JP3316033B2 - ガス検出装置及びガス検出装置の調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明はガス検出装置とその調整
とに関し、特にガス漏れ警報機やＣＯ警報機とその調整
とに関する。

【０００２】

【従来技術】ＣＯセンサの温度を高温域と低温域とに交
互に変化させ、低温域でのセンサ信号からＣＯを検出す
ることは周知である（例えば特公平４−３１０５９
号）。また、ＣＯセンサとＣＨ4センサやＬＰＧセンサ
等の可燃性ガスセンサの２種類のガスセンサを設けて、
ＣＯとガス漏れにより生じた可燃性ガスとを検出するこ
とも周知である。そしてＣＯの検出では、センサの温度
を周期的に変化させることが必要で、これに応じてマイ
クロコンピュータを設け、センサ温度の制御とセンサ信
号の処理を行うことも周知である（例えば出願人のカタ
ログ参照）。また警報レベルを２種類設け、低濃度側で
は例えばＬＥＤで表示し、高濃度側ではブザーなどで警
報することも周知である。

【０００３】これらのガス検出装置をどのように調整す
るかは、文献が少ない。ガス検出装置の警報レベルの調
整の基本的な手法は、次の通りである（出願人のカタロ
グ参照）。 1) 検出装置を試験槽内にセットし、警報濃度（警報す
べき目標濃度）のガスを注入する。 2) 試験槽の外からドライバー等で警報レベル設定用の
可変抵抗を操作し、ＬＥＤが必要な動作をし、ブザーが
鳴動するように調整する。 例えばＣＯ１００ppmを警報レベルとすると、試験槽に
１００ppmのＣＯを注入し、この状態で低濃度ＣＯ表示
のＬＥＤがオンするように、可変抵抗を操作する。次に
試験槽内のＣＯ濃度を３００ppmに高め、この状態でブ
ザーがオンするように、別の可変抵抗を操作する。

【０００４】この操作では、試験槽の外から試験槽内の
ガス検出装置の可変抵抗を調整せねばならず、簡単では
ない。またドライバーで調整すると、可変抵抗を回しす
ぎたり、回したりなかったりし、警報レベルが一定にな
らない。特に可変抵抗を回しすぎ、警報レベルが高くな
り過ぎる場合が多い。ＣＯセンサの場合、ガスの検出信
号が間欠的にしか得られないので、調整はより難しくな
る。例えば特公平４−３１０５９号等で開示した出願人
のＣＯセンサ（商品名ＴＧＳ２０３）の動作周期は１５
０秒で、１５０秒に１回しかＣＯの検出処理を行わない
ので、調整は難しくなる。例えば可変抵抗を回し過ぎる
と、次の１５０秒が経過するまで、再調整を行えない。

【０００５】ガス検出装置は、出荷前に全数検査する。
ＣＯ検出の場合、例えば低濃度側の警報濃度が６０〜１
４０ppmで、高濃度側の警報濃度が２００〜４５０ppmで
あることを確認する。これを従来法で検査すると、 1) ＣＯ６０ppmで警報しない、 2) ＣＯ１４０ppmで低濃度側の警報をする、 3) ＣＯ２００ppmで高濃度側の警報をしない、 4) ＣＯ４５０ppmで高濃度側の警報をする、 の４つを確認せねばならず、試験槽内のガス濃度を４点
に制御せねばならない。

【０００６】ＣＯ検出装置にはこれ以外にも問題があ
り、基板検査に時間を要する。基板検査とは基板の接続
や用いた回路部品の異常チェックで、ガスセンサの代わ
りにダミーの可変抵抗をセットし、可変抵抗を回して、
必要な動作が順次起こることを確認する検査である。Ｃ
Ｏセンサの場合、動作周期は１５０秒で、１つのステッ
プの確認毎に１５０秒を必要とし、基板検査に時間がか
かる。

【０００７】

【発明の課題】この発明の課題は、以下の点にある。 1) 警報レベルの調整を簡単にする。特に、可変抵抗の
調整を試験槽の外で行えるようにし、また回しすぎや回
し足らずによる警報レベルのばらつきを防止する（請求
項１，７）。 2) 低濃度側あるいは高濃度側の一方に対する調整だけ
で、低濃度側と高濃度側の２つの警報レベルを発生でき
るようにする（請求項２）。 3) ガス検査モードでは、警報濃度の許容範囲内の１つ
の濃度のガスの試験だけで良いようにし、上限側と下限
側の２つの濃度のガスを用いる必要を無くす（請求項
３）。 4) 警報レベルの調整や検査が特に難しいＣＯ検出装置
に対して、警報レベルの調整や検査を簡単にする（請求
項４）。 5) ＣＯ検出装置の基板検査に要する時間を短縮する
（請求項５）。 6) これらの課題を、ＣＯセンサと可燃性ガスセンサの
２種のセンサを設けたガス検出装置で実現する（請求項
６）。

