JP6244562B2 - Gas detector - Google Patents
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Description
本発明は、ガス検出装置に関するものである。 The present invention relates to a gas detection device.
従来、ヒータ用抵抗線に印加される電池電圧を測定し、この電圧値を基にヒータ用抵抗線に供給する電力量が一定となるようヒータ用抵抗線に印加するパルス電圧のパルス印加時間を制御する電池駆動式のガス検出警報器があった(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, the battery voltage applied to the heater resistance wire is measured, and the pulse application time of the pulse voltage applied to the heater resistance wire is set so that the amount of power supplied to the heater resistance wire is constant based on this voltage value. There was a battery-driven gas detection alarm to be controlled (see, for example, Patent Document 1).
上述したガス検出警報器は、ヒータ用抵抗線に直前に印加された電池電圧を基にパルス電圧のパルス印加時間を制御していた。 The gas detection alarm described above controls the pulse application time of the pulse voltage based on the battery voltage applied immediately before the heater resistance wire.
ところで、電池の出力電圧はエネルギー消費の増加によって内部抵抗が上昇することにより降下する。そのため、電池によってヒータ用抵抗に供給される電力量が、ヒータ用抵抗を所定の温度に加熱するために必要な電力量よりも低くなる可能性があった。 By the way, the output voltage of the battery drops as the internal resistance increases due to an increase in energy consumption. Therefore, the amount of power supplied to the heater resistor by the battery may be lower than the amount of power required to heat the heater resistor to a predetermined temperature.
所定の電力量がヒータ用抵抗に供給されなければ感ガス体が目的の温度に加熱されず、ガス感度特性に影響が出る。 If a predetermined amount of electric power is not supplied to the heater resistor, the gas sensitive body is not heated to the target temperature, which affects the gas sensitivity characteristics.
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ヒータ用抵抗へパルス電圧を印加している間に電池電圧が変動しても、ヒータ用抵抗に必要な電力量を供給できるガス検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide power necessary for the heater resistor even if the battery voltage fluctuates while the pulse voltage is applied to the heater resistor. An object of the present invention is to provide a gas detection device capable of supplying a quantity.
請求項1の発明は、感ガス体と、ガス検出部と、ヒータ用抵抗と、ヒータ駆動部と、電圧測定部と、制御部とを備えることを特徴とする。前記感ガス体は、ガス濃度に応じて抵抗値が変化する。前記ガス検出部は、前記感ガス体の抵抗値からガスを検出する。前記ヒータ用抵抗は、前記感ガス体を加熱する。前記ヒータ駆動部は、電池を電源として前記ヒータ用抵抗にパルス電圧を供給する。前記電圧測定部は、前記ヒータ用抵抗に印加されるパルス電圧を測定する。前記ヒータ用抵抗にパルス電圧が印加されている間に前記電圧測定部によって測定された電圧値に基づいて、前記制御部は前記ヒータ用抵抗に供給する電力量が所定の電力量となるように前記ヒータ駆動部が前記ヒータ用抵抗に次回印加するパルス電圧の時間幅を制御する。前記制御部は、前記ヒータ用抵抗にパルス電圧が次回印加されている間に前記ヒータ用抵抗に供給する電力量が前記所定の電力量となるように、前記ヒータ駆動部が前記ヒータ用抵抗に次回印加するパルス電圧の時間幅を決定するように構成されている。前記電圧測定部は、前記ヒータ用抵抗へ印加中のパルス電圧の電圧値を、印加時間の半分が経過した時点で測定する。
The invention of
請求項1の発明によれば、電源電圧が徐々に変化する場合でも、ヒータ用抵抗に印加中のパルス電圧の電圧値を基に制御部が次回印加するパルス電圧の時間幅を決定しヒータ駆動部を動作させることで、感ガス体を所定の温度に加熱するために必要な電力量を電源がヒータ用抵抗に供給する。 According to the first aspect of the present invention, even when the power supply voltage gradually changes, the control unit determines the time width of the pulse voltage to be applied next time based on the voltage value of the pulse voltage being applied to the heater resistor, and drives the heater. By operating the unit, the power source supplies the heater resistor with the amount of power necessary to heat the gas sensitive body to a predetermined temperature.
