JPH02115756A - Gas sensor device - Google Patents

Gas sensor device

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JPH02115756A
JPH02115756A JP26891988A JP26891988A JPH02115756A JP H02115756 A JPH02115756 A JP H02115756A JP 26891988 A JP26891988 A JP 26891988A JP 26891988 A JP26891988 A JP 26891988A JP H02115756 A JPH02115756 A JP H02115756A
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JP
Japan
Prior art keywords
gas
offset
section
signal
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP26891988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koki Shigemi
重見 弘毅
Masao Tsunekawa
恒川 正雄
Nobuaki Nagao
信明 長尾
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.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP26891988A priority Critical patent/JPH02115756A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate the calibrating work by automatically adjusting an offset part or a variable gain part so that the output signal based on reference gas and a standard signal coincide with each other. CONSTITUTION:When gas where the concn. of an objective component is 0 is supplied to a sensor 1, the signal from the sensor 1 is inputted to an oscillating part 12 through an input buffer part 6, an offset part 7, and a variable gain part 8. At this time, a controller 11 changes the frequency signal sent to a voltage generating part 13 so that the inputted frequency has a value for the zero point, and the controller 11 sends a voltage signal in the DC level to the offset part 7 to vary the offset. When offset calibration is completed, a pilot lamp 15 is lit. Gas where the concn. of the objective component is known is given to the sensor 1, and the offset and the gain of the gas sensor device are adjusted in the same manner. After this gas is used to calibrate the gas sensor device, this device is used for gas sensing as usual.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はガスセンサ装置に係り、特にガス反応特性にバ
ラツキを持つガスセンサに外部から校正ガスを与え、自
動的に出力を調整させることを可能とするガスセンサ装
置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a gas sensor device, and in particular to a gas sensor device that can automatically adjust the output by applying a calibration gas from the outside to a gas sensor that has dispersion in gas reaction characteristics. The present invention relates to a gas sensor device.

[従来の技術] ガスセンサには様々な方式のものが存在し、それらの殆
どは、ガス検知特性の経時的な変化に対する定期的な校
正を必要としている。この校正では、従来、標準ガスを
センサに対して供給し、作業員の人手により0点やゲイ
ンの調整を行なうようにしている。
[Prior Art] There are various types of gas sensors, and most of them require periodic calibration for changes in gas detection characteristics over time. Conventionally, in this calibration, a standard gas is supplied to the sensor, and the zero point and gain are adjusted manually by an operator.

なお、半導体を用いたガスセンサの場合には、その構造
上、均一な性能を得ることが難しいので、各センサ毎に
処理回路を設けることが行なわれている。
In the case of gas sensors using semiconductors, it is difficult to obtain uniform performance due to their structure, so a processing circuit is provided for each sensor.

[発明が解決しようとする課題] センサ毎に処理回路を設けたのでは、センサ同志の互換
性が極めて低い。従って、f4を続的な濃度検知の精度
を高めるには頻繁に校正を行なうことが必要となる。
[Problems to be Solved by the Invention] If a processing circuit is provided for each sensor, compatibility between the sensors is extremely low. Therefore, it is necessary to frequently calibrate f4 in order to improve the accuracy of continuous concentration detection.

従来のガスセンサ装置ではこの校正の際に標準ガスを用
いて作業員の手作業で0点(オフセット)やゲインの調
整を行なうため、手間がかかる。特に、−度に多数のセ
ンサを調整する場合には、校正作業に要する時間は極め
て長いものとなる。
In conventional gas sensor devices, calibration requires a worker to manually adjust the zero point (offset) and gain using a standard gas, which is time-consuming. In particular, when adjusting a large number of sensors at once, the time required for the calibration work is extremely long.

本発明は外部から校正ガスを与え自動的に出力を調整さ
せる回路を付加することで、出力されるベース電位や感
度のバラツキを一定に押える自動校正回路付きガスセン
サ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 gas sensor device with an automatic calibration circuit that suppresses variations in output base potential and sensitivity to a constant level by adding a circuit that applies calibration gas from the outside and automatically adjusts the output. .

[課題を解決するための手段] 本発明のガスセンサ装置は、被検気体中の目的成分濃度
に応じた強さの信号を出力するガスセンサと、該ガスセ
ンサからの信号が入力されるオフセット部と可変ゲイン
部とを有するガスセンサ装置において、目的成分濃度が
既知の参照ガスに対応した標準信号をオフセット部又は
可変ゲイン部に出力する手段を設けると共に、オフセッ
ト部又は可変ゲイン部を、参照ガスによる出力信号と標
準信号とを一致させるように自!!l調整可能としたこ
とを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The gas sensor device of the present invention includes a gas sensor that outputs a signal with an intensity corresponding to the concentration of a target component in a gas to be detected, an offset section into which the signal from the gas sensor is input, and a variable In a gas sensor device having a gain section, a means is provided for outputting a standard signal corresponding to a reference gas whose target component concentration is known to the offset section or the variable gain section, and the offset section or the variable gain section is provided with a means for outputting a standard signal corresponding to a reference gas whose target component concentration is known. and the standard signal to match! ! It is characterized by being adjustable.

