JPH0317257Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は、可燃性ガスが接触すると抵抗変化を
生じるガス検知センサ、例えば接触燃焼式熱線型
ガス検知素子を、一辺に設けたブリツジ回路から
なるガス検知装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第１図は従来のガス検知装置の回路構成図、第
２図Ａ，Ｂ，Ｃは第１図の動作状態説明図を示
す。第１図および第２図においてこのブリツジ回
路１は、ガス検知により抵抗値が増加するガス検
知素子７、周囲温度および電圧変化の影響を補償
する補償素子６および直列に配置された固定抵抗
８，９とから構成される。補償素子６と固定抵抗
８との接続点ａと、ガス検知素子７と固定抵抗９
との接続点ｂとの間に、直流電源５および矩形波
発振器２により制御されるトランジスタ３が直列
に接続され、ブリツジ回路１に直流矩形波電圧を
印加する。また、比較器４は、ガス検知素子７お
よび補償素子６の接続点。と、固定抵抗８，９の
接続点ｄとに接続され、このブリツジ回路１の出
力Ｖ１を入力とする。また、補償素子６、ガス検
知素子７および固定抵抗８，９の抵抗値を、それ
ぞれＲ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９とする。

発振器２の出力によりトランジスタ３がオン、
オフしてブリツジ回路１に、矩形波電圧（第２図
Ａ参照）が印加された際、ブリツジ回路１の定常
時をＲ７×Ｒ８＜Ｒ６×Ｒ９とすれば、比較器４
の入力は第２図Ｂに示すようになり、比較器４の
出力は第２図Ｃに示すようにOV出力で、この状
態を状態Ｉとする。ガス検知素子７はガスを検知
すると抵抗値が増大するから、ガス検知状態（状
態）のときＲ７×Ｒ８＞Ｒ６×Ｒ９となり、比
較器４はブリツジ印加電圧と同形の矩形波が出力
される。ところが、このようなガス検知器が落
下・衝撃等の事故により、抵抗値Ｒ６またはＲ９
が定常時より大きくなる場合または抵抗値Ｒ６ま
たはＲ９が断線して抵抗値が無限大の場合にはガ
ス検知素子７がガスを検知したとしても定常時と
同様にＲ７×Ｒ８＜Ｒ６×Ｒ９となり、異常状態
（状態）を判別することができないという欠点
があつた。一般に、トランジスタ３がオフの際
に、比較器４は、オフセツト電圧の影響により入
力端子電圧Ｖが電源電圧と同電位でもハイレベル
またはローレベルのいずれかの出力がでる。第２
図は説明の便宜上、ローレベルの出力がでるもの
とした。

〔考案の目的〕

本考案は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点
を有効に解決し、その出力が安定で、その信頼性
が向上するガス検知装置を提供することを目的と
する。

〔考案の要点〕

この目的は本考案によれば、直流の矩形波電圧
が印加されガス検知素子と補償素子および３個の
直列抵抗とからなり、前記ガス検知素子と補償素
子とを接続する第１接続点と前記３個の直列抵抗
間を接続する第２および第３接続点とを有するブ
リツジ回路と、前記第１および第２接続点に接続
され前記ガス検知素子の抵抗値の増加によるガス
漏れを検知し得る第１比較器と、前記第１および
第３接続点に接続され前記ブリツジ回路の故障の
発生を検知し得る第２比較器とを備えることによ
り達成される。

〔考案の実施態様〕

本考案の一実施態様によれば、ブリツジ回路は
電圧が印加されない際に第１および第２比較器の
入力側に信号を加えて出力を同一方向にクランプ
するクランプ手段を設ける。

