JP5247306B2

JP5247306B2 - Gas detector

Info

Publication number: JP5247306B2
Application number: JP2008216901A
Authority: JP
Inventors: 隆博荘田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: JP2010054230A

Description

本発明は、ガス検出装置に関する。 The present invention relates to a gas detection device.

従来、ガスセンサからの出力に応じてガス濃度を算出するガス検出装置が知られている。このようなガス検出装置には、シリコーン被毒等によってガスセンサからの出力が低下し、正確なガス濃度を算出できなくなってしまうことがある。そこで、ガスセンサの被毒量を検出し、検出した被毒量に応じてガスセンサからの出力を補正するガス検出装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２３２７６０号公報 Conventionally, a gas detector that calculates a gas concentration according to an output from a gas sensor is known. In such a gas detection device, the output from the gas sensor may decrease due to silicone poisoning or the like, and the accurate gas concentration may not be calculated. Therefore, a gas detection device has been proposed that detects the poisoning amount of a gas sensor and corrects the output from the gas sensor in accordance with the detected poisoning amount (see Patent Document 1).
JP 2003-232760 A

しかし、特許文献１に記載のガス検出装置では、ヒートクリーニング後におけるセンサ抵抗値の変化量から被毒量を判断しているため、外気温度に影響を受け、被毒量の検出精度が決して高いとはいえない。 However, in the gas detection device described in Patent Document 1, since the poisoning amount is determined from the amount of change in the sensor resistance value after the heat cleaning, it is influenced by the outside air temperature and the detection accuracy of the poisoning amount is never high. That's not true.

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、被毒量の検出精度を向上させることが可能なガス検出装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a gas detection device capable of improving the detection accuracy of the poisoning amount.

本発明のガス検出装置は、接触燃焼式ガスセンサにより有極性ガスを燃焼させて得られた出力により有極性ガスの濃度を算出するガス検出装置であって、接触燃焼式ガスセンサの一部である基準領域が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサに基準電圧を印加する第１電圧印加手段と、第１電圧印加手段による電圧印加によって駆動させられた接触燃焼式ガスセンサからの出力を取得する第１出力取得手段と、接触燃焼式ガスセンサの基準領域を含む基準領域よりも広い拡大領域が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサに基準電圧よりも高い電圧を印加する第２電圧印加手段と、第２電圧印加手段による電圧印加によって駆動させられた接触燃焼式ガスセンサからの出力を取得する第２出力取得手段と、第１出力取得手段により取得された出力と第２出力取得手段により取得された出力とに基づいて、基準領域における被毒量を検出する被毒量検出手段と、を備え、拡大領域を燃焼温度以上とする頻度を、基準領域を燃焼温度以上とする頻度よりも少なくすることを特徴とする。
The gas detection device of the present invention is a gas detection device that calculates the concentration of a polar gas from an output obtained by burning a polar gas with a catalytic combustion type gas sensor, and is a reference that is a part of the catalytic combustion type gas sensor. A first voltage applying means for applying a reference voltage to the contact combustion type gas sensor, and a contact combustion type gas sensor driven by voltage application by the first voltage applying means so that the region is equal to or higher than a combustion temperature for burning the polar gas; The reference output to the contact combustion type gas sensor is such that the first output acquisition means for acquiring the output from the gas and the expansion region wider than the reference region including the reference region of the contact combustion type gas sensor is equal to or higher than the combustion temperature for burning the polar gas. The second voltage applying means for applying a voltage higher than the voltage, and the output from the contact combustion type gas sensor driven by the voltage application by the second voltage applying means. The second output acquisition means for acquiring the poisoning amount, and the poisoning amount detection means for detecting the poisoning amount in the reference region based on the output acquired by the first output acquisition means and the output acquired by the second output acquisition means And the frequency of setting the enlarged region to be equal to or higher than the combustion temperature is lower than the frequency of setting the reference region to be equal to or higher than the combustion temperature .

また、本発明のガス検出装置において、第２電圧印加手段は、基準電圧が印加されて出力が取得される動作が一定期間繰り返される毎に、基準電圧よりも高い電圧を印加することが好ましい。 In the gas detection device of the present invention, it is preferable that the second voltage applying unit applies a voltage higher than the reference voltage every time the operation of obtaining the output by applying the reference voltage is repeated for a certain period.

また、本発明のガス検出装置において、第２電圧印加手段は、第１出力取得手段により取得された出力に基づいて、前回接触燃焼式ガスセンサが有極性ガスの存在しない雰囲気中に存在したと判断される場合、動作が一定期間繰り返されていたとしても、基準電圧よりも高い電圧を印加することを禁止することが好ましい。 Further, in the gas detection device of the present invention, the second voltage application means determines that the previous contact combustion type gas sensor was present in an atmosphere in which no polar gas exists based on the output acquired by the first output acquisition means. In this case, it is preferable to prohibit application of a voltage higher than the reference voltage even if the operation is repeated for a certain period.

また、本発明のガス検出装置において、接触燃焼式ガスセンサからの出力に基づいて有極性ガスの濃度を算出する濃度算出手段をさらに備え、濃度算出手段は、第２出力取得手段が接触燃焼式ガスセンサからの出力を取得した場合、第２出力取得手段が取得した出力に基づいて、有極性ガスの濃度を算出することが好ましい。 In the gas detection device of the present invention, the gas detection device further includes concentration calculation means for calculating the concentration of the polar gas based on the output from the contact combustion type gas sensor, wherein the second output acquisition means is a contact combustion type gas sensor. When the output from is acquired, it is preferable to calculate the concentration of the polar gas based on the output acquired by the second output acquisition means.

本発明のガス検出装置によれば、一部である基準領域が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、基準電圧を印加する一方、基準領域よりも広い拡大領域が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、基準電圧よりも高い電圧を印加し、これらの出力に基づいて基準領域における被毒量を検出する。ここで、基準領域のみが燃焼温度以上となるようにして得られた出力と、拡大領域が燃焼温度以上となるようにして得られた出力との比較結果は、基準領域の被毒が進行している場合とそうでない場合とで異なるものとなる。よって、比較結果に基づいて被毒量を検出することが可能となる。特に、本発明では、外気温度が高いなどの状況下であっても、両者のセンサ出力の比較から被毒量を検出するため、外気温度の影響を受け難く、被毒量の検出を行うことができる。従って、被毒量の検出精度を向上させることができる。 According to the gas detection device of the present invention, the reference voltage is applied so that the reference region that is a part is equal to or higher than the combustion temperature at which the polar gas is burned, while the expanded region wider than the reference region contains the polar gas. A voltage higher than the reference voltage is applied so that the combustion temperature is equal to or higher than the combustion temperature, and the poisoning amount in the reference region is detected based on these outputs. Here, the comparison result between the output obtained so that only the reference region is equal to or higher than the combustion temperature and the output obtained so that the enlarged region is equal to or higher than the combustion temperature indicates that the poisoning of the reference region proceeds. The case where it is and the case where it is not are different. Therefore, the poisoning amount can be detected based on the comparison result. In particular, in the present invention, even when the outside air temperature is high, the amount of poisoning is detected from the comparison of the sensor outputs of the two, so that it is difficult to be affected by the outside air temperature and the amount of poisoning is detected. Can do. Therefore, the detection accuracy of the poisoning amount can be improved.

また、基準電圧が印加されて出力が取得される動作が一定期間繰り返される毎に、基準電圧よりも高い電圧を印加する。このため、基準領域を対象とした出力の取得が一定期間行われる毎に、拡大領域を対象とした出力の取得が行われることとなり、拡大領域を燃焼温度以上とする頻度を、基準領域を燃焼温度以上とする頻度よりも少なくすることができる。これにより、拡大領域の被毒が進行しにくくなり、基準領域（すなわち被毒の程度が不明な領域）により得られた出力と、拡大領域（すなわち被毒が進行していない領域）により得られた出力との比較を行うことができ、拡大領域という被毒が進行していない領域を基準に、基準領域の被毒量を求めることができ、一層被毒量の検出精度を向上させることができる。 In addition, a voltage higher than the reference voltage is applied every time the operation of acquiring the output by applying the reference voltage is repeated for a certain period. For this reason, every time acquisition of output for the reference region is performed for a certain period of time, output for the expansion region is acquired, and the reference region is burned at a frequency that makes the expansion region equal to or higher than the combustion temperature. The frequency can be less than the temperature. This makes it difficult for the enlarged area to be poisoned, and is obtained by the output obtained from the reference area (ie, the area where the degree of poisoning is unknown) and the enlarged area (ie, the area where poisoning is not progressing). The amount of poisoning in the reference area can be obtained with reference to the area where the poisoning is not progressing as an enlarged area, and the detection accuracy of the poisoning amount can be further improved. it can.

