JPH06105234B2 - Gas detector - Google Patents

Gas detector

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JPH06105234B2
JPH06105234B2 JP4307573A JP30757392A JPH06105234B2 JP H06105234 B2 JPH06105234 B2 JP H06105234B2 JP 4307573 A JP4307573 A JP 4307573A JP 30757392 A JP30757392 A JP 30757392A JP H06105234 B2 JPH06105234 B2 JP H06105234B2
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JP
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gas
power supply
gas sensor
heater
temperature region
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伸明 村上
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Figaro Engineering Inc
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の利用分野】この発明は、金属酸化物半導体ガス
センサの温度を、高温域と低温域とに周期的に変化させ
るようにしたガス検出装置に関する。この発明は特に、
ガスセンサのヒータをデューテイ比制御で駆動して、消
費電力を減少させると共に、電源回路を簡単化すること
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detection device in which the temperature of a metal oxide semiconductor gas sensor is periodically changed between a high temperature region and a low temperature region. This invention is particularly
The present invention relates to driving a heater of a gas sensor with duty ratio control to reduce power consumption and simplify a power supply circuit.

【0002】[0002]

【従来技術】特公昭53−43320号は、金属酸化物
半導体の抵抗値の変化を利用したガスセンサを、高温域
と低温域とに周期的に温度変化させ、低温域でのガスセ
ンサの出力からガスを検出することを開示している。こ
の技術の特色は、特定のガスをきわめて選択的に検出し
得る点に有り、検出対象となるガスには例えばCOやN
H3,H2SやEtOHあるいはNOx等が有る。
2. Description of the Related Art JP-B-53-43320 discloses a gas sensor that utilizes a change in resistance of a metal oxide semiconductor to periodically change the temperature between a high temperature region and a low temperature region, and output a gas from the output of the gas sensor in the low temperature region. Is disclosed. The feature of this technique is that a specific gas can be detected very selectively, and the gas to be detected is, for example, CO or N 2.
There are H3, H2S, EtOH, NOx, etc.

【0003】発明者らはこの技術の実用化に努めたが、
問題は電源電圧をガスセンサのヒータ電圧へとドロップ
させる際の電力損失が大きい点に有った。発明者らの開
発したガスセンサでは、センサの消費電力は高温側で例
えば600mW、低温側で例えば60mWで有る。また
ヒータ抵抗は約4Ωで、ヒータ電圧は高温側で1.6
V、低温側で0.5Vで有る。付帯回路の動作を考慮し
て電源出力を5Vとすると、高温側では3.4V分の電
力の1360mWが、低温側では4.5V分の電力の5
60mWが利用されないまま失われる。電力の利用効率
は高温側で32%、低温側では10%に過ぎない。高温
側を60秒,低温側を90秒とすると、電力の平均利用
効率は24%で平均電力は1160mWとなり、この内
276mWがガスセンサで用いられるに過ぎない。これ
は5Vの電源から、1.6Vのヒータ電圧(高温域用)
と0.5Vのヒータ電圧(低温域用)とを取り出すため
である。
The inventors have tried to put this technology to practical use,
The problem was that there was a large power loss when dropping the power supply voltage to the heater voltage of the gas sensor. In the gas sensor developed by the inventors, the power consumption of the sensor is, for example, 600 mW on the high temperature side and 60 mW on the low temperature side. The heater resistance is about 4Ω and the heater voltage is 1.6 on the high temperature side.
V, 0.5V on the low temperature side. If the power supply output is set to 5V in consideration of the operation of the auxiliary circuit, the power of 3.4V for the high temperature side is 1360mW, and the power of 4.5V for the low temperature side is 5V.
60 mW is lost without being used. The utilization efficiency of electric power is only 32% on the high temperature side and 10% on the low temperature side. If the high temperature side is 60 seconds and the low temperature side is 90 seconds, the average utilization efficiency of electric power is 24% and the average electric power is 1160 mW. Of these, 276 mW is only used in the gas sensor. This is from a 5V power supply to a 1.6V heater voltage (for high temperature range)
This is for taking out the heater voltage of 0.5 V and the heater voltage (for low temperature range).