【０００８】

【発明の構成】この発明のガス検出装置は、ガスセンサ
と、警報レベルの設定用の可変抵抗と、表示用のＬＥＤ
と、ガスセンサ信号の処理用のマイクロコンピュータと
を設けたガス検出装置において、マイクロコンピュータ
には、少なくとも通常モードとガス調整モードとの２つ
の動作モードを設けて、これらの何れのモードで動作す
べきかを指定するためのスイッチをマイクロコンピュー
タに接続し、ガス調整モードで起動され、ガスセンサか
らの信号を記憶するための手段と、可変抵抗で設定した
警報レベルと、前記のガスセンサ信号の記憶値とを比較
し、警報レベルが前記の記憶値よりも、小さい，ほぼ等
しい，大きいの、３つの状態に応じて、ＬＥＤの表示を
少なくとも３種類に切り換えるための手段とを設けたこ
とを特徴とする。

【０００９】この発明のガス検出装置の調整方法は、ガ
スセンサと、警報レベルの設定用の可変抵抗と、表示用
のＬＥＤと、ガスセンサ信号の処理用のマイクロコンピ
ュータとを設けたガス検出装置に対して、警報レベルを
調整するための方法において、試験槽内にガス検出装置
を配置し、警報すべき濃度のガスを注入し、この状態で
のガスセンサ信号をマイクロコンピュータに記憶させ、
ガス検出装置を試験槽から取り出した後に、可変抵抗を
調整し、可変抵抗で定まる警報レベルと、試験槽内で記
憶したガスセンサ信号とを、マイクロコンピュータで比
較し、警報レベルがガスセンサ信号の記憶値よりも小さ
いときと、ほぼ等しいときと、大きいときとで、マイク
ロコンピュータによりＬＥＤの表示を切り替え、ＬＥＤ
の表示で警報レベルがガスセンサ信号の記憶値とほぼ等
しいことを確認しながら、可変抵抗を調整して、警報レ
ベルを調整することを特徴とする。

【００１０】好ましくは、警報レベルは、低濃度側の警
報レベルと高濃度側の警報レベルの少なくとも２つの警
報レベルを設け、警報レベル設定用の可変抵抗は、これ
らの警報レベルの何れか一方の警報レベルを入力するた
めの１個の可変抵抗とし、かつ低濃度側の警報レベルと
高濃度側の警報レベルでの、ガスセンサ信号の変化分を
入力するための固定抵抗とを設け、マイクロコンピュー
タには、可変抵抗で設定した警報レベルを、固定抵抗で
入力した変化分で補正して、他方の警報レベルを発生さ
せる。

【００１１】また好ましくは、マイクロコンピュータに
は、通常モードとガス調整モード、ガス検査モードとの
少なくとも３つの動作モードを設け、前記のスイッチ
は、これらの何れの動作モードであるかをマイクロコン
ピュータに入力できるようにし、ガス検査モードで起動
され、警報レベルがガスセンサ信号に対して所定の範囲
にあるか否かを判断するための手段と、この手段の信号
に応じて、ＬＥＤの表示を所定の範囲内と範囲外との少
なくとも２種類に切り換えるための手段とを設ける。

【００１２】好ましくは、前記ガスセンサをＣＯセンサ
とし、ＣＯセンサの温度を周期的に変化させる。そして
マイクロコンピュータには、通常モードとガス調整モー
ド、ガス検査モード、基板検査モードの４つの動作モー
ドを設け、前記のスイッチは、これらの何れの動作モー
ドであるかをマイクロコンピュータに入力できるように
し、かつＣＯセンサの温度を周期的に変化させるための
手段を、マイクロコンピュータに内蔵し、基板検査モー
ドで起動され、ＣＯセンサの温度変化の周期を通常モー
ドよりも短縮するための手段を設ける。

【００１３】好ましくは、前記ガスセンサとして、ＣＯ
センサ以外に可燃性ガスセンサを設け、警報レベル設定
用の可変抵抗を、ＣＯセンサ用と、可燃性ガスセンサ用
の２個を設ける。

【００１４】ガスセンサは、金属酸化物半導体ガスセン
サや接触燃焼式ガスセンサ、定電位電解法ガスセンサ、
ガルバニー電池式ガスセンサ、プロトン導電体などの固
体電解質ガスセンサ等とする。センサ信号としては、セ
ンサへの電圧、負荷抵抗への電圧、あるいはこれらを分
圧したものや、ガスセンサからの起電力等を用いる。マ
イクロコンピュータでは、可変抵抗の抵抗値を基に警報
レベルを定め、ガス調整モードで記憶するガスセンサ信
号は、前記のセンサ信号をそのまま、あるいはこれに信
号処理を施し、また周囲温度依存性などの補正を加えた
ものとする。ＬＥＤでの表示では、例えばＬＥＤが３個
ある場合、どれか１個をオンさせることにすれば、３種
の信号を表示できる。また１個のＬＥＤでも、オフ，オ
ン／オフ（点滅），オンとすれば、３種の信号を表示で
きる。

【００１５】

【発明の作用】この発明では、マイクロコンピュータに
ガス検出装置の調整時のみの動作モードとしてガス調整
モードを設ける。ガス調整モードでは、目標濃度のガス
中でのガスセンサからの信号を記憶し、可変抵抗で設定
した警報レベルと比較する。そして警報レベルがガスセ
ンサ信号よりも小さい，ほぼ等しい，大きいのいずれで
あるかを判断し、ＬＥＤの表示を切り替えてこれらを表
示する。このようにすれば、警報レベルの調整は試験槽
の外で行うことができ、しかも可変抵抗の調整が正しい
か、調整が行き過ぎか、調整が足りないかを容易に知る
ことができる。

