JP4839240B2 - 接触燃焼式ガス検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、接触燃焼式ガス検出装置に関するものである。

従来、この種のガス検出装置は、可燃性ガスの検出素子である発熱抵抗体と、この発熱抵抗体により加熱される触媒とを備える。

このようなガス検出装置によれば、可燃性ガスが上述のように発熱抵抗体によって加熱される触媒に接触して燃焼するとき、この燃焼に伴い発生し発熱抵抗体に伝導される熱を利用して、当該可燃性ガスの濃度の検出がなされるようになっている。

これにより、上記ガス検出装置は、例えば、燃料電池システムの空気極側配管や当該燃料電池システムを搭載した自動車の車室内に配置され、これらの各被検出雰囲気中に漏洩する水素ガスの濃度を検出する。

ここで、上記燃料電池システムは、その構成部材として、シリコン系のシール材や配管を用いているため、これらシール材や配管からシリコン化合物が発生する。また、上記自動車の車室内には、各種部品として、シリコン系樹脂を含む樹脂材料からなるものが用いられているため、これら部品からシリコン化合物が発生する。

従って、上述のように発生するシリコン化合物が、上記被検出雰囲気中に混入すると、当該シリコン化合物が、ガス検出装置の触媒上に堆積する。その結果、触媒での燃焼に伴い水素ガスから発熱抵抗体に伝導される熱に変動が発生し水素ガスの濃度の検出精度の低下を招く。

これに対しては、下記特許文献に記載の接触燃焼式ガスセンサが開示されている。この接触燃焼式ガスセンサにおいては、酸化触媒を３０（重量％）以上含有する検出素子の感応部が、シリコンの蒸気を含む環境で予めエージングされている。
ＷＯ２００４／１１１６２８Ａ１号公報

しかしながら、上記接触燃焼式ガスセンサにおいても、上述のように、酸化触媒を３０（重量％）以上含有する検出素子の感応部が、シリコンの蒸気を含む環境で予めエージングされているだけでは、上述したシリコン化合物による触媒上への堆積は、適正には抑制され得ない。このため、結局のところ、水素ガスの濃度の検出精度が低下することに変わりはない。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、シリコン化合物が触媒に堆積しても、これに影響されることなく、可燃性ガスの濃度を精度よく検出し得るようにした接触燃焼式ガス検出装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明に係る接触燃焼式ガス検出装置は、請求項１の記載によれば、
通電されて電圧を発生する発熱抵抗体（１４０）と、
被検出雰囲気内の可燃性ガスに晒されて発熱抵抗体により加熱される触媒（１７０）と、
この触媒により上記可燃性ガスを燃焼させたときに発生する熱に伴う発熱抵抗体の上記電圧の変化に基づき、発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該発熱抵抗体を通電制御する定温度制御手段（２２００）と、
発熱抵抗体の上記電圧と所定の参照電圧との差に応じた差信号を発生する差信号発生手段（３０００、３１００）と、
上記差信号に基づき上記可燃性ガスの濃度を表す検出信号を出力する検出信号出力手段（３６００）とを備える。

当該接触燃焼式ガス検出装置において、上記被検出雰囲気内のシリコン化合物が触媒に堆積したとき、この堆積に伴う上記検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正する信号補正手段（３７００、３８００、３４００）を備えて、
信号補正手段は、
検出信号出力手段から出力される上記検出信号のレベルが、シリコン化合物の触媒に対する堆積前に検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、上記両レベルの差をオフセット信号として出力するオフセット信号出力手段（３７００、３８００）と、
上記オフセット信号を、検出信号出力手段から出力される上記検出信号のレベルに加算する加算手段（３４００）とを備えて、
この加算手段による加算結果を、信号補正手段により補正された上記検出信号とし、
検出信号出力手段は、信号補正手段により補正された上記検出信号を、上記可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力することを特徴とする。

このように、被検出雰囲気内のシリコン化合物が触媒に堆積したとき、この堆積に伴う上記検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正して、このように補正された検出信号を可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力するようにした。

これにより、シリコン化合物が触媒に堆積している状態における検出信号が、信号補正手段によって上述のように補正されて、シリコン化合物の触媒に対する堆積前の検出信号に近づく。その結果、当該ガス検出装置による可燃性ガスの濃度の検出精度が、触媒に対するシリコン化合物の堆積とはかかわりなく、精度よく確保され得る。
また、このように、検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルが、シリコン化合物の触媒に対する堆積前に検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、両レベルの差をオフセット信号として出力し、このオフセット信号を、検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルに加算して、この加算結果を、信号補正手段により補正された検出信号とするようにした。従って、このように信号補正手段により補正された検出信号を、可燃性ガスを表す検出信号として出力することで、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。

また、本発明に係る接触燃焼式ガス検出装置は、請求項２の記載によれば、
通電されて検出用電圧を発生する検出用発熱抵抗体（１４０）と、
被検出雰囲気内の可燃性ガスに晒されて検出用発熱抵抗体により加熱される触媒（１７０）と、
通電されて参照用電圧を発生する参照用発熱抵抗体（１４０）と、
触媒により上記可燃性ガスを燃焼させたときに発生する熱に伴う検出用発熱抵抗体の上記検出用電圧の変化に基づき、検出用発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該検出用発熱抵抗体を通電制御する検出用定温度制御手段（２２００）と、
参照用発熱抵抗体の上記参照用電圧の変化に基づき、参照用発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該参照用発熱抵抗体を通電制御する参照用定温度制御手段（２４００）と、
検出用発熱抵抗体の上記検出用電圧と参照用発熱抵抗体の上記参照用電圧との差に応じた差信号を発生する差信号発生手段（３０００、３１００）と、
上記差信号に基づき上記可燃性ガスの濃度を表す検出信号を出力する検出信号出力手段（３６００）とを備える。

当該接触燃焼式ガス検出装置において、上記被検出雰囲気内のシリコン化合物が触媒に堆積したとき、この堆積に伴う上記検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正する信号補正手段（３７００、３８００、３４００）を備えて、
信号補正手段は、
検出信号出力手段から出力される上記検出信号のレベルが、シリコン化合物の触媒に対する堆積前に検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、上記両レベルの差をオフセット信号として出力するオフセット信号出力手段（３７００、３８００）と、
上記オフセット信号を、検出信号出力手段から出力される上記検出信号のレベルに加算する加算手段（３４００）とを備えて、
この加算手段による加算結果を、信号補正手段により補正された上記検出信号とし、
検出信号出力手段は、信号補正手段により補正された上記検出信号を、上記可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力することを特徴とする。