[作用] 本発明のガスセンサ装置では、被検ガスがセンサと接触
することにより、例えばセンサのインピーダンスが変化
する。このセンサ信号はオフセット部及び可変ゲイン部
を経て出力される。
[Function] In the gas sensor device of the present invention, for example, the impedance of the sensor changes when the test gas comes into contact with the sensor. This sensor signal is output through an offset section and a variable gain section.

本発明装置において校正を行なう場合には、目的成分濃
度が既知の参照ガスをセンナに供給し、このときのセン
サ出力をオフセット部及び可変ゲイン部に入力し、これ
らオフセット部及び可変デイン部の出力信号を例えば校
正部にて処理する。
When performing calibration in the device of the present invention, a reference gas with a known target component concentration is supplied to the sensor, the sensor output at this time is input to the offset section and the variable gain section, and the outputs of the offset section and variable gain section are The signal is processed, for example, in a calibration section.

校正部では、既知濃度に対応するオフセット、ゲインと
なるように調整するための信号をオフセット部及び可変
ゲイン部に出力する。オフセット部及び可変ゲイン部で
はこの信号に基いてオフセット及びゲインの調整を行な
う。
The calibration section outputs signals for adjusting the offset and gain corresponding to the known concentration to the offset section and the variable gain section. The offset section and variable gain section adjust the offset and gain based on this signal.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明のガスセンサ装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a gas sensor device of the present invention.

本実施例装置は、センサ1、信号処理部2、校正部3よ
り構成されている。センサ1はガスの吸着、脱着、ある
いはガス選択性を促進するためのヒータ4と半導体セン
サ素子5とを有するものである。センサ1からの信号は
信号処理部2の入力バッファ部6を経てオフセット部7
、続いて可変ゲイン部8に入力される。可変ゲイン部8
の出力は出力バッファ部9より次処理装置にセンサ出力
として出力される。なお、入力バッフ1部6及び出力バ
ッファ部10はそれぞれ公知のバッファアンプを備える
ものである。また、符号10は半導体センサ素子5と直
列に接続され全体にかかる電圧を分圧して入力バッファ
部6に出力するための抵抗である。
The device of this embodiment includes a sensor 1, a signal processing section 2, and a calibration section 3. The sensor 1 includes a heater 4 and a semiconductor sensor element 5 for promoting gas adsorption, desorption, or gas selectivity. The signal from the sensor 1 passes through the input buffer section 6 of the signal processing section 2 and then goes to the offset section 7.
, and then input to the variable gain section 8. Variable gain section 8
The output is output from the output buffer section 9 to the next processing device as a sensor output. Note that the input buffer 1 section 6 and the output buffer section 10 each include a known buffer amplifier. Further, reference numeral 10 denotes a resistor connected in series with the semiconductor sensor element 5 for dividing the voltage applied to the whole and outputting the divided voltage to the input buffer section 6.

校1部3は、前記可変ゲイン部8からの信号を周波数信
号に変換するための発振部12と該発振部12からの信
号が入力されるコントローラ11と、コントローラ11
からの信号をアナログ電圧信号に変換してオフセット部
7及び可変ゲイン部8に出力する電圧発生部13.14
を備えている。符号15は校正終了時に点灯するパイロ
ットランプ、16はオフセット部較正スイッチ、17は
可変ゲイン部校正スイッチである。なお、センサ1から
の信号は可変ゲイン部8、オフセット部フの順に流れる
ようにこれらを逆に設置しても良い。
The first section 3 includes an oscillating section 12 for converting the signal from the variable gain section 8 into a frequency signal, a controller 11 to which the signal from the oscillating section 12 is input, and a controller 11.
Voltage generating sections 13 and 14 convert the signals from the input into analog voltage signals and output the converted signals to the offset section 7 and the variable gain section 8.
It is equipped with Reference numeral 15 is a pilot lamp that lights up when calibration is completed, 16 is an offset section calibration switch, and 17 is a variable gain section calibration switch. Note that these may be installed in reverse so that the signal from the sensor 1 flows through the variable gain section 8 and the offset section F in this order.

次にオフセット部の校正の操作例を説明する。Next, an example of the operation for calibrating the offset section will be explained.

まず、目的成分濃度がOのガスを用意し、センサ1に供
給する。また、校正部3のコントローラIIでは、校正
スイッチ16をオンとすることにより、現在濃度Oのガ
スを供給中であることを入力する。センサ1からの信号
は入力バッファ一部6、オフセット部7、可変ゲイン部
8の順に流れ、校正部3の発振部12に入力される0発
振部12は入力した電圧の大小に対応した周波数信号を
コントローラ11に出力する。この時コントローラ1は
入力される周波数が0点での値(例えばf−OHz)に
なるように電圧発生部13に送りている周波数信号を変
化させる。電圧発生部13は周波数信号を変換してオフ
セット部7に直流レベルの電圧信号を送る。オフセット
部7はこの電圧信号に基いてオフセットを変動させる。
First, a gas having a target component concentration of O is prepared and supplied to the sensor 1. Further, in the controller II of the calibration section 3, by turning on the calibration switch 16, it is inputted that gas having a concentration of O is currently being supplied. The signal from the sensor 1 flows through the input buffer section 6, the offset section 7, and the variable gain section 8 in this order, and the zero oscillation section 12, which is input to the oscillation section 12 of the calibration section 3, generates a frequency signal corresponding to the magnitude of the input voltage. is output to the controller 11. At this time, the controller 1 changes the frequency signal sent to the voltage generator 13 so that the input frequency becomes the value at the zero point (for example, f-OHz). The voltage generating section 13 converts the frequency signal and sends a DC level voltage signal to the offset section 7. The offset section 7 varies the offset based on this voltage signal.