【００１６】ガス検出装置では、高濃度側と低濃度側と
の２つの警報レベルを設けるのが普通である。これらに
対応して２個の可変抵抗を設けると、可変抵抗のコスト
増のみならず、調整の手間が増加する。一般にガスセン
サの濃度依存性は既知であるので、例えば低濃度側の警
報レベルを可変抵抗で調整した場合、低濃度側の警報レ
ベルと高濃度側の警報レベルでのセンサ信号の変化分
を、固定抵抗からマイクロコンピュータに入力するよう
にすれば良い。変化分としては、センサ信号がガス濃度
に比例する場合には例えば差を用い、比例しない場合に
は例えば比を用いる。

【００１７】ガス検出装置では、可変抵抗を制御して目
標のガス濃度で警報が生じるように設定した後に、ガス
中で検査する。そこでマイクロコンピュータには、ガス
検査に対する動作モードを用意し、試験槽内で警報目標
の濃度のガスに検出装置を曝す。マイクロコンピュータ
では、警報レベルが実際のガスセンサ信号に対して所定
の範囲内にあるか否かを判断し、ＬＥＤを用いて所定の
範囲内にあるか否かを表示する。

【００１８】このような処理は、ＣＯセンサを用いてそ
の温度を周期的に変化させる場合に特に重要である。現
在のところＣＯセンサの温度変化の周期を短くすること
はできず、ガス調整に時間がかかる。例えばＣＯセンサ
が１５０秒周期で動作する場合、可変抵抗での設定が正
しいかどうかを確認するだけでも１５０秒かかる。また
可変抵抗を丁度正しい点に操作するには、さらに長時間
を必要とする。ガス検出装置は、基板の配線不良やマイ
クロコンピュータ等の部品の異常のチェックが必要であ
る。ＣＯセンサの場合動作周期が長いので、基板の検査
にも長時間を要する。そこでマイクロコンピュータに基
板検査時のみのモードを設け、このモードではＣＯセン
サの温度変化の周期、即ちマイクロコンピュータの動作
周期を、通常のモードよりも短縮し、基板検査を短時間
で行う。

【００１９】

【実施例】図１に、実施例のハードウェア構成を示す。
図１において、２はＣＯガスセンサで、ヒータ兼用電極
４，６と、その間に設けたＳｎＯ2からなる酸化物半導
体８を有している。ＣＯセンサ２には、出願人のＴＧＳ
２０３（ＴＧＳ２０３は商品名）を用い、その動作周期
は１５０秒で、６０秒を高温域、９０秒を低温域とす
る。そして低温域の終了直前のセンサ信号Ｖ1から、Ｃ
Ｏを検出する。Ｒ1はＣＯセンサ２の負荷抵抗で、Ｔ1，
Ｔ2，Ｔ3はトランジスタで、オンパルスＰcoによりオン
する。トランジスタＴ1，Ｔ2，Ｔ3がオンすると、ヒー
タ兼用電極４，６はヒータとして作用する。トランジス
タＴ1〜Ｔ3がオフすると、ヒータ兼用電極４，６は、単
なる電極として作用する。オンパルスＰcoのデューテイ
比を変え、高温域と低温域とを作り出す。

【００２０】１０はＣＨ4センサで、ＬＰＧ用のセンサ
や、ＣＨ4と水素の混合ガスに対するセンサ等でも良
い。１２はヒータ兼用電極、１４は電極、１６はＳｎＯ
2からなる酸化物半導体である。ＣＨ4センサ１０には、
例えば出願人のＴＧＳ１０９（ＴＧＳ１０９は商品名）
を用いる。

【００２１】１８は交流１００Ｖ等の商用電源、２０は
トランスで、トランス２０からＣＨ4センサ１０のヒー
タ電圧を取り出す。ＣＨ4センサ１０には商用電源の１
００Ｖを加え、負荷抵抗Ｒ2を接続し、ダイオード２２
で半波整流し、抵抗Ｒ3等を介してコンデンサＣ1にセン
サ電圧Ｖ2を取り出す。２４は整流回路でＣＯセンサ２
の電源を取り出し、安定化回路２６で整流回路２４の出
力を安定化してマイクロコンピュータ２８等の電源電圧
ＶDDを取り出す。

【００２２】マイクロコンピュータ２８には、４ポート
のＡＤコンバータを内蔵させ、Ｋ1〜Ｋ4をその入力端子
とする。またマイクロコンピュータ２８には、種々の参
照信号を読み込むためのスイッチ端子Ｆ1〜Ｆ6を設け、
これらのスイッチＦ1〜Ｆ6を接地あるいはフロートとす
ることにより、ポートＫ3，Ｋ4を介して、参照信号をＡ
Ｄコンバータに入力する。Ｒ4は、ＣＯ１００ppmに対し
て設定した警報レベルを、ＣＯ３００ppmに対する警報
レベルに換算するための、固定抵抗である。抵抗Ｒ4の
値は、ＣＯ１００ppmでのセンサ出力と、ＣＯ３００ppm
でのセンサ出力の比に対応する。Ｒ5は、ＣＨ4 ３００
０ppmに対して設定した警報レベルを、ＣＨ4 ５００ppm
に対する警報レベルに換算するための、固定抵抗であ
る。抵抗Ｒ5の値は、ＣＨ4 ３０００ppmに対するＣＨ4
５００ppmのセンサ出力の比に対応する。３０は、ＣＯ
センサ２の温度依存性を補正するためのサーミスタ、３
２は、ＣＯ１００ppmに対して警報レベルを設定するた
めの可変抵抗である。同様に３４はＣＨ4センサ１０に
対する温度依存性を補正するためのサーミスタ、３６は
ＣＨ4 ３０００ppmに対する警報レベルを設定するため
の可変抵抗である。またＲ7〜Ｒ10は固定抵抗である。