また、第２電圧印加手段は、第１出力取得手段により取得された出力に基づいて、前回接触燃焼式ガスセンサが有極性ガスの存在しない雰囲気中に存在したと判断される場合、上記動作が一定期間繰り返されていたとしても、基準電圧よりも高い電圧を印加することを禁止する。ここで、被毒量は、基準領域のみが燃焼温度以上となるようにして得られた出力と、拡大領域が燃焼温度以上となるようにして得られた出力との比較から求められるため、有極性ガスが存在しなければ、両者を比較できず、検出した被毒量が誤ったものとなってしまう可能性がある。このため、前回の出力が有極性ガスの存在しない雰囲気において得られた出力であった場合、基準電圧よりも高い電圧を印加することを禁止することで、被毒量の検出を禁止することとなり、誤った被毒量の検出を防止することができる。 Further, the second voltage applying means, when it is determined that the previous contact combustion type gas sensor was present in an atmosphere in which no polar gas exists, based on the output obtained by the first output obtaining means, the above operation is constant. Even if the period is repeated, application of a voltage higher than the reference voltage is prohibited. Here, the poisoning amount is obtained from a comparison between the output obtained so that only the reference region is equal to or higher than the combustion temperature and the output obtained so that the enlarged region is equal to or higher than the combustion temperature. If there is no polar gas, the two cannot be compared, and the detected poisoning amount may be incorrect. For this reason, if the previous output is an output obtained in an atmosphere where there is no polar gas, the detection of the poisoning amount is prohibited by prohibiting the application of a voltage higher than the reference voltage. , Can prevent detection of wrong poisoning amount.

また、第２出力取得手段が接触燃焼式ガスセンサからの出力を取得した場合、第２出力取得手段が取得した出力に基づいて、有極性ガスの濃度を算出する。このため、第２出力取得手段が接触燃焼式ガスセンサからの出力を取得した場合、被毒が基準領域よりも進行していない拡大領域からの出力結果に基づいて有極性ガスの濃度を算出するこことなり、被毒補正等の処理を省略しつつ、有極性ガスの算出濃度を向上させることができる。 Further, when the second output acquisition means acquires the output from the catalytic combustion type gas sensor, the concentration of the polar gas is calculated based on the output acquired by the second output acquisition means. For this reason, when the second output acquisition means acquires the output from the catalytic combustion type gas sensor, the concentration of the polar gas is calculated based on the output result from the enlarged region where the poisoning does not proceed from the reference region. Thus, the calculated concentration of the polar gas can be improved while omitting the processing such as the poisoning correction.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るガス検出装置を示す構成図である。図１に示すように、ガス検出装置１は、センサ出力をもとに有極性ガスの濃度を算出するものであって、制御部１０と、接触燃焼式ガスセンサ２１を有するガスセンサ部２０とを備えている。ここで、有極性ガスとは、分子内で正電荷と負電荷との重心が一致しないため、分子が電気的な双極子を有するガスであって、単に極性ガスともいう。このような有極性ガスは、例えば、エタノール、酢酸、ホルムアルデヒド及びトルエンなどが該当する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a gas detection device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the gas detection device 1 calculates the concentration of the polar gas based on the sensor output, and includes a control unit 10 and a gas sensor unit 20 having a catalytic combustion type gas sensor 21. ing. Here, the polar gas is a gas in which the molecules have an electric dipole because the centers of gravity of the positive charge and the negative charge do not coincide within the molecule, and are also simply referred to as a polar gas. Examples of such a polar gas include ethanol, acetic acid, formaldehyde, and toluene.

制御部１０は、ガスセンサ部２０の駆動制御、及び、ガス濃度の算出等を行うものであって、例えばＭＰＵ（ＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒＵｎｉｔ）により構成されている。この制御部１０は、センサ駆動制御部１１、センサ出力取得部（第１出力取得手段、第２出力取得手段）１２、記憶部１３、被毒量検出部（被毒量検出手段）１４、及び、濃度算出部（濃度検出手段）１５を有している。 The control unit 10 performs drive control of the gas sensor unit 20, calculation of gas concentration, and the like, and is configured by, for example, an MPU (Microprocessor Unit). The control unit 10 includes a sensor drive control unit 11, a sensor output acquisition unit (first output acquisition unit, second output acquisition unit) 12, a storage unit 13, a poisoning amount detection unit (toxic amount detection unit) 14, and , A density calculation unit (density detection means) 15 is provided.

センサ駆動制御部１１は、駆動信号を出力して接触燃焼式ガスセンサ２１を駆動制御するものである。センサ出力取得部１２は、センサ駆動制御部１１により駆動制御された接触燃焼式ガスセンサ２１の出力電圧の情報を取得するものである。記憶部１３は、後述の被毒量及び被毒レベルを記憶する不揮発性メモリである。被毒量検出部１４は、接触燃焼式ガスセンサ２１の被毒量を検出するものである。濃度算出部１５は、センサ出力取得部１２により取得された接触燃焼式ガスセンサ２１の出力電圧の値に基づいて有極性ガスの濃度を算出するものである。また、濃度算出部１５は、補正部１５ａを有している。補正部１５ａは、被毒量検出部１４により検出され記憶部１３に記憶された被毒量に応じてセンサ出力取得部１２からの出力を補正するものである。このため、濃度算出部１５は、補正部１５ａにより補正された出力電圧に基づいて正確なガス濃度を算出することとなる。 The sensor drive controller 11 controls the drive of the catalytic combustion gas sensor 21 by outputting a drive signal. The sensor output acquisition unit 12 acquires information on the output voltage of the catalytic combustion gas sensor 21 that is driven and controlled by the sensor drive control unit 11. The storage unit 13 is a non-volatile memory that stores a poisoning amount and a poisoning level, which will be described later. The poisoning amount detection unit 14 detects the poisoning amount of the catalytic combustion type gas sensor 21. The concentration calculation unit 15 calculates the concentration of the polar gas based on the output voltage value of the catalytic combustion type gas sensor 21 acquired by the sensor output acquisition unit 12. Further, the density calculation unit 15 includes a correction unit 15a. The correction unit 15 a corrects the output from the sensor output acquisition unit 12 according to the poisoning amount detected by the poisoning amount detection unit 14 and stored in the storage unit 13. Therefore, the concentration calculation unit 15 calculates an accurate gas concentration based on the output voltage corrected by the correction unit 15a.

ガスセンサ部２０は、接触燃焼式ガスセンサ２１に加えて、各種抵抗Ｒ１〜Ｒ３、ブリッジ駆動回路２２、計装アンプ２３、及びＡ／Ｄ変換器２４を有している。 The gas sensor unit 20 includes various resistors R1 to R3, a bridge drive circuit 22, an instrumentation amplifier 23, and an A / D converter 24 in addition to the contact combustion gas sensor 21.

接触燃焼式ガスセンサ２１は、図１に示すように、２つの抵抗Ｒｒ，Ｒｓを有し、これら抵抗Ｒｒ，Ｒｓが抵抗Ｒ１，Ｒ２と共にブリッジ回路を構成している。抵抗Ｒ１は、一端がブリッジ駆動回路２２側に接続され、他端が接続点Ｂにつながっている。抵抗Ｒ２は、一端がブリッジ駆動回路２２側に接続され、他端が接続点Ａにつながっている。センサ抵抗Ｒｓは、抵抗Ｒ２と直列接続され、一端が接続点Ａにつながっており、他端がグランド接続されている。リファレンス抵抗Ｒｒは、抵抗Ｒ１と直列接続され、一端が接続点Ｂにつながっており、他端がグランド接続されている。 As shown in FIG. 1, the contact combustion type gas sensor 21 has two resistors Rr and Rs, and these resistors Rr and Rs together with the resistors R1 and R2 form a bridge circuit. The resistor R1 has one end connected to the bridge drive circuit 22 side and the other end connected to the connection point B. The resistor R2 has one end connected to the bridge drive circuit 22 side and the other end connected to the connection point A. The sensor resistor Rs is connected in series with the resistor R2, one end connected to the connection point A, and the other end connected to the ground. The reference resistor Rr is connected in series with the resistor R1, one end connected to the connection point B, and the other end connected to the ground.

ブリッジ駆動回路２２は、センサ駆動制御部１１からの駆動信号に基づいて、ブリッジ回路に印加する電圧を制御するものである。このため、ブリッジ駆動回路２２は、センサ駆動制御部１１と共に、接触燃焼式ガスセンサ２１に印加する電圧を制御する第１及び第２電圧印加手段を構成している。 The bridge drive circuit 22 controls the voltage applied to the bridge circuit based on the drive signal from the sensor drive control unit 11. For this reason, the bridge drive circuit 22 constitutes the first and second voltage application means for controlling the voltage applied to the catalytic combustion type gas sensor 21 together with the sensor drive control unit 11.

図２は、図１に示した接触燃焼式ガスセンサ２１の詳細を示す外観図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は断面図を示している。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。 FIG. 2 is an external view showing details of the catalytic combustion type gas sensor 21 shown in FIG. 1, wherein (a) shows a top view and (b) shows a cross-sectional view. FIG. 2B shows a cross section taken along the line AA in FIG.

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す接触燃焼式ガスセンサ２１は、半導体製造プロセス技術を用いて製造された超小型センサである。この接触燃焼式ガスセンサ２１は、シリコンウェハ２１ａ上に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、及び酸化ハフニウム膜等からなる絶縁膜２１ｂが形成されており、絶縁膜２１ｂ上にセンサ抵抗Ｒｓとリファレンス抵抗Ｒｒが設けられている。 A catalytic combustion type gas sensor 21 shown in FIG. 2A and FIG. 2B is a micro sensor manufactured using a semiconductor manufacturing process technology. In this contact combustion type gas sensor 21, an insulating film 21b made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a hafnium oxide film or the like is formed on a silicon wafer 21a, and a sensor resistance Rs and a reference resistance Rr are formed on the insulating film 21b. Is provided.

