JPH02110361A - 測定値を処理するための方法及び装置 - Google Patents

測定値を処理するための方法及び装置

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JPH02110361A
JPH02110361A JP1139335A JP13933589A JPH02110361A JP H02110361 A JPH02110361 A JP H02110361A JP 1139335 A JP1139335 A JP 1139335A JP 13933589 A JP13933589 A JP 13933589A JP H02110361 A JPH02110361 A JP H02110361A
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JP1139335A
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Stefan Ambos
ステファン　アンボス
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Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測定すべき値に応じて、特に測定すべきガス
濃度に応じて抵抗値が変化するセンサーを利用するガス
検出器において測定値を処理するための方法及び装置に
関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕ガス分
析では、ガスの濃度を測定するために、もっと−船釣に
はマイクロ波で運転する際に危険を検知するために、煙
及び火炎を検知するために、その他同様の検知を行うた
めに、センサーが用いられており、そしてそれは、測定
すべき値に応じて、すなわち特に測定すべきガス濃度に
応じて抵抗が変わる半導体又は特別に処理された抵抗体
の形をしたセンサー要素からなる。
測定値を処理するためのこれらの公知の方法の場合には
、すなわち特に、測定すべきガス濃度についての測定器
として半導体センサーを用いる場合であって、本発明は
それに限定されるわけではないがそれが本発明の好まし
い用途であるため下記において一層詳細に説明される用
途の場合には、測定されたガス濃度の示度は変化する抵
抗値（以下においてはＲ３で表わされる）から得られる
。
しかしながら、測定すべき値に応じて抵抗値が変わるそ
のようなセンサーは、例えば濃度がゼロに等しい場合に
ゼロの抵抗値から始動することはできず、その代りに、
それぞれの半導体センサーは基礎抵抗値Ｒｏを有し、そ
してそれは差し当り一定と認められるけれども、しかし
これは、この基礎抵抗が実際には多くの他の因子に左右
され、そして測定に固存の外部からの影響を受けること
があるので、測定することになっているガス濃度に関し
てだけのことである。
このように、標準的に測定された値は、基礎抵抗Ｒｏと
抵抗分ΔＲ３とを合わせた合計であって、これが総抵抗
Ｒ３になる。
基礎抵抗値Ｒｏは、一定のセンサーのタイプについて製
造上の理由のため５にΩと１５にΩの間で様々になるこ
とがあり、またこれらの幅広い変動に加えて、存在して
いる空気湿分、流れの角度及び速度、老化現象、長期安
定性に左右されることがあり、そしてまた一定の情況下
では温度変化にひどく影響されることもある。半導体セ
ンサーによっていずれかの時点で示される全抵抗値に基
づいて評価測定を行う場合、例えば変化するガス濃度を
測定する場合には、これらのパラメーターは測定結果に
測定誤差として含まれ、あるいは煩わしい処理によって
（後に）補正及び検討をしなくてはならない、この趣旨
で、測定した抵抗値を評価するのに測定箇所において一
般的である温度を考慮することができるように、少なく
ともこの温度を測定することがしばしば必要である。
本発明の目的は、測定値を処理するための方法及び装置
であって、抵抗値が変化するセンサーにより測定された
値に影響を及ぼすどのようなそのほかの因子も最小限に
され、あるいは完全になくされさえするものを提供する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、請求項１及び／又は請求項４記載の特徴によ
ってこの課題を解決、し、そして、安価であり、それゆ
えに基礎抵抗値が幅広い変動を示す（半導体）センサー
によっても非常に正確な測定値を得ることが可能であり
、また基礎抵抗値に起因しそして主としてそれに関して
発生する望ましくない影響がもはや著しく感じられなく
なるという利点を提供する。
従って本発明は、基礎抵抗Ｒｏがさらされる種々の影響
をなくすことに成功し、Ｒｏは正に、測定すべきガス濃
度により影響を受けない抵抗値になる０本発明は、製品
のばらつき、製造公差、及び測定を行う間の時間にわた
って発生する何らかの偏差すなわち老化現象を除去する
。それらの全ては、純然たる抵抗値Ｒ３を用いて測定を
行う場合には計量値を乱し、測定結果に最終的には誤差
として反映される。
例えば予め決められた較正周期に従って行うことができ
るＲｏ抵抗値の（反復）照合を実施するのに、必ずしも
濃度を測定すべきガスと同じガスを使って較正を果す必
要はない、ということは本発明の別の利点である。それ
よりむしろ、このような較正は、例えばメタン、プロパ
ン、ブタン又はその種の同様のもののようないずれかの
低濃度の標準較正ガスの助けを借りて、そのような半導
体センサーにより、あるいは異なる設計のセンサーによ
っても、測定されるべき全ての成分について行うことが
できる。
従属請求項に記載される特徴は、本発明のを利な改良及
び発展を可能にする。特別に有利な変形によれば、基礎
抵抗値Ｒｏは予め決められた期間内に反復される較正に
より繰返し記憶され、そのためそのような較正を行うご
とに新しく測定されたＲｏ抵抗値を使用することができ
、これはまた測定装置のゼロ点の安定性をかなり改善す
るのにも役立つ。
〔実施例及び作用効果〕
次に、本発明の態様を図面を参照して説明する。
本発明の基本概念は、本発明ではガス濃度を測定するた
めに（半導体）センサーの全体の抵抗値がなお使用され
ており、実際のところ、センサーは一つのユニットと認
