JPH01265149A - Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas - Google Patents

Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas

Info

Publication number
JPH01265149A
JPH01265149A JP9378288A JP9378288A JPH01265149A JP H01265149 A JPH01265149 A JP H01265149A JP 9378288 A JP9378288 A JP 9378288A JP 9378288 A JP9378288 A JP 9378288A JP H01265149 A JPH01265149 A JP H01265149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
combustible gas
sensor
heating resistor
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9378288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanehisa Kitsukawa
橘川 兼久
Shigeru Miyata
繁 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP9378288A priority Critical patent/JPH01265149A/en
Publication of JPH01265149A publication Critical patent/JPH01265149A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the use of the sensor for detecting the concn. of a high- concn. combustible gas by printing a heating resistor on a substrate formed of ceramics and allowing the heating resistor to function as a catalyst and a resistor for detecting calorific value. CONSTITUTION:The sensor element 1 is constituted by printing the resistor 3 essentially consisting of platinum, rhodium or palladium, etc., by a paste printing method on a base plate 2 which is made of thin sheet-like ceramics formed by calcination of alumina or silica-alumina at about 1,500 deg.C. This element is energized as a heater in order to detect the concn. of the combustible gas and the combustible gas is burned by the catalytic effect of the platinum, rhodium or palladium printed as the resistor 3 on the base plate 2. The resistance value of the resistor 3 is then detected and the temp. thereof is controlled constant. The sensor element 4 has exactly the same constitution as the constitution of the sensor element 1 except that the catalytic function of the resistor 6 is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、気体中に含まれる可燃性ガスの濃度を検出す
るためのセンサおよび可燃性ガスの濃度検出装置に関し
、特に可燃性ガスが高濃度となる自動車のキャニスタ内
における濃度検出において有効である。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sensor and a combustible gas concentration detection device for detecting the concentration of combustible gas contained in gas, and particularly relates to a sensor for detecting the concentration of flammable gas contained in gas, and particularly to This is effective in detecting the concentration in the canister of an automobile.

[従来の技術] 従来、可燃性ガスの濃度検出には、第8図に示すように
、略コイル形状にした白金線60をセラミツクロ1で覆
い、セラミック61に白金触媒62を担持さぜたセンサ
63や、特開昭56−89049号公報に紹介された発
明のように、セラミック基板面に抵抗線を印刷し、その
抵抗線の一部に酸化触媒を担持させたセンサが使用され
ている。
[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG. 8, a sensor for detecting the concentration of combustible gas has been used, in which a platinum wire 60 in a substantially coil shape is covered with ceramic black 1, and a platinum catalyst 62 is supported on the ceramic 61. 63 and the invention introduced in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-89049, a sensor is used in which a resistance wire is printed on the surface of a ceramic substrate and an oxidation catalyst is supported on a part of the resistance wire.

また、測定回路としては、前者の場合には第9図に示す
ように、白金線60をブリッジ回路64のF−0間に発
熱抵抗体として設け、白金線60を通電したとき発生す
る熱により、可燃性ガスを白金触媒62の触媒作用によ
り燃焼させる。このとき燃焼熱により白金線60の抵抗
値が変化するため、それに伴って変化するF点とH点と
の電位差を濃度検出用の出力信号とする。一方、後者の
センサを用いる場合では、セラミック基板面に印刷され
る抵抗線は発熱用抵抗であるため、燃焼量を検出するた
めに検出用の抵抗体が別に設けられる回路により濃度が
検出される。なお、第9図において、65.66は固定
抵抗、67は外気温や空気流による白金線60の抵抗値
変化を補償するための温度依存型の抵抗体で、例えば触
媒機能の防IF処理を施した白金抵抗線である。
In the former case, as shown in FIG. 9, as a measurement circuit, a platinum wire 60 is provided as a heating resistor between F-0 of the bridge circuit 64, and the heat generated when the platinum wire 60 is energized , the combustible gas is combusted by the catalytic action of the platinum catalyst 62. At this time, the resistance value of the platinum wire 60 changes due to combustion heat, so the potential difference between point F and point H, which changes accordingly, is used as an output signal for concentration detection. On the other hand, when using the latter sensor, the resistance wire printed on the ceramic substrate surface is a heat-generating resistor, so the concentration is detected by a circuit equipped with a separate detection resistor to detect the amount of combustion. . In Fig. 9, 65 and 66 are fixed resistors, and 67 is a temperature-dependent resistor for compensating for changes in the resistance value of the platinum wire 60 due to outside temperature and air flow. This is platinum resistance wire.