さらに、パルス電圧の印加時間の半分が経過した時点で電池電圧を測定し、この時点の電圧値を基に制御部が電池電圧の電圧降下を推定してパルス電圧の時間幅を決定する。電池電圧の測定回数は1回でよいので、2点の電圧値から時間幅を求める場合に比べて測定値の処理をさらに簡略化でき、測定部の駆動に必要な消費電力がさらに抑えられる。 Further, the battery voltage is measured when half the pulse voltage application time has elapsed, and the control unit estimates the voltage drop of the battery voltage based on the voltage value at this time to determine the time width of the pulse voltage. Since the battery voltage may be measured once, the processing of the measured value can be further simplified as compared with the case where the time width is obtained from the two voltage values, and the power consumption required for driving the measuring unit can be further suppressed.
以下に、本発明を、燃焼ガス(例えばメタンなど)の濃度が警報レベルを超えるとガス漏れ警報を発するガス警報器に適用した実施形態について図1〜図5を参照して説明する。尚、本発明に係るガス検出装置はガス警報器に限定されるものではなく、空気の汚れ度合いを検出するものや、匂いガスを検出するものに適用してもよいことは言うまでもない。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a gas alarm that issues a gas leak alarm when the concentration of combustion gas (for example, methane) exceeds an alarm level will be described with reference to FIGS. Needless to say, the gas detection device according to the present invention is not limited to a gas alarm, and may be applied to a device that detects the degree of air contamination or a device that detects odor gas.
図1はガス検出装置のブロック図であり、ガス検出装置は、感ガス体20と、ヒータ用抵抗21と、中心電極22と、スイッチング素子Q1と、信号処理回路10と、報知回路11と、電圧安定化回路12とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram of a gas detection device. The gas detection device includes a gas
感ガス体20は、例えば酸化錫(SnO2)等の金属酸化物半導体の焼結体からなり、雰囲気中の感応ガスに感応して電気的特性値である電気抵抗が変化する。燃焼ガスの濃度が高くなるほど、感ガス体20の酸化還元反応によって、感ガス体20の電気抵抗は小さくなる。この種の感ガス体20では、ガスの種類によって、ガス感度が高感度となる温度範囲が異なっている。例えば400℃付近の比較的高温の温度範囲では、不完全燃焼ガスである一酸化炭素の感度に比べて、燃焼ガスであるメタンの感度が十分高感度であり、この温度範囲における抵抗値変化からメタンを選択的に検出することが可能となっている。また80℃付近の比較的低温の温度範囲では、燃焼ガスであるメタンの感度に比べて、不完全燃焼ガスである一酸化炭素の感度が十分高感度であり、この温度範囲における抵抗値変化から一酸化炭素を選択的に検出することが可能となっている。尚、ガスに対して感度を有する温度範囲は、要求されるガス検出精度、感ガス体20の組成、ガスの種類やそのガスに対して想定されるガス検出時の濃度(すなわち警報判定レベルの濃度)などに応じて適宜設定される。
The gas