センサ抵抗Ｒｓは、白金からなる抵抗体であって、この抵抗体を包むように触媒層２１ｓが設けられている。触媒層２１ｓは、例えばパラジウムを担持したアルミナからなるＰｄ／Ａｌ_２Ｏ_３によって構成されている。また、リファレンス抵抗Ｒｒは、センサ抵抗Ｒｓと同様に白金からなる抵抗体であって、この抵抗体を包むようにアルミナ層２１ｒが設けられている。 The sensor resistor Rs is a resistor made of platinum, and a catalyst layer 21s is provided so as to enclose the resistor. The catalyst layer 21 s is made of, for example, Pd / Al ₂ O ₃ made of alumina supporting palladium. The reference resistor Rr is a resistor made of platinum like the sensor resistor Rs, and an alumina layer 21r is provided so as to enclose the resistor.

また、シリコンウェハ２１ａ上には３つのボンディングパッド２１ｃ〜２１ｅが形成されている。第１ボンディングパッド２１ｃは接続点Ａとなる。第２ボンディングパッド２１ｄはグランド接続される。また、第３ボンディングパッド２１ｅは、接続点Ｂとなる。 In addition, three bonding pads 21c to 21e are formed on the silicon wafer 21a. The first bonding pad 21c is a connection point A. The second bonding pad 21d is grounded. Further, the third bonding pad 21e becomes the connection point B.

さらに、シリコンウェハ２１ａは、センサ抵抗Ｒｓ及びリファレンス抵抗Ｒｒに対応する位置に、裏面から異方性エッチングによって凹部２１ｆ，２１ｇが形成されている。接触燃焼式ガスセンサ２１は、これらの凹部２１ｆ，２１ｇによって熱容量が小さくなっている。 Further, in the silicon wafer 21a, concave portions 21f and 21g are formed by anisotropic etching from the back surface at positions corresponding to the sensor resistance Rs and the reference resistance Rr. The catalytic combustion type gas sensor 21 has a small heat capacity due to the recesses 21f and 21g.

再度、図１を参照する。計装アンプ２３は、非反転入力端子と反転入力端子に入力する電圧の差を増幅するものである。この計装アンプ２３は、非反転入力端子が接続点Ａにつながっており、反転入力端子が接続点Ｂにつながっている。このため、計装アンプ２３は、接続点Ａと接続点Ｂとの電圧差を増幅することとなる。また、計装アンプ２３には、可変抵抗Ｒ３が接続されている。可変抵抗Ｒ３はオフセット調整するためのものである。Ａ／Ｄ変換器２４は、計装アンプ２３から出力されたアナログの電圧を入力し、Ａ／Ｄ変換したうえで、センサ出力取得部１２に出力するものである。 Reference is again made to FIG. The instrumentation amplifier 23 amplifies the difference between the voltages input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal. The instrumentation amplifier 23 has a non-inverting input terminal connected to the connection point A and an inverting input terminal connected to the connection point B. For this reason, the instrumentation amplifier 23 amplifies the voltage difference between the connection point A and the connection point B. The instrumentation amplifier 23 is connected to a variable resistor R3. The variable resistor R3 is for adjusting the offset. The A / D converter 24 receives the analog voltage output from the instrumentation amplifier 23, performs A / D conversion, and outputs the analog voltage to the sensor output acquisition unit 12.

次に、本実施形態に係るガス検出装置１の基本動作を説明する。まず、センサ駆動制御部１１はブリッジ駆動回路２２に駆動信号を出力し、ブリッジ駆動回路２２は接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる。これにより、接触燃焼式ガスセンサ２１は有極性ガスの燃焼温度未満となり、有極性ガスが存在する雰囲気においては、センサ抵抗Ｒｓを包んで設けられる触媒層２１ｓに有極性ガスが付着することとなる。その後、ブリッジ駆動回路２２は、センサ駆動制御部１１からの駆動信号により、接触燃焼式ガスセンサ２１を高温駆動させる。これにより、接触燃焼式ガスセンサ２１は有極性ガスの燃焼温度にまで達し、有極性ガスが存在する雰囲気においては、低温駆動時に触媒層２１ｓに付着していた有極性ガスが燃焼することとなる。 Next, the basic operation of the gas detection device 1 according to this embodiment will be described. First, the sensor drive control unit 11 outputs a drive signal to the bridge drive circuit 22, and the bridge drive circuit 22 drives the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature. As a result, the catalytic combustion type gas sensor 21 becomes lower than the combustion temperature of the polar gas, and in an atmosphere where the polar gas exists, the polar gas adheres to the catalyst layer 21s provided so as to surround the sensor resistance Rs. Thereafter, the bridge drive circuit 22 drives the catalytic combustion gas sensor 21 at a high temperature by a drive signal from the sensor drive control unit 11. Thereby, the contact combustion type gas sensor 21 reaches the combustion temperature of the polar gas, and in the atmosphere where the polar gas exists, the polar gas attached to the catalyst layer 21s at the time of low temperature driving burns.

低温駆動から高温駆動に切り替えた際、接触燃焼式ガスセンサ２１の温度上昇は接触燃焼式ガスセンサ２１に供給されるエネルギに依存する。このため、有極性ガスの無い雰囲気で両抵抗Ｒｓ，Ｒｒを同電圧で駆動すれば、両抵抗Ｒｓ，Ｒｒが所定温度まで達する時間は等しくなる。一方、有極性ガスが存在する雰囲気において両抵抗Ｒｓ，Ｒｒを同電圧で駆動すると、センサ抵抗Ｒｓは、有極性ガスの燃焼時のエネルギによって、リファレンス抵抗Ｒｒよりも早くに所定温度に達する。そして、温度に差が生じることから、両抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値にも差が生じてブリッジ回路のバランスが崩れる。これにより、計装アンプ２３からの出力は、付着していた有極性ガスの分子量（すなわち濃度）に応じた値を示すこととなる。そして、濃度算出部１５は、得られた出力に基づいて有極性ガスの濃度を算出することとなる。 When switching from the low temperature drive to the high temperature drive, the temperature rise of the catalytic combustion gas sensor 21 depends on the energy supplied to the catalytic combustion gas sensor 21. For this reason, if both resistors Rs and Rr are driven at the same voltage in an atmosphere without a polar gas, the time required for both resistors Rs and Rr to reach a predetermined temperature becomes equal. On the other hand, when both resistances Rs and Rr are driven at the same voltage in an atmosphere where a polar gas exists, the sensor resistance Rs reaches a predetermined temperature earlier than the reference resistance Rr due to the energy during the combustion of the polar gas. And since a difference arises in temperature, a difference arises also in the resistance value of both resistances Rs and Rr, and the balance of a bridge circuit is broken. As a result, the output from the instrumentation amplifier 23 shows a value corresponding to the molecular weight (that is, the concentration) of the attached polar gas. Then, the concentration calculation unit 15 calculates the concentration of the polar gas based on the obtained output.

なお、上記では、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる際に、接触燃焼式ガスセンサ２１に電圧を印加しているが、これに限らず、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる際に電圧を遮断する構成であってもよい。 In the above, when the catalytic combustion type gas sensor 21 is driven at a low temperature, a voltage is applied to the catalytic combustion type gas sensor 21, but this is not limiting, and the voltage is cut off when the catalytic combustion type gas sensor 21 is driven at a low temperature. It may be configured to.

次に、本実施形態に係るガス検出装置１の特徴的動作の詳細について説明する。図３は、センサ抵抗Ｒｓを包む触媒層２１ｓの温度等を示す概念図であり、（ａ）は低温駆動及び高温駆動時の温度等を示し、（ｂ）はセンサ部分として機能する領域を示している。上記したように、接触燃焼式ガスセンサ２１は、低温駆動を行って触媒層２１ｓに付着した有極性ガスを、高温駆動時に燃焼させて出力を得る。このため、触媒層２１ｓのうち、低温駆動時に燃焼温度未満の吸着温度となり、高温駆動時に燃焼温度以上となる領域のみがセンサ部分として機能することとなる。 Next, details of the characteristic operation of the gas detection device 1 according to the present embodiment will be described. 3A and 3B are conceptual diagrams showing the temperature and the like of the catalyst layer 21s enclosing the sensor resistance Rs. FIG. 3A shows the temperature at the time of low temperature driving and high temperature driving, and FIG. ing. As described above, the catalytic combustion type gas sensor 21 performs the low temperature driving and burns the polar gas attached to the catalyst layer 21s during the high temperature driving to obtain an output. For this reason, only the region of the catalyst layer 21s that has an adsorption temperature lower than the combustion temperature during low-temperature driving and that is equal to or higher than the combustion temperature during high-temperature driving functions as a sensor portion.

具体的に本実施形態に係るガス検出装置１は、図３に示すように、触媒層２１ｓの中央部にある第１領域３１のみを、低温駆動時に吸着温度とし、高温駆動時に燃焼温度以上としている。このため、第１領域３１のみがセンサ部分として機能することとなる。すなわち、センサ抵抗Ｒｓによって触媒層２１ｓの中央部分が温められ易くなり、第１領域３１の外側の領域が温められ難くなるため、第１領域３１のみがセンサ部分として機能することとなる。 Specifically, as shown in FIG. 3, the gas detection device 1 according to the present embodiment sets only the first region 31 in the central portion of the catalyst layer 21 s as an adsorption temperature during low-temperature driving and as high as a combustion temperature during high-temperature driving. Yes. For this reason, only the first region 31 functions as a sensor portion. That is, the center portion of the catalyst layer 21s is easily warmed by the sensor resistance Rs, and the region outside the first region 31 is hardly warmed, so that only the first region 31 functions as a sensor portion.

