JPH1114591A - 基準値の発生装置 - Google Patents
基準値の発生装置Info
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- JPH1114591A JPH1114591A JP9179078A JP17907897A JPH1114591A JP H1114591 A JPH1114591 A JP H1114591A JP 9179078 A JP9179078 A JP 9179078A JP 17907897 A JP17907897 A JP 17907897A JP H1114591 A JPH1114591 A JP H1114591A
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Abstract
トグラムを作成し、ヒストグラム中の複数のピークの内
でCO2濃度が最小のものに対応するものを、基準値と
する。 【効果】 ビル等の高度に空調された環境ではヒストグ
ラムのピークがCO2800ppm等に生じることがあ
るが、確実にCO2400ppm付近のピークを基準値
としてサンプリングできる。
Description
の質等の検出に関し、特に用いるセンサの基準信号とし
て利用するための基準値の発生に関する。
ではセンサ信号に経時的なドリフトがあり、基準値を用
いてドリフトを補正することが行われている。例えば特
許2507099号は、固体電解質CO2センサの出力
の最大値を1日毎にサンプリングして基準値とすること
を示している。なお固体電解質CO2センサではCO2濃
度が減少すると出力が増加するので、これはCO2濃度
の最小値に対応する。
最大値を大気中のCO2濃度であるCO2350ppmに
割り当てる。しかしながらCO2センサの出力には、ド
リフト以外にも様々なノイズが乗り易く、センサ出力の
最大値を基準値とすることには疑問がある。発明者はこ
のような観点から、センサ出力の瞬時値ではなく、より
長期間のセンサ信号を反映したデータを用いて、基準値
をサンプリングすることを検討した。即ち、CO2濃度
が最小となり大気中のCO2濃度に近づくという現象は
ほぼ1日周期の現象であり、瞬間的な信号から基準値を
発生させるべきではないと考えた。
期間でのヒストグラムを作成し、そのピークが最もCO
2濃度が低い状況に対応しているものと考えた。しかし
ながら実験の結果、CO2濃度を空調により制御してい
るビル等では、CO2濃度が800ppm等の点に、ヒ
ストグラムのピークが発生し得ることを見い出した。
況でセンサ信号の最大頻度が生じる場合でも、ほぼ清浄
な環境に対応する基準値を発生させることにある。
ンサを設けて、該センサの出力を時系列的に学習するこ
とにより、該センサの基準信号として用いるための、基
準値を発生させるようにした基準値の発生装置におい
て、前記センサの出力の時系列からヒストグラムを作成
するための手段と、検出対象物質の最小濃度に対応した
ピークを作成したヒストグラムから抽出して、基準値と
するための最小濃度ピーク検出手段とを設けたことを特
徴とする。
の濁度等を用いるセンサであり、好ましくはCO2セン
サ,特に固体電解質CO2センサとするが、環境中の物
質を検出するセンサであれば良い。またヒストグラム
は、例えば1日周期で形成するが、環境変動の周期に対
応して定めればよく、例えば1時間〜1カ月,好ましく
は4時間〜1週間程度の期間に渡るヒストグラムを作成
する。
を、作成したヒストグラムを検出対象物質が低濃度の側
からピークを探索して、最初のピークを抽出するように
構成する。
系列からヒストグラムを作成する。ヒストグラムにはし
ばしば複数のピークが存在し、頻度が最大のピークを用
いると、予想外の状況を基準値とすることになる。そこ
で検出対象物質の最小濃度に対応したピークを基準値と
する。得られた基準値の用い方は周知で、例えば基準値
と各時点でのセンサ信号の差や比等から、対象物質の濃
度を求めることができる。最小濃度に対応したピーク
は、例えばヒストグラムでの対象物質濃度が低濃度の側
からピークを探索し、最初のピークを基準値とすれば良
い。
用いた実施例を示す。CO2センサの種類は任意で、実
施例で用いた固体電解質CO2センサ2の他に、NDI
RCO2センサや金属酸化物半導体の抵抗値を用いたC
O2センサ、あるいは金属酸化物半導体の静電容量を用
いたCO2センサ等でも良い。またこの発明はCO2の検
出以外に、水の濁度センサを用いて水質を検出する、あ
るいはZrO2酸素センサ等を用いて酸欠を検出する等
の場合にも、同様に適用することができる。これらのセ
ンサにはいずれも信号のドリフトがあり、基準値による
補正が必要である。
はナトリウムイオン導電体で、6は金とアルカリ炭酸塩
や金とアルカリ土類炭酸塩の混合物等からなる作用極
で、8は金等からなる参照極である。10はアルミナ基
板で、12はプラチナヒータ等のヒータで、14は参照
極8を封止するための封止ガラスである。このCO2セ
ンサ2は公知である。
ーミスタで、CO2センサ2とサーミスタ20との間で
応答にずれが生じないように、サーミスタ20をCO2
センサ2の図示しないハウジングの内部に配置する。こ
の結果サーミスタ20はCO2センサ2からの熱を受け
て例えば100℃程度に加熱される。サーミスタ20の
温度は周囲温度に連動して変動し、周囲温度の変動をサ
ーミスタ20で測定する。22はCO2センサ2の出力
(電極6/8間の起電力)を増幅するためのバッファア
ンプ、24は差動アンプである。26は感度調整アンプ
で無くても良く、30は信号処理用のマイクロコンピュ
ータである。
はバスで、34はADコンバータ、36は温度補正部
で、温度補正用の基準温度TSTDを記憶し、CO2センサ
2の起電力EMFをサーミスタ20の出力で温度補正
し、温度補正済み起電力EMF*とする。温度補正は基
準温度TSTDからの変化に対して行い、基準温度TSTDは