このように、被検出雰囲気内のシリコン化合物が触媒に堆積したとき、この堆積に伴う検出用発熱抵抗体の検出用電圧と参照用発熱抵抗体の参照用電圧との差に応じた差信号に基づいて出力される検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正し、このように補正された検出信号を、可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力するようにした。

これにより、シリコン化合物が触媒に堆積している状態における検出信号が、信号補正手段によって上述のように補正されて、シリコン化合物の触媒に対する堆積前の検出信号に近づく。その結果、当該ガス検出装置による可燃性ガスの濃度の検出精度が、触媒に対するシリコン化合物の堆積とはかかわりなく、精度よく確保され得る。
また、このように、検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルが、シリコン化合物の触媒に対する堆積前に検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、両レベルの差をオフセット信号として出力し、このオフセット信号を、検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルに加算して、この加算結果を、信号補正手段により補正された検出信号とするようにした。従って、このように信号補正手段により補正された検出信号を、可燃性ガスを表す検出信号として出力することで、請求項２に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項２に記載の接触燃焼式ガス検出装置において、
多孔質セラミックスでもって触媒と同一の熱容量を有するように形成されて参照用発熱抵抗体により加熱される参照部材（１８０）を備えることを特徴とする。

これによれば、シリコン化合物が触媒及び参照部材の双方に同様に堆積することとなるので、参照部材と参照用発熱抵抗体との熱容量の総和が、可燃性ガスとの非反応状態における触媒と検出用発熱抵抗体との熱容量の総和と実質的に一致することになる。

このため、可燃性ガスが触媒と反応して燃焼しても、上述した検出用発熱抵抗体の検出用電圧と参照用発熱抵抗体の参照用電圧との差に応じた差信号の変動、ひいては検出信号の変化が抑制される。その結果、上述した検出信号の補正頻度の抑制を確保しつつ、請求項２に記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１〜３のいずれか１つに記載の接触燃焼式ガス検出装置において、
上記被検出雰囲気内の温度を検出する温度検出手段（１９０、２６００）と、
当該温度検出手段により検出された上記温度に応じて上記差信号を補正する温度補正手段（３２００）とを備えて、
検出信号出力手段は、温度補正手段にて補正された補正後の差信号に基づき上記検出信号を出力することを特徴とする。

このように、上記差信号を、温度検出手段により検出された上記温度に応じて補正して、この補正後の差信号に基づき検出信号を出力するようにしたので、当該検出信号が、被検出雰囲気内の温度をも考慮した信号として出力されることとなり、より一層精度よく得られる。

従って、このような検出信号に対し請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明における補正を行うことで、シリコン化合物が触媒に堆積した状態における検出信号の精度がより一層向上され得る。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る接触燃焼式ガス検出装置の一実施形態を示しており、このガス検出装置は、例えば、固体高分子型燃料電池を用いたシステム（以下、燃料電池システムという）における漏洩水素ガスの濃度を検出するのに用いられる。

当該接触燃焼式ガス検出装置は、検出素子１００及び制御回路２０００により構成されている。検出素子１００はマイクロマシニング技術を用いて製造されているもので、当該検出素子１００は、図２にて示すごとく、シリコン製半導体基板１１０、絶縁層１２０及び保護層１３０を備えている。

半導体基板１１０は左右両側空洞部１１１を有しており、これら空洞部１１１は、互いに間隔をおいて当該半導体基板１１０に形成されている。なお、半導体基板１１０は、各空洞部１１１以外の部位にて基板部１１２を構成する。

絶縁層１２０は、半導体基板１１０の表面に沿い形成されており、この絶縁層１２０の裏面のうち各空洞部１１１に対する各対応面部位は、各空洞部１１１を通して半導体基板１１０の裏面側に露呈している。保護層１３０は、絶縁層１２０の表面に沿い形成されている。

また、検出素子１００は、左右両側発熱抵抗体１４０（図１〜図３参照）並びに左側、中央側及び右側の各配線膜１５０（図２及び図３参照）を備えている。左側発熱抵抗体１４０は、絶縁層１２０のうち左側空洞部１１１に対する対応部位内に渦巻き状に形成されており、一方、右側発熱抵抗体１４０は、絶縁層１２０のうち右側空洞部１１１に対する対応部位内に渦巻き状に形成されている（図２及び図３参照）。本実施形態では、発熱抵抗体１４０の抵抗値（或いは端子電圧）は当該発熱抵抗体１４０の温度の上昇（或いは低下）に応じて増大（或いは減少）する。

なお、左右両側発熱抵抗体１４０は、上述のように左右両側空洞部１１１に対応して位置することで、当該左右両側発熱抵抗体１４０は、左右両側空洞部１１１により周囲から断熱され、短時間にて昇温或いは降温する。その結果、左右両側発熱抵抗体１４０の消費電力の低減が可能となる。また、左右両側発熱抵抗体１４０は、Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ或いはＣｒ等の温度抵抗係数の大きい同一の物質でもって形成されている。

左側配線膜１５０は、左側発熱抵抗体１４０の左側にて、半導体基板１１０の基板部１１２に対応して位置するように絶縁層１２０の内部に形成されており、この左側配線膜１５０は、図３にて示すごとく、左側発熱抵抗体１４０の一端と一体的に形成されている。

中央側配線膜１５０は、左右両側発熱抵抗体１４０の間にて、半導体基板１１０の基板部１１２に対応して位置するように絶縁層１２０の内部に形成されており、この中央側配線膜１５０は、左側発熱抵抗体１４０の他端及び右側発熱抵抗体１４０の一端と一体的に形成されている。

また、右側配線膜１５０は、右側発熱抵抗体１４０の右側にて、半導体基板１１０の基板部１１２に対応して位置するように絶縁層１２０の内部に形成されており、この右側配線膜１５０は、右側発熱抵抗体１４０の他端と一体的に形成されている。なお、各配線膜１５０は、各発熱抵抗体１４０と共に、絶縁層１２０内にて半導体基板１１０の表面に平行な同一平面内にて、Ｐｔ等により形成されている。

また、当該検出素子１００は、左側、中央側及び右側の各電極膜１６０と、触媒膜１７０及び参照膜１８０を備えている。左側、中央側及び右側の各電極膜１６０は、左側、中央側及び右側の各コンタクトホールを通して左側、中央側及び右側の各配線膜１５０上に形成されている。なお、上述した左側、中央側及び右側の各コンタクトホールは、図３にて示すごとく、左側、中央側及び右側の各配線膜１５０上に位置するように絶縁層１２０及び保護層１３０に共通に形成されている。

