JPH0422860A - 炭酸ガス検知器 - Google Patents

炭酸ガス検知器

Info

Publication number
JPH0422860A
JPH0422860A JP2128503A JP12850390A JPH0422860A JP H0422860 A JPH0422860 A JP H0422860A JP 2128503 A JP2128503 A JP 2128503A JP 12850390 A JP12850390 A JP 12850390A JP H0422860 A JPH0422860 A JP H0422860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
temp
heating
heating section
carbon dioxide
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
JP2128503A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Nishiguchi
昌志 西口
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.)
Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Seiko 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 Matsushita Seiko Co Ltd filed Critical Matsushita Seiko Co Ltd
Priority to JP2128503A priority Critical patent/JPH0422860A/ja
Publication of JPH0422860A publication Critical patent/JPH0422860A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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 本発明は施設園芸、環境衛生、防災用、工業用などの炭
酸ガス濃度を計測し制御する場所に使用する固体電解質
型の炭酸ガスセンサを利用した炭酸ガス検知器に関する
従来の技術 近年、空調、農畜産分野を中心に炭酸ガスセンサに対す
るニーズが高まり、種々の方式のセンサの開発、実用化
が進められている。その中で、固体電解質型炭酸ガスセ
ンサを用いた炭酸ガス検知器は高感度、小型軽量という
特徴をもっている。
しかし、その実用1多(の課題が残されている。
従来、この種の炭酸ガス検知器は第5図および第6図に
示すような構成が一般的であった。以下、その構成につ
いて説明する。
図に示すように、固体電解質型炭酸ガスセンサ(以下、
炭酸ガスセンサという)lはガス感知部20片面下部に
セラミック基板に白金を印刷したセラミック白金ヒータ
で構成した加熱部3を備え、出力取り出し用のリード線
4a、4bと加熱部3から取り出したリード線4c、4
dをそれぞれ接続したビン5a、5b、5c、5dを介
して下部の台座6に固定されている。
炭酸ガス測定時は、ビン5b、5cに加熱手段7により
所定の直流電圧を印加し、ガス感知部2を加熱部3によ
り300−= 500℃の測定温度に加熱し、ガス感知
部2から発生した出力をリード線4a、4bおよびビン
5a、5bを介して取り出している。
ガス感知部2より発生した出力は出力変換手段8により
増幅し、炭酸ガス濃度に比例した出力に変換される。そ
の際、炭酸ガスセンサ1は測定雰囲気の湿度が変動する
とその変動に応じて加熱部3およびガス感知部2の温度
が変化するため、出力が変化するという雰囲気温度依存
性を持つため、温度補正手段9により測定雰囲気温度信
号を炭酸ガスセンサ】の出力に加算または減算すること
により出力の補正をしていた。
発明が解決しようとする課題 このような従来の炭酸ガス検知器では、炭酸ガスセンサ
1の温度依存性には精度的に無視できない程度のばらつ
きがあるため、炭酸ガスセンサ1の個別の温度依存性を
測定し、雰囲気温度信号を調整する必要があった。また
、雰囲気温度が一定の場合においても、気流によりガス
感知部2および加熱部3の温度が変動し、出力が変化し
て誤動作の原因となっていた。
本発明は上記課題を解決するもので、雰囲気温度の変化
に応じて加熱部の温度を変化させることにより、ガス感
知部の温度を常に一定に保ち、炭酸ガスセンサ個々の温
度依存性のばらつきに対応した調整をすることなく温度
依存性の補償を行い、高い信頼性を有する炭酸ガス検知
器を提供することを第1の目的としている。
また、気流がある場合においても安定した出力が得られ
る高い信頼性を有する炭酸ガス検知器を提供することを
第2の目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は上記第1の目的を達成するために、測定温度に
加熱することにより炭酸ガスを検知するガス感知部と前
記ガス感知部を測定温度に加熱する加熱部とからなる固
体電解質型炭酸ガスセンサと、前記炭酸ガスセンサの出
力を増幅し炭酸ガス濃度に比例した出力に変換する出力
変換手段と、前記加熱部に電力を供給する電力供給手段
とを備え、前記電力供給手段は測定雰囲気温度を検知す
る雰囲気湿度検出手段と前記雰囲気温度検出手段からの
信号を変換し雰囲気温度に応じて前記加熱部の温度を制
御する加熱制御手段とからなることを第1の課題解決手
段としている。
また、上記第2の目的を達成するために、上記第1の課
題解決手段において、電力供給手段は加熱部の温度をそ