例えば1日毎に変更するので、基準温度の変更に伴う処
置が必要になる。38はEMF*のヒストグラムを記憶
するためのメモリで、例えば過去1日分のEMF*のヒ
ストグラムを記憶する。ヒストグラムに用いるEMF*
のサンプリング間隔は例えば20分で、メモリ38の容
量に応じて間隔を増減すればよい。またヒストグラムメ
モリ38には過去1日分ではなく、例えば過去1週間分
のEMF*のヒストグラムを記憶させても良い。40は
DAコンバータで、差動増幅用の基準電圧Cを差動アン
プ24の正入力側に加え、CO2センサ2の出力と基準
電圧Cとの差がADコンバータ34でAD変換されるよ
うにする。
グラム中のピーク(一般に複数存在する)から、CO2
濃度が最小に対応したピークのEMF*を抽出し、基準
EMFを発生させる。また基準EMFにオフセットを加
えて、DAコンバータ40が出力する基準電圧Cとす
る。44はCO2検出部で、CO2濃度を文字通りに求め
て出力し、あるいはEMF*を基準EMFや基準EMF
+H(Hは定数)等と比較して、換気等の制御信号を発
生する。
示す。縦軸は頻度で、横軸は温度補正済みの起電力EM
F*である。EMF*はCO2濃度が低下すると増加する
ので、EMF*の最大値付近が基準値の候補となる。図
3,図4は実施例のCO2センサ2を用いて空調制御を
施したビルでのデータであり、図3では3つのピークが
存在する。また図4では、第1や第2のピークから離れ
た位置に第3のピークが存在する。そして図4での最大
のピークである第3のピークは、CO2濃度が約800
ppmに対応する。これはCO2濃度が800ppm程
度になるように空調を施しているためである。そこで最
小濃度ピーク検出手段42は、ヒストグラムをEMF*
が大きい側から探索し、EMF*が最大のピークを抽出
する。
す。起電力から基準EMFへの換算や他の変数等を説明
すると、AD変換した起電力EMFADを式(1)で復号し
て、差動増幅の影響を除き、式(2),(3)で温度補正す
る。 EMF=EMFAD+(C−K) (1) EMF: AD変換した起電力EMFADを、差動
増幅用の基準電圧C(EMF*STD+小さな定数J)と定
数Kを用いて、元の起電力に復元した起電力 EMF*=EMF−A・△T (2) △T=T−TSTD (3) EMF*: EMFを温度補正した起電力 A: CO2センサの温度依存性の1次の係
数 △T: サーミスタ20の温度Tと基準温度T
STDとの差
る。ヒストグラム中で、頻度が2以上の点を候補とし、
EMF*が大きい側から探索を開始し、頻度の減少を検
出する。頻度が減少する前のデータに最大値があれば最
小濃度ピークとし、複数の点で頻度が同じであれば、E
MF*が大きいものを最小濃度ピークとする。これは図
3,図4で、EMF*が大きい側から探索を開始し、最
初のピークを最小濃度ピークとすることである。
は式(4)で行い、基準EMFと各時点でのEMF*からの
CO2濃度への換算は式(5)で行う。 基準EMFNew=最小濃度Peak+A・△(TSTDnew−TSTDOld) (4) 基準EMF: 温度補正済みの基準起電力 基準EMFNew 新しい基準起電力 TSTDNeW: 新しい基準温度(ヒストグ
ラム作成時(前日)の最高温度と最低温度の平均) TSTDOLD: 古い基準温度 最小濃度Peak: ヒストグラムのピーク中の
EMF*が最大のピーク 基準EMF−EMF*=B・Ln(PCO2/PCO2STD) (5) B: 起電力とCO2濃度との換算
係数 PCO2: CO2濃度 PCO2STD: 基準CO2濃度(400pp
m)
作開始から数時間程度の間不安定で、電源投入から8時
間経過するのを待つ。8時間経過すると例えばその時点
でのサーミスタ20の温度を基準温度をTSTDとし、そ
の時点でのEMF*を基準EMFとする。次にヒストグ
ラムメモリ38をクリアし、ヒストグラムの作成を開始
する。
生させ、差動アンプ24で基準電圧CとCO2センサ2
の出力の差を差動増幅し、ADコンバータ34でAD変
換して起電力EMFADとする。次に温度補正部36でE
MFADをEMFに復元し、その時点でのサーミスタ温度
と基準温度TSTDとの差△Tを用いて温度補正し、温度
補正済みの起電力EMF*を得る。差動増幅により例え
ばAD変換の精度は16倍程度向上する。基準EMFと
EMF*との差から、式(5)に従いCO2濃度が定まる。
そこでこのCO2濃度をCO2検出部44で求め出力す
る。なおここではマイクロコンピュータ30の出力はC
O2濃度であるが、直接濃度を出力せずに、例えば換気
扇のオンオフ等の制御信号として出力しても良い。
クをCO2400ppmに対応する基準値とすると、既
知濃度のCO2中での検出結果の分散(既知濃度と検出
結果の差の2乗和)は、EMF*の最大値をCO2350
ppmに割り当てたものの約1/2となった。
性図
性図
Claims (3)
- 【請求項1】 環境中の物質を検出するセンサを設け
て、該センサの出力を時系列的に学習することにより、
該センサの基準信号として用いるための、基準値を発生
させるようにした基準値の発生装置において、 前記センサの出力の時系列からヒストグラムを作成する
ための手段と、 検出対象物質の最小濃度に対応したピークを作成したヒ
ストグラムから抽出して、基準値とするための最小濃度
ピーク検出手段、とを設けたことを特徴とする基準値の
発生装置。 - 【請求項2】 前記センサがCO2センサであることを
特徴とする、請求項1の基準値の発生装置。 - 【請求項3】 前記最小濃度ピーク検出手段を、作成し
たヒストグラムを検出対象物質が低濃度の側からピーク
を探索して、最初のピークを抽出するように構成したこ