ここで、接触燃焼式ガスセンサ２１は、３つの条件が成立する場合にシリコーン被毒してしまう。具体的に、接触燃焼式ガスセンサ２１は、（１）被検ガス中にシロキサンが存在すること、（２）触媒層２１ｓを有すること、及び（３）触媒温度が高温となること、を条件としてＳｉＯ_２が形成され、シリコーン被毒が発生してしまう。従って、３条件を満たす触媒層２１ｓ上の第１領域３１は、長期の使用によりシリコーン被毒してしまう。 Here, the contact combustion type gas sensor 21 is poisoned with silicone when three conditions are satisfied. Specifically, the catalytic combustion type gas sensor 21 is conditioned on (1) presence of siloxane in the test gas, (2) having a catalyst layer 21s, and (3) a high catalyst temperature. SiO ₂ is formed and silicone poisoning occurs. Therefore, the first region 31 on the catalyst layer 21s satisfying the three conditions is poisoned with silicone by long-term use.

図４は、センサ抵抗Ｒｓを包む触媒層２１ｓの温度等を示す第２の概念図であり、（ａ）は低温駆動及び高温駆動時の温度等を示し、（ｂ）はセンサ部分として機能する領域を示している。触媒層２１ｓの第１領域３１がシリコーン被毒してしまった場合、本実施形態に係るガス検出装置１は、接触燃焼式ガスセンサ２１の高温駆動時の温度を上昇させる（図４（ａ）参照）。これにより、第１領域３１を含む第２領域３２をセンサ部分として機能させることができる（図４（ｂ）参照）。さらに、第２領域３２がシリコーン被毒してしまった場合、ガス検出装置１は、接触燃焼式ガスセンサ２１の高温駆動時の温度をさらに上昇させる。これにより、第１領域３１及び第２領域３２を含む第３領域３３をセンサ部分として機能させることができる（図４（ｂ）参照）。以後、センサ部分として機能している領域がシリコーン被毒する度に、高温駆動時の温度を上昇させることで、さらに外側の領域をセンサ部分として機能させることができる。 4A and 4B are second conceptual diagrams showing the temperature and the like of the catalyst layer 21s enclosing the sensor resistance Rs. FIG. 4A shows the temperature and the like during low temperature driving and high temperature driving, and FIG. 4B functions as the sensor portion. Indicates the area. When the first region 31 of the catalyst layer 21s has been poisoned with silicone, the gas detection device 1 according to this embodiment increases the temperature when the catalytic combustion gas sensor 21 is driven at a high temperature (see FIG. 4A). ). Thereby, the 2nd field 32 containing the 1st field 31 can be made to function as a sensor part (refer to Drawing 4 (b)). Furthermore, when the 2nd area | region 32 has been poisoned with silicone, the gas detection apparatus 1 raises the temperature at the time of the high temperature drive of the contact combustion type gas sensor 21 further. Thereby, the 3rd field 33 containing the 1st field 31 and the 2nd field 32 can be made to function as a sensor part (refer to Drawing 4 (b)). Thereafter, each time the region functioning as the sensor portion is poisoned with silicone, the temperature at the time of high temperature driving is increased, so that the outer region can function as the sensor portion.

なお、図４に示す例の場合において、ガス検出装置１は高温駆動時の温度を高めることにあわせて、低温駆動時の温度を高めているが、これに限らず、低温駆動時の温度を一定としたまま、高温駆動時の温度を高めるようにしてもよい。なお、高温駆動時の温度を高めることにあわせて、低温駆動時の温度を高めた場合、被毒した領域に対し低温駆動時に燃焼温度以上の温度をかけることが可能となり、被毒した領域でのガス吸着を防ぐことができる。すなわち、被毒した領域にガス感度が僅かに残っているような場合に、その僅かなガス感度によって影響を受けないようにすることができる。そして、どの検出領域をセンサ部分として機能させた場合においても吸着量のバラツキを抑えることができる。一方、低温駆動時の温度を一定とした場合、高温駆動時の温度のみを上昇させればよいため、制御の容易化を図ることができる。なお、この場合、センサ部分として機能させる領域が外側の領域となるにつれて、内側の領域にも有極性ガスが吸着し、有極性ガスの吸着が多くなるため、検出領域の調整を行うことが望ましい。 In the case of the example shown in FIG. 4, the gas detection device 1 increases the temperature at the low temperature driving in accordance with the increase in the temperature at the high temperature driving. You may make it raise the temperature at the time of high temperature drive, keeping it constant. If the temperature during low temperature driving is increased in conjunction with increasing the temperature during high temperature driving, it becomes possible to apply a temperature higher than the combustion temperature during low temperature driving to the poisoned area. Gas adsorption can be prevented. That is, when a slight gas sensitivity remains in the poisoned area, it can be prevented from being affected by the slight gas sensitivity. And even if any detection region is made to function as a sensor part, the variation in adsorption amount can be suppressed. On the other hand, when the temperature at the time of low temperature driving is constant, it is only necessary to increase the temperature at the time of high temperature driving, so that control can be facilitated. In this case, as the area that functions as the sensor portion becomes the outer area, the polar gas is adsorbed to the inner area and the adsorption of the polar gas increases, so it is desirable to adjust the detection area. .

また、低温駆動及び高温駆動を行うことなく、接触燃焼式ガスセンサ２１に常時電圧を印加するタイプのものであっても、上記の如く接触燃焼式ガスセンサ２１に印加する電圧を順次上げていくことにより、シリコーン被毒していない領域をセンサ部分として機能させることもできる。 In addition, even if the voltage is constantly applied to the catalytic combustion type gas sensor 21 without performing the low temperature driving and the high temperature driving, by sequentially increasing the voltage applied to the catalytic combustion type gas sensor 21 as described above. An area that is not poisoned with silicone can also function as a sensor portion.

加えて、本実施形態では、第１領域３１と第２領域３２とを利用することにより、第１領域３１の被毒量を検出できるようになっている。まず、第１領域３１が被毒してしないと仮定する。この場合、第１領域３１のみが燃焼温度以上となるように制御したときの出力から、第１領域を含む第２領域３２が燃焼温度以上となるように制御したときの出力を除算した値は、Ｃ１（Ｃ１は定数）となる。 In addition, in this embodiment, the poisoning amount of the first region 31 can be detected by using the first region 31 and the second region 32. First, it is assumed that the first region 31 is not poisoned. In this case, the value obtained by dividing the output when the second region 32 including the first region is controlled to be equal to or higher than the combustion temperature from the output when only the first region 31 is controlled to be equal to or higher than the combustion temperature is , C1 (C1 is a constant).

一方、第１領域３１が被毒してしまってセンサ機能を殆ど果たしていないと仮定する。この場合、第１領域３１のみが燃焼温度以上となるように制御したときの出力から、第１領域を含む第２領域３２が燃焼温度以上となるように制御したときの出力を除算した値は、Ｃ２（Ｃ２はＣ１よりも小さい定数）となる。 On the other hand, it is assumed that the first region 31 is poisoned and hardly performs the sensor function. In this case, the value obtained by dividing the output when the second region 32 including the first region is controlled to be equal to or higher than the combustion temperature from the output when only the first region 31 is controlled to be equal to or higher than the combustion temperature is , C2 (C2 is a constant smaller than C1).

従って、本実施形態に係る被毒量検出部１４は、第１領域３１（基準領域）のみが燃焼温度以上となるように制御したときの出力電圧と、第１領域を含む第２領域３２（拡大領域）が燃焼温度以上となるように制御したときの出力電圧との比較から、第１領域３１の被毒量を検出できることとなる。なお、この理論は第２領域３２の被毒量が少ない場合のみに成立するものである。このため、ガス検出装置１は、例えば第１領域３１で一定期間繰り返して濃度検出を行った後に、１回だけ第２領域３２で出力電圧を取得して第１領域３１の被毒量を検出することが望ましい。これにより、第２領域３２の使用回数が、第１領域３１の使用回数よりも少なくなり、第２領域３２の被毒の進行が抑えられるからである。 Accordingly, the poisoning amount detection unit 14 according to the present embodiment controls the output voltage when only the first region 31 (reference region) is controlled to be equal to or higher than the combustion temperature, and the second region 32 (including the first region) ( The amount of poisoning in the first region 31 can be detected from a comparison with the output voltage when the control is performed so that the (expanded region) is equal to or higher than the combustion temperature. This theory is valid only when the poisoning amount of the second region 32 is small. For this reason, the gas detection device 1 detects the poisoning amount in the first region 31 by acquiring the output voltage in the second region 32 only once after performing concentration detection repeatedly in the first region 31 for a certain period of time, for example. It is desirable to do. This is because the number of uses of the second region 32 is less than the number of uses of the first region 31 and the progress of poisoning of the second region 32 is suppressed.

また、上記では、第１領域３１と第２領域３２とで説明したが、これに限らず、第２領域３２（基準領域）と第３領域３３（拡大領域）とであっても、同様に第２領域３２の被毒量を検出することができる。さらに、第３領域３３（基準領域）や第３領域よりも外側の領域（拡大領域）についても同様に被毒量を検出することができる。 In the above description, the first region 31 and the second region 32 have been described. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to the second region 32 (reference region) and the third region 33 (enlarged region). The poisoning amount of the second region 32 can be detected. Furthermore, the poisoning amount can be similarly detected for the third region 33 (reference region) and the region outside the third region (enlarged region).

