JPH08261940A - ガス分析計 - Google Patents

ガス分析計

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JPH08261940A
JPH08261940A JP9183495A JP9183495A JPH08261940A JP H08261940 A JPH08261940 A JP H08261940A JP 9183495 A JP9183495 A JP 9183495A JP 9183495 A JP9183495 A JP 9183495A JP H08261940 A JPH08261940 A JP H08261940A
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JP
Japan
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output
photodiode
signal
comparator
spike noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP9183495A
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English (en)
Inventor
Tomohito Noyama
智史 野山
Masayuki Hayata
政幸 早田
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Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
Application filed by Horiba Ltd filed Critical Horiba Ltd
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Publication of JPH08261940A publication Critical patent/JPH08261940A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単かつ安価な構成でありながらも、フォト
ダイオードから出力される信号が中途半端な大きさのも
のであっても、これをスパイクノイズと確実に区別する
ことができ、精度の高い測定を行うことができるガス分
析計を提供すること。 【構成】 検出センサとして一つのフォトダイオード2
を設け、このフォトダイオード2の出力Aを二つの互い
に異なるレベルで立上がりと立下がりを検出し、立上が
り後所定時間内に立下がりを検出したとき前記出力Aを
スパイクノイズと判定し、そのときのフォトダイオード
2の出力Aをホールドするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、化学発光式ガス分析
計(ChemiluminescenceAnalyz
er、以下、CLAという)などのガス分析計に関し、
特にその信号処理に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、CLAにおいては、光電子増倍
管よりも安価で、常温における効率が良好で、しかも、
小型化が可能であることから、測光素子としてフォトダ
イオードを用いることが多い。
【0003】しかしながら、フォトダイオードで微弱な
光を測定する場合、所謂サーマルノイズとは別に宇宙線
あるいは周辺物質から放出されるα線によるスパイクノ
イズが問題となる。このスパイクノイズは、毎時数発〜
数100発の間欠的なノイズであり、長時間にわたる連
続測定においては測定結果に誤差を生じさせるなど正確
な測定に重大な影響を与える。
【0004】そこで、上記フォトダイオードに固有のス
パイクノイズの影響を排除する手段として、例えば次の
ような手段がある。すなわち、 実公平5−8498号公報に示されるように、測定対
象に対して二つのフォトダイオードを互いに並列に設
け、これら両フォトダイオードの出力を比較して差が生
じたときに両フォトダイオードの出力の和をホールドす
る。 実公平7−4553号公報に示されるように、測定対
象に対して測定用フォトダイオードと比較用フォトダイ
オードとを互いに並列に設け、これら両フォトダイオー
ドの差が予め設定されているレベルより大きいとき信号
用フォトダイオードの出力をホールドする。 実公平5−20993号公報に示されるように、測定
対象に対して一つのフォトダイオードのみを設け、この
フォトダイオードの出力を互いに並列に接続されたバン
ドパスフィルタとハイパスフィルタに通し、ハイパスフ
ィルタ出力が所定レベル以上であるときバンドパスフィ
ルタの出力をサンプルホールドする。などある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
,の手法はともに、二つのフォトダイオードを設け
る必要があり、高価になるといった欠点がある。そし
て、前記の手法は一つの判定レベルを有するコンパレ
ータを用いるが、スパイクノイズとガスの立上がりを判
別することが困難である。
【0006】これに対して、図4に示すように構成する
ことが考えられる。すなわち、この図4において、1は
反応セルで、例えば測定対象としてのNOガスを含むサ
ンプルガスとオゾン(O3 )ガスとが導入されるように
してある。2はこの反応セル1のセル窓(図示してな