触媒膜１７０は、保護層１３０の表面のうち左側発熱抵抗体１４０に対する対応表面部位上に、触媒としての機能を有するＰｔやＰｄ等の貴金属でもって形成されている。しかして、この触媒膜１７０は、被検出雰囲気中の水素ガスとの接触に伴い水素ガスを燃焼させ、これに伴い生じた燃焼熱を左側発熱抵抗体１４０に伝導する。なお、触媒膜１７０は、ＰｔやＰｄをＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２に担持させた膜で形成されていてもよい。

また、参照膜１８０は、保護層１３０の表面のうち右側発熱抵抗体１４０に対する対応表面部位上に、触媒活性を有する貴金属酸化触媒を含んでおらず、水素ガス等の可燃性ガスに対し不活性な物質である多孔質セラミックでもって、触媒膜１７０と同一の熱容量を有するように形成されている。このため、当該参照膜１８０は、右側発熱抵抗体１４０の熱により加熱されて、水素ガスとの非反応状態における触媒膜１７０と同一の温度を維持する。

なお、参照膜１８０は、上述のごとく多孔質セラミックスでもって形成されているので、参照膜１８０が水素ガスと反応することはない。また、触媒膜１７０及び参照膜１８０は、上述のごとく、左右両側発熱抵抗体１４０に対応して位置するので、当該触媒膜１７０及び参照膜１８０は、左右両側空洞部１１１に対応して位置することとなる。従って、触媒膜１７０及び参照膜１８０は、左右両側発熱抵抗体１４０と同様に、左右両側空洞部１１１により周囲から断熱される。その結果、触媒膜１７０及び参照膜１８０は、短時間で起動し、かつ良好な応答性を発揮し得る。

本実施形態では、検出素子１００において、左側発熱抵抗体１４０が、検出用発熱抵抗体としての役割を果たし、右側発熱抵抗体１４０が、参照用発熱抵抗体としての役割を果たす。

また、検出素子１００は、図１及び図３にて示すごとく、測温抵抗体１９０を備えており、この測温抵抗体１９０は、測温抵抗材料でもって、保護層１３０の図３にて図示上部側にて、絶縁層１２０と保護層１３０との間に形成されている。この測温抵抗体１９０は、その通電に伴い、被検出雰囲気内の温度を検出する。本実施形態では、測温抵抗体１９０の抵抗値は被検出雰囲気内の温度に応じて変化する。なお、各電極膜１９１は、保護層１３０に形成した各コンタクトホール（図示しない）内にて測温抵抗体１９０の左右両端部上に形成されている。

制御回路２０００は、図１にて示すごとく、ブリッジ回路２１００及び定温度制御回路２２００を備えている。ブリッジ回路２１００は、左側発熱抵抗体１４０及び各固定抵抗２１１０〜２１３０でもって、ホイートストーンブリッジ回路を形成するように構成されている。このブリッジ回路２１００は、両固定抵抗２１１０、２１２０の共通端子にて定温度制御回路２２００のトランジスタ２２２０のコレクタ（後述する）に接続されており、当該ブリッジ回路２１００は、その左側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１３０の共通端子（中央側電極膜１６０に相当）にて接地されている。

しかして、当該ブリッジ回路２１００は、両固定抵抗２１１０、２１２０の共通端子と左側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１３０の共通端子との間に、定温度制御回路２２００のトランジスタ２２２０（後述する）から制御電圧を受けて作動する。

そして、左側発熱抵抗体１４０の抵抗値が、触媒膜１７０を介する水素ガスの燃焼により生ずる燃焼熱に応じて変化することから、上記作動のもと、当該ブリッジ回路２１００は、左側発熱抵抗体１４０の電圧の変化に基づき、両固定抵抗２１２０、２１３０の共通端子と左側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１１０の共通端子（左側電極膜１６０に相当）との間から電位差を電位差信号として発生し定温度制御回路２２００に出力する。また、当該ブリッジ回路２１００は、固定抵抗２１１０及び左側発熱抵抗体１４０の共通端子（左側電極膜１６０に相当）から当該左側発熱抵抗体１４０の端子電圧をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

定温度制御回路２２００は、図１にて示すごとく、増幅回路２２１０及びトランジスタ２２２０を備えている。増幅回路２２１０は、負帰還型演算増幅回路からなるもので、この増幅回路２２１０は、非反転型演算増幅器２２１１、両入力抵抗２２１２、２２１３及び負帰還回路２２１４でもって構成されている。

しかして、当該増幅回路２２１０によれば、演算増幅器２２１１が、負帰還回路２２１４の負帰還作用のもと、両入力抵抗２２１２、２２１３を介し、ブリッジ回路２１００の両固定抵抗２１２０、２１３０の共通端子と左側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１１０の共通端子（左側電極膜１６０に相当）との間から電位差信号を入力されて増幅し増幅電位差信号をトランジスタ２２２０に出力する。

当該トランジスタ２２２０は、そのコレクタにて、ブリッジ回路２１００の両固定抵抗２１１０、２１２０の共通端子に接続されている。また、当該トランジスタ２２２０は、そのエミッタにて、電源スイッチ２７１０（後述する）を介し直流電源２７２０（後述する）の正側端子に接続されており、当該トランジスタのベースは、増幅回路２２１０（演算増幅器２２１１）の出力端子に接続されている。

しかして、当該トランジスタ２２２０は、そのエミッタにて、電源スイッチ２７１０を介し直流電源２７２０から直流電圧（＋Ｖｃｃ）を入力されて、増幅回路２２１０からの増幅電位差信号に基づき、左側発熱抵抗体１４０を一定温度（一定抵抗値）に維持するように制御電圧を生成して、ブリッジ回路２１００の両固定抵抗２１１０、２１２０の共通端子と、発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１３０の共通端子との間に印加する。このことは、定温度制御回路２２００が、ブリッジ回路２１００からの電位差信号に基づき制御電圧により左側発熱抵抗体１４０を通電制御して当該左側発熱抵抗体１４０を上記一定温度に制御することを意味する。ここで、トランジスタ２２２０の制御電圧は、上記一定温度に対応する所定の電圧に向けて、左側発熱抵抗体１４０の温度の上昇（或いは低下）に応じて減少（或いは増大）する。なお、本実施形態において、上述の所定の電圧は、左側発熱抵抗体１４０及び触媒膜１７０の各熱容量の和に対応する。

また、当該制御回路２０００は、図１にて示すごとく、ブリッジ回路２３００及び定温度制御回路２４００を備えている。ブリッジ回路２３００は、右側発熱抵抗体１４０及び各固定抵抗２３１０〜２３３０でもって、ホイートストーンブリッジ回路を形成するように構成されている。このブリッジ回路２３００は、両固定抵抗２３１０、２３２０の共通端子にて定温度制御回路２４００のトランジスタ２４２０のコレクタ（後述する）に接続されており、当該ブリッジ回路２３００は、その右側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２１３０の共通端子（中央側電極膜１６０に相当）にて接地されている。