[発明が解決しようとする課題] ゛  しかじ、自動東のキャニスタ内のような高濃度の
可燃性ガス中では、燃焼量が多くなりやすく燃焼温度が
高くなるため、−旦可燃性ガスの燃焼が始まると、燃焼
熱によって触媒機能が向上し燃焼が促進され、白金線等
の通電状態とは関係なく燃焼温度が急激に1・昇したり
、いわゆる熱暴走が起こりやすい、その結果、出力信号
にドリフトを生じて正しい測定値が得られなくなったり
、白金線の過熱によって白金線自体が溶融してしまい、
使用できなくなったりする。また、第9図の回路では、
燃焼に伴って触媒の温度が変化したときの触媒機能の変
化に対する浦正がされない。
[Problem to be solved by the invention] ゛ However, in a highly concentrated flammable gas such as in the canister of an automatic transmission, the amount of combustion tends to increase and the combustion temperature becomes high. When combustion begins, the catalytic function improves due to the heat of combustion and combustion is promoted, and the combustion temperature rapidly rises by 1, regardless of the current status of the platinum wire, etc., and so-called thermal runaway tends to occur.As a result, the output signal The platinum wire may drift, making it impossible to obtain accurate measurements, or the platinum wire itself may melt due to overheating.
It may become unusable. Also, in the circuit of Fig. 9,
Uramasa does not take into account changes in catalyst function when the temperature of the catalyst changes with combustion.

本発明は、高濃度の可燃性ガスの濃度検出に使用できる
可燃性ガスの濃度検出用センサを提供することを目的と
し、また気温が変化し°ζも温度変化にfl’って触媒
機能が変化することがなく、精度の良い濃度検出ができ
る可燃性ガスの濃度検出装置を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to provide a sensor for detecting the concentration of combustible gas that can be used to detect the concentration of combustible gas at a high concentration. It is an object of the present invention to provide a combustible gas concentration detection device that does not change and can accurately detect the concentration.

[課題を解決するための手段] 本発明は、発熱抵抗体を通電加熱し、触媒の作用によっ
゛C可燃性ガスを燃焼させるとともに、該燃焼による発
熱量を検出して前記可燃性ガスの気体中の濃度を検出す
る可燃性ガスの濃度検出装置のセンサにおいて、詠セシ
サは、セラミックにより成型された基板と、該基板に印
刷された発熱抵抗体とからなり、該発熱抵抗体は触媒機
能を有するとともに前記発熱量を検出する検出用抵抗体
としても使用されることを技術的手段とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention heats a heating resistor by applying electricity to burn the combustible gas by the action of a catalyst, and detects the amount of heat generated by the combustion to burn the combustible gas. In a sensor for a combustible gas concentration detection device that detects the concentration in a gas, the sensor consists of a substrate molded from ceramic and a heating resistor printed on the substrate, and the heating resistor has a catalytic function. The technical means is that the resistor has the following properties and is also used as a detection resistor for detecting the amount of heat generated.

また、発熱抵抗体を通電加熱し、触媒の作用によって可
燃性ガスを燃焼させるとともに、該燃焼による発熱量を
検出して前記可燃性ガスの気体中の濃度を検出する可燃
性ガスの濃度検出装置において、前記気体中には触媒機
能を有する第1の発熱抵抗体と、触媒機能を有しない第
2の発熱抵抗体とが配され、前記第1の発熱抵抗体およ
び前記第2の発熱抵抗体はそれぞれの抵抗値に基づいて
一定温度に制御されるとともに、前記可燃性ガスの濃度
は、前記第1の発熱抵抗体の消費電力および前記第2の
発熱抵抗体の消費電力に基づいて検出されることを技術
的手段とする。
Also, a flammable gas concentration detection device that heats a heating resistor with electricity, burns the flammable gas by the action of a catalyst, and detects the amount of heat generated by the combustion to detect the concentration of the flammable gas in the gas. A first heating resistor having a catalytic function and a second heating resistor not having a catalytic function are disposed in the gas, and the first heating resistor and the second heating resistor are controlled to a constant temperature based on their respective resistance values, and the concentration of the flammable gas is detected based on the power consumption of the first heating resistor and the power consumption of the second heating resistor. technical means to do so.