められるべきであるからそれ以外に取扱うことが可能で
あるようには見えないであろうけれども、本発明では前
もって基礎抵抗値が測定され、そして測定値の指示は、
測定値Ｒ３の基礎抵抗値Ｒｏに対する関係を確定する算
術操作を行ってから得られる、という事実に見られる。
製造上の要因、老化及び環境条件の結果として基礎抵抗
値に大きな違いのある同じタイプの半導体センサーの曲
線パターンの変化と、そして更にガス濃度を変化させて
得られる曲線パターンとをグラフとして例示する第１図
における曲線パターンＩ、Ｉ［及び■は、一定の信号又
は測定抵抗Ｒｓと測定すべきそれぞれのガス成分のガス
濃度との相互依存関係を例示しており、平行な曲線パタ
ーン間の違いは絶対抵抗値ＲＯの違いに由来する。
本発明によれば、測定すべきガス濃度の測定値は、常に
Ｒｓ／Ｒｏ比として評価される。このためには、基礎抵
抗値Ｒｏを測定するための最初の（較正）測定を行い、
この測定では半導体センサーは空気の影響にさらされる
か、又は、これが特に実用的であることが分っているの
であるが、何らかの濃度の標準較正ガスにさらされる。
老化現象又は環境条件に起因するＲｓ／Ｒｏ比の変動は
センサーが測定する全ての成分について常に同一である
ので、標準較正ガスはどのような測定成分のために使用
しても差支えない。
そのように測定された基礎抵抗値Ｒｏは記憶され、そし
てガス濃度の全てのその後の測定のための基礎として採
用される。これは、Ｒｓの様々な値がそのように測定さ
れた基礎抵抗値に常に関係づけられることを意味する。
適当なガス検知装置を用い、標準較正ガス又は空気を使
用して予め定められた較正周期、例えば３ケ月周期で、
基礎抵抗値Ｒｏを自動的に測定すること、そして最後に
測定された基礎抵抗値を較正された新しい値として記憶
することが賢明である。予め定められた時間間隔で果さ
れるＲｏ値のこの反復測定は、老化現象に由来するいず
れの変動も除去し、次の較正を行うまでの間申し分のな
い測定を保証する。
次いで実際の測定値を確定するための基礎として採用さ
れるＲｓ／Ｒｏの関係は、その後一定のままであり（一
定のガス濃度について）、前述の因子のいずれによって
も影響を受けないので、安価な半導体センサーを用いて
も信頼でき且つ正確な測定装置を作り上げることが可能
になる。ガスセンサーの各較正の際に確定されそして後
に行われる算術提作のために記憶される新しいＲｏ値は
また、ゼロ点の安定性をかなり向上させる。
基礎抵抗値Ｒｏを較正及び確定するためには、空気の代
りに濃度が例えば３０００ｐｐｍのメタン（Ｃ１，）を
含有する標準較正ガスを用いることが有利であることが
分っている。このようにして、Ｒｏ較正処理でもって定
められた値が得られる。
上記の説明、特許請求の範囲及び図面に述べられ又は示
されている全ての特徴は、それだけでも、あるいはそれ
らをどのように組み合わせても、本質的でありうる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、製造上の要因、老化及び環境条件の結果とし
て基礎抵抗値に大きな違いのある同じタイプの半導体セ
ンサーの曲線パターンの変化を示し、 そして更にガス濃度を変化させて得られる曲線パターン
を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、測定すべきガス濃度について抵抗の変化を測定する
    ガス検出装置で測定値を処理する方法であって、測定す
    べきガスの影響なしに基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）を少なくと
    も一度測定及び記憶し、そして濃度測定を行うべきガス
    成分のあらゆる後の測定のために、結果として得られた
    全抵抗値（Ｒ＿ｓ）と基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）との比を算
    術操作によって得、そしてそのようにして得られた値（
    Ｒ＿ｓ／Ｒ＿ｏ）をその後利用する諸工程を特徴とする
    、上記の方法。 ２、前記基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）を予め定められた時間間
    隔で繰返し測定し、後に前記比を得るために用いられる
    新しい基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）として記憶することを特徴
    とする、請求項１記載の方法。 ３、前記繰返しの測定とその後の新しい基礎抵抗値（Ｒ
    ＿ｏ）の記憶を果すために標準較正ガスを使用すること
    、そしてその後測定される全抵抗値（Ｒ＿ｓ）をそのよ
    うに測定された新しい基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）に関連づけ
    ることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。 ４、測定すべきガス濃度について抵抗の変化を測定する
    ガス検出装置において測定値を処理する装置であって、
    （半導体）センサーの全抵抗値（Ｒ＿ｓ）を測定するよ
    りも前に基礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）が記憶される記憶装置が
    あること、そして、該（半導体）センサーの測定された
    あらゆる新しい全抵抗値（Ｒ＿ｓ）と記憶されている基
    礎抵抗値（Ｒ＿ｏ）との比をいつの時点でも得るために
    、またその後の処理のためにこの比を出力するために、
    回路手段（マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ
    、論理回路）が用意されていることを特徴とする、上記
    の装置。
JP1139335A 1988-06-04 1989-06-02 測定値を処理するための方法及び装置 Pending JPH02110361A (ja)

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