【００２３】実施例では、サーミスタ３０に対してＣＯ
センサ２と類似の温度依存性のものを用い、サーミスタ
３４にＣＨ4センサ１０と類似の温度依存性のものを用
いた。これはマイクロコンピュータ２８の内部に換算表
を用意せずに、ＣＯセンサ２の信号はサーミスタ３０の
信号で直接に補正し、ＣＨ4センサ１０の信号はサーミ
スタ３４の信号で直接に補正することにしたからであ
る。これに替えて、サーミスタを１個のみとし、マイク
ロコンピュータ２８の内部に、ＣＯセンサ２用の補正表
と、ＣＨ4センサ１０用の補正表とを用意しても良い。
この場合には、サーミスタの信号で周囲温度を読み取
り、この温度に基づいて補正表のデータを読んで、セン
サ信号に補正を加える。

【００２４】３８は３端子の雌コネクタで、両側の２端
子の電圧をポートＳ1，Ｓ2からマイクロコンピュータ２
８に入力する。雌コネクタ３８の中間の端子はアース
し、組み合わせる雄コネクタの種類を替えて、ポートＳ
1，Ｓ2に４種類の信号を送り込む。実施例では、マイク
ロコンピュータ２８に通常モード，ガス調整モード，ガ
ス検査モード，基板検査モードの４種類のモードを用意
し、ポートＳ1，Ｓ2への入力電圧をＨ，Ｌとして、これ
らの電圧の組み合せで４種のモードを区別する。例え
ば、(1) （Ｈ，Ｈ）で通常モードとし、(2) （Ｈ，
Ｌ）でガス調整モードとし、(3) （Ｌ，Ｈ）でガス検
査モードとし、(4) （Ｌ，Ｌ）で基板検査モードとす
る。雌コネクタ３８は、ガス検出装置の出荷後はカバー
で覆い、操作できないようにする。

【００２５】マイクロコンピュータ２８には６つの出力
ポートＤ1〜Ｄ6を設け、ポートＤ6からはトランジスタ
Ｔ1〜Ｔ3のオンパルスＰcoを発生させ、パルス密度を高
温域では高く、低温域では低くし、ＣＯセンサ２の温度
を周期的に変化させる。

【００２６】マイクロコンピュータ２８には、ＣＯ用と
ＣＨ4用とに各々２つのＬＥＤ４０，４２，４４，４６
を接続する。ＬＥＤ４０，４４は緑のＬＥＤで、ガスが
無いことを表示する。ＬＥＤ４２，４６は赤のＬＥＤ
で、低濃度のＣＯやＣＨ4が発生したことを表示する。
また出力ポートＤ5には、トランジスタＴ4を介して、ブ
ザー４８を接続する。ブザー４８に替えて音声ＩＣ等を
接続し、「ガスが漏れています」あるいは「不完全燃焼
です」等のアナウンスを行うようにしても良い。

【００２７】図２に、マイクロコンピュータ２８の内部
構成を示す。図では、ＡＤコンバータを省略して示す。
マイクロコンピュータ２８のＲＯＭを、４つのブロック
に分割し、通常モードでのプログラムを収容した通常モ
ードブロック５０と，ガス調整モードでのプログラムを
収容したガス調整ブロック５２，ガス検査モードでのプ
ログラムを収容したガス検査ブロック５４，基板検査モ
ードでのプログラムを収容した基板検査ブロック５６の
４つのブロックを設ける。プログラムの主な部分はサブ
ルーチンとして記憶し、通常モードブロック５０に記憶
する。そして他のモードでは、通常モードブロック５０
から、サブルーチンコールにより呼び出せるようにす
る。