[作用および発明の効果] 第1の発明では、触媒機能を有する発熱抵抗体がセラミ
ック基板に印刷されている。従って、燃焼時に発生する
熱をセラミック基板に放散させることができるため、燃
焼に伴う発熱抵抗体の温度1昇を抑制することができる
。また、可燃性ガスの燃焼温度を、触媒である発熱抵抗
体によって直接検出することができる。このため、検出
された燃焼温度に基づいて、発熱抵抗体の電流値を速や
かに制御することができ、燃焼温度を容易に制御するこ
とができるため、さらに温度」−界を抑えることができ
る。従って、高濃度の可燃性ガスの検出に使用してもセ
ンサは過熱しないため、高’IA 1.fの可燃性ガス
の濃度検出用にも使用できる。
[Operation and Effects of the Invention] In the first invention, a heating resistor having a catalytic function is printed on a ceramic substrate. Therefore, since the heat generated during combustion can be dissipated to the ceramic substrate, it is possible to suppress an increase in the temperature of the heat generating resistor due to combustion. Furthermore, the combustion temperature of the combustible gas can be directly detected by the heating resistor, which is a catalyst. Therefore, the current value of the heating resistor can be quickly controlled based on the detected combustion temperature, and the combustion temperature can be easily controlled, so that the temperature field can be further suppressed. Therefore, the sensor does not overheat even when used to detect high concentrations of combustible gases, resulting in high IA1. It can also be used to detect the concentration of combustible gas.

第2の発明では、触媒作用を伴う第1の発熱抵抗体の発
熱温度はその抵抗値に基づいて一定温度に制御され、可
燃性ガスの温度変化と気体の流速あるいは温度変化に応
じて消費電力が変化する。
In the second invention, the heat generation temperature of the first heat generating resistor with catalytic action is controlled to a constant temperature based on its resistance value, and the power consumption is controlled according to the temperature change of the combustible gas and the gas flow rate or temperature change. changes.

一方、触媒機能を有しない第2の発熱抵抗体の発熱温度
もその抵抗値に基づいて一定温度に制御されるが、消費
電力は気体の流速と温度の変化に応じてのみ変化し、可
燃性ガスの濃度変化に応じては変化しない。このとき、
触媒機能を有する第1の発熱抵抗体は一定温度に制御さ
れているため、触媒作用が温度によっ゛C変化すること
はない。従って、第1の発熱抵抗体の消費′1電力と第
2の発熱抵抗体の消費電力とから、可燃性ガスの濃度を
求めることができ、このとき流速の変化および気温の変
化に対する浦正をすることができる。従って、精度の良
い濃度検出を行うことができる。
On the other hand, the heat generation temperature of the second heat generating resistor, which does not have a catalytic function, is also controlled to a constant temperature based on its resistance value, but the power consumption changes only according to changes in the gas flow rate and temperature. It does not change in response to changes in gas concentration. At this time,
Since the first heat generating resistor having a catalytic function is controlled to a constant temperature, the catalytic action does not change by temperature. Therefore, the concentration of flammable gas can be determined from the power consumption of the first heating resistor and the power consumption of the second heating resistor. can do. Therefore, highly accurate concentration detection can be performed.

[実施例コ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。[Example code] Next, the present invention will be explained based on examples.

第1図から第3図は、本発明に係る可燃性ガスの濃度検
出装置のセンサの第1実施例を示す。
1 to 3 show a first embodiment of a sensor of a combustible gas concentration detecting device according to the present invention.

第1図に示すセンサ素子1は、アルミナまたはシリカ−
アルミナを約1550°Cで焼成した薄板形状のセラミ
ック製の基板2に、白金、ロジウムまたはパラジウム等
を主成分とする抵抗体3がベースl−印刷法によ・)’
C印刷されたものである。これは、可燃性ガスの濃度検
出のなめにヒータとして通電され、基板2に抵抗体3と
して印刷された白金、ロジウムまたはパラジウムの触媒
作用によって可燃性ガスを燃焼させるとともに、抵抗体
3の抵抗値が検出されてその温度が一定温度に制御され
るものである。
The sensor element 1 shown in FIG. 1 is made of alumina or silica.
A resistor 3 whose main component is platinum, rhodium, palladium, etc. is printed on a ceramic substrate 2 in the form of a thin plate made of alumina fired at about 1550°C.
C is printed. This heater is energized to detect the concentration of combustible gas, and the combustible gas is burned by the catalytic action of platinum, rhodium, or palladium printed as a resistor 3 on the substrate 2, and the resistance value of the resistor 3 is is detected and its temperature is controlled to a constant temperature.