【0004】次に1.6Vのヒータ電圧と0.5Vのヒー
タ電圧とを取り出すため、2系統の電源回路(実際には
1.6Vと0.5Vの出力可変電源)が必要となる。また
電源回路での降圧(電圧ドロップ)が大きいため、電源
回路での発熱が大きい。この例では、定格発熱容量2W
attクラスの電源回路が必要となり、これを定電圧I
Cで実現すると、熱的破壊を防止するため、大きなチッ
プ面積で、パッケージからの放熱に配慮した高価なIC
が必要となる。このように電源回路に2系統が必要で、
電力損失が大きいため発熱容量の大きな電源回路が必要
となり、電源回路のコストが増加した。
Next, in order to take out the heater voltage of 1.6 V and the heater voltage of 0.5 V, two power supply circuits (actually, output variable power supplies of 1.6 V and 0.5 V) are required. Further, since the voltage drop (voltage drop) in the power supply circuit is large, the heat generation in the power supply circuit is large. In this example, the rated heat generation capacity is 2W
An att class power supply circuit is required, and a constant voltage I
If realized by C, an expensive IC with a large chip area and considering heat dissipation from the package in order to prevent thermal destruction
Is required. In this way, the power supply circuit requires two systems,
Since the power loss is large, a power supply circuit with a large heat generation capacity is required, which increases the cost of the power supply circuit.

【0005】ここでは1.6V/0.5Vの特定仕様のガ
スセンサを例に問題点を示したが、これは他の仕様のガ
スセンサでも同様である。ガスセンサを高温域と低温域
とに周期的に加熱すると、高温域用と低温域用と2系統
の電源が必要となり、電源電圧を電源回路で降圧する過
程での消費電力の無駄が大きいのである。
Here, the problem has been described by taking a gas sensor of a specific specification of 1.6 V / 0.5 V as an example, but this is the same for gas sensors of other specifications. If the gas sensor is heated cyclically to a high temperature region and a low temperature region, two power sources for the high temperature region and the low temperature region are required, and the power consumption in the process of reducing the power supply voltage by the power supply circuit is large. .

【0006】なお特開昭57−184961号公報は、
ガスセンサのヒータをデューテイ比制御することを示し
ている。しかしこの技術はガスセンサの温度を高温域と
低温域とに周期的に変化させることに関するものではな
く、ガスセンサの温度は一定である。更に高温域用と低
温域用との2つの電源が必要なことは、ガスセンサの温
度を高温域と低温域とに周期的に変化させることに伴
う、特有の問題である。また低温域で低いヒータ電圧が
必要となり、電源電圧を低下させて電力の大部分を無駄
に捨てねばならないことも、ガスセンサを温度変化させ
ることに伴う特有の問題である。
JP-A-57-184961 discloses
It shows that the heater of the gas sensor is duty ratio controlled. However, this technique does not relate to periodically changing the temperature of the gas sensor between a high temperature region and a low temperature region, and the temperature of the gas sensor is constant. Furthermore, the need for two power sources, one for the high temperature region and one for the low temperature region, is a peculiar problem associated with periodically changing the temperature of the gas sensor between the high temperature region and the low temperature region. Further, a low heater voltage is required in a low temperature range, and the power supply voltage must be lowered to waste most of the electric power wastefully, which is a peculiar problem associated with the temperature change of the gas sensor.

【0007】[0007]

【発明の課題】請求項1の発明での課題は、ガスセンサ
の温度を高温域と低温域とに周期的に変化させるように
したガス検出装置での、消費電力を節減すると共に、電
源回路をスイッチを用いた1系統の電源回路に集約し、
かつ電源回路での発熱を減少させて小さな発熱容量の電
源回路を用い得るようにすることにある。請求項2の発
明での課題は、上記に加えて、電源電圧の変動を監視
し、ガスセンサへの電源電圧変動の影響を防止すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce power consumption and power supply circuit in a gas detection device in which the temperature of a gas sensor is periodically changed between a high temperature region and a low temperature region. Collected in a single power supply circuit using switches,
Moreover, it is to reduce heat generation in the power supply circuit so that a power supply circuit having a small heat generation capacity can be used. In addition to the above, an object of the invention of claim 2 is to monitor the fluctuation of the power supply voltage and prevent the influence of the power supply voltage fluctuation on the gas sensor.