【００２８】図示しないＡＤコンバータには、４つのデ
ータ入力処理部を接続する。ＣＯセンサ信号の入力処理
部６０とＣＨ4センサ信号の入力処理部６２、ＣＯセン
サの参照信号の入力処理部６４と、ＣＨ4センサの参照
信号の入力処理部６６である。ＣＯセンサ信号の入力処
理部６０では、低温域の終了直前にＡＤコンバータを動
作させて、Ｋ1ポートからＣＯセンサ信号Ｖ1を読み込
む。ＣＨ4センサ１０の温度は一定で、センサ信号Ｖ2の
読み込みに制限はなく、例えば２秒毎にＣＨ4信号Ｖ2を
読み込む。読み込みにはＡＤコンバータのＫ2ポートを
利用する。ＣＯセンサの参照信号の入力処理部６４で
は、低温域の終了直前に、サーミスタ３０の信号と可変
抵抗３２の信号，並びに固定抵抗Ｒ4の信号を読み込
む。例えばサーミスタ３０の信号を読み込むには、ポー
トＦ3をアースし、ポートＦ1，Ｆ2，Ｆ4〜Ｆ6をフロー
トに保ち、抵抗Ｒ7とサーミスタ３０とに加わる電圧を
ＡＤ変換する。また可変抵抗３２の信号を読み込むに
は、ポートＦ2を接地し、ポートＦ1，Ｆ3〜Ｆ6をフロー
トに保って、抵抗Ｒ8と可変抵抗３２とに加わる電圧を
読み込む。そして可変抵抗３２の信号を、サーミスタ３
０の信号で補正し、低濃度側のＣＯ１００ppmに対する
警報レベルを発生させる。固定抵抗Ｒ4の信号を読み取
るには、ポートＦ1をアースし、ポートＦ2〜Ｆ6をフロ
ートに保って抵抗Ｒ4の値を読み込み、これをＣＯ１０
０ppmに対応する警報レベルに掛け算して、ＣＯ３００p
pmに対する警報レベルを発生させる。

【００２９】ＣＨ4センサの参照信号の入力処理部６６
では、同様にしてポートＦ6をアースし、サーミスタ３
４からの信号を読み取る。またポートＦ5をアースし、
可変抵抗３６からの信号を読み取る。さらにポートＦ4
をアースし、抵抗Ｒ5からの信号を読み取る。可変抵抗
３６からの信号で、ＣＨ4 ３０００ppmに対する警報レ
ベルを発生させ、これをサーミスタ３４からの信号で補
正して、ＣＨ4センサ１０の温度依存性を補正する。Ｃ
Ｈ4 ３０００ppmに対する警報レベルを、固定抵抗Ｒ5か
らの信号で補正し、ＣＨ4 ５００ppmに対する警報レベ
ルを発生させる。

【００３０】入力処理部６０〜６６で処理した信号は、
データＲＡＭ６８に記憶し、ガス検出部７０で警報レベ
ルとガスセンサ信号とを比較し、ＣＯとＣＨ4とを検出
する。検出の目標は、ＣＯの場合１００ppmと３００ppm
である。そしてＣＯ濃度が１００ppm以下で緑のＬＥＤ
４０をオンさせ、１００ppmを越えると赤のＬＥＤ４２
をオンさせる。またＣＯ濃度が３００ppmを越えると、
ブザー４８をオンさせる。さらにＣＯ濃度が１００ppm
以上の状態が１５分（６周期）以上続くと、ブザー４８
をオンさせる。ＣＨ4検出の場合の目標は、高濃度側が
３０００ppm、低濃度側が５００ppmで、ＣＨ4濃度が５
００ppm以上になると赤のＬＥＤ４６をオンさせ、３０
００ppm以上でブザー４８をオンさせる。

【００３１】７２はＣＯセンサ２の温度制御部で、６０
秒間ＣＯセンサ２を高温域に保ち、９０秒間ＣＯセンサ
２を低温域に保つ。温度制御部７２の信号は、ＣＯセン
サ信号の処理部６０やＣＯセンサの参照信号の処理部６
４へ送られ、センサ信号Ｖ1等に対するサンプリングの
タイミングを与える。また温度制御部７２はポートＤ6
からオンパルスＰcoを発生させ、このパルスでトランジ
スタＴ1，Ｔ2，Ｔ3をオンさせ、ヒータ２，６をオンさ
せて、ＣＯセンサ２を加熱する。オンパルスＰcoのデュ
ーテイ比は、高温域で高く、低温域では低い。

【００３２】ガス検出部７０からの信号は、ＣＯ用のＬ
ＥＤ表示部８０とＣＨ4用のＬＥＤ表示部８２，並びに
ブザー駆動部８４に送られ、ガスの検出結果に応じてＬ
ＥＤ４０〜４６の表示を切り替え、ブザー４８を制御す
る。

【００３３】図３に、ＣＯセンサ信号Ｖ1やその参照信
号のサンプリングを示す。温度制御部７２は図３(1)の
デューテイ比でオンパルスＰcoを発生させ、センサ２の
温度はこれに追随して変化する。そして低温域の終了直
前に、サーミスタ３０の信号，可変抵抗３２からのＣＯ
１００ppmに対する警報レベル信号，固定抵抗Ｒ4からの
ＣＯ３００ppmとＣＯ１００ppmとの警報レベルの比の信
号をサンプリングする。これらの後に、ＣＯセンサ信号
Ｖ1をポートＫ1からサンプリングする。