次に、本実施形態に係るガス検出装置１の処理の概略について説明する。まず、センサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、接触燃焼式ガスセンサ２１の第１領域３１が有極性ガスの燃焼温度未満となるように、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる。そして、所定時間経過後にセンサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、第１領域３１が有極性ガスの燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサ２１に第１電圧（基準電圧）を印加して、高温駆動させる。 Next, an outline of processing of the gas detection device 1 according to the present embodiment will be described. First, the sensor drive unit 11 and the bridge drive circuit 22 drive the contact combustion gas sensor 21 at a low temperature so that the first region 31 of the contact combustion gas sensor 21 is lower than the combustion temperature of the polar gas. Then, after a predetermined time elapses, the sensor drive unit 11 and the bridge drive circuit 22 apply the first voltage (reference voltage) to the contact combustion type gas sensor 21 so that the first region 31 becomes equal to or higher than the combustion temperature of the polar gas. Drive at high temperature.

次に、ガス検出装置１が上記動作を一定期間繰り返して実行した後、被毒量検出部１４は、第１領域３１の被毒量を検出する。このとき、センサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させた後に、第２領域３２が有極性ガスの燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサ２１に第１電圧よりも高い第２電圧を印加して、高温駆動させる。これにより、被毒量検出部１５は、上記した理論に基づいて、第１領域３１の被毒量を検出する。なお、被毒量を検出するにあたっては、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させた後に第２電圧を印加する一連の動作を２回繰り返し、２回目の出力を利用することが望ましい。１回目の出力を利用した場合、第２領域３２には、第１領域３１で検出を行っていた間に有極性ガスが吸着し続けていたこととなり、第１領域３１と第２領域３２との吸着時間に大きな差が出てしまうからである。 Next, after the gas detection device 1 repeatedly executes the above operation for a certain period, the poisoning amount detection unit 14 detects the poisoning amount in the first region 31. At this time, after driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature, the sensor driving unit 11 and the bridge driving circuit 22 are connected to the catalytic combustion gas sensor 21 so that the second region 32 becomes equal to or higher than the combustion temperature of the polar gas. A second voltage higher than one voltage is applied to drive at a high temperature. Thereby, the poisoning amount detection part 15 detects the poisoning amount of the 1st area | region 31 based on an above-described theory. In detecting the poisoning amount, it is desirable to repeat a series of operations of applying the second voltage after driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature twice, and to use the second output. When the first output is used, the polar gas continues to be adsorbed in the second region 32 while the detection was performed in the first region 31, and the first region 31 and the second region 32 This is because a large difference appears in the adsorption time.

次いで、制御部１０は、検出した被毒量を記憶部１３に記憶させる。さらに、制御部１０は、検出した被毒量が所定値未満である場合、記憶部１３に被毒レベルを第１レベルであると記憶させる。一方、検出した被毒量が所定値以上である場合、制御部１０は、記憶部１３に被毒レベルを第２レベルであると記憶させる。 Next, the control unit 10 stores the detected poisoning amount in the storage unit 13. Further, when the detected poisoning amount is less than the predetermined value, the control unit 10 causes the storage unit 13 to store the poisoning level as the first level. On the other hand, when the detected poisoning amount is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 10 causes the storage unit 13 to store the poisoning level as the second level.

そして、検出した被毒量が所定値未満である場合、すなわち被毒レベルが第１レベルである場合、センサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、第１領域３１を対象に低温駆動させる動作と、第１領域３１を対象に高温駆動させる動作とを繰り返し実行することとなる。 When the detected poisoning amount is less than the predetermined value, that is, when the poisoning level is the first level, the sensor driving unit 11 and the bridge driving circuit 22 operate to drive the first region 31 at a low temperature. Then, the operation of driving the first region 31 at a high temperature is repeatedly performed.

一方、検出した被毒量が所定値以上である場合、すなわち被毒レベルが第２レベルである場合、センサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させた後に、第２領域３２が有極性ガスの燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサ２１に第２電圧を印加して、高温駆動させる。そして、ガス検出装置１は、今後第２領域３２をセンサ部分として機能させ、被毒が進行した第１領域３１のみによる検出を行わないようにする。 On the other hand, when the detected poisoning amount is a predetermined value or more, that is, when the poisoning level is the second level, the sensor driving unit 11 and the bridge driving circuit 22 drive the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature, The second voltage is applied to the catalytic combustion type gas sensor 21 so that the second region 32 is equal to or higher than the combustion temperature of the polar gas, and is driven at a high temperature. Then, the gas detection apparatus 1 causes the second region 32 to function as a sensor part in the future, and does not perform detection only by the first region 31 in which poisoning has progressed.

次いで、被毒量検出部１４は、第２領域３２をセンサ部分として機能させ、低温駆動と高温駆動とを一定期間繰り返して実行した後に、第２領域３２の被毒量を検出する。このとき、センサ駆動部１１及びブリッジ駆動回路２２は、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させた後に、第３領域３３が有極性ガスの燃焼温度以上となるように、接触燃焼式ガスセンサ２１に第２電圧よりも高い第３電圧を印加して、高温駆動させる。これにより、被毒量検出部１５は、上記した理論に基づいて、第２領域３２の被毒量を検出する。なお、この場合においても、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させた後に第３電圧を印加する一連の動作を２回繰り返し、２回目の出力を利用することが望ましい。吸着時間に大きな差が出てしまうからである。 Next, the poisoning amount detection unit 14 causes the second region 32 to function as a sensor portion, and after repeatedly performing low temperature driving and high temperature driving for a certain period of time, detects the poisoning amount of the second region 32. At this time, after driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature, the sensor driving unit 11 and the bridge driving circuit 22 provide the catalytic combustion gas sensor 21 with the first temperature so that the third region 33 becomes equal to or higher than the combustion temperature of the polar gas. A third voltage higher than the second voltage is applied to drive at a high temperature. Thereby, the poisoning amount detection part 15 detects the poisoning amount of the 2nd area | region 32 based on an above-described theory. Even in this case, it is desirable to repeat the series of operations for applying the third voltage after driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature twice, and to use the second output. This is because a large difference occurs in the adsorption time.

次いで、制御部１０は、検出した被毒量を記憶部１３に記憶させる。さらに、制御部１０は、検出した被毒量が所定値未満である場合、記憶部１３に被毒レベルを第２レベルであると記憶させる。一方、検出した被毒量が所定値以上である場合、制御部１０は、記憶部１３に被毒レベルを第３レベルであると記憶させる。 Next, the control unit 10 stores the detected poisoning amount in the storage unit 13. Further, when the detected poisoning amount is less than the predetermined value, the control unit 10 causes the storage unit 13 to store the poisoning level as the second level. On the other hand, when the detected poisoning amount is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 10 causes the storage unit 13 to store the poisoning level as the third level.

以後、ガス検出装置１は、上記の如く、被毒量の検出を行うと共に被毒が進行していると判断できる場合には、現在センサ部分として機能させている領域の外側の領域がセンサ部分として機能するように、印加電圧を調整することとなる。 Thereafter, when the gas detection device 1 detects the poisoning amount as described above and can determine that the poisoning is in progress, the region outside the region currently functioning as the sensor portion is the sensor portion. The applied voltage is adjusted so as to function as

次に、本実施形態に係るガス検出装置１の詳細動作をフローチャートを参照して説明する。図５及び図６は、本実施形態に係るガス検出装置１の詳細動作を示すフローチャートである。 Next, detailed operation of the gas detection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart. FIG.5 and FIG.6 is a flowchart which shows detailed operation | movement of the gas detection apparatus 1 which concerns on this embodiment.

まず、制御部１０は、記憶部１３に記憶されている被毒レベルと被毒量との情報を読み込む（Ｓ１）。次に、制御部１０は、接触燃焼式ガスセンサ２１を高温駆動させる際の電圧を設定する（Ｓ２）。この際、制御部１０は、ステップＳ１において読み込まれた被毒レベルが第１レベルである場合、設定する電圧を第１電圧とし、被毒レベルが第２レベルである場合、設定する電圧を第２電圧とし、被毒レベルが第３レベルである場合、設定する電圧を第３電圧とする。なお、ステップＳ２において設定された電圧により接触燃焼式ガスセンサ２１が駆動されたときの温度を「現検出温度」とする。 First, the control unit 10 reads information on the poisoning level and the poisoning amount stored in the storage unit 13 (S1). Next, the control unit 10 sets a voltage for driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a high temperature (S2). At this time, the control unit 10 sets the voltage to be set as the first voltage when the poisoning level read in step S1 is the first level, and sets the voltage to be set as the first voltage when the poisoning level is the second level. If the voltage is 2 and the poisoning level is the third level, the voltage to be set is the third voltage. The temperature when the catalytic combustion type gas sensor 21 is driven by the voltage set in step S2 is referred to as “current detection temperature”.