【0008】[0008]

【発明の構成】この発明は、電源と、ガスにより抵抗値
が変化する金属酸化物半導体と、この半導体を加熱する
ためのヒータとを有するガスセンサと、ガスセンサのヒ
ータを、所定のデューテイ比で、電源に接続するための
スイッチと、ガスセンサ中の金属酸化物半導体の抵抗値
から、特定のガスを検出するためのガス検出回路と、タ
イマとを設けて、該タイマにより、前記スイッチのデュ
ーテイ比を周期的に変化させて、ガスセンサの温度を高
温域と低温域とに周期的に変化させると共に、前記タイ
マからサンプリング信号を発生させて、所定のタイミン
グで前記ガス検出回路を動作させてガスを検出するよう
にした、ガス検出装置にある。
According to the present invention, a gas sensor having a power source, a metal oxide semiconductor whose resistance value changes with gas, and a heater for heating the semiconductor, and a heater for the gas sensor are provided at a predetermined duty ratio. A switch for connecting to the power supply, a gas detection circuit for detecting a specific gas from the resistance value of the metal oxide semiconductor in the gas sensor, and a timer are provided, and the duty ratio of the switch is set by the timer. The temperature of the gas sensor is cyclically changed to a high temperature region and a low temperature region, and a sampling signal is generated from the timer to operate the gas detection circuit at a predetermined timing to detect the gas. The gas detector is adapted to do so.

【0009】ここで好ましくは、電源電圧を監視し、電
源電圧変動に応じてスイッチのデューテイ比を変化させ
て、電源電圧変動の影響を防止する。
Here, preferably, the power supply voltage is monitored, and the duty ratio of the switch is changed according to the power supply voltage fluctuation to prevent the influence of the power supply voltage fluctuation.

【0010】また更に好ましくは、ガスセンサは高温域
でも低温域でもヒータにより加熱し、低温域でも高温域
でもスイッチによりヒータをデューテイ比制御する。こ
のようにすれば、低温域と高温域との2つのヒータ電力
をスイッチから取り出すことができ、1系統の電源で高
温域と低温域との2つの温度に加熱できる。更に電源電
圧を低温域へのヒータ電圧に低下させる際の、消費電力
の無駄を解消できる。
Still more preferably, the gas sensor is heated by the heater in both the high temperature region and the low temperature region, and the duty ratio of the heater is controlled by the switch in the low temperature region and the high temperature region. With this configuration, the two heater powers of the low temperature region and the high temperature region can be taken out from the switch, and the power of one system can heat to the two temperatures of the high temperature region and the low temperature region. Further, it is possible to eliminate waste of power consumption when the power supply voltage is lowered to the heater voltage in the low temperature range.

【0011】[0011]

【発明の作用】請求項1の発明では、ガスセンサの温度
を高温域と低温域とに周期的に変化させてガス選択性を
得ると共に、ガスセンサのヒータをスイッチによるデュ
ーテイ比制御で駆動する。このようにすれば、電源電圧
を必要なヒータ電圧まで降圧する必要がなくなり、消費
電力を減少させることができる。また電源回路での消費
電力を減少させると、発熱容量の小さなトランジスタや
小さなIC等で電源回路を実現できる。この結果電源回
路を簡単化できる。
According to the first aspect of the invention, the temperature of the gas sensor is periodically changed between a high temperature region and a low temperature region to obtain gas selectivity, and the heater of the gas sensor is driven by the duty ratio control by the switch. By doing so, it is not necessary to reduce the power supply voltage to the required heater voltage, and the power consumption can be reduced. Further, when the power consumption of the power supply circuit is reduced, the power supply circuit can be realized by a transistor or a small IC having a small heating capacity. As a result, the power supply circuit can be simplified.