感ガス体20の材料である金属酸化物半導体には、雑ガスに対する感度を低減させる触媒を担持していることが好ましい。このような触媒としては、パラジウム(Pd)、タングステン(W)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、セリウム(Ce)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)等がある。これらの触媒は一種類が単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用して用いられてもよい。特に触媒としてPdが用いられる場合、感ガス体20の応答性が向上する。すなわち、ガス濃度が上昇するのに伴って、感ガス体20の電気抵抗が変化し始めてから、電気抵抗が安定するまでに要する時間が短縮される。
The metal oxide semiconductor that is the material of the gas
ヒータ用抵抗21は貴金属線(例えば白金線)をコイル状に巻回して形成され、感ガス体20の内部に埋設されており、その両端は感ガス体20の外部に露出している。そして、ヒータ用抵抗21はスイッチング素子Q1を介して電池14の両端間に接続されている。
The
中心電極22は棒状の貴金属線(例えば白金線)からなり、コイル状に形成されたヒータ用抵抗21の中心を貫通するようにして感ガス体20の内部に埋設され、その両端は感ガス体20の外部にそれぞれ露出している。中心電極22の一方の端部は、信号処理回路10の入力端子T3に接続されるとともに、負荷抵抗R1とトランジスタQ2を介して電圧安定化回路12の出力端に接続される。尚、トランジスタQ2のベースは信号処理回路10の出力端子T2に接続されている。図1中に感ガス体20の等価回路を示してあり、ヒータ用抵抗21の一端と中心電極22との間の感ガス体20の抵抗値をRsとする。
The
スイッチング素子Q1は例えばFET(FieldEffect Transistor)からなり、そのゲート電極は信号処理回路10の出力端子T1に接続され、信号処理回路10からの出力信号に応じてオン/オフが切り替えられる。ここにおいてスイッチング素子Q1と後述する信号処理回路10の制御部10aとでヒータ駆動部13が構成される。
The switching element Q1 is composed of, for example, an FET (Field Effect Transistor), and its gate electrode is connected to the output terminal T1 of the
信号処理回路10はマイクロコンピュータからなり、その演算機能が組み込みの制御プログラムを実行することによって、制御部10aと、電圧測定部10bと、ガス検出部10cを実現している。
The
電圧測定部10bはヒータ用抵抗21に印加される電圧V2を入力端子T4から取り込んでA/D変換し、電圧値Vhとして制御部10aに出力する。
The
電圧測定部10bによって出力された電圧値Vhに応じて、感ガス体20が所定の温度に加熱されるように制御部10aはヒータ用抵抗21に印加するパルス電圧の時間幅を決定する。その決定された時間幅のデューティ信号を制御部10aが出力端子T1からスイッチング素子Q1のゲート電極に出力することで、感ガス体20を所定の温度に加熱するために必要な電力量を電池電源がヒータ用抵抗21に供給する。例えば、メタンのような燃焼ガスの場合では、感ガス体20の温度が約400℃付近で感ガス体20の感度が他のガスに対する感度よりも大きくなるので、ヒータ用抵抗21の消費電力が約150mWとなるようにパルス電圧の時間幅を制御部10aが電圧値Vhに応じて決定し、出力端子T1の出力をオンにする。
In accordance with the voltage value Vh output by the
ガス検出部10cは、出力端子T2からの出力信号によってトランジスタQ2をオンにし、負荷抵抗R1と感ガス体20との直列回路に一定電圧を印加した状態で入力端子T3に入力される電圧V1をA/D変換して取り込む。ここで、感ガス体20の電気抵抗がガス濃度に応じて変化すると、負荷抵抗R1と感ガス体20との分圧比が変化して、中心電極22の電圧V1が変化する。例えばメタン等の燃焼ガスの場合ではガス濃度が上昇すると、感ガス体20の電気抵抗が減少するので、分圧比の変化によって中心電極22の電圧V1は低下する。ガス検出部10cは、入力端子T3に入力される電圧V1から感ガス体20の抵抗値Rsを求め、この抵抗値Rsからガス濃度を求めている。
The
電圧安定化回路12はダイオードD1およびコンデンサC1からなり、ダイオードD1を介して電池14がコンデンサC1を一定電圧に充電する。この電圧安定化回路12が信号処理回路10などに一定電圧を供給する。
The
報知回路11は、例えばブザー音や音声メッセージなどの報知音(警報音)を出力するスピーカからなり、信号処理回路10からの出力信号に応じて所定の報知音を出力する。
The
図2に示すように、感ガス体20の内部にはヒータ用抵抗21と中心電極22とが埋設される。中心電極22は、コイル状に形成されたヒータ用抵抗21の中心を貫通するように配置されている。