【００３４】図４に、ガス調整モードでの動作を示す。
雌コネクタ３８に雄コネクタを接続し、ポートＳ1をＨ
に、ポートＳ2をＬにすると、マイクロコンピュータ２
８はガス調整モードとなる。この状態でガス検出装置の
電源をオンし、試験槽内にセットする。次に試験槽に、
ＣＯ１００ppmとＣＨ4 ３０００ppmとを注入する。なお
ＣＯセンサ２にはＣＨ4感度がなく、ＣＨ4センサ１０に
はＣＯ感度がほとんど無い。このためＣＯ１００ppmと
ＣＨ4 ３０００ppmとを同時に注入しても、警報レベル
の調整を行うことができる。ＣＯセンサ２の信号は、ガ
ス中で２周期（３００秒）経過すると、応答が完了す
る。そこでガス調整モードでは、電源投入後２周期目の
ＣＯセンサ信号Ｖ1をＲＡＭ６８に記憶する。また試験
槽内と試験槽の外とで周囲温度が異なることを考慮し、
２周期目でのサーミスタ３０の信号を、ＲＡＭ６８に記
憶させる。ＣＨ4センサ１０に対しては任意の時点での
センサ信号を記憶すれば良いが、電源投入後の過渡的な
変化を除くためにＣＨ4センサ信号の読み込みを遅ら
せ、ＣＯセンサ信号を読み込むのとほぼ同時に、ＣＨ4
センサ信号Ｖ2を読み込み、ＲＡＭ６８に記憶させる。
これとほぼ同時に、ＣＨ4センサ１０用のサーミスタ３
４の信号を読み込み、ＲＡＭ６８に記憶させる。

【００３５】実施例では、不揮発性メモリや乾電池によ
るバックアップモードを用意していないので、電源をオ
ンしたままガス検出装置を試験槽から取り出す。続い
て、ドライバー等により可変抵抗３２，３６を操作し、
ＣＯ１００ppmに対する警報レベルとＣＨ4 ３０００ppm
に対する警報レベルを発生させる。ＣＯ１００ppmに対
する警報レベルの調整を、図５に示す。警報レベルの調
整にはＬＥＤ４０を用い、サーミスタ信号３０で補正し
た警報レベルが、ＣＯ１００±３ppmの範囲にある時、
ＬＥＤ４０をオン／オフさせる。警報レベルがＣＯ９７
ppm未満では、ＬＥＤ４０をオフさせ、警報レベルがＣ
Ｏ１０３ppmを越えるとＬＥＤ４０をオンさせる。そし
てＬＥＤ４０がオン／オンするように、可変抵抗３２を
操作する。ＣＯ１００ppmに対するセンサ信号Ｖ1はＲＡ
Ｍ６８に記憶され、ＣＯセンサ２の抵抗値はＣＯ濃度に
反比例するので、ＲＡＭ６８に記憶したセンサ信号に対
して±３％の範囲でＬＥＤ４０をオン／オフさせ、警報
レベルがこれよりも高ければＬＥＤ４０をオンし、これ
よりも低ければＬＥＤ４０をオフする。ＣＨ4 ３０００
ppmに対する設定も、可変抵抗３６とＬＥＤ４６とを用
い、全く同様に行う。

【００３６】このようにすれば、２周期の間ガス検出装
置を試験槽内に置き、ＣＯ１００ppmとＣＨ4 ３０００p
pmとの混合ガスに検出装置を曝すだけで、試験槽から取
り出すことができる。そして調整は試験槽の外で行うこ
とができ、可変抵抗３２，３６を回しすぎても、あるい
は回し足りなくても、ＬＥＤの表示が変わり、正確に警
報レベルを調整することができる。

【００３７】ＣＯ３００ppmやＣＨ4 ５００ppmに対する
警報レベルは、試験槽を用いて別途に調整しても良い。
しかしＣＯセンサ２やＣＨ4センサ１０のガス濃度依存
性は予め分かっており、固定抵抗Ｒ4，Ｒ5を用いて発生
させる。例えばＣＯ１００ppmに対する警報レベルを固
定抵抗Ｒ4の値に応じて補正したものが、ＣＯ３００ppm
への警報レベルとなる。またＣＨ4 ３０００ppmへの警
報レベルを固定抵抗Ｒ5の値で補正したものが、ＣＨ4
５００ppmへの警報レベルとなる。そして通常モードで
これらの値を読み取って、ＣＯ３００ppmやＣＨ4 ５０
０ppmに対する警報レベルを発生させる。

【００３８】ガス検査モードについて説明する。このモ
ードでは、(1) ＣＯ６０〜１４０ppmで低濃度側の検出
が行われるか、(2) ＣＯ２００〜４５０ppmで高濃度側
の検出が行われるか、(3) ＣＨ4 ３００〜８００ppmで
低濃度側の検出が行われるか、(4) ＣＨ4２０００〜４
５００ppmで高濃度側の検出が行われるか、を確認す
る。

【００３９】ガス検査モードの動作プログラムを、図４
の後半に示す。まずガス検出装置を試験槽にセットし、
ＣＯ１００ppmとＣＨ4 ５００ppmの混合ガスを注入す
る。マイクロコンピュータ２８では、読み込んだＣＯセ
ンサ信号Ｖ1とＣＯ１００ppmに対する警報レベル（サー
ミスタ３０の信号で温度補正済み）とを比較し、６０〜
１４０ppmの間で警報が行われるかどうかを確認する。
ＣＯセンサ２の抵抗値はＣＯ濃度に反比例するので、警
報レベルがセンサ信号Ｖ1の６０〜１４０％の範囲にあ
れば良いことになる。そこでこの範囲にある場合にはＬ
ＥＤ４０，４２を両方ともオンさせ、警報レベルが低す
ぎる場合にはＬＥＤ４０のみをオンさせ、高すぎる場合
にはＬＥＤ４２のみをオンさせる。同様にしてＣＨ4 ５
００ppmに対する警報レベルと実際のＣＨ4 ５００ppmに
対するセンサ信号Ｖ2とを比較し、警報レベルがＣＨ4
３００〜８００ppmの範囲にあれば、ＬＥＤ４４，４６
を両方ともオンさせ、警報レベルが低すぎる場合ＬＥＤ
４４のみをオンさせ、高すぎる場合ＬＥＤ４６のみをオ
ンさせる。試験槽の扉は透明で、内部のガス検出装置の
ＬＥＤ４０〜４６の表示を見ることができる。