い)の外部に取り付けられ、前記NOガスとO3 ガスと
の反応によって生ずる光を検出するためのフォトダイオ
ードで、例えばシリコンダイオードよりなる。3はこの
フォトダイオード2の出力(この出力はNOガスの濃度
に比例している)を適宜波形整形および増幅を行うプリ
アンプである。
【0007】前記プリアンプ3の出力側は二つの信号ラ
イン4,5に分岐し、一方の信号ライン4にはサンプル
ホールド回路6が設けられている。7は出力端子であ
る。
【0008】他方の信号ライン5にはスパイクノイズを
通しやすい周波数特性を有するフィルタ8と、基準電圧
信号源9からの判定レベルVref が入力され、フィルタ
8の出力信号Bの大きさと前記判定レベルVref とを比
較するコンパレータ回路10と、このコンパレータ回路
10からハイレベルになってから一定時間内にローレベ
ルとなったコンパレータ出力Cが出力されたとき、サン
プルホールド指令SHをサンプルホールド回路6に対し
て出力する制御回路11とが設けられている。
【0009】上記のように構成された回路によれば、図
5に示すように、スパイクノイズ(同図において符号
(a)で示す)と大きなガス信号(同図において符号
(b)で示す)とは明確に区別できるが、中途半端な大
きさの信号(同図において符号(c)で示す)とスパイ
クノイズとの区別を明確に行えないことがある。
【0010】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、簡単かつ安価な構成でありながらも、フォト
ダイオードから出力される信号が中途半端な大きさのも
のであっても、これをスパイクノイズと確実に区別する
ことができ、精度の高い測定を行うことができるガス分
析計を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のガス分析計は、検出センサとして一つの
フォトダイオードを設け、このフォトダイオードの出力
を二つの互いに異なるレベルで立上がりと立下がりを検
出し、立上がり後所定時間内に立下がりを検出したとき
前記出力をスパイクノイズと判定し、そのときのフォト
ダイオードの出力をホールドするようにしたことを特徴
としている。
【0012】
【作用】上記構成のガス分析計においては、入力された
フォトダイオードの出力(ガス信号)を二つの異なった
レベルを用いてその立上がりと立下がりを検出するもの
であるので、スパイクノイズと大きなガス信号との区別
は勿論のこと、スパイクノイズと中途半端な大きさのガ
ス信号との区別を明確に行うことができ、精度の高い測
定を行うことができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の詳細を、図を参照しながら
説明する。なお、以下の説明において、図4に示す符号
と同一の符号は同一物または相当物であるので、その説
明は省略する。
【0014】図1および図2は、この発明のガス分析計
の一実施例を示し、まず、図1において、12,13は
フィルタ8の出力側に互いに並列的に設けられる第1コ
ンパレータ、第2コンパレータ、14,15はこれらの
コンパレータ12,13にそして、判定レベルVref1
ref2を与えるための基準電圧信号源である。そして、
これらの判定レベルVref1,Vref2は、図2に示すよう
に、第1コンパレータ12の立上がり判定レベルVref1
が第2コンパレータ13の立下がり判定レベルVref2
り高くなるように設定されている。
【0015】16は前記両コンパレータ12,13から
出力されるコンパレータ出力C1 ,C2 が入力される判
定回路で、第1コンパレータ12の出力C1 がハイレベ
ルとなってから一定時間T経過後に第2コンパレータ1
3の出力C2 がローレベルとなっているときにのみ、ス
パイクノイズであるといった論理で判定を行い、サンプ
ルホールド指令SHをサンプルホールド回路6に対して
出力する。
【0016】上記構成における信号処理について、図2
を参照しながら説明する。測定対象としてのNOガスを
含むサンプルガスとO3 ガスとが反応セル1内に導入さ
れることにより、反応セル1内では所定の反応が行われ
て、NOガスの濃度に比例した光が発せられる。この光
はフォトダイオード2によって受光され、このフォトダ
イオード2から発せられる光電流はプリアンプ3を経て
信号Aとなる。
【0017】今、前記信号Aに、図2(A)の第1段I
に示すようなスパイクノイズが含まれている場合、フィ
ルタ8の出力(コンパレータ12,13の入力、以下同
じ)Bは、図2(A)の第2段IIに示すようになる。そ
して、前記出力Bは、第1コンパレータ12、第2コン
パレータ13にそれぞれ入力され、これらのコンパレー
タ12,13からは図2(A)の第3段III に示すよう
な示すような出力C1,C2 が得られ、これらの出力C
1 ,C2 は、判定回路16に入力される。
【0018】この場合、第1コンパレータ12の出力C
1 がハイレベルとなってから一定時間T経過した後に、
第2コンパレータ13の出力C2 がローレベルとなって
いるので、スパイクノイズと判定し、サンプルホールド
指令SHがサンプルホールド回路6に入力される。この
サンプルホールド指令SHを受けたサンプルホールド回
路6が信号ライン4を経て入力されるプリアンプ3の出
力Aをホールドすることにより、出力端子7に出力され
る最終出力には、スパイクノイズが含まれることがな
い。
【0019】次に、前記信号Aが図2(B)の第1段I