とを特徴とする、請求項1または2の基準値の発生装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17907897A JP3483432B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 基準値の発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1114591A true JPH1114591A (ja) | 1999-01-22 |
JP3483432B2 JP3483432B2 (ja) | 2004-01-06 |
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ID=16059708
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17907897A Expired - Lifetime JP3483432B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 基準値の発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3483432B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1114590A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-22 | Figaro Eng Inc | 二酸化炭素検出装置 |
JPH1123527A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-29 | Figaro Eng Inc | 二酸化炭素検出装置 |
JP2005083896A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | センサ回路 |
JP2013024816A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Horiba Advanced Techno Co Ltd | 水質分析計、水質分析計用管理装置、水質分析計用プログラム、水質分析計用管理プログラム及び水質分析システム |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009288054A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Toto Ltd | 健康状態測定装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01292242A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-24 | Figaro Eng Inc | ガス検出方法及びその装置 |
JPH03162659A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-12 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
JPH03226665A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-07 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
JPH05249073A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-09-28 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP17907897A patent/JP3483432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01292242A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-24 | Figaro Eng Inc | ガス検出方法及びその装置 |
JPH03162659A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-12 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
JPH03226665A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-07 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
JPH05249073A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-09-28 | Matsushita Seiko Co Ltd | 炭酸ガス濃度検知装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1114590A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-22 | Figaro Eng Inc | 二酸化炭素検出装置 |
JPH1123527A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-29 | Figaro Eng Inc | 二酸化炭素検出装置 |
JP2005083896A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | センサ回路 |
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JP3483432B2 (ja) | 2004-01-06 |
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