【００４０】試験槽にＣＯとＣＨ4とを追加し、ＣＯ濃
度を３００ppmに、ＣＨ4濃度を３０００ppmにする。Ｃ
Ｏ１００ppmとＣＨ4 ５００ppmに対する検査は試験槽内
でガス検出装置に電源を投入してから２周期の間に行
い、３周期目と４周期目でＣＯ３００ppmとＣＨ4 ３０
００ppmに対する検査を行う。そしてＣＯ１００ppmやＣ
Ｈ4 ５００ppmに対する検査と同様にして、高濃度側の
ＣＯ警報レベルが２００〜４５０ppmの範囲にあるか、
高濃度側のＣＨ4警報レベルが２０００〜４５００ppmの
範囲にあるか否かを確認する。表示には、前記と同様に
ＬＥＤ４０〜４６を用いる。

【００４１】基板検査モードでの目標は、基板の配線不
良やマイクロコンピュータ２８等の異常のチェックであ
る。ＣＯセンサ２は１５０秒周期で動作するため、マイ
クロコンピュータ２８も１５０秒周期で動作する。そし
てこのままでは、基板の検査に長時間を必要とするにな
る。そこで基板検査モードでは、温度制御部７２の動作
周期を例えば１／１０に短縮し、これに対応してＣＯセ
ンサ信号Ｖ1やサーミスタ３０の信号等の読み取り周期
を１５秒に短縮する。このためには、温度制御部７２に
内蔵させたタイマの動作周期を１５秒に変えるだけでよ
い。基板検査モードでの、オンパルスＰcoのデューテイ
比の変化と、サンプリングパルスとを図６に示す。

【００４２】基板検査モードではセンサ２，１０に替え
て、ダミーの可変抵抗を取り付け、これらの抵抗値を減
少させて、ＣＯの発生やＣＨ4の発生に対応した動作が
生じるか否かを検査する。例えばＣＯセンサ２のダミー
抵抗が高抵抗の場合、ＬＥＤ４０がオンし、ＬＥＤ４２
やブザー４８はオフのはずである。次に可変抵抗の抵抗
値を減少させると、ＬＥＤ４２がオンし、さらに抵抗値
を減少させるとブザー４８がオンするはずである。同様
にＣＨ4センサ１０のダミー抵抗の抵抗値を減少させ、
ＬＥＤの表示がＬＥＤ４４からＬＥＤ４６に変わり、次
いでブザー４８がオンすることを確認する。マイクロコ
ンピュータ２８の動作周期を１５秒に短縮したので、例
えば６０秒程度で検査を行える。これに対して基板検査
モードを用いないと、検査には６００秒程度の時間が必
要になる。

【００４３】実施例に対する変形を示すと、ＣＯセンサ
２とＣＨ4センサ１０の両方ではなく、例えばＣＯセン
サ２のみを用いても良い。ガス検出装置の製造単位が大
きい場合には、ＣＯ１００ppmとＣＯ３００ppmとの間で
の警報レベルの換算や、ＣＨ4 ３０００ppmとＣＨ4 ５
００ppmとの間での警報レベルの換算を、マイクロコン
ピュータ２８の内部で行うようにし、これらに必要な定
数をマイクロコンピュータ２８のＲＯＭに記憶させても
良い。

【００４４】

【発明の効果】この発明では以下の効果が得られる。 1) 警報レベルの調整を簡単にする。特に、可変抵抗の
調整を試験槽の外で行えるようにし、また回しすぎや回
し足らずによる警報レベルのばらつきを防止する（請求
項１，７）。 2) 低濃度側あるいは高濃度側の一方に対する調整だけ
で、低濃度側と高濃度側の２つの警報レベルを発生でき
るようにする（請求項２）。 3) ガス検査モードでは、警報濃度の許容範囲内の１つ
の濃度のガスの試験だけで良いようにし、上限側と下限
側の２つの濃度のガスを用いる必要を無くす（請求項
３）。 4) 警報レベルの調整や検査が特に難しい、ＣＯ検出装
置に対して、警報レベルの調整や検査を簡単にする（請
求項４）。 5) ＣＯ検出装置の基板検査に要する時間を短縮する
（請求項５）。 6) これらの課題を、ＣＯセンサと可燃性ガスセンサの
２種のセンサを設けたガス検出装置で実現する（請求項
６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のガス検出装置の回路図