また、センサ素″F4は、センサ素T−1と全く同じ構
成による基板5と低抗体6とからなるもので、抵抗体6
はその触媒機能をなくすために、鉛雰囲気で表面処理さ
れたものである。このセンサ素そ4は、気体の流速ある
いは気温が変化した際の温度補償をするために使用され
るもので、低抗体6は、センサ素子1と同様にヒータと
して通電されるとともに、その抵抗値に基づいて一定温
度に制御される。
Further, the sensor element "F4" is composed of a substrate 5 and a low antibody 6 having exactly the same structure as the sensor element T-1, and a resistor 6.
was surface-treated in a lead atmosphere to eliminate its catalytic function. This sensor element 4 is used to compensate for temperature when the gas flow velocity or temperature changes, and the low antibody 6 is energized as a heater like the sensor element 1, and its resistance value The temperature is controlled at a constant temperature based on

センサ素子1の抵抗体3の両端には、通電用のリード線
7.8がはんだ付けあるいはろう付は等によりそれぞれ
接続され、センサ素子4の抵抗体6の一端には、抵抗体
3の一端に接続されたり一ド線8が、他fd11にはリ
ード線9がそれぞれ接続されている。
Lead wires 7 and 8 for conducting current are connected to both ends of the resistor 3 of the sensor element 1 by soldering, brazing, etc., and one end of the resistor 3 is connected to one end of the resistor 6 of the sensor element 4. A lead wire 8 is connected to one fd11, and a lead wire 9 is connected to the other fd11.

各センサ素子1.4は、第2図に示tとおり、各低抗体
3.6が面するように間隔を置いて配され、取り付は用
部材としCの六角ボルト10等に、樹脂セメン1〜等の
固着剤によって同名され、風の75饗を避けるためや、
燃焼が伝播しないようにするために金網11で覆われて
いる。
As shown in Fig. 2, the sensor elements 1.4 are arranged at intervals so that each low antibody 3.6 faces the sensor elements 1.4, and are mounted using resin cement onto hexagonal bolts 10, etc. The same name is given by the fixing agent such as 1~, and it is used to avoid 75 winds,
It is covered with a wire mesh 11 to prevent combustion from spreading.

また、各センサ素子1.4を、第3図に示すように、各
基板2.5の抵抗体3.6が印刷されていない面どうし
を合わせ°ζ一体的定配し°ζもよい。
Alternatively, each sensor element 1.4 may be integrally arranged by aligning the surfaces of each substrate 2.5 on which the resistor 3.6 is not printed, as shown in FIG.

この場合には、基板を2枚設けないで、1枚の基板の表
裏にそれぞれ抵抗体を印刷してもよい。さらに、基板を
煙う金網11の代わりとして、缶状のプロテクター12
を設け、プロデクター12には通気用の穴12aを設け
るようにしてもよい。
In this case, instead of providing two substrates, resistors may be printed on each of the front and back sides of one substrate. Furthermore, a can-shaped protector 12 is used instead of the wire mesh 11 that protects the board.
The protector 12 may be provided with ventilation holes 12a.

次に本発明のセンサの第2実施例を第4図がら第6図に
示す。
Next, a second embodiment of the sensor of the present invention is shown in FIGS. 4 and 6.

これは、第4図に示すとおり、第1実施例と同様の組成
のセラミック製の基板13の片面に白金ヒータとしての
2つの抵抗体14と抵抗体15をともに連続して印刷し
、抵抗体14には、第5図に示rように、アルミナまた
はムライトからなるコート剤16をコーティングして多
孔質保護層を形成し、他方、抵抗体15には、抵抗体1
5の触媒機能をなくすために、ガラス質を混合したコー
ト剤17をコーティングして気密雪保護層を形成しであ
る。
As shown in FIG. 4, two resistors 14 and 15 as platinum heaters are continuously printed on one side of a ceramic substrate 13 having the same composition as in the first embodiment. 14 is coated with a coating agent 16 made of alumina or mullite to form a porous protective layer, as shown in FIG.
In order to eliminate the catalytic function of No. 5, a coating material 17 mixed with glass is coated to form an airtight snow protection layer.

各コート剤16.17にはいずれも平均粒径約1.6[
、czm]、比表面積約2n(/gのアルミナが用いら
れ、コート剤17のガラス質には、Si  。
Each coating agent 16.17 has an average particle size of about 1.6[
, czm], alumina with a specific surface area of about 2n(/g), and the glassy material of the coating agent 17 is Si.

02 、MgO,CaOのうち少なくとも一種類が8重
量%含まれるものである。
02, MgO, and CaO in an amount of 8% by weight.