【0012】請求項2の発明では、電源電圧の変動を監
視し、電源電圧変動に応じてスイッチのデューテイ比を
制御する。この結果、電源電圧変動の影響を防止するこ
とができる。
According to the second aspect of the invention, the fluctuation of the power supply voltage is monitored, and the duty ratio of the switch is controlled according to the fluctuation of the power supply voltage. As a result, the influence of power supply voltage fluctuation can be prevented.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

【0014】[0014]

【実施例1】図1〜図4に、第1の実施例を示す。図1
において、2は例えば出力Vccが5Vの電池電源で、N
i−Cd電池、乾電池、鉛蓄電池等を用いる。4はタイ
マで、発振回路6とカウンタ8とからなり、オア回路O
Rとパルス幅可変単安定マルチバイブレータMMを介し
て、スイッチングトランジスタTr1,Tr2のオンのデュ
ーテイ比を周期的に変化させる。更に低温域でサンプリ
ング信号Sを発生し、D型のフリップフロップ回路FF
1のクロックパルスとする。マルチバイブレータMMに
は、電池電源2の出力変動や気温の変動による、ガスセ
ンサ10の加熱温度の変化を防止するため、パルス幅可
変のものを用いる。即ち、電源2の出力VccをNTCサ
ーミスタThや抵抗R1等で分圧し、ツェナーダイオード
TZ1で定まる基準電位との差を差動増幅器OP1で増幅
して、マルチバイブレータMMの出力パルス幅を変化さ
せ、電源2の出力Vccや気温の変化に応じて、トランジ
スタTr1,Tr2へのパルス幅を変化させる。
First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment. Figure 1
2 is, for example, a battery power source whose output Vcc is 5V, and N
An i-Cd battery, a dry battery, a lead storage battery or the like is used. 4 is a timer, which is composed of an oscillation circuit 6 and a counter 8
The on-duty ratio of the switching transistors Tr1 and Tr2 is periodically changed via R and the pulse width variable monostable multivibrator MM. Further, the sampling signal S is generated in the low temperature range, and the D-type flip-flop circuit FF
1 clock pulse. The multi-vibrator MM has a variable pulse width in order to prevent a change in the heating temperature of the gas sensor 10 due to a change in the output of the battery power source 2 or a change in the temperature. That is, the output Vcc of the power source 2 is divided by the NTC thermistor Th, the resistor R1 and the like, the difference from the reference potential determined by the Zener diode TZ1 is amplified by the differential amplifier OP1, and the output pulse width of the multivibrator MM is changed. The pulse width to the transistors Tr1 and Tr2 is changed according to changes in the output Vcc of the power source 2 and the temperature.

【0015】10はガスセンサで、例えばSnO2に1wt
%のPdを添加した金属酸化物半導体12中に、各2Ω
のヒータ兼用電極14,16を埋設したものである。ガ
スセンサ10の動作条件は、例えばCOの検出の場合、
高温域の最高温度が約300℃でヒータ電力が約640
mW、低温域の最低温度が約80℃でヒータ電力は約6
1mWで有る。ガスセンサ10を均一に加熱するため、
2つのヒータ兼用電極14,16を共にヒータとして用
い、2つのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を介し
て、ヒータ14,16を電源2に接続し、デューテイ比
制御する。マルチバイブレータMMにより、トランジス
タTr1,Tr2をオン−オフさせ、オンのデューテイ比を
高温域でパルス信号Hにより例えば16%に、低温域で
パルス信号Lにより例えば1.6%にする。ヒータ電力
の制御はトランジスタTr1,Tr2のオン−オフにより行
い、電源出力Vccのドロップによる電力損失が生じず、
出力可変電源が不要で、トランジスタTr1,Tr2等から
なる1系統の電源回路で良いようにする。スイッチに
は、トランジスタ以外のものも用い得る。
Reference numeral 10 is a gas sensor, for example, 1 wt% of SnO2
% In each of the metal oxide semiconductors 12 to which Pd is added.
The heater / electrodes 14 and 16 are embedded. The operating conditions of the gas sensor 10 are, for example, in the case of CO detection,
The maximum temperature in the high temperature range is about 300 ℃ and the heater power is about 640.
mW, the minimum temperature in the low temperature range is about 80 ° C, and the heater power is about 6
It is 1 mW. In order to heat the gas sensor 10 uniformly,
The two heater / electrodes 14 and 16 are both used as heaters, and the heaters 14 and 16 are connected to the power supply 2 through the two switching transistors Tr1 and Tr2 to control the duty ratio. The multi-vibrator MM turns on and off the transistors Tr1 and Tr2 to set the duty ratio of ON to 16% by the pulse signal H in the high temperature region and 1.6% in the low temperature region by the pulse signal L. Heater power control is performed by turning on and off the transistors Tr1 and Tr2, so that power loss due to the drop of the power supply output Vcc does not occur.
A variable output power supply is not required, and a single-system power supply circuit including transistors Tr1 and Tr2 may be used. The switch may be other than a transistor.