〔考案の実施例〕

次に、本考案の実施例を図面に基づき、詳細に
説明する。

第３図は本考案の一実施例の概略構成図を示
す。図において第１図と同一の機能を有する部分
には、同一の符号が付されている。ブリツジ回路
１０は、ガス検知素子７、補償素子６および直列
に配置された固定抵抗８，１１，９とから構成さ
れる。比較器４は、ガス検知素子７および補償素
子６の間を接続する第１接続点ｃと、固定抵抗
８，９の間を接続する第２接続点ｅとを入力端子
側に接続し、ブリツジ回路１０の第１および第２
接続点ｃ，ｅ間の出力Ｖ１を入力とする。また、
比較器１２は、ガス検知素子７および補償素子６
の間を接続する第１接続点ｃと、固定抵抗９，１
１の間を接続する第３接続点ｆとを入力端子側に
接続し、ブリツジ回路１０の第１および第３接続
点ｃ，ｆ間の出力Ｖ２を入力とする。

いま、補償素子６、ガス検知素子７および固定
抵抗８，９，１１の抵抗値を、それぞれＲ６，Ｒ
７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１１とすれば、ガスが存在し
ない状態では、第(1)式が成立する。

Ｒ７×Ｒ８＜Ｒ６（Ｒ９＋Ｒ１１） および Ｒ６×Ｒ９＜Ｒ７（Ｒ８＋Ｒ１１）……
(1) すなわち、第４図における状態を示し、比較
器４，１２の入力は第４図Ｂ，Ｃに示すようにな
り、その出力は第４図Ｄ，Ｅに示すように零Ｖで
ある。

また、ガスを検知した状態では、第(2)式が成立
する。

Ｒ７×Ｒ８＜Ｒ６（Ｒ９＋Ｒ１１） および Ｒ６×Ｒ９＜Ｒ７（Ｒ８＋Ｒ１１）……
(2) すなわち、第４図における状態を示し、比較
器４の出力は第４図Ｄに示すようになりガス漏れ
が検知される。

なお、例えば落下衝撃等により故障して、補償
素子６の抵抗値Ｒ６が大きくなり、第(3)式が成立
する。

Ｒ７×Ｒ８＜Ｒ６（Ｒ９＋Ｒ１１） および Ｒ６×Ｒ９＜Ｒ７（Ｒ８＋Ｒ１１）……
(3) すなわち、第４図における状態を示し、比較
器１２の出力は、第４図Ｅに示すようになり故障
を検知することができる。

ところで、トランジスタ３がオフになるとき、
ブリツジ回路１０の各接続点ｃ，ｅ，ｆの電位
が、直流電源５の電圧まで上昇して、比較器４，
５の出力が不安定になるおそれがある。これを防
止するために、強制的なクランプ手段、本実施例
ではダイオード１３およびツエナーダイオード１
４が配置されている。このダイオード１３および
ツエナーダイオード１４により、トランジスタ３
がオフの際に、比較器４，１２の出力がローレベ
ルを保持するように、入力端子側の電位をクラン
プする。このために抵抗１１の両端電圧をVR１
１、ダイオード１３の電圧をVD１３とすれば、
VR１１−VD１３＞０とすることにより、比較
器４の出力はローレベルに保持される。また、
VD１３＞０、すなわち、ダイオード１３に電流
が流れていることにより、比較器１２の出力はロ
ーレベルに保持される。なお、ツエナーダイオー
ド１４はトランジスタ３がオンの際に、ツエナー
電流が流れないようなツエナー電圧が選定されて
いる。

次に、第５図は本考案の他の実施例の概略構成
図を示す。図において第３図と同一の機能を有す
る部分には、同一の符号が付されている。ブリツ
ジ回路１０には、クランプ手段、本実施例ではダ
イオード１３と共にトランジスタ１５および固定
抵抗１６，１７が配置される。トランジスタ３が
オンのときには、固定抵抗１６，１７で分圧され
た電圧がトランジスタ１５をオフするから、比較
器４，１２はブリツジ回路１０の出力Ｖ１，Ｖ２
に応じた作動をする。また、トランジスタ３がオ
フのときには、固定抵抗１６，１７で分圧された
電圧がトランジスタ１５をオンするから、抵抗１
１の両端電圧をVR１１、ダイオード１３の電圧
をVD１３とすれば、VR１１−VD１３＞０とす
ることにより、比較器４の出力はローレベルに保
持される。また、VD１３＞０、すなわちダイオ
ード１３に電流が流れていることにより比較器１
２の出力はローレベルに保持される。このよう
に、トランジスタ３がオフの際に、トランジスタ
１５により、比較器４，１２の入力端子の電位は
クランプされて、その安定性が向上する。