このように異なる性質のコート剤16.17がそれぞれ
コーティングされた基板13は、リード線7.8.9が
接続された後に、第6[i′Iに示すとおり、上記実施
例と同様に取り付は用部材としCの六角ボルト10等に
、樹脂セメンl−等の固着剤によっ゛C固着され、プロ
テクター12によ−って保護される。
After the lead wires 7.8.9 are connected, the substrate 13 coated with the coating agents 16, 17 having different properties is removed in the same manner as in the above embodiment, as shown in No. 6 [i'I]. The attachment is fixed to a hexagonal bolt 10 or the like of C using a bonding agent such as resin cement, and is protected by a protector 12.

上記の第1および第2実施例に示される各センサは、例
えば自動車のキャニスタ内に六角ボルト10によって固
定される。
Each sensor shown in the first and second embodiments described above is fixed, for example, in a canister of an automobile by a hexagonal bolt 10.

以上の構成からなる各センサは、第7図にその回路を示
す本発明に係る可燃性ガスの酒度検出装7I20のセン
サとして代用される。
Each sensor having the above configuration is used as a sensor of a combustible gas alcohol level detection device 7I20 according to the present invention whose circuit is shown in FIG.

この濃度検出装置20は、燃焼検出回路30、補償用回
路40、演算回路50からなる。
This concentration detection device 20 includes a combustion detection circuit 30, a compensation circuit 40, and an arithmetic circuit 50.

燃焼検出回路30は、触媒機能を有し発熱体でもある抵
抗体31を抵抗32と直列接続するとともに、抵抗33
と抵抗34とからなる直列回路を並列接続してブリッジ
回Ii!835を栴成し、抵抗体31と抵抗32との接
続点Aと、抵抗33と34との接続点Bのそれぞれ接地
極Cに対する電位を、オペアンプ36およびトランジス
タ37によって同じに制御することにより、抵抗体31
の温度を一定温度に制御する。
The combustion detection circuit 30 includes a resistor 31 which has a catalytic function and is also a heat generating element connected in series with a resistor 32, and a resistor 33.
A series circuit consisting of a resistor 34 and a resistor 34 are connected in parallel to form a bridge circuit Ii! 835 and control the potentials of the connection point A between the resistor 31 and the resistor 32 and the connection point B between the resistors 33 and 34 with respect to the ground electrode C to be the same using the operational amplifier 36 and the transistor 37. Resistor 31
control the temperature to a constant temperature.

この燃焼検出回路30では、抵抗体31への通・電によ
る発熱、およびその触媒作用による燃焼が行われるが、
抵抗体31の抵抗値に応じて通電電流が制御され、燃焼
量が増加すると通電電流が減少するように制御される。
In this combustion detection circuit 30, heat is generated by applying electricity to the resistor 31, and combustion occurs due to its catalytic action.
The energizing current is controlled according to the resistance value of the resistor 31, and the energizing current is controlled to decrease as the combustion amount increases.

さらに抵抗体31は、セラミック基板の上に設けられて
いるので、燃焼時に発生する熱がセラミック基板に放散
するため、燃焼が加速されたり温度制御が不能になった
りすることはない。ここでは、抵抗体31の消費電力は
、検出される可燃性ガスの濃度に応じて変化するととも
に、気体の流速あるいは気温の変化に応じても変化する
Furthermore, since the resistor 31 is provided on the ceramic substrate, the heat generated during combustion is dissipated to the ceramic substrate, so that combustion will not be accelerated and temperature control will not become impossible. Here, the power consumption of the resistor 31 changes depending on the concentration of the detected combustible gas, and also changes depending on the gas flow rate or the change in temperature.

補償用回路40は、発熱体であるが触媒機能を有さない
抵抗体41を抵抗42と直列接続するとともに、抵抗4
3と抵抗44とからなる直列回路を並1列接続して燃焼
検出回路30と同様なブリッジ回路45を構成し、抵抗
体41と抵抗42との接続点りと、抵抗43と44との
接続点p〕のそれぞれ接地極Cに対する電位を、オペア
ンプ46およびトランジスタ47によって同じに制御す
ることにより、抵抗体41の温度を一定温度に制御する
In the compensation circuit 40, a resistor 41 which is a heating element but does not have a catalytic function is connected in series with a resistor 42.
A bridge circuit 45 similar to the combustion detection circuit 30 is constructed by connecting a series circuit consisting of a resistor 41 and a resistor 44 in parallel in a parallel line, and a bridge circuit 45 similar to the combustion detection circuit 30 is constructed. The temperature of the resistor 41 is controlled to a constant temperature by controlling the potentials of the point p] to the ground electrode C to be the same by the operational amplifier 46 and the transistor 47.