この動作はコントローラ11に入力される周波数信号が
0点に対して定められた周波数になるまで行なわれる。
This operation is performed until the frequency signal input to the controller 11 reaches a frequency determined for the zero point.

オフセット校正が完了したとぎにはパイロットランプ1
5が点灯する。かかるオフセット・校正操作を行なった
後、ゲイン校正操作を行なう。この場合、作業者は濃度
が既知のガスをセンサ1に与えると共に、ゲイン校正ス
イッチ17をオンとする。センサ信号は入力バッファ部
6、オフセット部7、可変ゲイン部8及び発振部12を
介してコントローラ11に入力される。コントローラ1
1では、電圧発生部13への信号はそのままの状態にし
ておき、電圧発生部14への出力信号の周波数を変化さ
せ発振部12から入力される信号の周波数が既知濃度に
対応する値になるように調整する。この調整が終った後
、パイロットランプ15を点灯する。これによりガスセ
ンサ装置のオフセットとゲインの調整が完了する。
After offset calibration is completed, pilot lamp 1
5 lights up. After performing such an offset/calibration operation, a gain calibration operation is performed. In this case, the operator applies a gas of known concentration to the sensor 1 and turns on the gain calibration switch 17. The sensor signal is input to the controller 11 via the input buffer section 6, offset section 7, variable gain section 8, and oscillation section 12. Controller 1
1, the signal to the voltage generator 13 is left as is, and the frequency of the output signal to the voltage generator 14 is changed so that the frequency of the signal input from the oscillator 12 becomes a value corresponding to the known concentration. Adjust as follows. After this adjustment is completed, the pilot lamp 15 is turned on. This completes the offset and gain adjustment of the gas sensor device.

このようにして濃度既知のガスを用いてガスセンサ装置
の校正を行なった後は、該装置を通常の通りガスセンシ
ングに用いることができる。なお、校正時にガス濃度0
の標準ガスを用意しなくても、濃度の安定したガスを用
いればコントローラ11にそのデータを入力することに
より同様の校正を行なうことも可能である。
After the gas sensor device is thus calibrated using a gas of known concentration, the device can be used for gas sensing as usual. Note that the gas concentration is 0 during calibration.
Even without preparing a standard gas, if a gas with a stable concentration is used, the same calibration can be performed by inputting the data to the controller 11.

[効果] 以上詳述した通り、本発明のガスセンサ装置を用いれば
、オフセット調整、ゲイン調整の校正が自動で行なえる
ため、校正作業が著しく容易なものとなり、−度に多数
のセンサを調整することも極めて容易なものとなる。
[Effects] As detailed above, by using the gas sensor device of the present invention, the offset adjustment and gain adjustment can be automatically calibrated, so the calibration work becomes extremely easy, and it is possible to adjust a large number of sensors at once. It also becomes extremely easy.

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

第1図は本発明のガスセンサ装置の一実施例を示すブロ
ック図である。 1・・・センサ、    2・・・信号、3・・・校正
部、   5・・・半導体センサ素子、7・・・オフセ
ット部、8・・・可変ゲイン部、11・・・コントロー
ラ。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the gas sensor device of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Sensor, 2... Signal, 3... Calibration part, 5... Semiconductor sensor element, 7... Offset part, 8... Variable gain part, 11... Controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検気体中の目的成分濃度に応じた強さの信号を出力す
るガスセンサと、該ガスセンサからの信号が入力される
オフセット部と可変ゲイン部とを有するガスセンサ装置
において、目的成分濃度が既知の参照ガスに対応した標
準信号をオフセット部又は可変ゲイン部に出力する手段
を設けると共に、オフセット部又は可変ゲイン部を、参
照ガスによる出力信号と標準信号とを一致させるように
自動調整可能としたことを特徴とするガスセンサ装置。
In a gas sensor device that includes a gas sensor that outputs a signal with an intensity corresponding to the concentration of a target component in a gas to be detected, an offset section and a variable gain section into which the signal from the gas sensor is input, a reference component with a known concentration of the target component is used. In addition to providing a means for outputting a standard signal corresponding to the gas to the offset section or the variable gain section, the offset section or the variable gain section can be automatically adjusted so that the output signal from the reference gas matches the standard signal. Characteristic gas sensor device.
JP26891988A 1988-10-25 1988-10-25 Gas sensor device Pending JPH02115756A (en)

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