【0016】ガスセンサ10の抵抗値は、例えば清浄空
気中では約100KΩ、約200ppmのCO中では約
1KΩとなる。この抵抗値の変化を、負荷抵抗RL,比
較回路C2,D型のフリップフロップ回路FF1からなる
ガス検出回路で検出し、サンプリング信号Sで比較回路
C2の出力をフリップフロップ回路FF1に読み込み、ト
ランジスタTr3によりCOの発生時にブザー18を鳴
動させる。
The resistance value of the gas sensor 10 is, for example, about 100 KΩ in clean air and about 1 KΩ in CO of about 200 ppm. The change in the resistance value is detected by the gas detection circuit including the load resistance RL, the comparison circuit C2, and the D-type flip-flop circuit FF1, the output of the comparison circuit C2 is read by the sampling signal S into the flip-flop circuit FF1, and the transistor Tr3 is read. Causes the buzzer 18 to ring when CO is generated.

【0017】図2に、タイマ4を示す。タイマ4は、例
えば10MHzの発振回路6と、それぞれ1/1000
程度の分周比の分周回路20,22,24とからなり、
例えば1周期180秒で動作する。分周回路20,2
2,24の出力をアンド回路AND1,AND2で処理
し、周期の最初の60秒間は例えば160Hzの短いパ
ルス幅のパルス信号Hを、残りの120秒間は例えば1
6Hzの短いパルス幅のパルス信号Lを得る。アンド回
路AND3により、周期の後半の120秒間に、例えば
30秒間隔でサンプリング信号Sを発生させる。トラン
ジスタTr1,Tr2をオンさせると、負荷抵抗RLがア
ースされる。このためサンプリング信号Sはパルス信号
Lと非同期とし、トランジスタTr1,Tr2のオフ時に
負荷抵抗RLへの電圧を検出する。パルス信号H,Lが
デューテイ比制御信号である。
FIG. 2 shows the timer 4. The timer 4 includes, for example, an oscillation circuit 6 of 10 MHz and 1/1000 each.
It is composed of frequency dividing circuits 20, 22, 24 having a frequency dividing ratio of about
For example, it operates in one cycle of 180 seconds. Divider circuit 20, 2
Outputs 2 and 24 are processed by AND circuits AND1 and AND2, and a pulse signal H having a short pulse width of 160 Hz for the first 60 seconds of the cycle, and 1 for the remaining 120 seconds.
A pulse signal L having a short pulse width of 6 Hz is obtained. The AND circuit AND3 generates the sampling signal S at intervals of, for example, 30 seconds in 120 seconds in the latter half of the cycle. When the transistors Tr1 and Tr2 are turned on, the load resistance RL is grounded. Therefore, the sampling signal S is made asynchronous with the pulse signal L, and the voltage to the load resistance RL is detected when the transistors Tr1 and Tr2 are off. The pulse signals H and L are duty ratio control signals.