しかして、当該ブリッジ回路２３００は、両固定抵抗２３１０、２３２０の共通端子と右側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２３３０の共通端子との間に、定温度制御回路２４００のトランジスタ２４２０（後述する）から制御電圧を受けて作動する。

そして、右側発熱抵抗体１４０の抵抗値が、参照膜１８０の温度に応じて変化することから、上記作動のもと、当該ブリッジ回路２３００は、右側発熱抵抗体１４０の電圧の変化に基づき、両固定抵抗２３２０、２３３０の共通端子と左側発熱定固体１４０及び固定抵抗２３１０の共通端子（右側電極膜１６０に相当）との間から電位差を電位差信号として発生し定温度制御回路２４００に出力する。また、当該ブリッジ回路２３００は、固定抵抗２３１０及び右側発熱抵抗体１４０の共通端子（右側電極膜１６０に相当）から当該右側発熱抵抗体１４０の端子電圧をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

定温度制御回路２４００は、図１にて示すごとく、増幅回路２４１０及びトランジスタ２４２０を備えている。増幅回路２４１０は、負帰還型演算増幅回路からなるもので、この増幅回路２４１０は、非反転型演算増幅器２４１１、両入力抵抗２４１２、２４１３及び負帰還回路２４１４でもって構成されている。

しかして、当該増幅回路２４１０によれば、演算増幅器２４１０が、負帰還回路２４１４の負帰還作用のもと、両入力抵抗２４１２、２４１３を介し、ブリッジ回路２３００の両固定抵抗２３２０、２３３０の共通端子と右側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２３１０の共通端子との間から電位差信号を入力されて増幅し増幅電位差信号をトランジスタ２４２０に出力する。

当該トランジスタ２４２０は、そのコレクタにて、ブリッジ回路２３００の両固定抵抗２３１０、２３２０の共通端子に接続されている。また、当該トランジスタ２４２０は、そのエミッタにて、電源スイッチ２７１０（後述する）を介し直流電源２７２０（後述する）の正側端子に接続されており、当該トランジスタ２４２０のベースは、増幅回路２４１０（演算増幅器２４１１）の出力端子に接続されている。

しかして、当該トランジスタ２４２０は、そのエミッタにて、電源スイッチ２７１０を介し直流電源２７２０から直流電圧（＋Ｖｃｃ）を入力されて、増幅回路２４１０からの増幅電位差信号に基づき、右側発熱抵抗体１４０を上記一定温度（上記一定抵抗値）に維持するように制御電圧を生成し、ブリッジ回路２３００の両固定抵抗２３１０、２３２０の共通端子と右側発熱抵抗体１４０及び固定抵抗２３２０の共通端子との間に印加する。このことは、定温度制御回路２４００が、ブリッジ回路２３００からの電位差信号に基づき制御電圧により右側発熱抵抗体１４０を通電制御して当該右側発熱抵抗体１４０を上記一定温度に制御することを意味する。本実施形態では、トランジスタ２４２０の制御電圧は上記一定温度に対応する所定の電圧に向けて、右側発熱抵抗体１４０の温度の上昇（或いは低下）に応じて減少（或いは増大）する。

また、当該制御回路２０００は、ブリッジ回路２５００及び増幅回路２６００を備えている。ブリッジ回路２５００は、測温抵抗体１９０及び各固定抵抗２５１０〜２５３０でもって、ホイートストーンブリッジ回路を形成するように構成されている。

このブリッジ回路２５００は、両固定抵抗２５２０、２５３０の共通端子にて、電源スイッチ２７１０（後述する）を介し直流電源２７２０（後述する）の正側端子に接続されており、当該ブリッジ回路２５００の測温抵抗体１９０及び固定抵抗２５１０の共通端子（右側電極膜１９１に相当）にて接地されている。

しかして、当該ブリッジ回路２５００は、両固定抵抗２５２０、２５３０の共通端子と測温抵抗体１９０及び固定抵抗２５１０の共通端子との間に、電源スイッチ２７１０を介し、直流電源２７２０から直流電圧（＋Ｖｃｃ）を受けて作動する。

そして、この作動のもと、当該ブリッジ回路２５００は、被検出雰囲気内の温度に応じて変化する測温抵抗体１９０の抵抗値に基づき、両固定抵抗２５１０、２５２０の共通端子と当該測温抵抗体１９０及び固定抵抗２５３０の共通端子との間から電位差（被検出雰囲気内の温度を表す）を電位差信号として発生し増幅回路２６００に出力する。

増幅回路２６００は、負帰還型演算増幅回路からなるもので、この増幅回路２６００は、非反転型演算増幅器２６１０、両入力抵抗２６２０、２６３０及び負帰還回路２６４０でもって構成されている。しかして、当該増幅回路２６００によれば、演算増幅器２６１０が、負帰還回路２６４０の負帰還作用のもと、両入力抵抗２６２０、２６３０を介し、ブリッジ回路２５００の両固定抵抗２５１０、２５２０の共通端子と固定抵抗２５３０及び測温抵抗体１９０の共通端子との間から電位差信号を入力されて増幅し増幅電位差信号をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

マイクロコンピュータ２７００は、電源スイッチ２７１０を介し直流電源２７２０から給電されて作動し、図４にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行する。この実行中において、当該マイクロコンピュータ２７００は、左右両側発熱抵抗体１４０からの各端子電圧及び増幅回路２６００からの増幅電位差信号に基づき、出力電圧Ｖｏ（後述する）の低下の有無の判定処理及び出力電圧Ｖｏの低下時の補正処理その他の処理を行う。なお、上記コンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ２７００のＲＯＭに当該マイクロコンピュータ２７００により読み出し可能に記憶されている。

ここで、本実施形態において導入される当該ガス検出装置の検出信号である出力電圧と被検出雰囲気内の水素ガスの濃度との関係を表す特性（以下、出力電圧−濃度特性という）及びこの出力電圧−濃度特性とシリコン化合物の触媒膜１７０に対する堆積量との間の関係について説明する。
１．出力電圧−濃度特性
左側発熱抵抗体１４０の温度を上記一定温度に維持した状態において、水素ガスが上記被検出雰囲気内に存在しない場合には、定温度制御回路２２００のトランジスタ２２２０からの制御電圧は、上述した左側発熱抵抗体１４０及び触媒膜１７０の各熱容量の和に対応する一定電圧に相当する。