その後、制御部１０は、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる際の電圧を設定する（Ｓ３）。そして、センサ駆動制御部１１及びブリッジ駆動回路２２は、制御部１０により設定された電圧をブリッジ回路に印加し、接触燃焼式ガスセンサ２１を低温駆動させる（Ｓ４）。なお、ステップＳ３及びステップＳ４の処理において制御部１０は、被毒レベルに応じて低温駆動させる際の電圧を変化させてもよいし、変化させなくてもよい。 Thereafter, the control unit 10 sets a voltage for driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature (S3). Then, the sensor drive control unit 11 and the bridge drive circuit 22 apply the voltage set by the control unit 10 to the bridge circuit to drive the catalytic combustion gas sensor 21 at a low temperature (S4). In the processing of Step S3 and Step S4, the control unit 10 may or may not change the voltage at the time of low temperature driving according to the poisoning level.

ステップＳ４の処理後、制御部１０は、所定時間経過したか否かを判断する（Ｓ５）。所定時間経過していないと判断された場合（Ｓ５：ＮＯ）、経過したと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、所定時間経過したと判断された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ６に移行する。このように、ガス検出装置１は、所定時間経過したか否かを判断することにより、接触燃焼式ガスセンサ２１に有極性ガスを吸着させる吸着期間を実現している。 After the process of step S4, the control unit 10 determines whether or not a predetermined time has elapsed (S5). When it is determined that the predetermined time has not elapsed (S5: NO), this process is repeated until it is determined that the predetermined time has elapsed. On the other hand, when it is determined that the predetermined time has elapsed (S5: YES), the process proceeds to step S6. As described above, the gas detection device 1 realizes an adsorption period in which the polar gas is adsorbed by the catalytic combustion gas sensor 21 by determining whether or not a predetermined time has elapsed.

ステップＳ６において、制御部１０は、被毒量を検出する被毒判定処理を実行するか否かを判断する（Ｓ６）。このとき、制御部１０は、（１）現検出温度で一定期間ガス濃度の検出が行われ、且つ、（２）前回のガス濃度の検出値からガス反応があった場合に、被毒判定処理を実行すると判断する。現検出温度で一定期間ガス濃度の検出が行われていない場合に、被毒判定処理を実行してしまうと、頻繁に被毒判定処理を実行することとなってしまい、不都合だからである。すなわち、頻繁に被毒量を検出してしまうと、上記したように、被毒量を検出したい領域（例えば第１領域３１）の外側の領域（例えば第２領域３２）の使用回数が多くなり、外側の領域の被毒が進行してしまう可能性が高まるからである。また、前回のガス濃度の検出値からガス反応がない場合に被毒量を検出してしまうと、前回と今回との出力電圧から被毒量を求めることができなくなってしまうからである。 In step S6, the control unit 10 determines whether or not to execute a poisoning determination process for detecting the poisoning amount (S6). At this time, the control unit 10 performs the poisoning determination process when (1) the gas concentration is detected for a certain period at the current detection temperature, and (2) there is a gas reaction from the previous gas concentration detection value. Is determined to be executed. This is because if the poisoning determination process is executed when the gas concentration is not detected for a certain period at the current detection temperature, the poisoning determination process is frequently executed, which is inconvenient. That is, if the poisoning amount is frequently detected, as described above, the number of times of use of the region (for example, the second region 32) outside the region (for example, the first region 31) where the poisoning amount is desired to be detected increases. This is because the possibility that the poisoning of the outer region proceeds will increase. Further, if the poisoning amount is detected when there is no gas reaction from the detection value of the previous gas concentration, it becomes impossible to obtain the poisoning amount from the previous and current output voltages.

被毒判定処理を実行すると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ２において設定した電圧に上書きするようなかたちで、新たな電圧を設定する（Ｓ７）。このとき、制御部１０は、被毒レベルが第１レベルである場合、設定する電圧を第１電圧よりも高い第２電圧とする。また、制御部１０は、被毒レベルが第２レベルである場合、設定する電圧を第２電圧よりも高い第３電圧とし、被毒レベルが第３レベルである場合、設定する電圧を第３電圧よりも高い第４電圧とする。これにより、制御部１０は、現検出温度によりセンサ部分として機能させている領域の外側の領域をセンサ部分として機能させることとなる。なお、ステップＳ７において設定された電圧により接触燃焼式ガスセンサ２１が駆動されたときの温度を「次期検出温度」とする。 If it is determined that the poisoning determination process is to be executed (S6: YES), the control unit 10 sets a new voltage in such a manner as to overwrite the voltage set in step S2 (S7). At this time, when the poisoning level is the first level, the control unit 10 sets the set voltage as the second voltage higher than the first voltage. The control unit 10 sets the voltage to be set to a third voltage higher than the second voltage when the poisoning level is the second level, and sets the voltage to be set to the third voltage when the poisoning level is the third level. The fourth voltage is higher than the voltage. Thereby, the control part 10 will function the area | region outside the area | region made to function as a sensor part by the present detection temperature as a sensor part. The temperature when the catalytic combustion type gas sensor 21 is driven by the voltage set in step S7 is referred to as “next detection temperature”.

一方、被毒判定処理を実行しないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、処理はステップＳ８に移行する。ステップＳ８においてセンサ駆動制御部１１及びブリッジ駆動回路２２は、制御部１０により設定された電圧をブリッジ回路に印加し、接触燃焼式ガスセンサ２１を高温駆動させる（Ｓ８）。すなわち、ステップＳ６の処理において被毒判定処理を実行すると判断された場合、接触燃焼式ガスセンサ２１は次期検出温度で駆動され、被毒判定処理を実行しないと判断された場合、接触燃焼式ガスセンサ２１は現検出温度で駆動されることとなる。 On the other hand, when it is determined not to execute the poisoning determination process (S6: NO), the process proceeds to step S8. In step S8, the sensor drive control unit 11 and the bridge drive circuit 22 apply the voltage set by the control unit 10 to the bridge circuit to drive the catalytic combustion gas sensor 21 at a high temperature (S8). That is, if it is determined in step S6 that the poisoning determination process is to be executed, the catalytic combustion gas sensor 21 is driven at the next detected temperature, and if it is determined not to execute the poisoning determination process, the contact combustion gas sensor 21 is determined. Is driven at the current detected temperature.

その後、制御部１０は、現在被毒判定実行中であって、且つ、ステップＳ８におけるＨ温度駆動が１回目の駆動であるか否かを判断する（Ｓ９）。そして、現在被毒判定実行中であって、且つ、ステップＳ８におけるＨ温度駆動が１回目の駆動である場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、現在被毒判定実行中でない場合、又は、現在被毒判定実行中であるが、ステップＳ８におけるＨ温度駆動が２回目の駆動である場合（Ｓ９：ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ８における高温駆動によって得られるセンサ出力を最低１回サンプリグし、得られたデータをＧＡＳ_ｎとして記憶部１３に記憶させる（Ｓ１０）。 Thereafter, the control unit 10 determines whether or not the poisoning determination is currently being performed, and whether or not the H temperature driving in step S8 is the first driving (S9). If the poisoning determination is currently being performed and the H temperature drive in step S8 is the first drive (S9: YES), the process proceeds to step S3. On the other hand, when the poisoning determination is not currently being performed, or when the poisoning determination is currently being performed, but the H temperature driving in step S8 is the second driving (S9: NO), the control unit 10 performs step S8. The sensor output obtained by the high-temperature driving at is sampled at least once, and the obtained data is stored in the storage unit 13 as GAS _n (S10).

そして、制御部１０は、高温駆動時の温度が次期検出温度であったか否かを判断する（図６：Ｓ１１）。すなわち、制御部１０は、ステップＳ６において被毒判定処理が実行されたか否かを判断することとなる。高温駆動時の温度が次期検出温度でなかったと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、被毒判定処理の実行中でないことから、ガス検出装置１は、ステップＳ１２以降の被毒量及び被毒レベルの検出処理を実行することなく、処理はステップＳ１８に移行する。 And the control part 10 judges whether the temperature at the time of high temperature drive was the next detection temperature (FIG. 6: S11). That is, the control unit 10 determines whether or not the poisoning determination process is executed in step S6. When it is determined that the temperature at the time of high temperature driving is not the next detection temperature (S11: NO), since the poisoning determination process is not being executed, the gas detection device 1 determines the poisoning amount and the poisoning level after step S12. The process proceeds to step S18 without executing the detection process.

一方、高温駆動時の温度が次期検出温度であったと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、被毒判定処理の実行中であることから、ガス検出装置１は、ステップＳ１２以降の被毒量及び被毒レベルの検出処理を実行する。この検出処理において被毒量検出部１４は、まず記憶部１３に記憶される前回のサンプリングデータであるＧＡＳ_ｎ−１から、今回のサンプリグデータであるＧＡＳ_ｎを除算して、被毒量を求める（Ｓ１２）。次いで、制御部１０は、被毒量が予め設定された設定値α未満であるか否かを判断する（Ｓ１３）。 On the other hand, when it is determined that the temperature at the time of high temperature driving is the next detection temperature (S11: YES), since the poisoning determination process is being performed, the gas detection device 1 performs the poisoning amount and the amount of the poisoning after Step S12. Execute poison level detection processing. In this detection process, the poisoning amount detection unit 14 first divides GAS _n that is the current sampling data from GAS _n−1 that is the previous sampling data stored in the storage unit 13 to obtain the poisoning amount. Obtain (S12). Next, the control unit 10 determines whether or not the poisoning amount is less than a preset value α (S13).

