JP5511120B2 - ガス濃度検出装置 - Google Patents
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Description
Is=V/(R11+Rs) …(1)
Rs》R11に設定されていると、測温抵抗体Rsに流れる電流Isは下記の式(2)で表される。
Is=V/Rs …(2)
V11={R11/(R11+Rs)}×V …(3)
一方、出力電圧V12は下記の式(4)で表される値となる。
V12={R13/(R12+R13)}×V …(4)
従って、差ΔV11は下記の式(5)で表される値となる。
ΔV11={R13/(R12+R13)−R11/(R11+Rs)}×V …(5)
今、R13=R11、R12≫R13、Rs≫R11となるように測温抵抗体Rs、抵抗R11〜R13の値が設定されていると、差ΔV11は下記の式(6)で表される値となる。
ΔV11=R13×(1/R12−1/Rs)×V …(6)
It=V/(Rt+R21) …(7)
R21》Rtに設定されていると、測温抵抗体Rtに流れる電流Itは下記の式(8)で表される。
It=V/R21 …(8)
V21={R21/(Rt+R21)}×V …(9)
一方、出力電圧V22は下記の式(10)で表される値となる。
V22={R22/(R22+R23)}×V …(10)
従って、差ΔV21は下記の式(11)で表される値となる。
ΔV21={−R22/(R22+R23)+R21/(Rt+R21)}×V …(11)
今、R21=R22、R22≫R23、R21≫Rtとなるように測温抵抗体Rt、抵抗R21〜R23の値が設定されていると、差ΔV21は下記の式(12)で表される値となる。
ΔV21={(R23−Rt)/R22}×V …(12)
ΔV11=R13×(1/R12−1/Rs)×V …(6)
定電圧Vをこの差ΔV11で除算することで、下記の式(13)に示すようにΔV11の項Vがキャンセルされる。
V/ΔV11=1/{R13×(1/R12−1/Rs)} …(13)
即ち、定電圧Vの変動に応じた差ΔV11の変動分を除去することができる。その後、予め分かっている抵抗R13、R12を上記(9)式に代入して測温抵抗体Rsの値を求める。上記測温抵抗体Rsは定電圧Vの変動に影響されない。
ΔV21={(R23−Rt)/R22}×V …(12)
定電圧Vをこの差ΔV21で除算することで、下記の式(14)に示すようにΔV21の項Vがキャンセルされる。
V/ΔV21=1/{(R23−Rt)/R22} …(14)
即ち、定電圧Vの変動に応じた差ΔV21の変動分を除去することができる。その後、予め分かっている抵抗R23、R22を上記式(14)に代入して測温抵抗体Rtの値を求める。この測温抵抗体Rtは定電圧Vの変動に影響されないガス温度に応じた値である。
ΔV11={R11/(R11+Rs)}×V …(15)
今、R11≪Rsとなるように測温抵抗体Rs、抵抗R11の値が設定されていると、差ΔV11は下記の式(16)で表される値となる。
ΔV11=(R11/Rs)×V …(16)
V/ΔV11=Rs/R11 …(17)
21 第2抵抗/電圧変換回路(第2抵抗/電圧変換手段)
22 定電圧源
25a CPU(第1電圧検出手段、第2電圧検出手段、濃度検出手段)
Is 電流(第1の電流)
It 電流(第2の電流)
Rs 測温抵抗体(第1測温抵抗体)
Rt 測温抵抗体(第2測温抵抗体)
R11 抵抗(第1抵抗)
R21 抵抗(第2抵抗)
Claims (2)
- 被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して抵抗値が変化する第1測温抵抗体と、該第1測温抵抗体の温度が周囲温度よりも高くなるような大きさの第1の電流を前記第1測温抵抗体に供給して当該第1測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧を発生させる第1抵抗/電圧変換手段と、該第1抵抗/電圧変換手段が発生した前記第1測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧を検出する第1電圧検出手段と、該第1電圧検出手段が検出した前記第1測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段とを備えたガス濃度検出装置において、
前記被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して抵抗が変化する第2測温抵抗体と、
前記第2測温抵抗体の温度が周囲温度と等しくなるような大きさであり、前記第1の電流より小さい第2の電流を前記第2測温抵抗体に供給して当該第2測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧を発生させる第2抵抗/電圧変換手段と、
該第2抵抗/電圧変換手段が発生した前記第2測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧を検出する第2電圧検出手段と、を備え、
前記第1抵抗/電圧変換手段が、前記第1測温抵抗体に直列接続される第1抵抗と、前記第1測温抵抗体及び前記第1抵抗と共に第1ブリッジ回路を形成する抵抗と、前記第1測温抵抗体及び前記第1抵抗からなる直列回路に定電圧を供給する定電圧源と、を備え、
前記第2抵抗/電圧変換手段が、前記第2測温抵抗体と直列接続される第2抵抗と、前記第2測温抵抗体及び前記第2抵抗と共に前記第1ブリッジ回路とは異なる第2ブリッジ回路を形成する抵抗と、を備え、
前記定電圧源が、前記第2測温抵抗体及び前記第2抵抗からなる直列回路に前記定電圧を供給して、前記第1測温抵抗体及び前記第2測温抵抗体に同時に前記第1の電流及び前記第2の電流を流し、
前記第1電圧検出手段が、前記第1ブリッジ回路の中点電圧を前記第1測温抵抗体に応じた電圧として検出し、
前記第2電圧検出手段が、前記第2ブリッジ回路の中点電圧を前記第2測温抵抗体の抵抗値に応じた電圧として検出する
ことを特徴とするガス濃度検出装置。 - 前記定電圧源から供給される定電圧を検出する定電圧検出手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載のガス濃度検出装置。
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