補償用回路40では、触媒機能のない抵抗体41の温度
を制御しているため、気体の流速あるいは気温の変化に
応じてのみ消費電力が変化する。
Since the compensation circuit 40 controls the temperature of the resistor 41, which does not have a catalytic function, the power consumption changes only in accordance with changes in the gas flow rate or the temperature.

演算回路50は、燃焼検出回路30と補償用回路40の
各抵抗体31.41の消!−電力をそれぞれ示す接続点
A、Dにおける各印加電圧から、可燃性ガスによる電力
のみを求めるものである。すなわち、可燃性ガスが存在
しない場合には、気体の流速あるいは気温が変化すると
抵抗体31の印加電圧と抵抗体41の印加電圧はともに
変化するが、可燃性ガスが存在する場合には、抵抗体3
1の印加電圧の変化と、抵抗体41の印加電圧の変化と
が異なるため、これらの信号から11燃性ガスの濃度信
号を求めることができる。
The arithmetic circuit 50 turns off each resistor 31 and 41 of the combustion detection circuit 30 and the compensation circuit 40! - Only the electric power generated by the flammable gas is determined from the applied voltages at the connection points A and D, which respectively indicate electric power. That is, when there is no flammable gas, the voltage applied to the resistor 31 and the voltage applied to the resistor 41 both change when the gas flow rate or temperature changes; body 3
Since the change in the voltage applied to the resistor 41 is different from the change in the voltage applied to the resistor 41, the concentration signal of the combustible gas 11 can be obtained from these signals.

演算回路50では、接続点Aと接続点りとの電圧差をオ
ペアンプ51によって差動増幅し゛C濃度検出信号とし
て出力する。
In the arithmetic circuit 50, the operational amplifier 51 differentially amplifies the voltage difference between the connection point A and the connection point and outputs it as a C concentration detection signal.

なお、濃度検出装置20における、抵抗体31および抵
抗体41は、」、記センサの第1実施例においては、抵
抗体3および6にそれぞれ相当し、第2実施例において
は、抵抗体14および抵抗体15に相当するものである
In the concentration detection device 20, the resistor 31 and the resistor 41 correspond to the resistors 3 and 6, respectively, in the first embodiment of the sensor, and correspond to the resistors 14 and 6 in the second embodiment, respectively. This corresponds to the resistor 15.

以上の構成からなる可燃性ガスの濃度検出装置20は、
次のとおり作用する。
The combustible gas concentration detection device 20 having the above configuration is as follows:
It works as follows.

可燃性ガスの濃度が検出される気体の流速および温度の
変化がない場合には、抵抗体41の消費電力は可燃性ガ
スが存在しても存在しなくても全(変イヒしない。これ
に対し、抵抗体31は、通電による発熱と触媒作用によ
って可燃性ガスを燃焼させる反応熱により加熱される。
When there is no change in the gas flow rate or temperature for which the concentration of flammable gas is detected, the power consumption of the resistor 41 remains unchanged regardless of whether flammable gas is present or not. On the other hand, the resistor 31 is heated by the heat generated by energization and the reaction heat generated by burning the combustible gas by the catalytic action.

しかし、燃焼にfl−って発生する熱に対応して、抵抗
体31への通電電流を減少さぜζ、抵抗体31の抵抗値
を一定にするように制御することにより、はとんど温度
が変化しない。従って、触媒機能が温度によって変化す
ることがないため、その消費電力から濃度検出信号を得
ることができる。
However, in response to the heat generated during combustion, the current flowing through the resistor 31 is reduced ζ, and the resistance value of the resistor 31 is controlled to be constant. Temperature does not change. Therefore, since the catalytic function does not change due to temperature, a concentration detection signal can be obtained from the power consumption.

可燃性ガスの濃度が検出される気体の流速あるいは温度
変化がある場合には、抵抗体41の消費電力は変化する
When there is a change in the flow rate or temperature of the gas whose concentration of combustible gas is detected, the power consumption of the resistor 41 changes.