被毒量が予め設定された設定値α未満であると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、すなわち現検出温度によりセンサ部分として機能している領域の被毒が進行している場合、制御部１０は、次期検出温度が現検出温度となるように被毒レベルをインクリメントして記憶部１３に記憶させる（Ｓ１４）。この処理により、今までセンサ部分として機能させていた領域の外側の領域をセンサ部分として機能させることとなる。そして、制御部１０は、記憶部１３に記憶させていた被毒量の情報をリセットし（Ｓ１５）、処理はステップＳ１８に移行する。 When it is determined that the poisoning amount is less than the preset set value α (S13: YES), that is, when the poisoning of the region functioning as the sensor portion is progressing according to the current detected temperature, the control unit 10 Causes the poisoning level to be incremented and stored in the storage unit 13 so that the next detection temperature becomes the current detection temperature (S14). By this processing, the area outside the area that has been functioning as the sensor part until now is made to function as the sensor part. And the control part 10 resets the information of the poisoning amount memorize | stored in the memory | storage part 13 (S15), and a process transfers to step S18.

被毒量が予め設定された設定値α未満でないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、すなわち現検出温度によりセンサ部分として機能している領域の被毒がそれほど進行していない場合、制御部１０は、ステップＳ２と同様に接触燃焼式ガスセンサ２１を高温駆動させる際の電圧を設定する（Ｓ１６）。次に、制御部１０は、ステップＳ１２において求められた被毒量の情報を記憶部１３に記憶させる（Ｓ１７）。その後、処理はステップＳ１８に移行する。 When it is determined that the poisoning amount is not less than the preset set value α (S13: NO), that is, when the poisoning of the region functioning as the sensor portion is not progressing so much due to the current detected temperature, the control unit 10 Sets the voltage for driving the catalytic combustion gas sensor 21 at a high temperature as in step S2 (S16). Next, the control unit 10 causes the storage unit 13 to store information on the poisoning amount obtained in step S12 (S17). Thereafter, the process proceeds to step S18.

ステップＳ１８において濃度算出部１５の補正部１５ａは、被毒補正を実行する（Ｓ１８）。この処理において補正部１５ａは、センサ出力取得部１２により取得された出力電圧を記憶部１３に記憶されている被毒量で除する。これにより、濃度算出部１５は、出力電圧が補正されて被毒の影響が排除されたガス濃度を求めることができる。但し、ステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判断され、被毒判定実行中である場合、濃度算出部１５は、次期検出温度で駆動されて得られた出力電圧をそのまま用いてガス濃度を求める。これにより、出力電圧の補正を行うことなく、処理が簡素化されると共に、使用回数が少ない外側の領域によって検出された出力電圧からガス濃度を求めることができ、ガス濃度の算出精度を高めることができるからである。 In step S18, the correction unit 15a of the concentration calculation unit 15 performs poisoning correction (S18). In this process, the correction unit 15 a divides the output voltage acquired by the sensor output acquisition unit 12 by the poisoning amount stored in the storage unit 13. Thereby, the concentration calculation unit 15 can obtain the gas concentration in which the output voltage is corrected and the influence of poisoning is eliminated. However, if “YES” is determined in step S11 and the poisoning determination is being performed, the concentration calculation unit 15 obtains the gas concentration using the output voltage obtained by driving at the next detection temperature as it is. This simplifies the process without correcting the output voltage, and allows the gas concentration to be obtained from the output voltage detected by the outer region where the number of times of use is small, thereby improving the calculation accuracy of the gas concentration. Because you can.

その後、制御部１０は、ステップＳ１８において算出されたガス濃度を、必要に応じて外部機器（例えばガス警報器等）に出力する（Ｓ１９）。そして、図５及び図６に示した処理は終了する。なお、図５及び図６に示す処理は、ガス検出装置１の電源がオフされるまで、繰り返し実行される。 Thereafter, the control unit 10 outputs the gas concentration calculated in step S18 to an external device (for example, a gas alarm device) as necessary (S19). Then, the processing shown in FIGS. 5 and 6 ends. The processes shown in FIGS. 5 and 6 are repeatedly executed until the power of the gas detection device 1 is turned off.

図７は、本実施形態に係るガス検出装置１において、触媒層２１ｓを５つの領域に分け、被毒が進行する毎に外側の領域をセンサ部分として機能させた場合のセンサ出力を示すグラフである。なお、図７における縦軸のセンサ出力の値は、以下のようにして取得した。まず、一定濃度の有極性ガスが存在する雰囲気において、接触燃焼式ガスセンサ２１からの出力を１１ビットのＡ／ＤコンバータでＡＤ変換し、得られたＡＤ値を所定タイミングでサンプリングし、サンプリングされたＡＤ値を積算する。その後、有極性ガスが存在しない状況下で、接触燃焼式ガスセンサ２１からの出力を１１ビットのＡ／ＤコンバータでＡＤ変換し、得られたＡＤ値を上記と同じタイミングでサンプリングし、サンプリングされたＡＤ値を積算する。次いで、前者において得られた積算ＡＤ値を、後者の積算ＡＤ値で減算する。以上により、図７に示す縦軸の値を取得した。 FIG. 7 is a graph showing the sensor output when the gas detection device 1 according to the present embodiment divides the catalyst layer 21 s into five regions and causes the outer region to function as a sensor portion each time poisoning proceeds. is there. The sensor output value on the vertical axis in FIG. 7 was obtained as follows. First, in an atmosphere where a polar gas with a certain concentration exists, the output from the catalytic combustion type gas sensor 21 is AD converted by an 11-bit A / D converter, and the obtained AD value is sampled at a predetermined timing and sampled. Accumulate AD values. After that, in a situation where no polar gas exists, the output from the catalytic combustion type gas sensor 21 is AD-converted by an 11-bit A / D converter, and the obtained AD value is sampled at the same timing as above and sampled. Accumulate AD values. Next, the integrated AD value obtained in the former is subtracted by the latter integrated AD value. As described above, the values on the vertical axis shown in FIG. 7 were obtained.

図７に示すように、第１領域３１において初期感度、すなわち被毒がない状態では、センサ出力の値は約「１６０００」を示している。そして、第１領域３１が被毒してしまうと、センサ出力の値はほぼ「０」となってしまう。 As shown in FIG. 7, in the first area 31, the initial sensitivity, that is, the state where there is no poisoning, the value of the sensor output indicates about “16000”. When the first region 31 is poisoned, the sensor output value is almost “0”.

しかし、本実施形態に係るガス検出装置１のように、第２領域３２を新たにセンサ部分として機能させることにより、センサ出力の値は再び約「１６０００」を示すこととなる（第２領域３２の初期感度参照）。このように、本実施形態では、実験からもセンサ出力が回復し、センサの超寿命化に寄与できることが明らかである。 However, as in the gas detection device 1 according to the present embodiment, by causing the second region 32 to newly function as a sensor portion, the value of the sensor output again indicates about “16000” (second region 32). Initial sensitivity). Thus, in this embodiment, it is clear from the experiment that the sensor output is recovered and can contribute to the extension of the lifetime of the sensor.

そして、第２領域３２が被毒してしまうと、センサ出力の値はほぼ「０」となってしまう。ところが、第３領域３３を新たにセンサ部分として機能させることにより、センサ出力の値は再び約「１６０００」を示すこととなる（第３領域３３の初期感度参照）。すなわち、領域を２つだけでなく３つ以上に分けて、被毒が進行するごとに順次センサ機能部分を変更することで、より一層センサの超寿命化に寄与できることが実験からも明らかとなっている。 When the second region 32 is poisoned, the sensor output value is almost “0”. However, by causing the third region 33 to newly function as a sensor portion, the value of the sensor output again indicates about “16000” (see the initial sensitivity of the third region 33). In other words, it is clear from experiments that it is possible to further contribute to the extension of the life of the sensor by dividing the area into three or more instead of two and changing the sensor function part each time the poisoning progresses. ing.

以後、同様に、被毒が進行してセンサ出力の値がほぼ「０」となる毎に、センサ機能部分を変更することで、センサ出力の値は再び約「１６０００」に回復し、センサの超寿命化に寄与できる。 Thereafter, similarly, every time the poisoning progresses and the sensor output value becomes substantially “0”, the sensor function value is changed, so that the sensor output value is restored to about “16000” again. Contributes to longer life.

このようにして、本実施形態に係るガス検出装置１によれば、一部である基準領域（例えば第１領域３１）が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、基準電圧（例えば第１電圧）を印加する一方、基準領域よりも広い拡大領域（例えば第２領域３２）が有極性ガスを燃焼させる燃焼温度以上となるように、基準電圧よりも高い電圧（例えば第２電圧）を印加し、これらの出力に基づいて基準領域における被毒量を検出する。ここで、基準領域のみが燃焼温度以上となるようにして得られた出力と、拡大領域が燃焼温度以上となるようにして得られた出力との比較結果は、基準領域の被毒が進行している場合とそうでない場合とで異なるものとなる。よって、比較結果に基づいて被毒量を検出することが可能となる。特に、本実施形態では、外気温度が高いなどの状況下であっても、両者のセンサ出力の比較から被毒量を検出するため、外気温度の影響を受け難く、被毒量の検出を行うことができる。従って、被毒量の検出精度を向上させることができる。 Thus, according to the gas detection apparatus 1 according to the present embodiment, the reference voltage (for example, the reference region (for example, the first region 31) is set so that the reference region (for example, the first region 31) becomes equal to or higher than the combustion temperature for burning the polar gas. While applying the first voltage), a voltage (for example, the second voltage) higher than the reference voltage so that an enlarged region (for example, the second region 32) wider than the reference region is equal to or higher than the combustion temperature at which the polar gas is combusted. And the amount of poisoning in the reference region is detected based on these outputs. Here, the comparison result between the output obtained so that only the reference region is equal to or higher than the combustion temperature and the output obtained so that the enlarged region is equal to or higher than the combustion temperature indicates that the poisoning of the reference region proceeds. The case where it is and the case where it is not are different. Therefore, the poisoning amount can be detected based on the comparison result. In particular, in this embodiment, even under conditions such as the outside air temperature being high, the poisoning amount is detected from the comparison of the sensor outputs of both, so that it is hardly affected by the outside air temperature and the poisoning amount is detected. be able to. Therefore, the detection accuracy of the poisoning amount can be improved.

