JP7179478B2 - 気体センサ及び気体検出方法 - Google Patents
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Description
Claims (17)
- 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体を含み、
前記複数の振動体は、第1振動体と第2振動体とを含み、
前記第1振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が第1の値である場合における前記共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上であり、
前記第2振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が前記第1の値より大きい第2の値である場合における前記共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上である、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
前記第1振動体は第1音源であり、前記第2振動体は、前記第1音源より高い周波数において振幅のピークが存在する周波数特性を有する第2音源である、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
前記第1振動体は第1圧電素子であり、前記第2振動体は、前記第1圧電素子より高い周波数において振幅のピークが存在する周波数特性を有する第2圧電素子である、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記検出部は、ロックインアンプを含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記交流電圧を参照信号として前記ロックインアンプに送信し、
前記ロックインアンプは、
前記変換器が変換した電気信号と、前記参照信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記検出部は、
前記変換器が変換した電気信号を増幅し、
前記増幅した電気信号を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記検出部から受信した信号を用いて、前記複数の振動体の振動を制御する、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記共鳴器の周波数特性における振幅が第3の値である第1周波数において印加する第1電圧より、前記共鳴器の周波数特性における振幅が前記第3の値より大きい第4の値である第2周波数において印加する第2電圧の方が小さい、気体センサ。 - 請求項1に記載の気体センサであって、
第1共鳴器、第2共鳴器、第1変換器、及び第2変換器を含み、
前記第1共鳴器及び前記第2共鳴器それぞれは、前記複数の振動体を含み、
前記第1共鳴器及び前記第1変換器は、前記特定の気体の検出対象の空間に設置され、
前記第2共鳴器及び前記第2変換器は、前記検出対象の空間と同一温度の所定条件下の空間に設置され、
前記検出部は、前記第1共鳴器が出力した音波を前記第1変換器が変換した第1電気信号と、前記第2共鳴器が出力した音波を前記第2変換器が変換した第2電気信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体を含む、気体センサであって、
第1共鳴器と第2共鳴器とを含み、
前記複数の振動体は、第1振動体と第2振動体とを含み、
前記第1共鳴器は、前記第1振動体を含み、
前記第2共鳴器は、前記第2振動体を含み、
同一条件下において、前記第1共鳴器の共鳴周波数は、前記第2共鳴器の共鳴周波数より低く、
前記第1振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が第1の値である場合における前記第1共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上であり、
前記第2振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が前記第1の値より小さい第2の値である場合における前記第2共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上である、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、レーザー光を吸収する材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対してレーザー光を照射することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記検出部は、ロックインアンプを含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記交流電圧を参照信号として前記ロックインアンプに送信し、
前記ロックインアンプは、
前記変換器が変換した電気信号と、前記参照信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、導電性材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対して電圧を印加することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記検出部は、ロックインアンプを含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記交流電圧を参照信号として前記ロックインアンプに送信し、
前記ロックインアンプは、
前記変換器が変換した電気信号と、前記参照信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、レーザー光を吸収する材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対してレーザー光を照射することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記検出部は、
前記変換器が変換した電気信号を増幅し、
前記増幅した電気信号を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記検出部から受信した信号を用いて、前記複数の振動体の振動を制御する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、導電性材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対して電圧を印加することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記検出部は、
前記変換器が変換した電気信号を増幅し、
前記増幅した電気信号を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記検出部から受信した信号を用いて、前記複数の振動体の振動を制御する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、レーザー光を吸収する材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対してレーザー光を照射することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記共鳴器の周波数特性における振幅が第1の値である第1周波数において印加する第1電圧より、前記共鳴器の周波数特性における振幅が前記第1の値より大きい第2の値である第2周波数において印加する第2電圧の方が小さい、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、導電性材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対して電圧を印加することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
前記共鳴器は、前記複数の振動体を含み、
前記制御部は、
前記複数の振動体に対して、周波数を掃引して交流電圧を印加し、
前記共鳴器の周波数特性における振幅が第1の値である第1周波数において印加する第1電圧より、前記共鳴器の周波数特性における振幅が前記第1の値より大きい第2の値である第2周波数において印加する第2電圧の方が小さい、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、レーザー光を吸収する材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対してレーザー光を照射することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
第1共鳴器、第2共鳴器、第1変換器、及び第2変換器を含み、
前記第1共鳴器及び前記第2共鳴器それぞれは、前記複数の振動体を含み、
前記第1共鳴器及び前記第1変換器は、前記特定の気体の検出対象の空間に設置され、
前記第2共鳴器及び前記第2変換器は、前記検出対象の空間と同一温度の所定条件下の空間に設置され、
前記検出部は、前記第1共鳴器が出力した音波を前記第1変換器が変換した第1電気信号と、前記第2共鳴器が出力した音波を前記第2変換器が変換した第2電気信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 共鳴器と、
前記共鳴器から出力された音波を電気信号に変換する変換器と、
前記変換器が変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する検出部と、を備え、
前記共鳴器は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する複数の振動体と、
自身が加熱されることで前記共鳴器の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力する被加熱材料と、の少なくとも一方を含み、
前記共鳴器内の気体の振動を制御する制御部を含み、
前記共鳴器は前記被加熱材料を含み、
前記被加熱材料は、導電性材料を含み、
前記制御部は、前記被加熱材料に対して電圧を印加することで前記被加熱材料を加熱する、気体センサであって、
第1共鳴器、第2共鳴器、第1変換器、及び第2変換器を含み、
前記第1共鳴器及び前記第2共鳴器それぞれは、前記複数の振動体を含み、
前記第1共鳴器及び前記第1変換器は、前記特定の気体の検出対象の空間に設置され、
前記第2共鳴器及び前記第2変換器は、前記検出対象の空間と同一温度の所定条件下の空間に設置され、
前記検出部は、前記第1共鳴器が出力した音波を前記第1変換器が変換した第1電気信号と、前記第2共鳴器が出力した音波を前記第2変換器が変換した第2電気信号と、に基づいて、前記特定の気体を検出する、気体センサ。 - 複数の振動体が設けられた共鳴器から出力された音波を電気信号に変換し、
前記変換した電気信号に基づいて、特定の気体を検出する、気体検出方法であって、
前記複数の振動体は、
振動時の周波数特性がそれぞれ異なり、前記共鳴器内の気体を振動させて前記共鳴器から共鳴による音波を出力し、
第1振動体と第2振動体とを含み、
前記第1振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が第1の値である場合における前記共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上であり、
前記第2振動体の周波数特性において、前記特定の気体の濃度が前記第1の値より大きい第2の値である場合における前記共鳴器の共鳴周波数における振幅が所定値以上である、気体検出方法。
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