に示すように、大きなガス信号の場合、フィルタ8の出
力Bは、図2(B)の第2段IIに示すようになる。そし
て、前記出力Bは、第1コンパレータ12、第2コンパ
レータ13にそれぞれ入力され、これらのコンパレータ
12,13からは図2(A)の第3段III に示すような
示すような出力C1 ,C2 が得られ、これらの出力
1 ,C2 は、判定回路13に入力される。
【0020】この場合、第1コンパレータ12の出力C
1 がハイレベルとなってから一定時間T経過した後も、
第2コンパレータ13の出力C2 がハイレベルを維持し
ている。したがって、この場合はスパイクノイズと判定
されない。そして、サンプルホールド回路6は、信号ラ
イン4を経て入力されるプリアンプ3の出力Aをホール
ドすることなく、出力端子7に出力する。
【0021】また、前記信号Aが図2(C)の第1段I
に示すように、中途半端な大きさのガス信号であった場
合、図2(C)第3段III に示すように、上記大きなガ
ス信号の場合と同様に、第1コンパレータ12の出力C
1 がハイレベルとなってから一定時間T経過した後も、
第2コンパレータ13の出力C2 がハイレベルを維持し
ている。したがって、この場合もサンプルホールド回路
6は、信号ライン4を経て入力されるプリアンプ3の出
力Aをホールドすることなく、出力端子7に出力する。
【0022】上述の説明から理解されるように、この発
明のガス分析計においては、スパイクノイズと大きなガ
ス信号との区別は勿論のこと、スパイクノイズと中途半
端な大きさのガス信号との峻別を明確に行うことがで
き、それだけ、S/Nが向上し、測定精度が向上する。
【0023】上述の実施例では、フィルタ8の出力側に
二つのコンパレータ12,13を用いていたが、図3に
示すように、フィルタ8の出力側に一つのコンパレータ
17を設け、このコンパレータ17にレベルが異なる二
つの判定レベルVref1,Vref2を切換えスイッチ18を
入力するようにしてもよい。なお、19,20は前記判
定レベルVref1,Vref2をそれぞれ出力する基準電圧信
号源である。
【0024】そして、上述の各実施例において、基準電
圧信号源14,15,19,20を可変とし、判定レベ
ルVref1,Vref2を任意の値に設定できるようにしてあ
ってもよい。
【0025】また、上述の各実施例では、信号をアナロ
グ回路によって処理するようにしていたが、これに代え
て、プリアンプ3の出力をAD変換し、その出力をマイ
クロコンピュータに入力して、上述の回路と同様の処理
をプログラム的に行うようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、検出センサとして一つのフォトダイオードを設け、
このフォトダイオードの出力を二つの互いに異なるレベ
ルで立上がりと立下がりを検出し、立上がり後所定時間
内に立下がりを検出したとき前記出力をスパイクノイズ
と判定し、そのときのフォトダイオードの出力をホール
ドするようにしているので、構成が簡単であるにもかか
わらず、スパイクノイズと中途半端な大きさのガス信号
との区別を明確に行うことができ、精度の高い測定を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るガス分析計の信号処
理回路を概略的に示す図である。
【図2】前記信号処理回路の動作を説明するための図で
ある。
【図3】この発明の他の実施例に係るガス分析計の信号
処理回路を概略的に示す図である。
【図4】従来の信号処理回路を概略的に示す図である。
【図5】前記従来の信号処理回路の動作を説明するため
の図である。
【符号の説明】
2…フォトダイオード、A…フォトダイオードの出力。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検出センサとして一つのフォトダイオー
    ドを設け、このフォトダイオードの出力を二つの互いに
    異なるレベルで立上がりと立下がりを検出し、立上がり
    後所定時間内に立下がりを検出したとき前記出力をスパ
    イクノイズと判定し、そのときのフォトダイオードの出
    力をホールドするようにしたことを特徴とするガス分析
    計。
JP9183495A 1995-03-25 1995-03-25 ガス分析計 Pending JPH08261940A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9183495A JPH08261940A (ja) 1995-03-25 1995-03-25 ガス分析計

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JP (1) JPH08261940A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007107965A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Fuji Electric Systems Co Ltd 赤外線ガス分析計
JP2009216411A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Advanced Mask Inspection Technology Kk 試料検査装置及び試料検査方法

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