As shown in FIG. 2, a
この感ガス体20は図2及び図3に示すようにベース31とケース32とからなるパッケージ30内に収納されている。ベース31は絶縁性の樹脂により円盤状に形成され、3本のリード端子33a,33b,33cがベース31を厚み方向に貫通するように設けられている。ヒータ用抵抗21の両端はそれぞれリード端子33a,33bに溶接され、中心電極22の一端はリード端子33cに溶接されている。ケース32は金属材料により、円筒状の筒部32aと、筒部32aの上端部から内側に張り出すように設けられた上板部32bとを一体に備えている。上板部32bの中央には通気用の貫通孔32cが設けられ、この貫通孔32cには塵や埃の進入を抑制するために例えばステンレス製の金網34が取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the gas
そして、このパッケージ30は、合成樹脂製の外ケース40内に収納されている。外ケース40は、筒部32aの外径よりも内径が若干大きめに形成された円筒状の筒部40aと、筒部40aの上端部から内側に張り出すように設けられた上板部40bとを一体に備えている。上板部40bの中央には通気用の開口40cが設けられ、この開口40cには例えばステンレス製の金網41が取り付けられている。外ケース40の内部には、貫通孔32cを内側に向けた状態でパッケージ30が収納されており、貫通孔32cと開口40cとの間のガス流路にはフィルタ42が配置されている。このフィルタ42は例えば活性炭、シリカゲル等で形成され、また活性炭とシリカゲルとを組み合わせた材料で形成されても良い。フィルタ42が設けられていると、開口40cから外ケース40内に流入したガスに含まれる雑ガス(例えばNOx、アルコールのような有機溶剤の蒸気等)や被毒ガス(例えばシリコン蒸気等)がフィルタ42に除去される。これにより、パッケージ30内に流入する雑ガスや被毒ガスが低減されるから、雑ガスによる誤検出が抑制され、また感ガス体20が被毒ガスによって被毒されにくくなる。
The
ところで、上述の感ガス体20は適宜の手法で作製される。例えば感ガス体20に含まれる酸化物半導体がSnO2である場合、適宜の手法で調製されたSnO2の粉末が用いられる。例えばSnCl4の水溶液をNH4で加水分解してスズ酸ゾルを調製する。このスズ酸ゾルを風乾した後、例えば550〜700℃の空気雰囲気中で0.5〜3時間焼成する。この焼成により得られたSnO2の塊状物が粉砕されると、SnO2の粉末が得られる。粉末状のSnO2にパラジウム(Pd)を担持させるためには、SnO2の粉末にPdの王水溶液を含浸させ、例えば500℃の空気雰囲気中で1時間焼成する。Pdの担持量は例えばSnO2に対して1.7質量%とすることができる。またPdに加えて、タングステン(W)をSnO2に対して5質量%担持させても良い。またPd及びWに加えて、SnO2に白金(Pt)、ロジウム(Rh)、セリウム(Ce)、モリブデン(Mo)の内の1つ又は複数を、SnO2に対して0.5質量%程度担持させても良い。骨材が使用される場合は、SnO2の粉末とアルミナ(α−アルミナ)等の骨材の粉末とを混合する。この混合物に、ポリエチレングリコール、グリセリン、テルピネオール等の有機溶剤が加えられると、ペースト状の混合物が調製される。このペースト状の混合物が、リード端子33a〜33cに支持されたヒータ用抵抗21及び中心電極22の周囲に塗布され、例えば500℃の空気雰囲気中で1時間焼成されると、感ガス体20が形成される。
By the way, the above-mentioned gas
尚、感ガス体20は平板状、球状(楕円球状を含む)等の適宜の形状に形成でき、また感ガス体20の寸法も適宜設計される。本実施形態では、図2に示すように感ガス体20は長手方向の径が略0.5mm、短手方向の径が略0.3mmの楕円球状に形成されている。感ガス体20が球状に形成されると、感ガス体20が平板状や円筒状に形成される場合と比べて感ガス体20の小型化が可能であり、その結果、感ガス体20の熱容量を低減することができる。また本実施形態では、球状の感ガス体20にヒータ用抵抗21と中心電極22とを埋設し、ヒータ用抵抗21により感ガス体20を直接加熱するガスセンサを例に説明したが、上記の構造のガスセンサに限定されるものではなく、アルミナなどの絶縁基板上に感ガス体を配置し、絶縁基板の裏面に配置したヒータで感ガス体を間接加熱するガスセンサでもよい。
The gas
本実施形態のガス検出装置は、以上のような構成を有しており、その動作について以下に説明する。 The gas detection device of this embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below.