の抵抗変化によって検出する加熱部温度検出手段と、前
記加熱部温度検出手段の信号を変換し前記加熱部の温度
を制御する加熱制御手段とからなることを第2の課題解
決手段としている。
さらに、上記第1および第2の目的を達成するために、
上記第1の課題解決手段において、電力供給手段は加熱
部温度検出手段と雰囲気温度検出手段と加熱部温度検出
手段と雰囲気温度検出手段の信号を変換し加熱部の温度
を制御する加熱制御手段とからなることを第3の課題解
決手段としている。
作   用 本発明は上記した第1の課題解決手段により、雰囲気温
度検出手段の信号により加熱部の温度を制御でき、雰囲
気温度が変化した場合においてもその雰囲気温度に応じ
て電力供給手段の出力が変化し、加熱部の温度を設定で
き、ガス感知部の温度は一定に保たれる。
また、第2の課題解決手段により、加熱部温度検出手段
の信号により加熱部の温度を制御でき、雰囲気温度の変
化や気流の変化による加熱部の温度変化に応じて電力供
給手段の出力が変化し、加熱部の温度は一定に保たれる
また、第3の課題解決手段により、雰囲気温度検出手段
および加熱部温度検出手段により加熱部の温度を制御で
き雰囲気温度の変化、気流の変化に対し電力供給手段の
出力が変化し、加熱部の温度を設定でき、ガス感知部の
温度は常に一定に保たれる。
実施例 以下、本発明の第1の課題解決手段の実施例について、
第1図および第2図に基づいて説明する。なお、従来例
と同一の構成には同一符号をつけて詳細な説明は省略す
る。
図に示すように、加熱部3は電力供給手段10に接続し
ている。出力変換手段8はガス感知部2の信号を入力し
、炭酸ガス濃度出力に変換する。
電力供給手段10は雰囲気温度検出手段11と加熱制御
手段12とからなり、雰囲気温度検出手段11の測温素
子(白金薄膜温度センサ)13は抵抗14とハーフブリ
ッジ回路を構成し、雰囲気温度に応じた電圧を出力する
。加熱制御手段12は雰囲気温度検出手段11の出力を
抵抗15.16゜17とOPアンプ18によって増幅し
、パワートランジスタ19によって加熱部3の加熱電流
に変換している。
上記構成において動作を説明すると、測温素子13は雰
囲気の温度変化に応じてその抵抗値が変化する。たとえ
ば、白金薄膜温度センサの場合、温度が上がると抵抗値
は大きくなる。そのため、測温素子13と抵抗14の中
点から得られる雰囲気温度検出手段11の出力電圧は温
度が下がると高くなり、温度が上がると低くなる。
加熱制御手段12は雰囲気温度検出手段11の出力を変
換し、パワートランジスタ19によって加熱部3に加熱
電流を供給する。
その結果、雰囲気温度が下がり加熱部3の温度が低下す
ると雰囲気温度検出手段11の出力が上昇し、加熱制御
手段12からの加熱部3への供給電圧が上がり加熱部3
の温度が上がる。よって、測温素子13の温度常数およ
び加熱制御手段12の変換常数を適切に設定することに
より、加熱部3によって加熱されるガス感知部12の温
度は雰囲気温度の変化に依存せず一定となり、センサ出
力の温度依存、性は補償される。
つぎに、第2の課題解決手段の実施例について第3図に
基づいて説明する。なお、上記実施例と同一の構成には
同一符号をつけて詳細な説明は省略する。
図に示すように、電力供給手段10は、加熱部3ととも
に抵抗20,21,22.23でブリッジ回路を形成し
た加熱部温度検出手段24と加熱制御手段25からなり
、加熱制御手段25は、OPアンプ26とパワートラン
ジスタ27とで構成し、OPアンプ26は抵抗20と加
熱部3の中点および抵抗22から入力した信号を演算し
、パワートランジスタ25に出力している。また、パワ
ートランジスタ27の出力は抵抗20.23の接続点に
接続している。
上記構成において動作を説明すると、まず、雰囲気が定
常で温度変化や気流がない場合、加熱部3の両端には抵
抗20,21.22.23および加熱部3で構成された
ブリッジ回路のバランスにより定められた一定の電圧が
印加されている。つぎに、雰囲気温度の変動あるいは気
流により加熱部3の温度が変化すると、加熱部3の構成
材料である白金の抵抗が変化する。そのため、ブリッジ
回路のバランスが崩れ、OPアンプ26の十−人力に差
が生じ、その結果がパワートランジスタ27に出力され
、再びブリッジ回路のバランスがとれるようにパワート
ランジスタ27からブリッジ回路に電流が流れる。その
結果、加熱部3の抵抗は初期の定常状態と同じになる。
すなわち、加熱部3を抵抗のブリッジ回路に組み込み、
OPアンプ26とパワートランジスタ27でフィードバ
ック回路を組むことにより、加熱部3の温度は気流、雰
囲気温度に関わらず一定となり、ガス感知部2の温度変
動は抑制される。よって、センサ出力の温度依存性は改
善される。
つぎに、第3の課題解決手段の実施例について第4図に
基づいて説明する。なお、上記実施例と同−の構成には
同一符号をつけて詳細な説明は省略する。
図に示すように、電力供給手段10は、測定雰囲気温度
を検知する雰囲気検出手段としての測温素子28と、こ
の測温素子28と加熱部3を含み抵抗20.21.23
でブリッジ回路を形成した加熱温度検出手段29と、加
熱制御手段25とからなり、加熱制御手段25のOPア
ンプ26は抵抗20と加熱部3の中点および抵抗22か
ら入力した信号を演算し、パワートランジスタ27に出
力している。また、パワートランジスタ27の出力は、
抵抗20および測温素子28の接続点に接続している。
上記構成において動作を説明すると、まず、雰囲気が定
常で温度変化や気流がない場合、加熱部3の両端には抵
抗20,21.22、測温素子28および加熱部3で構
成されたブリッジ回路のバランスにより定められた一定
の電圧が印加されている。つぎに、気流により加熱部3
の温度が変化すると、加熱部3の構成材料である白金の
