を含んだ誤った値を取り得ることを考慮して、
記憶領域ＲＡＭ２には測定された出力電圧Ｖを複数個に
渡って格納し、それら格納された複数個の出力電圧Ｖを
平均し、その平均値を出力電圧Ｖとしてステップ１０６
及び１１０で用いるようにしても良い。また、出力電圧
Ｖと初期時の出力電圧Ｖ０との比較を、出力電圧Ｖを接
続点Ｐから読み込むごとに行うように示したが、別法と
して、タイマを設けておき、誤報等の無い夜間等の所定
時刻に行うようにしても良い。
続点Ｐにおいて測定された出力電圧Ｖをそのまま所定の
動作電圧Ｖｓ及び初期時の出力電圧Ｖ０と比較するよう
に示したが、測定された特定の出力電圧Ｖが例えばノイ
ズ成分等を含んだ誤った値を取り得ることを考慮して、
記憶領域ＲＡＭ２には測定された出力電圧Ｖを複数個に
渡って格納し、それら格納された複数個の出力電圧Ｖを
平均し、その平均値を出力電圧Ｖとしてステップ１０６
及び１１０で用いるようにしても良い。また、出力電圧
Ｖと初期時の出力電圧Ｖ０との比較を、出力電圧Ｖを接
続点Ｐから読み込むごとに行うように示したが、別法と
して、タイマを設けておき、誤報等の無い夜間等の所定
時刻に行うようにしても良い。
【００２３】さらに、上記実施例では、センサ部Ｓに出
力抵抗Ｒｃを直列に接続し、両者の接続点Ｐから出力電
圧を取り出すという構成を例にとって本発明を説明した
が、一般に、かかるセンサにおいては、出力電圧を改善
する等の目的で種々の抵抗や容量性及び／または誘導性
の抵抗を付加して接続する場合等がある。例えば出力電
圧の直線性を改善するためにセンサ部Ｓに並列に抵抗を
接続したり、接続点Ｐから出力電圧を直接取り出すので
はなく抵抗もしくはコンデンサを介してから取り出した
り、出力抵抗Ｒｃの両端から出力電圧を取り出す代わり
にセンサ部Ｓの両端から出力電圧を取り出したりする等
の場合がある。このような場合においても、付加する抵
抗等の値が既知ならば、経時変化の前と後でセンサ部Ｓ
の抵抗値Ｒの上記Ｒａ／Ｒｇの比が一定であることを利
用して、同様に、経時変化後の所定の動作電圧Ｖ１ｓを
算出することができる。
力抵抗Ｒｃを直列に接続し、両者の接続点Ｐから出力電
圧を取り出すという構成を例にとって本発明を説明した
が、一般に、かかるセンサにおいては、出力電圧を改善
する等の目的で種々の抵抗や容量性及び／または誘導性
の抵抗を付加して接続する場合等がある。例えば出力電
圧の直線性を改善するためにセンサ部Ｓに並列に抵抗を
接続したり、接続点Ｐから出力電圧を直接取り出すので
はなく抵抗もしくはコンデンサを介してから取り出した
り、出力抵抗Ｒｃの両端から出力電圧を取り出す代わり
にセンサ部Ｓの両端から出力電圧を取り出したりする等
の場合がある。このような場合においても、付加する抵
抗等の値が既知ならば、経時変化の前と後でセンサ部Ｓ
の抵抗値Ｒの上記Ｒａ／Ｒｇの比が一定であることを利
用して、同様に、経時変化後の所定の動作電圧Ｖ１ｓを
算出することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上、本発明によれば、経時変化が生じ
たことにより、今検出された出力電圧が初期の出力電圧
から所定範囲を超えてずれたことが判別されたときに、
ガス等の無い平常の状態の空気中におけるセンサ部の抵
抗値の、所定の動作ガス濃度時のセンサ部の抵抗値に対
する比が常に一定であることを利用して所定の動作電圧
の新しい値を算出し、以後は該新しい所定の動作電圧を
用いて監視動作を続けるようにしたので、経時変化によ
りセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが変動した場合でも、警報を発
生すべき同じ所定のガス濃度で警報を発生させることが
でき、従って誤報や失報は回避されるという効果があ
る。
たことにより、今検出された出力電圧が初期の出力電圧
から所定範囲を超えてずれたことが判別されたときに、
ガス等の無い平常の状態の空気中におけるセンサ部の抵
抗値の、所定の動作ガス濃度時のセンサ部の抵抗値に対
する比が常に一定であることを利用して所定の動作電圧
の新しい値を算出し、以後は該新しい所定の動作電圧を
用いて監視動作を続けるようにしたので、経時変化によ
りセンサ部Ｓの抵抗値Ｒが変動した場合でも、警報を発
生すべき同じ所定のガス濃度で警報を発生させることが
でき、従って誤報や失報は回避されるという効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例による環境センサを示すブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
【図２】図１に示される環境センサの動作を説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図３】従来の環境センサを説明するための回路図であ
る。
る。
Ｓ センサ部 Ｒｃ 出力抵抗 ＭＰＵ マイクロプロセッサ ＲＯＭ１ プログラム等の記憶領域 ＲＡＭ２ 出力電圧等の記憶領域 ＡＬ 警報部 Ｖｃ 印加電圧 Ｖ 出力電圧 Ｖ０ 初期出力電圧 Ｖｓ 所定の動作電圧 Ｖ１ｓ 新しい所定の動作電圧
Claims (5)
- 【請求項１】 検知対象の状態に応じて抵抗値が変化す
るセンサ部と、前記抵抗値の変化に対応して変化する電