一方抵抗体31も、気体の流速あるいは温度変化に応じ
て消費電力が変化する。また抵抗体31は、可燃性ガス
の濃度に応じて消費電力が変化する。従って、このとき
変化する抵抗体31の消費電力には、温度変fヒによる
変化分と可燃性ガスによる変化分とが含まれている。し
かし、流速あるいは温度変化による変化分は、抵抗体4
1の変化分と辛く同一であるため、可燃性ガスによる変
(ヒ分だけを求めることができる。このとき、抵抗体3
1は一定温度に維持されているため、触媒作用は一定温
度において行われることになる。
On the other hand, the power consumption of the resistor 31 also changes depending on the gas flow rate or temperature change. Further, the power consumption of the resistor 31 changes depending on the concentration of combustible gas. Therefore, the power consumption of the resistor 31 that changes at this time includes a change due to the temperature change and a change due to the combustible gas. However, the change due to flow velocity or temperature change is
1, so only the change due to combustible gas (hi) can be found. At this time, the change in resistor 3
1 is maintained at a constant temperature, the catalytic action will take place at a constant temperature.

以」のとおり、本発明のセンサでは、触媒作用を有する
白金が発熱体としてセラミック基板面に印刷されている
とともに、検出用抵抗体として使用されるため、その抵
抗値に基づいて発熱量の制御を行うことができ、また、
触媒作用によって燃焼が行われてもセンサ温度が−L昇
することはない。
As described below, in the sensor of the present invention, platinum, which has a catalytic action, is printed on the ceramic substrate surface as a heating element and is also used as a detection resistor, so the amount of heat generated can be controlled based on the resistance value. You can also do
Even if combustion occurs due to catalytic action, the sensor temperature will not rise by -L.

従って、高濃度の可燃性ガスの濃度検出に使用すること
ができる。
Therefore, it can be used to detect the concentration of high-concentration combustible gas.

本発明の可燃性ガスの濃度検出装置では、可燃性ガスを
燃焼させる触媒の温度が一定に制御されるため、可燃性
ガスの濃度によって触媒温度が変化して触媒能力が変化
針ることかない。また、流速あるいは気温の変1ヒによ
る影響は、独立した補償用の四路で検出されるため、精
度のよい濃度検出信号を得ることができる。
In the combustible gas concentration detection device of the present invention, the temperature of the catalyst that burns the combustible gas is controlled to be constant, so the catalyst temperature does not change depending on the combustible gas concentration and the catalytic performance does not change. Furthermore, since the influence of changes in flow velocity or temperature is detected by four independent compensation paths, highly accurate concentration detection signals can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図から第3図はいずれも本発明のセンサの第1実施
例を示し、第1図はセンサ基板を示す分解下面1′閾、
第2図はその組み付は状態を示す一部を切り欠いた側面
図、第3図は他の組み付は状態を示す一部を切り欠いた
側面図、第4図から第6図はいずれもセンサの第2実施
例を示し、第4図および第5図はセンサ基板の製造工程
3示す1)面図、第6図はその組み付は状態を示V一部
を切り欠いた側面図、第7図は本発明にかかるi1燃性
ガスの濃度検出装置を示す回路図、第8図は従来のセン
サを示す斜PA図、第9図は従来の用燃性ガスの濃度検
出装置を示す回路図である。 図中、1・・・センサ素子(センサ)、2・・・基板、
3・・・抵抗体(発熱抵抗体、触媒、検出用抵抗体)、
20・・濃度検出装置(用燃性ガスの濃度検出装置)、
31・・・抵抗体く第1の発熱抵抗体)、41・・・抵
抗体(第2の発熱抵抗体)。
1 to 3 all show a first embodiment of the sensor of the present invention, and FIG. 1 shows the sensor substrate on the disassembled lower surface 1'threshold;
Figure 2 is a side view with a part cut away showing the state of the assembly, Figure 3 is a side view with a part cut away showing the state of other assemblies, and Figures 4 to 6 are Figures 4 and 5 are 1) side views showing the manufacturing process of the sensor board, and Figure 6 is a partially cutaway side view showing the assembled state. , FIG. 7 is a circuit diagram showing an i1 combustible gas concentration detection device according to the present invention, FIG. 8 is a diagonal PA diagram showing a conventional sensor, and FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional combustible gas concentration detection device. FIG. In the figure, 1... sensor element (sensor), 2... substrate,
3...Resistor (heating resistor, catalyst, detection resistor),
20...Concentration detection device (combustible gas concentration detection device),
31...Resistor (first heating resistor), 41...Resistor (second heating resistor).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)発熱抵抗体を通電加熱し、触媒の作用によって可燃
性ガスを燃焼させるとともに、該燃焼による発熱量を検
出して前記可燃性ガスの気体中の濃度を検出する可燃性
ガスの濃度検出装置のセンサにおいて、 該センサは、セラミックにより成型された基板と、該基
板に印刷された発熱抵抗体とからなり、該発熱抵抗体は
触媒機能を有するとともに前記発熱量を検出する検出用
抵抗体としても使用されることを特徴とする可燃性ガス
の濃度検出装置のセンサ。 2)発熱抵抗体を通電加熱し、触媒の作用によって可燃
性ガスを燃焼させるとともに、該燃焼による発熱量を検
出して前記可燃性ガスの気体中の前記気体中には触媒機
能を有する第1の発熱抵抗体と、触媒機能を有しない第
2の発熱抵抗体とが配され、前記第1の発熱抵抗体およ
び前記第2の発熱抵抗体はそれぞれの抵抗値に基づいて
一定温度に制御されるとともに、前記可燃性ガスの濃度
は、前記第1の発熱抵抗体の消費電力および前記第2の
発熱抵抗体の消費電力に基づいて検出されることを特徴
とする可燃性ガスの濃度検出装置。
[Scope of Claims] 1) A combustible device that heats a heating resistor by applying electricity, burns a flammable gas by the action of a catalyst, and detects the amount of heat generated by the combustion to detect the concentration of the flammable gas in the gas. In a sensor for a concentration detection device for a toxic gas, the sensor includes a substrate molded from ceramic and a heating resistor printed on the substrate, and the heating resistor has a catalytic function and detects the amount of heat generated. A sensor for a combustible gas concentration detection device, characterized in that it is also used as a detection resistor. 2) A heat-generating resistor is electrically heated to burn the combustible gas by the action of a catalyst, and the amount of heat generated by the combustion is detected to determine whether the gas in the combustible gas has a catalytic function. A heating resistor and a second heating resistor having no catalytic function are arranged, and the first heating resistor and the second heating resistor are controlled to a constant temperature based on their respective resistance values. and the concentration of the flammable gas is detected based on the power consumption of the first heating resistor and the power consumption of the second heating resistor. .
JP9378288A 1988-04-15 1988-04-15 Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas Pending JPH01265149A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9378288A JPH01265149A (en) 1988-04-15 1988-04-15 Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9378288A JPH01265149A (en) 1988-04-15 1988-04-15 Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01265149A true JPH01265149A (en) 1989-10-23