電池14が回路に接続され、電圧安定化回路12から信号処理回路10に電圧が供給されると、信号処理回路10は初期化動作を行った後、燃焼ガスの検出を開始する。
When the
制御部10aは、初期動作時はヒータ用抵抗21に印加するパルス電圧の時間幅Tを初期値とし、オン期間が時間幅Tとなるようなデューティ信号を出力端子T1から出力することでスイッチング素子Q1をオンにして、ヒータ用抵抗21に電池電圧を印加する。
ヒータ駆動部13によってヒータ用抵抗21に電池電圧が印加されている間に、電圧測定部10bは入力端子T4から電圧V2を取り込み、A/D変換して得た電圧値Vhを制御部10aに出力する。図4に電圧V2の取り込みタイミングおよび電圧値Vhを示す。
While the battery voltage is being applied to the
図4(a)はヒータ駆動部13の動作タイミングである。
FIG. 4A shows the operation timing of the
図4(b)はヒータ駆動部13によって印加される電圧V2の推移を表したものであり、エネルギー消費に伴う内部抵抗の増加によって電池電圧が漸減し、それに応じて電圧V2は漸減している。
FIG. 4B shows the transition of the voltage V2 applied by the
電圧測定部10bは図4(c)のように所定の測定間隔dtが経過する毎に電池電圧V2を複数回取り込む。電圧測定部10bによって取り込まれたそれらの電圧値Vhはそれぞれ電圧値vi(i=1,2,…,n−1,n)として制御部10aに出力され、電圧値viとヒータ用抵抗21の抵抗値から求めた電力を時間積分することで制御部10aはヒータ用抵抗21に供給される電力量を推定する。
As shown in FIG. 4C, the
制御部10aは、電圧測定部10bから出力される電圧値Vhを基に、実際にヒータ用抵抗21に供給される電力量を求めると、ヒータ用抵抗21に所定の電力量を供給するために必要な印加時間Trを決定し、この印加時間Trを次回印加するパルス電圧の時間幅Tとする。
When the
以上のように、制御部10aはヒータ用抵抗21にパルス電圧を印加する毎に電圧V2を測定した結果から次回印加するパルス電圧の時間幅Tを決定しており、ヒータ用抵抗21に所定の電力量が供給され、感ガス体20が所定の温度に加熱される。
As described above, the
ここで、測定間隔dtが短いほど電池電圧V2の取り込み回数が増えるため、制御部10aは電池電圧の変動およびヒータ用抵抗21に供給される電力量をより正確に推定できる。なお、電圧測定部10bは所定の測定間隔dtが経過する毎に電圧V2を測定しているが、電圧測定部10bをアナログ回路で構成して電圧V2を常時測定してもよい。
Here, as the measurement interval dt is shorter, the number of times of taking in the battery voltage V2 increases, so that the
上述のようにしてヒータ用抵抗21に所定の電力量が供給されて感ガス体20が所定の温度に加熱されると、ガス検出部10cは感ガス体20の抵抗値Rsを基にガス濃度を測定する。このガス検出部10cの動作を図5のタイムチャートにしたがって説明する。図5(a)は感ガス体20の抵抗値Rsを、図5(b)は報知出力をそれぞれ示す。感ガス体20の加熱後、制御部10aはスイッチング素子Q1をオフにし、ガス検出部10cはトランジスタQ2をオンさせた状態で電圧V1を取り込み、その電圧V1から抵抗値Rsを求める。ガス濃度が上昇するにつれて感ガス体20の抵抗値Rsが低下し、時刻t1において抵抗値Rsが警報判定レベルLV1を下回ると、ガス検出部10cはガス濃度が警報レベルを超えたと判断し、報知回路11に報知動作を行わせる。その後、ガス濃度が低下し、時刻t2において抵抗値Rsが警報判定レベルLV1を上回ると、信号処理回路10はガス濃度が警報レベルを下回ったと判断し、報知回路11に報知動作を停止させる。