このような状態において、水素ガスが上記被検出雰囲気内に発生すると、当該水素ガスが触媒膜１７０と反応して燃焼し左側発熱抵抗体１４０の温度を上昇させる。これに対し、上述のように左側発熱抵抗体１４０の温度を上記一定温度に維持するため、上記制御電圧は、左側発熱抵抗体１４０の温度の上昇分だけ減少する。なお、水素ガスの燃焼熱量、左側発熱抵抗体１４０の温度の上昇量及び制御電圧の減少量は、水素ガスの濃度に比例する。

従って、左側発熱抵抗体１４０の端子電圧は、上述のような水素ガスの濃度に応じた燃焼熱量に対応する上記制御電圧の減少（即ち、左側発熱抵抗体１４０の通電電流の減少）に伴い減少する。

このことは、当該ガス検出装置の出力電圧が水素ガスの濃度に比例することを意味する。換言すれば、上述の出力電圧−濃度特性は、当該ガス検出装置の出力電圧が水素ガスの濃度の増大（或いは減少）に応じて直線的に増大（或いは減少）する関係を表す特性である。
２．出力電圧−濃度特性とシリコン化合物の触媒膜１７０に対する堆積量との間の関係
当該ガス検出装置の出力電圧と水素ガスの濃度（以下、水素ガス濃度ともいう）との関係を、当該ガス検出装置による検出経過時間をパラメータとして調べたところ、図５にて示すような各グラフ１〜グラフ４が得られた。

但し、上記被検出雰囲気内のガス組成は、０（体積％）〜２（体積％）の範囲内の濃度のＨ２、濃度２０．７（体積％）のＯ２及びＮ２からなるものとする。また、ガスの温度（即ち被検出雰囲気内の温度）は２５（℃）とし、ガス流量は８（Ｌ／ｍｉｎ）とする。また、当該ガス検出装置による検出初期において、Ｈ２は零（体積％）の濃度のときに、当該ガス検出装置の出力電圧は１（Ｖ）とする。また、Ｈ２が２（体積％）の濃度のときには、当該ガス検出装置の出力電圧は４（Ｖ）とする。

しかして、グラフ１は、当該ガス検出装置による検出開始時の出力電圧（以下、初期電圧ともいう）と水素ガス濃度との直線的関係を示す。このグラフ１は、上述した当該ガス検出装置による検出初期、即ち、シリコン化合物の堆積前におけるグラフである。また、このグラフ１において、水素ガス濃度が零（体積％）及び２（体積％）のとき出力電圧が１（Ｖ）及び４（Ｖ）である。

グラフ２は、当該ガス検出装置による検出経過時間５００（ｈｒ）の経過後の出力電圧と水素ガス濃度との直線的関係を示す。グラフ３は、当該ガス検出装置による検出経過時間１０００（ｈｒ）の経過後の出力電圧と水素ガス濃度との直線的関係を示す。また、グラフ４は、当該ガス検出装置による検出経過時間１５００（ｈｒ）の経過後の出力電圧と水素ガス濃度との直線的関係を示す。このグラフ４において、水素ガス濃度が零（体積％）のとき出力電圧は０．５（Ｖ）である。

ここで、グラフ１は、上述した出力電圧−濃度特性を表す。また、各グラフ２〜グラフ４は、上述した出力電圧−濃度特性が当該ガス検出装置による検出経過時間の経過に伴いどのように変化するかを表す。

これら各グラフによれば、出力電圧は、水素ガス濃度に比例して直線的に増大するが、当該出力電圧は、検出経過時間の経過に伴い低下していることが分かる。

本発明者らが種々検討したところ、出力電圧が検出経過時間の経過に伴い低下する現象は、触媒膜１７０に対するシリコン化合物の堆積量の増大によって発生することが分かった。各グラフ１〜４によれば、当該ガス検出装置による検出経過時間が長い程、シリコン化合物の堆積量が増大するといえる。

以上のようなことを前提として、シリコン化合物が上記燃料電池システムの構成部材から発生し触媒膜１７０に堆積した場合、触媒膜１７０の熱容量は、シリコン化合物の堆積量分だけ増大する。このため、このような状態の触媒膜１７０を左側発熱抵抗体１４０でもって加熱しても、シリコン化合物の堆積量分だけ熱量が不足する。

従って、左側発熱抵抗体１４０の温度がシリコン化合物の堆積量分だけ低下することから、制御電圧がシリコン化合物の堆積量分だけ増大する。このため、左側発熱抵抗体１４０の端子電圧は、上述のようなシリコン化合物の堆積量に応じた上記制御電圧の増大に伴い増大し、ブリッジ回路２１００の出力電位差が減少する。このことは、当該ガス検出装置の出力電圧が上述のようなシリコン化合物の堆積量に応じて低下することを意味する。

このようなシリコン化合物の堆積量に起因する出力電圧の低下は、シリコン化合物の堆積に基づく水素ガス濃度の検出精度の低下を意味する。従って、この検出精度の低下を是正する必要がある。

このような観点から上述のグラフ１〜グラフ４を改めて検討してみると、出力電圧は、上述のごとく、水素ガス濃度に比例して直線的に増大するから、これら各グラフは、互いに平行な直線式でもって特定される。従って、各グラフを特定する直線式の勾配は、共に同一である。

また、グラフ１は、上述したシリコン化合物の堆積前の特性である出力電圧−濃度特性を表す。また、グラフ２〜グラフ４においては、出力電圧が当該ガス検出装置の検出経過時間即ちシリコン化合物の堆積量の増大に応じて低下しているから、グラフ２〜グラフ４を特定する各直線式は、図５において、グラフ１を特定する直線式をシリコン化合物の堆積量の増大に応じて下方へ平行移動させたものである。

従って、上述した検出精度の低下を是正するには、グラフ２、グラフ３或いはグラフ４をグラフ１の位置まで上方へ平行移動するように補正すればよいことが分かる。なお、グラフ４で特定される出力電圧Ｖｏは、当該ガス検出装置の検出精度の低下とされる不適正な値であるものとする。

そこで、このようなことに着目して、本実施形態では、具体的には、次のような補正を行うこととした。

上述したグラフ１によれば、このグラフ１を特定する直線式は、出力電圧及び水素ガス濃度をそれぞれＶｏ及びＤとすれば、式（１）でもって表される。

Ｖｏ＝１．５Ｄ＋１・・・（１）
但し、この式（１）は、次のようにして導出される。ここで、水素ガス濃度Ｄを独立変数とし出力電圧Ｖｏを従属変数とする一般的な直線式を、次の式（２）でもって表すものとする。なお、Ａ及びＢは、式（２）の勾配及び切片である。