また、前回接触燃焼式ガスセンサ２１が有極性ガスの存在しない雰囲気中に存在したと判断される場合、上記動作が一定期間繰り返されていたとしても、基準電圧よりも高い電圧を印加することを禁止する。ここで、被毒量は、基準領域のみが燃焼温度以上となるようにして得られた出力と、拡大領域が燃焼温度以上となるようにして得られた出力との比較から求められるため、有極性ガスが存在しなければ、両者を比較できず、検出した被毒量が誤ったものとなってしまう可能性がある。このため、前回の出力が有極性ガスの存在しない雰囲気において得られた出力であった場合、基準電圧よりも高い電圧を印加することを禁止することで、被毒量の検出を禁止することとなり、誤った被毒量の検出を防止することができる。 In addition, when it is determined that the previous contact combustion type gas sensor 21 was present in an atmosphere in which no polar gas exists, it is prohibited to apply a voltage higher than the reference voltage even if the above operation is repeated for a certain period of time. To do. Here, the poisoning amount is obtained from a comparison between the output obtained so that only the reference region is equal to or higher than the combustion temperature and the output obtained so that the enlarged region is equal to or higher than the combustion temperature. If there is no polar gas, the two cannot be compared, and the detected poisoning amount may be incorrect. For this reason, if the previous output is an output obtained in an atmosphere where there is no polar gas, the detection of the poisoning amount is prohibited by prohibiting the application of a voltage higher than the reference voltage. , Can prevent detection of wrong poisoning amount.

また、接触燃焼式ガスセンサ２１の拡大領域に基づく出力を取得した場合、この出力に基づいて、有極性ガスの濃度を算出する。このため、接触燃焼式ガスセンサ２１の拡大領域に基づく出力を取得した場合、被毒が基準領域よりも進行していない拡大領域からの出力結果に基づいて有極性ガスの濃度を算出するこことなり、被毒補正等の処理を省略しつつ、有極性ガスの算出濃度を向上させることができる。 Moreover, when the output based on the expansion area | region of the catalytic combustion type gas sensor 21 is acquired, the density | concentration of polar gas is calculated based on this output. For this reason, when the output based on the enlarged region of the catalytic combustion type gas sensor 21 is acquired, the concentration of the polar gas is calculated based on the output result from the enlarged region where the poisoning does not proceed from the reference region. The calculated concentration of the polar gas can be improved while omitting processing such as poisoning correction.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、上記実施形態において接触燃焼式ガスセンサ２１は、リファレンス抵抗Ｒｒとセンサ抵抗Ｒｓと固定抵抗Ｒ１，Ｒ２とによってブリッジ回路を形成しているが、これら配置は適宜変更可能である。 As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the contact combustion type gas sensor 21 forms a bridge circuit by the reference resistance Rr, the sensor resistance Rs, and the fixed resistances R1 and R2, but these arrangements can be changed as appropriate.

本発明の実施形態に係るガス検出装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the gas detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図１に示した接触燃焼式ガスセンサの詳細を示す外観図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は断面図を示している。It is an external view which shows the detail of the contact combustion type gas sensor shown in FIG. 1, (a) shows the top view, (b) has shown sectional drawing. センサ抵抗を包む触媒層の温度等を示す概念図であり、（ａ）は低温駆動及び高温駆動時の温度等を示し、（ｂ）はセンサ部分として機能する領域を示している。It is a conceptual diagram which shows the temperature etc. of the catalyst layer which wraps sensor resistance, (a) shows the temperature at the time of low temperature drive and high temperature drive, etc., (b) has shown the area | region which functions as a sensor part. センサ抵抗を包む触媒層の温度等を示す第２の概念図であり、（ａ）は低温駆動及び高温駆動時の温度等を示し、（ｂ）はセンサ部分として機能する領域を示している。It is a 2nd conceptual diagram which shows the temperature etc. of the catalyst layer which wraps sensor resistance, (a) shows the temperature at the time of low temperature drive and high temperature drive, etc., (b) has shown the area | region which functions as a sensor part. 本実施形態に係るガス検出装置１の詳細動作を示すフローチャートであり、前半部分を示している。It is a flowchart which shows detailed operation | movement of the gas detection apparatus 1 which concerns on this embodiment, and has shown the first half part. 本実施形態に係るガス検出装置１の詳細動作を示すフローチャートであり、後半部分を示している。It is a flowchart which shows detailed operation | movement of the gas detection apparatus 1 which concerns on this embodiment, and has shown the second half part. 本実施形態に係るガス検出装置において、触媒層を５つの領域に分け、被毒が進行する毎に外側の領域をセンサ部分として機能させた場合のセンサ出力を示すグラフである。In the gas detection apparatus which concerns on this embodiment, it is a graph which shows a sensor output at the time of dividing a catalyst layer into five area | regions and making an outer area | region function as a sensor part whenever poisoning advances.

Explanation of symbols

１…ガス検出装置
１０…制御部
１１…センサ駆動制御部（第１電圧印加手段、第２電圧印加手段）
１２…センサ出力取得部
１３…記憶部
１５…被毒量検出部（被毒量検出手段）
１５…濃度算出部（濃度算出手段）
１５ａ…補正部
２０…ガスセンサ部
２１…接触燃焼式ガスセンサ
２１ａ…シリコンウェハ
２１ｂ…絶縁膜
２１ｃ〜２１ｅ…ボンディングパッド
２１ｆ，２１ｇ…凹部
２１ｓ…触媒層
２１ｒ…アルミナ層
２２…ブリッジ駆動回路（第１電圧印加手段、第２電圧印加手段）
２３…計装アンプ
２４…Ａ／Ｄ変換器
Ｒｓ…センサ抵抗
Ｒｒ…リファレンス抵抗
Ｒ１〜Ｒ３…抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas detection apparatus 10 ... Control part 11 ... Sensor drive control part (1st voltage application means, 2nd voltage application means)
12 ... Sensor output acquisition unit 13 ... Storage unit 15 ... Toxic amount detection unit (toxic amount detection means)
15 ... Concentration calculation unit (concentration calculation means)
15a ... Correction unit 20 ... Gas sensor unit 21 ... Contact combustion type gas sensor 21a ... Silicon wafer 21b ... Insulating films 21c-21e ... Bonding pads 21f, 21g ... Recess 21s ... Catalyst layer 21r ... Alumina layer 22 ... Bridge drive circuit (first voltage) Application means, second voltage application means)
23 ... Instrumentation amplifier 24 ... A / D converter Rs ... Sensor resistance Rr ... Reference resistance R1-R3 ... Resistance

Claims

A gas detection device that calculates the concentration of a polar gas from an output obtained by burning a polar gas with a contact combustion gas sensor,
First voltage applying means for applying a reference voltage to the catalytic combustion type gas sensor such that a reference region which is a part of the catalytic combustion type gas sensor is equal to or higher than a combustion temperature at which a polar gas is burned;
First output acquisition means for acquiring an output from a catalytic combustion gas sensor driven by voltage application by the first voltage application means;
Secondly, a voltage higher than the reference voltage is applied to the catalytic combustion gas sensor so that an enlarged region wider than a reference region including the reference region of the catalytic combustion gas sensor is equal to or higher than a combustion temperature at which the polar gas is burned. Voltage applying means;
Second output acquisition means for acquiring an output from a catalytic combustion gas sensor driven by voltage application by the second voltage application means;
A poisoning amount detection unit for detecting a poisoning amount in the reference region based on the output acquired by the first output acquisition unit and the output acquired by the second output acquisition unit;
Equipped with a,
A gas detection device characterized in that a frequency at which an enlarged region is equal to or higher than a combustion temperature is less than a frequency at which a reference region is equal to or higher than a combustion temperature .

The said 2nd voltage application means applies a voltage higher than the said reference voltage, whenever the operation | movement from which the said reference voltage is applied and an output is acquired is repeated for a fixed period. Gas detection device.

When the second voltage application unit determines that the previous contact combustion type gas sensor was present in an atmosphere in which no polar gas exists, based on the output acquired by the first output acquisition unit, the operation is performed for a certain period of time. 3. The gas detection device according to claim 2, wherein even if it is repeated, application of a voltage higher than the reference voltage is prohibited.

Concentration calculating means for calculating the concentration of the polar gas based on the output from the catalytic combustion gas sensor,
When the second output acquisition unit acquires the output from the catalytic combustion type gas sensor, the concentration calculation unit calculates the concentration of the polar gas based on the output acquired by the second output acquisition unit. The gas detection device according to any one of claims 2 and 3.