【0018】図3に、マルチバイブレータMMを示す。
マルチバイブレータMMは、ノア回路NOR1,NOR2
からなるフリップフロップ回路と、比較回路C1,増幅
器OP2,OP3,トランジスタTr4,コンデンサ26等
で構成する。入力Aからオア回路ORを介してパルス信
号H,Lが入力すると、マルチバイブレータMMがオン
し、出力Cから出力パルスが生じる。出力パルスが生じ
るのと同時にノア回路NOR1の信号でトランジスタTr
4がオンしてコンデンサ26が放電し、比較回路C1への
入力が低下する。比較回路C1の基準電位は、入力Bを
介しての増幅器OP1の信号に、電源出力Vccを抵抗で
分圧したものを加えたもので、電源電圧が増加したり気
温が増加すると基準電位が低下して、出力Cからのパル
スの幅が減少する。この結果、電源電圧変動や気温の変
動の影響を打ち消すように、トランジスタTr1,Tr2の
オン時間が定まる。
FIG. 3 shows the multivibrator MM.
The multivibrator MM includes NOR circuits NOR1 and NOR2.
And a comparison circuit C1, amplifiers OP2 and OP3, a transistor Tr4, a capacitor 26, and the like. When the pulse signals H and L are input from the input A through the OR circuit OR, the multivibrator MM is turned on and an output pulse is generated from the output C. At the same time when the output pulse is generated, the signal from the NOR circuit NOR1 causes the transistor Tr.
4 is turned on, the capacitor 26 is discharged, and the input to the comparison circuit C1 is lowered. The reference potential of the comparator circuit C1 is the signal of the amplifier OP1 via the input B plus the power source output Vcc divided by a resistor. When the power source voltage increases or the temperature increases, the reference potential decreases. Thus, the pulse width from output C is reduced. As a result, the on-time of the transistors Tr1 and Tr2 is determined so as to cancel the influence of the power supply voltage fluctuation and the temperature fluctuation.

【0019】図4に、実施例の動作を示す。タイマ4
は、1)のようにデューテイ比制御信号H,Lを発生す
る。また2)のように、タイマ4から低温域でサンプリン
グ信号Sが発生する。デューテイ比制御信号H,Lはマ
ルチバイブレータMMに送られ、その出力パルスにより
3)のようにスイッチングトランジスタTr1,Tr2がオン
し、デューテイ比の変化でガスセンサ10を温度変化さ
せる。なお電源出力Vccの変化や気温の変化は、マルチ
バイブレータMMの出力パルスの幅を変化させて補償す
る。温度変化に伴い、ガスセンサ10の出力(負荷抵抗
RLへの出力)は、4)のように変化する。ガスセンサ1
0の出力を比較回路C2で検出し、サンプリング信号S
によりフリップフロップ回路FF1に読み込み、ガスの
発生時にブザー18を動作させる。
FIG. 4 shows the operation of the embodiment. Timer 4
Generates the duty ratio control signals H and L as in 1). Further, as in 2), the sampling signal S is generated from the timer 4 in the low temperature range. The duty ratio control signals H and L are sent to the multivibrator MM, and the output pulse from the multivibrator MM causes
As in 3), the switching transistors Tr1 and Tr2 are turned on, and the temperature of the gas sensor 10 is changed by the change of the duty ratio. Note that changes in the power supply output Vcc and changes in temperature are compensated by changing the width of the output pulse of the multivibrator MM. The output of the gas sensor 10 (output to the load resistance RL) changes as shown in 4) as the temperature changes. Gas sensor 1
The output of 0 is detected by the comparison circuit C2, and the sampling signal S
Is read into the flip-flop circuit FF1, and the buzzer 18 is operated when gas is generated.

【0020】なおこの実施例では、ガスセンサ10のヒ
ータ14,16に高温域でも低温域でも電力を加えた
が、低温域ではトランジスタTr1,Tr2のデューテイ比
を0とし、ヒータ14,16による加熱を打ち切っても
良い。
In this embodiment, electric power was applied to the heaters 14 and 16 of the gas sensor 10 in both the high temperature range and the low temperature range. However, in the low temperature range, the duty ratio of the transistors Tr1 and Tr2 is set to 0, and the heating by the heaters 14 and 16 is performed. You can discontinue.

【0021】[0021]

【実施例2】図5の実施例では、金属酸化物半導体32
をヒータ34により傍熱するようにしたガスセンサ30
を用いる。この実施例では、金属酸化物半導体32とヒ
ータ34とを分離し、ヒータ34に1個のトランジスタ
Tr5を接続する。またこのガスセンサ30ではヒータ3
4の抵抗値を大きくとれるので、トランジスタTr5のオ
ンのデューテイ比を大きくすることができ、極端な場合
は高温側のデューテイ比を100%とすることもでき
る。
Example 2 In the example of FIG. 5, the metal oxide semiconductor 32 is used.
Gas sensor 30 in which the heater 34 is indirectly heated
To use. In this embodiment, the metal oxide semiconductor 32 and the heater 34 are separated and one transistor Tr5 is connected to the heater 34. Further, in this gas sensor 30, the heater 3
Since the resistance value of 4 can be made large, the ON duty ratio of the transistor Tr5 can be made large, and in an extreme case, the duty ratio on the high temperature side can be made 100%.