As described above, when a predetermined amount of electric power is supplied to the
ところで、上記の説明では電圧測定部10bが電池電圧を継続的に測定しているが、図4(d)に示すように電圧測定部10bはパルス電圧印加開始時およびパルス電圧印加終了時の電圧V2をそれぞれ電圧値vs、電圧値veとして取り込むようにしてもよい。この場合、電圧測定部10bから制御部10aに入力された電圧vs,veを基に、制御部10aは電圧値vsから電圧値veまで一定の割合で電圧降下が起こっていると推定する。ヒータ用抵抗21に印加されるパルス電圧の時間幅Tにおける平均的な電圧値が(vs+ve)/2であると制御部10aは推定し、この電圧値とヒータ用抵抗21の抵抗値からヒータ用抵抗21に供給される電力量を求める。パルス電圧の印加開始時及び印加終了時の2回だけの電圧測定でよいので、3回以上の複数回の電圧測定を行う場合に比べて制御部10aの処理を簡略化できる。
In the above description, the
また、図4(e)に示すように、パルス電圧の印加開始時から前回印加時に決定した時間幅Tの半分が経過した時点の電圧V2を電圧測定部10bは電圧値vmとして取り込み、制御部10aに出力してもよい。この場合、制御部10aはパルス電圧の印加開始時から一定の割合で電圧降下が起こっていると推定する。パルス電圧の印加開始時から時間幅Tの半分が経過したときの電圧値vmが印加期間中の平均電圧になると制御部10aは推定し、この電圧値vmとヒータ用抵抗21の抵抗値を基にヒータ用抵抗21に供給される電力量を求める。このように、1回だけの電圧値の測定でヒータ用抵抗21に印加される電力量を推定できるので、複数回電圧測定を行う場合に比べて制御部10aの処理を簡略化できる。
前記ヒータ駆動部は、電池を電源として前記ヒータ用抵抗にパルス電圧を供給し、前記電圧測定部は、前記ヒータ用抵抗に印加中のパルス電圧の電圧値を継続的に測定することを特徴とする。尚、継続的に測定するとは、前記ヒータ駆動部がパルス電圧を印加している間に前記電圧測定部がパルス電圧の電圧値を常時測定することや一定の時間間隔で測定することを意味する。
ヒータ用抵抗へ印加中の電池電圧を電圧測定部が継続的に測定し、測定された電圧値を基に次回パルス電圧をヒータ用抵抗に印加する時間幅を制御部がより正確に推定してヒータ駆動部を動作させることで、感ガス体を所定の温度に加熱するために必要な電力量を電池電源がヒータ用抵抗に確実に供給する。
前記ヒータ駆動部は、電池を電源として前記ヒータ用抵抗にパルス電圧を供給し、前記電圧測定部は、前記ヒータ用抵抗へ印加中のパルス電圧の電圧値を、パルス電圧の印加開始時及び印加終了時に測定することを特徴とする。
パルス電圧の印加開始時及び印加終了時の電池電圧を電圧測定部が測定し、測定された2点の電圧値を基に制御部がパルス電圧の時間幅を決定する。多点の電圧値から時間幅を求める場合に比べて測定値の処理を簡略化でき、測定部の駆動に必要な消費電力が抑えられる。
Further, as shown in FIG. 4E, the
The heater driving unit supplies a pulse voltage to the heater resistor using a battery as a power source, and the voltage measuring unit continuously measures the voltage value of the pulse voltage being applied to the heater resistor. To do. The continuous measurement means that the voltage measuring unit constantly measures the voltage value of the pulse voltage or measures at a constant time interval while the heater driving unit is applying the pulse voltage. .
