JP6631049B2 - ガス検出装置 - Google Patents
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Description
図13のグラフでは、薄膜サーミスタ膜62の温度が155℃で加熱された時の水素ガスに対する第1の感温抵抗素子52の検出感度は、2.9uV/ppmであるが、薄膜サーミスタ膜62が加熱される温度が上昇するにつれて、第1の感温抵抗素子52の水素ガスの検出感度も上がっており、薄膜サーミスタ膜62の温度が180℃の時には、第1の感温抵抗素子52の水素ガスの検出感度は、3.0uV/ppmに変化している。
示せず)内のデータエリアに保存してある出力電圧Vd2と水素ガス濃度との関係を表わ
すパラメータ(aa、ba、ca)とを、数式2の近似式に代入し、水素ガス濃度Vou
t´を算出する。
ds1を用いて演算した水素ガス濃度が算出される。
フォロワ24を経由してA/D変換器26に入力された値を出力電圧Vc2として、MP
U28に読み込む。MPU28のメモリ(図示せず)内のデータエリアに保存してある第
2の感温抵抗素子3の温度特性を表わすパラメータ(B、Rref@25)と、MPU28に読
み込んだ出力電圧Vc2を、サーミスタの温度特性を求める数式3に代入して環境温度T
cを算出する。
せず)内のデータエリアに保存してある環境温度と水素ガスに対する第1の感温抵抗素
子2の素子感度との関係を表わすパラメータ(ab、bb)とを、数式4の近似式に代入
現在の環境温度Tcに於ける水素ガスに対する素子感度Vds2を算出する。
基準素子感度Vds1との値を数式5に代入し、比率Sratを算出する。この演算結果
より、基準値の素子感度VdS1を使って算出したガス濃度値Vout´を真の値にする
ための補正値を求めている。
素子感度による水素ガス濃度検出値に補正された値が算出される。
2 第1の感温抵抗素子
3 第2の感温抵抗素子
4 発熱体
5 リッド
6 通気孔
7 基板
8 セラミックパッケージ
9 絶縁膜
10 発熱体保護膜
11 薄膜サーミスタ電極
12 薄膜サーミスタ膜
13 薄膜サーミスタ保護膜
14 キャビティ
15 電極パッド
16 ボンディングワイヤ
17 セラミックパッケージ電極
21 ガス検出装置
22、23 基準抵抗
24 ボルテージフォロワ
25 増幅器
26 A/D変換器
27 D/A変換器
28 MPU
Claims (3)
- 空間の熱伝導の違いによる温度変化を基に測定対象ガスの濃度を検出するガスセンサと、
前記ガスセンサの発熱体にヒータ電圧を印加するD/A変換器と、
前記ガスセンサからの出力電圧をデジタル値に変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器からの信号を取り込んで演算処理を行うMPUと、を有するガス検出装置であって、
前記MPUは、前記ヒータ電圧を設定するヒータ電圧設定手段と、
前記A/D変換器から取り込んだ信号を、数式(2)の近似式によりガス濃度値を算出する手段と、
Vout’ :水素ガス濃度の算出値(ppm)
a a 、b a 、c a :水素ガス濃度と出力電圧Vd2との関係を表すパラメータ
X :出力電圧Vd2(V)
前記A/D変換器から取り込んだ信号を、数式(3)により環境温度の算出を行う手段と、
Vc2 :第2の感温抵抗素子3の抵抗変化を電圧値に変換した値(V)
R2 :第2の感温抵抗素子3とブリッジを組む固定抵抗値(Ω)
Vcc :ガス検出装置21の電源電圧(V)
Tc :算出した環境温度(℃)
B :感温抵抗素子の温度に対する感度
Rref@25:環境温度が25℃の時の第2の感温抵抗素子3の抵抗値(Ω)
前記数式(3)で算出した環境温度値を、数式(4)により現在の環境温度に於ける、検出対象ガスに対するセンサの感度を算出する手段と、
a b 、b b :環境温度と水素ガスに対する第1の感温抵抗素子2の素子感度との関
係を表すパラメータ
x :環境温度Tc(℃)
前記数式(4)で算出したセンサの感度を、数式(5)によりガス濃度の補正値を算出する手段と、
Vds1:基準値の素子感度(予めメモリに保存してある)(μV/ppm)
前記数式(5)で算出したガス濃度の補正値と、前記ガス濃度値とを乗算することにより、現在の環境温度に於けるガス濃度値を算出する手段と、を有することを特徴とするガス検出装置。 - 前記ガスセンサは、測定対象ガスの濃度に応じた温度を検出する第1の感温抵抗素子と、
雰囲気温度を検出する第2の感温抵抗素子と、前記第1の感温抵抗素子を加熱するための発熱体と、前記第1及び第2の感温抵抗素子とブリッジ回路を構成するための固定抵抗とで構成されており、前記第1の感温抵抗素子を加熱するための前記ヒータ電圧は、一定の振幅を有する電圧であることを特徴とする請求項1に記載のガス検出装置。 - 空間の熱伝導の違いによる温度変化を基に測定対象ガスの濃度を検出するガスセンサと、
前記ガスセンサの発熱体にヒータ電圧を印加するD/A変換器と、
前記ガスセンサからの出力電圧をデジタル値に変換するA/D変換器と、
演算処理を行うMPUと、を有するガス検出装置であって、
前記MPUは、前記ヒータ電圧を設定するヒータ電圧設定手段と、
前記A/D変換器からの値を、温度補正された前記ガスセンサの有する検出感度を用いて演算を行うことにより、雰囲気中に含まれる検出対象のガス濃度を算出する演算手段と、を有し、
前記ガスセンサは、測定対象ガスの濃度に応じた温度を検出する第1の感温抵抗素子と、
雰囲気温度を検出する第2の感温抵抗素子と、前記第1の感温抵抗素子を加熱するための発熱体と、前記第1及び第2の感温抵抗素子とブリッジ回路を構成するための固定抵抗とで構成されており、前記第1の感温抵抗素子を加熱するための前記ヒータ電圧は、一定の振幅を有する電圧であることを特徴とするガス検出装置。
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