【0022】[0022]

【発明の効果】請求項1の発明では、ガスセンサの温度
を高温域と低温域とに周期的に変化させるようにしたガ
ス検出装置の、消費電力を節減することができる。また
電源回路をスイッチを用いた1系統の電源に単純化し、
かつ電源回路での発熱を減少させて、電源回路のコスト
を低下させることができる。請求項2の発明では、上記
に加えて、電源電圧の変動を監視し、ガスセンサへの電
源電圧変動の影響を防止することができる。
According to the first aspect of the invention, it is possible to reduce the power consumption of the gas detection device in which the temperature of the gas sensor is periodically changed between a high temperature region and a low temperature region. Also, simplify the power supply circuit to a single power supply using switches,
Moreover, heat generation in the power supply circuit can be reduced, and the cost of the power supply circuit can be reduced. In the invention of claim 2, in addition to the above, it is possible to monitor the fluctuation of the power supply voltage and prevent the influence of the power supply voltage fluctuation on the gas sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例のガス検出装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a gas detection device according to an embodiment.

【図2】 実施例のガス検出装置で用いたタイマの回路
FIG. 2 is a circuit diagram of a timer used in the gas detection device of the embodiment.

【図3】 実施例のガス検出装置で用いたパルス幅可変
単安定マルチバイブレータの回路図
FIG. 3 is a circuit diagram of a pulse width variable monostable multivibrator used in the gas detector of the embodiment.

【図4】 実施例のガス検出装置の動作を示す波形図FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the gas detection device of the embodiment.

【図5】 他の実施例のガス検出装置のブロック図FIG. 5 is a block diagram of a gas detection device according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 電池電源 4 タイマ 6 発振回路 8 カウンタ 10,30 ガスセンサ 12,32 金属酸化物半導体 14,16,34 ヒータ 18 ブザー 20,22,24 分周回路 AND1〜AND3 アンド回路 MM パルス幅可変単安定マルチバ
イブレータ Th サーミスタ Tr1〜Tr5 トランジスタ
2 Battery power source 4 Timer 6 Oscillation circuit 8 Counter 10,30 Gas sensor 12,32 Metal oxide semiconductor 14,16,34 Heater 18 Buzzer 20,22,24 Dividing circuit AND1-AND3 AND circuit MM Pulse width variable monostable multivibrator Th thermistor Tr1 to Tr5 transistors

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源と、 ガスにより抵抗値が変化する金属酸化物半導体と、この
半導体を加熱するためのヒータとを有するガスセンサ
と、 ガスセンサのヒータを、所定のデューテイ比で、電源に
接続するためのスイッチと、 ガスセンサ中の金属酸化物半導体の抵抗値から、ガスを
検出するためのガス検出回路と、 タイマとを設けて、 該タイマにより、前記スイッチのデューティ比を周期的
に変化させて、ガスセンサの温度を高温域と低温域とに
周期的に変化させると共に、前記タイマからサンプリン
グ信号を発生させて、所定のタイミングで前記ガス検出
回路を動作させてガスを検出するようにした、ガス検出
装置。
1. A gas sensor having a power source, a metal oxide semiconductor whose resistance value changes with gas, and a heater for heating the semiconductor, and a heater of the gas sensor is connected to the power source at a predetermined duty ratio. Switch, a gas detection circuit for detecting gas from the resistance value of the metal oxide semiconductor in the gas sensor, and a timer, and the duty ratio of the switch is periodically changed by the timer. , The temperature of the gas sensor is periodically changed between a high temperature region and a low temperature region, a sampling signal is generated from the timer, and the gas detection circuit is operated at a predetermined timing to detect the gas. Detection device.
【請求項2】 前記電源の電圧変動を検出して、前記ス
イッチのデューテイ比を変化させるための手段を設けた
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス検出装置。
2. The gas detection device according to claim 1, further comprising means for detecting a voltage fluctuation of the power supply and changing a duty ratio of the switch.
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