次に、第６図は本考案のさらに他の実施例の概
略構成図を示す。図において第３図および第５図
と同一の機能を有する部分には、同一の符号が付
されている。ブリツジ回路１０には、クランプ手
段、本実施例ではツエナーダイオード１８，１９
が配置される。このツエナーダイオード１８，１
９により、トランジスタ３がオフする際に、比較
器４，１２の出力がローレベルを保持するよう
に、入力端子側の電位は強制的にクランプされ
る。このために、ツエナーダイオード１８，１９
のツエナー電圧をVZ１９とすれば、VZ１８＜
VZ１９に選定されている。

次に、第７図は本考案のさらに他の実施例の概
略構成図を示す。図において第３図、第５図およ
び第６図と同一の機能を有する部分には、同一の
符号が付されている。ブリツジ回路１０には、ク
ランプ手段、本実施例ではダイオード２０，２１
および固定抵抗２２，２３，２４が配置される。
このダイオード２０，２１は、トランジスタ３が
オフの際に、比較器４，１２の電位を強制的にク
ランプして、出力をローレベルに保持する。この
ために、ダイオード２０側の電位Ｖ１、ダイオー
ド２１側の電位をＶ２とすれば、Ｖ２＞Ｖ１に選
定されている。

〔考案の効果〕

以上に説明するように本考案によれば、直流矩
形波電圧が印加され、可燃性ガスが接触すること
により抵抗値の変化するガス検知素子と補償素子
および３個の直列抵抗とからなり、ガス検知素子
とを接続する第１接続点と前記３個の直列抵抗間
を接続する第２および第３接続点とを有するブリ
ツジ回路と、前記第１および第２接続点に接続さ
れる第１比較器と、前記第１および第３接続点に
接続される第２比較器とを設けたことにより、従
来のガス漏れ検知器では落下衝撃による故障状態
の判別ができないという問題が有効に解決され、
従来のブリツジ回路に少なくとも１個の抵抗と１
個の比較器とが追加されるのみという簡単な構成
であるにもかかわらず、保安器としての信頼性が
向上するという効果を有する。

なお、電圧が印加されない際に、比較器の出力
が同一レベルになるように入力側の電位をクラン
プするクランプ手段を設けたことにより、その安
定性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス検知装置の回路構成図、第
２図Ａ〜Ｃは第１図の動作状態説明図、第３図は
本考案の一実施例の概略構成図、第４図Ａ〜Ｅは
第３図の動作状態説明図、第５図は本考案の他の
実施例の概略構成図、第６図および第７図は本考
案のさらに他の実施例の概略構成図である。 ２……矩形波発振器、３……トランジスタ、
４，１２……比較器、６……補償素子、７……ガ
ス検知素子、１０……ブリツジ回路、１３，２
０，２１……ダイオード、１４，１８，１９……
ツエナーダイオード、１５……トランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 直流の矩形波電圧が印加され、可燃性ガスが
   接触することにより抵抗値の変化するガス検知
   素子と補償素子および３個の直列抵抗とからな
   り、前記ガス検知素子と補償素子とを接続する
   第１接続点と前記３個の直列抵抗間を接続する
   第２および第３接続点とを有するブリツジ回路
   と、前記第１および第２接続点に接続され前記
   ガス検知素子の抵抗値の変化によりガス洩れを
   検知する第１比較器と、前記第１および第３接
   続点に接続され前記ブリツジ回路の故障の発生
   を検知する第２比較器とを備えたことを特徴と
   するガス検知装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載のガス検
   知装置において、ブリツジ回路は、電圧が印加
   されない際に第１および第２比較器の入力側に
   信号を加えて出力を同一レベルにクランプする
   クランプ手段を有することを特徴とするガス検
   知装置。