Ｖｏ＝Ａ・Ｄ＋Ｂ・・・（２）
上述したごとく、グラフ１において、水素ガス濃度Ｄが零（体積％）及び２（体積％）のとき、出力電圧Ｖｏは１（Ｖ）及び４（Ｖ）である。そこで、この式（２）において、Ｄ＝０及びＶｏ＝１を代入すると、Ｂ＝１が得られる。また、当該式（２）において、Ｄ＝２、Ｖｏ＝４及びＢ＝１を代入すると、Ａ＝１．５が得られる。これにより、式（１）が導出される。

また、グラフ２〜グラフ４を特定する直線式は、上述のごとく、グラフ１を特定する直線式を平行移動させたものであるから、式（２）においてＡ＝１．５とした次の式（３）でもって表される。なお、当然のことながら、この式（３）は、当該ガス検出装置による検出経過時間を任意とした場合にも成立する。

Ｖｏ＝１．５Ｄ＋Ｂ・・・（３）
以上のようなことを前提として、上述した検出精度の低下を是正する補正を行うにあたり、本実施形態では、所定の閾値電圧Ｖｔｈを採用した。また、この閾値電圧Ｖｔｈとの比較対象を出力電圧Ｖｏとした。また、閾値電圧Ｖｔｈは、当該ガス検出装置の許容検出誤差の上限値（例えば、０．６（Ｖ））と設定した（図６参照）。

そして、上記出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈよりも低下したときには、当該出力電圧Ｖｏを、上述した出力電圧と水素ガス濃度との直線的関係を示すグラフ１上において水素ガス濃度が零（体積％）のときの出力電圧（以下、基準電圧Ｖｚともいう）まで引き上げることで、上述した出力電圧の低下を是正するように補正することとした。なお、基準電圧Ｖｚは、閾値電圧Ｖｔｈと共に、マイクロコンピュータ２７００のＲＯＭに予め記憶されている。

以上のように構成した本実施形態において、当該接触燃焼式ガス検出装置が、上記燃料電池システム内にて水素ガスが漏洩し得る被検出雰囲気内に設置されているものとする。
このような状態にて、上記燃料電池システム内にて水素ガスが漏洩すれば、この漏洩水素ガスが検出素子１００の触媒膜１７０及び参照膜１８０に接触するようにして保護層１３０の表面付近にて流動する。

このような状態において、当該ガス検出装置による検出開始にあたり、電源スイッチ２７１０がオンされる。すると、マイクロコンピュータ２７００が直流電源２７２０から給電されて図４のフローチャートに従い上記コンピュータプログラムの実行を開始する。また、これとともに、定温度制御回路２２００のトランジスタ２２２０、定温度制御回路２４００のトランジスタ２４２０及びブリッジ回路２５００が、電源スイッチ２７１０を介し直流電源２７２０から給電される。

上述のように定温度制御回路２２００のトランジスタ２２２０が直流電源２７２０から給電されると、当該トランジスタ２２２０は、増幅回路２２１０からの出力に基づき制御電圧を発生しブリッジ回路２１００に出力する。このため、当該ブリッジ回路２１００が上記制御電圧に基づき通電される。従って、左側発熱抵抗体１４０がその通電に伴い発熱し、触媒膜１７０が左側発熱抵抗体１４０の発熱を受けて当該水素ガスを燃焼させ、左側発熱抵抗体１４０の抵抗値が水素ガスの燃焼熱量に応じて変化する。

これに伴い、プリッジ回路２１００は、左側発熱抵抗体１４０の抵抗値に変化に対応する電位差信号を発生し増幅回路２２１０に出力する。このため、当該増幅回路２２１０は、プリッジ回路２１００からの電位差信号を増幅して増幅電位差信号をトランジスタ２２２０に出力する。このことは、増幅回路２２１０からの増幅電位差信号がトランジスタ２２２０に対するフィードバック信号としての役割を果たすことを意味する。

また、上述のように左側発熱抵抗体１４０の抵抗値が変化すると、プリッジ回路２１００は、左側発熱抵抗体１４０からその抵抗値の変化に伴い生ずる端子電圧をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

また、上述のように定温度制御回路２４００のトランジスタ２４２０が直流電源２７２０から給電されると、当該トランジスタ２４２０は、増幅回路２４１０からの出力に基づき制御電圧を発生しブリッジ回路２３００に出力する。このため、当該ブリッジ回路２３００が上記制御電圧に基づき通電される。従って、右側発熱抵抗体１４０がその通電に伴い抵抗値を変化させながら発熱し、参照膜１８０が、水素ガスとの非反応状態における左側発熱抵抗体１４０と同一の温度を維持する。

上述のように右側発熱抵抗体１４０の抵抗値が変化すると、ブリッジ回路２３００は、右側発熱抵抗体１４０の抵抗値変化に対応する電位差信号を発生し増幅回路２４１０に出力する。このため、増幅回路２４１０は、プリッジ回路２３００からの電位差信号を増幅して増幅電位差信号をトランジスタ２４２０に出力する。このことは、増幅回路２４１０からの増幅電位差信号がトランジスタ２４２０に対するフィードバック信号としての役割を果たすことを意味する。

また、上述のように右側発熱抵抗体１４０の抵抗値が変化すると、プリッジ回路２３００は、右側発熱抵抗体１４０からその抵抗値の変化に伴い生ずる端子電圧をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

また、上述のようにブリッジ回路２５００が直流電源２７２０により給電されると、当該ブリッジ回路２５００は、通電されて、上記被検出雰囲気内の温度に応じて変化する測温抵抗体１９０の抵抗値に基づき、上記被検出雰囲気内の温度を表す電位差信号を発生し増幅回路２６００に出力する。このため、この増幅回路２６００は、ブリッジ回路２５００からの電位差信号を増幅し増幅電位差信号をマイクロコンピュータ２７００に出力する。

上述のごとく、マイクロコンピュータ２７００がコンピュータプログラムの実行を開始すると、ステップ３０００において、左側発熱抵抗体１４０及び右側発熱抵抗体１４０からの各端子電圧並びに増幅回路２６００からの電位差信号がマイクロコンピュータ２７００に入力される。これに伴い、左側発熱抵抗体１４０からの端子電圧及び右側発熱抵抗体１４０からの端子電圧が、それぞれ、増幅端子電圧ＶＬ及び増幅端子電圧ＶＲとしてセットされ、増幅回路２６００からの電位差信号が、増幅電位差ＶＴとセットされる。

ついで、ステップ３１００において、差分電位差Ｖｄｉｆの算出処理がなされる。この算出処理では、ステップ３０００でセット済みの両増幅端子電圧ＶＬ、ＶＲの差（ＶＬ−ＶＲ）が差分電位差Ｖｄｉｆとして算出される。