圧を出力電圧として取り出す回路構成と、前記検知対象
が所定の状態まで変化したとき前記回路構成から取り出
されるべき前記出力電圧を所定の動作電圧として設定す
る所定の動作電圧設定手段とを備え、前記出力電圧が前
記所定の動作電圧設定手段に設定された前記所定の動作
電圧に達したときに信号を発生するようにした環境セン
サにおいて、 前記検知対象が平常の状態のときの初期の前記出力電圧
を初期出力電圧として設定する初期出力電圧設定手段
と、 前記検知対象が平常の状態のときに前記回路構成から今
取り出された前記出力電圧が前記初期出力電圧から所定
範囲を超えてずれたか否かを判別する判別手段と、 前記回路構成から今取り出された前記出力電圧が前記初
期出力電圧から所定範囲を超えてずれたことを前記判別
手段が判別したときに、前記検知対象が平常の状態のと
きの前記センサ部の抵抗値の、前記検知対象が前記所定
の状態のときの前記センサ部の抵抗値に対する比が常に
一定であることを利用し、かつ少なくとも前記今取り出
された前記出力電圧と、前記初期出力電圧と、前記所定
の動作電圧とを用いて、前記所定の動作電圧の新しい値
を算出し、前記所定の動作電圧設定手段に設定されてい
る前記所定の動作電圧を、該新しい所定の動作電圧で更
新する算出・更新手段と、を備えた環境センサ。 - 【請求項２】 前記回路構成は、前記センサ部と直列に
接続される出力抵抗を含み、前記出力電圧は該出力抵抗
と前記センサ部との接続点から取り出される請求項１の
環境センサ。 - 【請求項３】 前記検知対象が平常の状態のときに前記
回路構成から今取り出された前記出力電圧が前記初期出
力電圧から所定範囲を超えてずれたことを前記判別手段
が判別したとき、前記算出・更新手段は、前記新しい所
定の動作電圧で更新を行った後に、前記初期出力電圧設
定手段に設定されている前記初期出力電圧を前記今取り
出された前記出力電圧でもって更新する請求項１または
２の環境センサ。 - 【請求項４】 前記出力電圧は複数の出力電圧の平均値
である請求項１ないし３いずれかの環境センサ。 - 【請求項５】 前記センサ部は、金属酸化物半導体であ
る請求項１ないし４いずれかの環境センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02683693A JP3152534B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 環境センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02683693A JP3152534B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 環境センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242044A JPH06242044A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3152534B2 true JP3152534B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=12204357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02683693A Expired - Fee Related JP3152534B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 環境センサ |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3152534B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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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 |
| JP6120431B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2017-04-26 | 株式会社サンフロイント | ガス漏れ防止装置 |
| 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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| US11747696B2 (en) | 2017-04-26 | 2023-09-05 | View, Inc. | Tandem vision window and media display |
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-
1993
- 1993-02-16 JP JP02683693A patent/JP3152534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06242044A (ja) | 1994-09-02 |
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