抵抗が変化する。そのため、前記ブリッジ回路のバラン
スが崩れ、OPアンプ26の十−人力に差が生じ、その
結果がパワートランジスタ27に出力され、再びブリッ
ジ回路のバランスがとれるようにパワートランジスタ2
7からブリッジ回路に電流が流れる。その結果、加熱部
13の抵抗は初期の定常状態と同じになる。また、雰囲
気温度が変化した場合、上述した気流の場合と同様の動
作と同時に測温素子28がブリッジ回路に組み込まれて
いるため、雰囲気温度に応じて測温素子28の抵抗が変
化し、ブリッジ回路の平衡点が変化する。その結果、雰
囲気温度の変化に対応して加熱部3の温度が変化するこ
とになる。よって、測温素子28の温度常数を適切に設
定することにより、雰囲気温度が変化した場合において
もガス感知部2の温度は一定に保たれる。すなわち、加
熱部3と測温素子28を抵抗のブリッジ回路に組み込み
OPアンプ26とパワートランジスタ27でフィードバ
ック回路を組むことによりガス感知部2の温度は気流、
雰囲気温度に関わらず一定となる。よって、センサ出力
の温度依存性は補償される。
発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、加熱
部に電力を供給する電力供給手段は測定雰囲気温度を検
知する雰囲気温度検出手段と前記雰囲気温度検出手段か
らの信号を変換し雰囲気温度に応じて前記加熱部の温度
を制御する加熱制御手段とからなるから、雰囲気温度の
変化に応じて加熱部の温度を制御することができ、ガス
感知部を一定の温度に保つことができ、センサの特性の
ばらつきにかかわらず、センサ出力の雰囲気温度依存性
を補償することができ、誤動作を防止することができる
また、電力供給手段は加熱部の温度をその抵抗変化によ
って検出する加熱部温度検出手段と、前記加熱部の温度
を制御する加熱制御手段とからなるから、気流がある場
合においても加熱部の温度を常に一定に保つことができ
、センサ出力の気流依存性を補償できて気流による誤動
作を防止することができる。
温度検出手段と、雰囲気温度検出手段と、前記加熱部温
度検出手段と雰囲気温度検出手段の信号を変換し加熱部
の温度を制御する加熱制御手段とからなるから、雰囲気
温度の変化および気流がある場合においてもガス感知部
の温度を一定に保つことができ、センサの特性のばらつ
きにかかわらず、センサ出力の気流依存性、雰囲気温度
依存性を補償でき炭酸ガスセンサの気流依存性および雰
囲気依存性による誤動作を同時に防止することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の炭酸ガス検知器のブロック
図、第2図は同炭酸ガス検知器の電力供給手段の回路図
、第3図は本発明の他の実施例の炭酸ガス検知器の電力
供給手段の回路図、第4図は本発明の別の実施例の炭酸
ガス検知器の電力供給手段の回路図、第5図は従来の固
体電解質型炭酸ガスセンサの縦断面図、第6図は従来の
炭酸カス検知器のブロック図である。 1・・・・・・固体電解質型炭酸ガスセンサ、2・・・
・・・ガス感知部、3・・・・・・加熱部、8・・・・
・・出力変換手段、10・・・・・・電力供給手段、1
1・・曲・雰囲気温度検出手段、12・・・・・・加熱
制御手段。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1占用 図 イー・−固9ト1「勇fv饗す!腸ζp・スt、す第 図 第 図 第 図 −一一一一一人1

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定温度に加熱することにより炭酸ガスを検知す
    るガス感知部と前記ガス感知部を測定温度に加熱する加
    熱部とからなる固体電解質型炭酸ガスセンサと、前記固
    体電解質型炭酸ガスセンサの出力を増幅し炭酸ガス濃度
    に比例した出力に変換する出力変換手段と、前記加熱部
    に電力を供給する電力供給手段とを備え、前記電力供給
    手段は測定雰囲気温度を検知する雰囲気温度検出手段と
    前記雰囲気温度検出手段からの信号を変換し雰囲気温度
    に応じて前記加熱部の温度を制御する加熱制御手段とか
    らなる炭酸ガス検知器。
  2. (2)電力供給手段は加熱部の温度をその抵抗変化によ
    って検出する加熱部温度検出手段と、前記加熱部温度検
    出手段の信号を変換し前記加熱部の温度を制御する加熱
    制御手段とからなる請求項1記載の炭酸ガス検知器。
  3. (3)電力供給手段は加熱部温度検出手段と、雰囲気温
    度検出手段と、前記加熱部温度検出手段と雰囲気温度検
    出手段の信号を変換し加熱部の温度を制御する加熱制御
    手段とからなる請求項1記載の炭酸ガス検知器。
JP2128503A 1990-05-17 1990-05-17 炭酸ガス検知器 Pending JPH0422860A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2128503A JPH0422860A (ja) 1990-05-17 1990-05-17 炭酸ガス検知器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2128503A JPH0422860A (ja) 1990-05-17 1990-05-17 炭酸ガス検知器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0422860A true JPH0422860A (ja) 1992-01-27

Family