然る後、ステップ３２００において、温度補正処理がなされる。ここでは、ステップ３１００で算出した差分電位差Ｖｄｉｆが、ステップ３０００でセット済みの増幅電位差ＶＴに基づき温度補正値Ｖｄｉｆａとして補正される。詳細には、差分電位差Ｖｄｉｆが、増幅電位差ＶＴに対応する温度と基準温度（例えば、２５（℃））との差を減少させるように補正される。

ついで、ステップ３３００における出力電圧の設定処理において、当該温度補正値Ｖｄｉｆａが、出力電圧Ｖｏと設定される。

このようにして、ステップ３３００の処理が終了すると、ステップ３４００において、出力電圧の算出処理がなされる。ここでは、出力電圧Ｖｏが、次の式（４）を用いて、ステップ３３００で設定処理済みの出力電圧Ｖｏ及びステップ３８００で更新済みのオフセット値Ｖｏｆｆ（後述する）に基づき算出される。なお、オフセット値Ｖｏｆｆは、現段階では、初期的に零であるものとする。また、式（４）は、マイクロコンピュータ２７００のＲＯＭに予め記憶されている。

Ｖｏ＝Ｖｏ＋Ｖｏｆｆ・・・（４）
このように算出された出力電圧Ｖｏは、ステップ３３００で設定された出力電圧Ｖｏをオフセット値Ｖｏｆｆ（現段階では零）だけ補正した出力電圧であることを表す。

然る後、ステップ３５００において、出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈよりも低いか否かが判定される。現段階では、ステップ３４００で算出済みの出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈ以上であれば、当該出力電圧Ｖｏが当該ガス検出装置の許容検出誤差の範囲内にあることから、ステップ３５００においてＮＯと判定される。これに伴い、ステップ３６００において、出力電圧Ｖｏの発生処理がなされる。この発生処理では、ステップ３４００で算出済みの出力電圧Ｖｏが発生される。

然る後、ステップ３４００で算出した出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈよりも低くなると、当該出力電圧Ｖｏが当該ガス検出装置の許容検出誤差の範囲内にないことから、上述したステップ３５００においてＹＥＳと判定される。これに伴い、ステップ３７００において、オフセット値Ｖｏｆｆの算出処理がなされる。ここでは、オフセット値Ｖｏｆｆが、次の式（５）を用いて、上述した基準電圧Ｖｚ及びステップ３４００で先回算出済みの出力電圧Ｖｏに基づき算出される。

Ｖｏｆｆ＝Ｖｚ−Ｖｏ・・・（５）
この式（５）において、オフセット値Ｖｏｆｆは、式（１）及びこれに平行な式（３）との間の出力電圧の差、換言すれば、上述したシリコン化合物の堆積量に相当する。なお、式（５）は、マイクロコンピュータ２７００のＲＯＭに予め記憶されている。

ついで、ステップ３８００において、オフセット値Ｖｏｆｆの更新処理がなされる。この更新処理では、オフセット値Ｖｏｆｆがステップ３７００で算出した値に更新される。

そして、ステップ３４００における出力電圧の算出処理において、出力電圧Ｖｏが、上述の式（４）を用いて、ステップ３４００で算出済みの最新の出力電圧Ｖｏ及びステップ３８００で更新済みのオフセット値Ｖｏｆｆに基づき算出される。

このように算出された出力電圧Ｖｏは、ステップ３４００において先回算出された出力電圧Ｖｏを、その後にステップ３８００で更新したオフセット値Ｖｏｆｆだけ補正した出力電圧であることを表す（図７参照）。

ここで、このように補正された出力電圧Ｖｏは、式（４）及び式（５）から分かるように、式（１）を満たす値となっている。従って、ステップ３５００における判定がＮＯとなり、上述のように補正された出力電圧Ｖｏが、ステップ３６００において、発生処理される。

このように発生処理された出力電圧Ｖｏは、当該接触燃焼式ガス検出装置の検出ガス濃度を表す検出信号として発生されてマイクロコンピュータ２７００から上記外部回路に出力される。

以上説明したように、ステップ３４００にて算出した出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈよりも低いときには、当該出力電圧Ｖｏが、ステップ３８００で更新されたオフセット値Ｖｏｆｆ及びステップ３４００で先回算出済みの出力電圧Ｖｏでもって、式（４）から算出される。従って、ステップ３４００で算出した出力電圧Ｖｏが、触媒膜１７０に対するシリコン化合物の堆積量に対応するオフセット値Ｖｏｆｆでもって、適正に補正された値になる。

このように、当該接触燃焼式ガス検出装置によれば、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積しても、この堆積量に応じた出力電圧Ｖｏの低下をなくするように補正されるので、当該ガス検出装置による水素ガス濃度の検出精度が、触媒膜１７０に対するシリコン化合物の堆積とはかかわりなく、精度よく確保され得る。

ここで、上述のごとく、ステップ３７００以後の処理がステップ３５００におけるＹＥＳとの判定に伴いなされる。このことは、シリコン化合物が当該ガス検出装置の許容検出誤差範囲を逸脱するように触媒膜１７０に堆積したときには、上述したステップ３７００以後の出力電圧の補正処理が、ステップ３５００におけるＹＥＳとの判定のもとに自動的になされることを意味する。従って、検出素子１００のメンテナンス（触媒膜１７０に堆積したシリコン化合物を除くこと）に必要な対策をタイミングよく講じることができる。

また、上述したように、参照膜１８０の熱容量が触媒膜１７０の熱容量と同一であるから、シリコン化合物は、触媒膜１７０に対する堆積量と同一の量でもって参照膜１８０に堆積する。従って、両ブリッジ回路２１００、２３００に対する制御電圧の増大は同様に発生する。

このため、左右両側発熱抵抗体１４０の各端子電圧の差の変動、ひいては、水素ガス濃度を表す検出信号の変動が抑制される。その結果、ステップ３５００においてＹＥＳと判定する頻度が抑制され得る。

ちなみに、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積していない場合及び当該堆積後において、当該ガス検出装置を用いて水素ガス濃度を検出してみたところ、図８にて示すような両グラフ５、６が得られた。グラフ５は、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積していない場合の出力電圧と水素ガス濃度との関係を示す。また、グラフ６は、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積している場合の出力電圧と水素ガス濃度との関係を示す。

これら両グラフによれば、グラフ６はグラフ５にほぼ一致している。従って、当該ガス検出装置によれば、同一の水素ガス濃度に対し、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積しても、シリコン化合物が触媒膜１７０に堆積していない場合と実質的に同様の出力電圧が得られることが分かる。

なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）水素ガスに限らず、都市ガス等の可燃性ガスの濃度検出や当該ガスの漏洩検出に本発明を適用してもよい。
（２）右側発熱抵抗体１４０の端子電圧を参照電圧としてマイクロコンピュータ２７０のＲＯＭに予め記憶しておき、ステップ３０００において、当該参照電圧を右側発熱抵抗体１４０の端子電圧ＶＲとして用いることで、参照膜１８０及び右側発熱抵抗体１４０を廃止してもよい。
（３）上記実施形態において、補正要求スイッチを備えて、ステップ３５００において、Ｖｏ＜Ｖｔｈの判定に代えて、この補正要求スイッチの操作出力の有無を判定するようにして、当該補正要求スイッチに操作に基づきステップ３５００にてＹＥＳと判定したときにステップ３７００以後の処理を行うようにしてもよい。これにより、補正の時期を任意に選択できる。
（４）上記実施形態におけるステップ３７００において、オフセット値Ｖｏｆｆを算出するにあたり、出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖｚとの差をもってオフセット値Ｖｏｆｆとするようにしたが、これに代えて、出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖｚとの差よりも小さな値をオフセット値Ｖｏｆｆとするようにしても、上記実施形態にて述べたと実質的に同様の補正が可能となる。
（５）本発明の適用対象は、上記実施形態にて述べた燃料電池システムに限ることなく、自動車等のシリコン化合物を発生する構成部材を有する物であってもよい。ここで、本発明に係るガス検出装置を自動車の車室内に適用する場合、当該車室内の樹脂部品から有機シリコンが気化して触媒膜１７０に堆積しても、当該ガス検出装置によれば、上記実施形態にて述べたと同様の補正のもとに、可燃性ガスの濃度が精度よく検出され得る。

本発明に係る接触燃焼式ガス検出装置の一実施形態の全体回路構成図である。 図３の２−２線に沿う断面図である。 上記実施形態における検出素子の平面図である。 図１のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。 上記実施形態において当該ガス検出装置による検出経過時間をパラメータとして出力電圧と水素ガス濃度との関係を示すグラフである。 出力電圧と水素ガス濃度との関係を、閾値電圧及び基準電圧値との関係で示すグラフである。 出力電圧の補正状態を示すタイミングチャートである。 上記実施形態において補正後の出力電圧と水素ガス濃度との間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１４０…発熱抵抗体、１７０…触媒膜、１８０…参照膜、
１９０…測温抵抗体、２２００、２４００…定温度制御回路、
２２１０、２４１０、２６００…増幅回路、２２２０、２４２０…トランジスタ、
２７００…マイクロコンピュータ。

Claims (4)

1. 通電されて電圧を発生する発熱抵抗体と、
   被検出雰囲気内の可燃性ガスに晒されて前記発熱抵抗体により加熱される触媒と、
   この触媒により前記可燃性ガスを燃焼させたときに発生する熱に伴う前記発熱抵抗体の前記電圧の変化に基づき、前記発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該発熱抵抗体を通電制御する定温度制御手段と、
   前記発熱抵抗体の前記電圧と所定の参照電圧との差に応じた差信号を発生する差信号発生手段と、
   前記差信号に基づき前記可燃性ガスの濃度を表す検出信号を出力する検出信号出力手段とを備える接触燃焼式ガス検出装置において、
   前記被検出雰囲気内のシリコン化合物が前記触媒に堆積したとき、この堆積に伴う前記検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正する信号補正手段を備えて、
   前記信号補正手段は、
   前記検出信号出力手段から出力される前記検出信号のレベルが、前記シリコン化合物の前記触媒に対する堆積前に前記検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、前記両レベルの差をオフセット信号として出力するオフセット信号出力手段と、
   前記オフセット信号を、前記検出出力手段から出力される前記検出信号のレベルに加算する加算手段とを備えて、
   この加算手段による加算結果を、前記信号補正手段により補正された前記検出信号とし、
   前記検出信号出力手段は、前記信号補正手段により補正された前記検出信号を、前記可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力することを特徴とする接触燃焼式ガス検出装置。
2. 通電されて検出用電圧を発生する検出用発熱抵抗体と、
   被検出雰囲気内の可燃性ガスに晒されて前記検出用発熱抵抗体により加熱される触媒と、
   通電されて参照用電圧を発生する参照用発熱抵抗体と、
   前記触媒により前記可燃性ガスを燃焼させたときに発生する熱に伴う前記検出用発熱抵抗体の前記検出用電圧の変化に基づき、前記検出用発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該検出用発熱抵抗体を通電制御する検出用定温度制御手段と、
   前記参照用発熱抵抗体の前記参照用電圧の変化に基づき、前記参照用発熱抵抗体の温度を一定に維持するように当該参照用発熱抵抗体を通電制御する参照用定温度制御手段と、
   前記検出用発熱抵抗体の前記検出用電圧と前記参照用発熱抵抗体の前記参照用電圧との差に応じた差信号を発生する差信号発生手段と、
   前記差信号に基づき前記可燃性ガスの濃度を表す検出信号を出力する検出信号出力手段とを備える接触燃焼式ガス検出装置において、
   前記被検出雰囲気内のシリコン化合物が前記触媒に堆積したとき、この堆積に伴う前記検出信号の変化を減少させるように当該検出信号を補正する信号補正手段を備えて、
   前記信号補正手段は、
   前記検出信号出力手段から出力される前記検出信号のレベルが、前記シリコン化合物の前記触媒に対する堆積前に前記検出信号出力手段から出力される検出信号のレベルよりも低いとき、前記両レベルの差をオフセット信号として出力するオフセット信号出力手段と、
   前記オフセット信号を、前記検出出力手段から出力される前記検出信号のレベルに加算する加算手段とを備えて、
   この加算手段による加算結果を、前記信号補正手段により補正された前記検出信号とし、
   前記検出信号出力手段は、前記信号補正手段により補正された前記検出信号を、前記可燃性ガスの濃度を表す検出信号として出力することを特徴とする接触燃焼式ガス検出装置。
3. 多孔質セラミックスでもって前記触媒と同一の熱容量を有するように形成されて前記参照用発熱抵抗体により加熱される参照部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の接触燃焼式ガス検出装置。
4. 前記被検出雰囲気内の温度を検出する温度検出手段と、当該温度検出手段により検出された前記温度に応じて前記差信号を補正する温度補正手段とを備えて、前記検出信号出力手段は、前記温度補正手段にて補正された補正後の差信号に基づき前記検出信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の接触燃焼式ガス検出装置。
   

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