Family

ID=14091985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9378288A Pending JPH01265149A (en) 1988-04-15 1988-04-15 Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01265149A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6117393A (en) * 1997-01-16 2000-09-12 Cts Corporation Multilayered gas sensor
JP2005227090A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Denso Corp Hydrogen concentration detector and hydrogen concentration detecting method
JP2009109504A (en) * 2001-07-16 2009-05-21 Sensor Tech Inc Sensor device and method for qualitative and quantitative analysis of gas phase substances

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6117393A (en) * 1997-01-16 2000-09-12 Cts Corporation Multilayered gas sensor
JP2009109504A (en) * 2001-07-16 2009-05-21 Sensor Tech Inc Sensor device and method for qualitative and quantitative analysis of gas phase substances
US8201992B2 (en) 2001-07-16 2012-06-19 Sensor Tech, Inc. Sensor device and method for qualitative and quantitative analysis of gas phase substances
JP2005227090A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Denso Corp Hydrogen concentration detector and hydrogen concentration detecting method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5823680A (en) Temperature sensor
JPS59197847A (en) Smoke sensor
US4703555A (en) Method of making a catalytic-burning sensor
JPS60218057A (en) Resistance type oxygen sensor
JP2010525367A (en) Particulate matter sensor
JPS6135311A (en) Hot wire type flow velocity detecting device
JPH01265149A (en) Sensor of concentration detector for combustible gas and concentration detector for combustible gas
JPH1172456A (en) Gas sensor with multiple exposed active elements
JP3987650B2 (en) Gas detector
JPS62263417A (en) Thermal flow rate sensor
JPS601546A (en) Smoke sensor
US6153861A (en) Heating element for lambda sensors
JPH02216421A (en) Thermal type sensor
JP2001188056A (en) Gas detector
JP2004325218A (en) Temperature control device, temperature control method, and gas detection device using them
JPH09218066A (en) Flow rate sensor
JPH10170465A (en) Temperature detecting element and air flow meter using the same
JPH04147016A (en) Thermal-type flow sensor
JP2001091490A (en) Atmosphere sensor
JPH02653Y2 (en)
JPS63128249A (en) Catalytic combustion type gas sensor
JP3764800B2 (en) Heating control circuit
JP3167549B2 (en) Gas detector
JP2001281190A (en) Semiconductor-type gas sensor
JPH0619085Y2 (en) Humidity sensor device