JP4914671B2 - ガス検出装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態におけるガス検出装置の一実施の形態を示す回路図である。同図に示すように、ガス検出装置は、接触燃焼式のセンサ素子1と、センサ素子1に電力を供給してセンサ素子1を加熱する加熱手段としての加熱回路4と、マイクロコンピュータ5(以下μCOM3)と、センサ素子1の両端電圧を検出する差動増幅器6と、センサ素子1の両端電圧の検出タイミングを指示する検出タイマ7A、7Bを備えている。
VS1=(RAT+ΔRI1)・I1 …(1)
VS2=(RAT+ΔRI2+ΔRc)・I2 …(2)
VS1=(aRAT+aΔRI1)・I1 …(1´)
VS2=(aRAT+aΔRI2+ aΔRc)・I2 …(2´)
(センサ素子1の両端電圧:1V+比較素子2の両端電圧:1V)×供給電流:0.1A
=約0.2W …(3)
(低温時のセンサ素子1の両端電圧:0.5V×電流I1:0.05A×供給時間T1:10/60秒)+(高温時のセンサ素子1の両端電圧:1V×電流I2:0.1A×供給時間T2:10/60秒)=約0.02W …(4)
上記式(3)及び(4)を比較しても明らかなように本実施形態では消費電力は約1/10となる。
次に、第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態における本発明のガス検出装置の構成を示す回路図である。図5において、上述した第1実施形態で説明した図1と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。同図に示すように、ガス検出装置は、接触燃焼式のセンサ素子1と、このセンサ素子1と直列に接続された固定抵抗8と、センサ素子1及び固定抵抗8に電力を供給してセンサ素子1及び固定抵抗8を加熱する加熱手段としての加熱回路4と、μCOM5と、センサ素子1の両端電圧VSを検出する差動増幅器6と、固定抵抗8の両端電圧Vrを検出する差動増幅器9と、センサ素子1及び固定抵抗8の両端電圧VS、Vrの検出タイミングを指示する検出タイマ7A、7Bを備えている。固定抵抗8の抵抗値は、センサ素子1の抵抗値よりも小さいものを用いている。
条件I:電圧V1が1Vであり、電圧V2がV1/2=0.5V
条件II:固定抵抗8を3.3Ω
条件III:T1=5秒、T2=5秒、T0=50秒
((電圧V1印加時のセンサ素子1の両端電圧:1V+電圧V1印加時の固定抵抗8の両端電圧0.33V)×供給電流100mA×5/60秒)+((電圧V2印加時のセンサ素子1の両端電圧:1V+電圧V2印加時の固定抵抗8の両端電圧:0.24V)×60mA×5/60秒)=14.8mW…式(5)
従って、消費電力が93%低減する。
2 加熱回路(加熱手段)
5A CPU(ガス濃度検出手段)
8 固定抵抗
Claims (3)
- 検知対象ガスと接触燃焼して温度が変化すると抵抗値が変化する接触燃焼式のセンサ素子と、前記センサ素子に電力を供給して前記センサ素子を加熱する加熱手段と、前記センサ素子の抵抗値に応じた出力に基づいて前記検知対象ガスの濃度を検出するガス濃度検出手段とを備えたガス検出装置において、
前記加熱手段が、前記センサ素子を前記検知対象ガスと接触燃焼しない低温と前記検知対象ガスと接触燃焼する高温との両温度に順次加熱するように前記電力を供給するものであり、そして、
前記ガス濃度検出手段が、前記低温に加熱されたときの前記センサ素子の抵抗値に応じた出力と前記高温に加熱されたときの前記センサ素子の抵抗値に応じた出力との比率を求め、この求めた比率に基づいて前記検知対象ガスの濃度を検出するものである
ことを特徴とするガス検出装置。 - 検知対象ガスと接触燃焼して温度が変化すると抵抗値が変化する接触燃焼式のセンサ素子と、該センサ素子に直接に接続された固定抵抗と、前記センサ素子及び前記固定抵抗との両者に電力を供給して前記センサ素子を加熱する加熱手段と、前記センサ素子の抵抗値に応じた出力に基づいて前記検知対象ガスの濃度を検出するガス濃度検出手段とを備えたガス検出装置において、
前記加熱手段が、前記センサ素子を前記検知対象ガスと接触燃焼しない低温と前記検知対象ガスと接触燃焼する高温との両温度に順次加熱するように前記電力を供給するものであり、そして、
前記ガス濃度検出手段が、前記低温に加熱されたときの前記センサ素子の抵抗値に応じた出力及び前記低温に加熱されたときの前記固定抵抗の抵抗値に応じた出力の第1比率と、前記高温に加熱されたときの前記センサ素子の抵抗値に応じた出力及び前記高温に加熱されたときの前記固定抵抗の抵抗値に応じた出力の第2比率との両比率に基づいて前記検知対象ガスの濃度を検出するものである
ことを特徴とするガス検出装置。 - 前記ガス濃度検出手段が、前記第1比率と前記第2比率との比率を求め、求めた比率に基づいて前記検知対象ガスの濃度を検出するものであることを特徴とする請求項2記載のガス濃度検出装置。
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