ID=14986356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2128503A Pending JPH0422860A (ja) 1990-05-17 1990-05-17 炭酸ガス検知器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0422860A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104914153A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 双层电极式固体电解质co2气体传感器及制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57139657A (en) * 1981-02-23 1982-08-28 Nissan Motor Co Ltd Temperature control method for oxygen sensor
JPS57203940A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Nissan Motor Co Ltd Gas sensor
JPS60114758A (ja) * 1983-11-28 1985-06-21 Fujikura Ltd 加熱型センサの温度制御方法
JPH01172745A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd 酸素濃度センサのヒータ温度制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57139657A (en) * 1981-02-23 1982-08-28 Nissan Motor Co Ltd Temperature control method for oxygen sensor
JPS57203940A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Nissan Motor Co Ltd Gas sensor
JPS60114758A (ja) * 1983-11-28 1985-06-21 Fujikura Ltd 加熱型センサの温度制御方法
JPH01172745A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd 酸素濃度センサのヒータ温度制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104914153A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 双层电极式固体电解质co2气体传感器及制备工艺
CN104914153B (zh) * 2015-06-03 2018-02-27 西安交通大学 双层电极式固体电解质co2气体传感器及制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4847783A (en) Gas sensing instrument
US5263369A (en) Flow sensor system and method
US5343755A (en) Strain gage sensor with integral temperature signal
US4498330A (en) Gas detecting and monitoring device
US3967188A (en) Temperature compensation circuit for sensor of physical variables such as temperature and pressure
KR100230079B1 (ko) 습도 센서
US4818977A (en) Combustible gas detector having temperature stabilization capability
US5074147A (en) Flow rate measuring apparatus
US4109196A (en) Resistance measuring circuit
US4190796A (en) Pressure detecting apparatus having linear output characteristic
US4444056A (en) Temperature compensated circuit
US6539792B2 (en) Method and apparatus for balancing resistance
US4258002A (en) Explosive gas detector
US5460039A (en) Flow sensor system
JPH0422860A (ja) 炭酸ガス検知器
US4317796A (en) Explosive gas detector
JPH07117436B2 (ja) 感熱式流量センサ
Welsh et al. A method to improve the temperature stability of semiconductor strain gauge transducers
KR20010036293A (ko) 볼로미터형 적외선 센서를 이용한 온도 측정 장치 및 감도 보상
JPS6242364Y2 (ja)
JPH06109510A (ja) 熱式流量計
JP3646898B2 (ja) 接触燃焼式ガスセンサ定電流駆動回路
JPH0516730B2 (ja)
JPH02109384A (ja) 半導体レーザの光出力安定化装置
JPH065635Y2 (ja) 流速センサ