The voltage measurement unit continuously measures the battery voltage being applied to the heater resistance, and the control unit estimates the time width for applying the next pulse voltage to the heater resistance more accurately based on the measured voltage value. By operating the heater driving unit, the battery power supply reliably supplies the amount of power necessary for heating the gas sensitive body to a predetermined temperature to the heater resistor.
The heater driving unit supplies a pulse voltage to the heater resistor by using a battery as a power source, and the voltage measuring unit determines the voltage value of the pulse voltage being applied to the heater resistor at the start and application of the pulse voltage. Measured at the end.
The voltage measurement unit measures the battery voltage at the start and end of application of the pulse voltage, and the control unit determines the time width of the pulse voltage based on the measured voltage values at two points. Compared with the case where the time width is obtained from the multipoint voltage values, the processing of the measurement values can be simplified, and the power consumption required for driving the measurement unit can be suppressed.
10 信号処理回路(制御部、電圧測定部、ガス検出部)
12 電圧安定化回路
13 ヒータ駆動部
14 電池
20 感ガス体
21 ヒータ用抵抗
22 中心電極
Q1 スイッチング素子(ヒータ駆動部)
Q2 トランジスタ
R1 負荷抵抗
10 Signal processing circuit (control unit, voltage measurement unit, gas detection unit)
DESCRIPTION OF
Q2 Transistor R1 Load resistance
Claims (1)
前記感ガス体の抵抗値からガスを検出するためのガス検出部と、
前記感ガス体を加熱するヒータ用抵抗と、
電池を電源として前記ヒータ用抵抗にパルス電圧を供給するヒータ駆動部と、
前記ヒータ用抵抗に印加されるパルス電圧を測定する電圧測定部と、
前記ヒータ用抵抗にパルス電圧が印加されている間に前記電圧測定部によって測定された電圧値に基づいて前記ヒータ用抵抗に供給する電力量が所定の電力量となるように前記ヒータ駆動部が前記ヒータ用抵抗に次回印加するパルス電圧の時間幅を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータ用抵抗にパルス電圧が次回印加されている間に前記ヒータ用抵抗に供給する電力量が前記所定の電力量となるように、前記ヒータ駆動部が前記ヒータ用抵抗に次回印加するパルス電圧の時間幅を決定するように構成され、
前記電圧測定部は、前記ヒータ用抵抗へ印加中のパルス電圧の電圧値を、印加時間の半分が経過した時点で測定することを特徴とするガス検出装置。 A gas sensitive body whose resistance value changes according to the gas concentration;
A gas detector for detecting gas from the resistance value of the gas sensitive body;
A heater resistance for heating the gas sensitive body;
A heater driving unit that supplies a pulse voltage to the heater resistor using a battery as a power source ;
A voltage measuring unit for measuring a pulse voltage applied to the heater resistor;
The heater driving unit is configured so that the amount of power supplied to the heater resistor is a predetermined amount of electric power based on the voltage value measured by the voltage measuring unit while a pulse voltage is applied to the heater resistor. A control unit for controlling a time width of a pulse voltage to be applied to the heater resistor next time;
With
The controller is configured so that the heater driving unit sets the heater resistor to the heater resistor so that the amount of power supplied to the heater resistor is equal to the predetermined power amount while a pulse voltage is next applied to the heater resistor. It is configured to determine the time width of the pulse voltage to be applied next time ,
The gas measuring device , wherein the voltage measuring unit measures a voltage value of a pulse voltage being applied to the heater resistor when half of the application time has elapsed .
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