【図２】 実施例に用いたマイクロコンピュータのブ
ロック図

【図３】 ＣＯセンサ信号とＣＯ参照信号の読み込み
タイミングを示す波形図

【図４】 実施例でのガス調整とガス検査工程を示す
フローチャート

【図５】 実施例でのガス調整工程を示す波形図

【図６】 実施例での基板検査工程を示す波形図

【符号の説明】

２ ＣＯセンサ ４，６ ヒータ兼用電極 ８ 酸化物半導体 １０ ＣＨ4センサ １２ ヒータ兼用電極 １４ 電極 １６ 酸化物半導体 １８ 商用電源 ２０ トランス ２２ ダイオード ２４ 整流回路 ２６ 安定化回路 ２８ マイクロコンピュータ ３０，３４ サーミスタ ３２，３６ ボリューム ３８ 雌コネクタ ４０〜４６ ＬＥＤ ４８ ブザー Ｒ1〜Ｒ10 抵抗 Ｔ1〜Ｔ4 トランジスタ Ｃ1 コンデンサ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスセンサと、警報レベルの設定用の可
   変抵抗と、表示用のＬＥＤと、ガスセンサ信号の処理用
   のマイクロコンピュータとを設けたガス検出装置におい
   て、 マイクロコンピュータには、少なくとも通常モードとガ
   ス調整モードとの２つの動作モードを設けて、これらの
   何れのモードで動作すべきかを指定するためのスイッチ
   をマイクロコンピュータに接続し、 ガス調整モードで起動され、ガスセンサからの信号を記
   憶するための手段と、 可変抵抗で設定した警報レベルと、前記のガスセンサ信
   号の記憶値とを比較し、警報レベルが前記の記憶値より
   も、小さい，ほぼ等しい，大きいの、３つの状態に応じ
   て、ＬＥＤの表示を少なくとも３種類に切り換えるため
   の手段とを設けたことを特徴とする、ガス検出装置。
2. 【請求項２】 警報レベルは、低濃度側の警報レベルと
   高濃度側の警報レベルの少なくとも２つの警報レベルを
   設け、 警報レベル設定用の可変抵抗は、これらの警報レベルの
   何れか一方の警報レベルを入力するための１個の可変抵
   抗とし、 かつ低濃度側の警報レベルと高濃度側の警報レベルで
   の、ガスセンサ信号の変化分を入力するための固定抵抗
   とを設け、 マイクロコンピュータには、可変抵抗で設定した警報レ
   ベルを、固定抵抗で入力した変化分で補正して、他方の
   警報レベルを発生するための手段を設けたことを特徴と
   する、請求項１のガス検出装置。
3. 【請求項３】 マイクロコンピュータには、通常モード
   とガス調整モード、ガス検査モードとの少なくとも３つ
   の動作モードを設け、 前記のスイッチは、これらの何れの動作モードであるか
   をマイクロコンピュータに入力できるようにし、 ガス検査モードで起動され、警報レベルがガスセンサ信
   号に対して所定の範囲にあるか否かを判断するための手
   段と、 この手段の信号に応じて、ＬＥＤの表示を所定の範囲内
   と範囲外との少なくとも２種類に切り換えるための手段
   とを設けたことを特徴とする、請求項１のガス検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記ガスセンサをＣＯセンサとし、ＣＯ
   センサの温度を周期的に変化させるための手段を設けた
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れかのガス検出装
   置。
5. 【請求項５】 マイクロコンピュータには、通常モード
   とガス調整モード、ガス検査モード、基板検査モードの
   ４つの動作モードを設け、 前記のスイッチは、これらの何れの動作モードであるか
   をマイクロコンピュータに入力できるようにし、 かつＣＯセンサの温度を周期的に変化させるための手段
   を、マイクロコンピュータに内蔵し、 基板検査モードで起動され、ＣＯセンサの温度変化の周
   期を通常モードよりも短縮するための手段を設けたこと
   を特徴とする、請求項４のガス検出装置。
6. 【請求項６】 前記ガスセンサとして、ＣＯセンサ以外
   に可燃性ガスセンサを設け、 警報レベル設定用の可変抵抗を、ＣＯセンサ用と、可燃
   性ガスセンサ用の２個を設けたことを特徴とする、請求
   項４のガス検出装置。
7. 【請求項７】 ガスセンサと、警報レベルの設定用の可
   変抵抗と、表示用のＬＥＤと、ガスセンサ信号の処理用
   のマイクロコンピュータとを設けたガス検出装置に対し
   て、警報レベルを調整するための方法において、 試験槽内にガス検出装置を配置し、警報すべき濃度のガ
   スを注入し、この状態でのガスセンサ信号をマイクロコ
   ンピュータに記憶させ、 ガス検出装置を試験槽から取り出した後に、可変抵抗を
   調整し、 可変抵抗で定まる警報レベルと、試験槽内で記憶したガ
   スセンサ信号とを、マイクロコンピュータで比較し、 警報レベルがガスセンサ信号の記憶値よりも小さいとき
   と、ほぼ等しいときと、大きいときとで、マイクロコン
   ピュータによりＬＥＤの表示を切り替え、 ＬＥＤの表示が、警報レベルがガスセンサ信号の記憶値
   とほぼ等しいときの表示になるように、可変抵抗を調整
   して、警報レベルを調整することを特徴とする、ガス検
   出装置の調整方法。