JPS60194350A - 酸素濃度検知装置 - Google Patents
酸素濃度検知装置Info
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- JPS60194350A JPS60194350A JP4990584A JP4990584A JPS60194350A JP S60194350 A JPS60194350 A JP S60194350A JP 4990584 A JP4990584 A JP 4990584A JP 4990584 A JP4990584 A JP 4990584A JP S60194350 A JPS60194350 A JP S60194350A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen concentration
- value
- oxygen sensor
- output voltage
- air
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はガルバニ電池式酸素センサのような空気中の
酸素濃度に応じた電圧を発生する酸素センサの出力によ
って酸素濃度が所定危険値に低下したことを検知する酸
素濃度検知装置に関する。
酸素濃度に応じた電圧を発生する酸素センサの出力によ
って酸素濃度が所定危険値に低下したことを検知する酸
素濃度検知装置に関する。
従来この種装置として第１図、第２図に示すものがあっ
た。第１図は２例えば月刊誌「計装」昭和５５年９月号
に示された従来の酸素濃度検知装置を示すブロック線図
で１図において（１）はガルバニ電池式酸素センナ、（
２）は増幅器、（３）は電圧比較器、（４）は警報設定
用基準電池、（５）は警報ブザ−。
た。第１図は２例えば月刊誌「計装」昭和５５年９月号
に示された従来の酸素濃度検知装置を示すブロック線図
で１図において（１）はガルバニ電池式酸素センナ、（
２）は増幅器、（３）は電圧比較器、（４）は警報設定
用基準電池、（５）は警報ブザ−。
（６）はソリッドステートリレーである。第２図はガル
バニ電池式酸素センサｉｌ＋の構造を示す側断面図で１
図において（７）は正電極材、（８）は負電極材、（９
）は電解液、ａＩは温度補償用サーミスタ、ａυはホル
ダ、α２は正極端子、（１３は負極端子、ａ４）は外部
抵抗でおる。
バニ電池式酸素センサｉｌ＋の構造を示す側断面図で１
図において（７）は正電極材、（８）は負電極材、（９
）は電解液、ａＩは温度補償用サーミスタ、ａυはホル
ダ、α２は正極端子、（１３は負極端子、ａ４）は外部
抵抗でおる。
ガルバニ電池式酸素センサ（υは第２図のように構成さ
れており、正極端子ｔｉ２と負極端子α誇間に外部抵抗
ａ４を挿入することにより、外部抵抗α荀の両端に電圧
が発生し、この電圧は空気中の酸素濃度に応じて変化す
る。第３図はその特性の例を示し。
れており、正極端子ｔｉ２と負極端子α誇間に外部抵抗
ａ４を挿入することにより、外部抵抗α荀の両端に電圧
が発生し、この電圧は空気中の酸素濃度に応じて変化す
る。第３図はその特性の例を示し。
空中の酸素濃度が大になると端子電圧Ｖは上昇する。図
中ｖ１は空中の正常酸素濃度である２０．６％における
センサ（１１の出力電圧値、ｖ２は危険酸素濃度である
１８．０％におけるセンサｉｌ＋の出力電圧値である。
中ｖ１は空中の正常酸素濃度である２０．６％における
センサ（１１の出力電圧値、ｖ２は危険酸素濃度である
１８．０％におけるセンサｉｌ＋の出力電圧値である。
この空中の酸素濃度に応する出力電圧が酸素センサ（υ
から出力され、第１図増幅器（２）で増幅され。
から出力され、第１図増幅器（２）で増幅され。
電圧比較器（３）の一方の入力端に入力し、それの他方
の入力端に警報設定用基準電池（４）からの電圧が印加
される。この基準電池（４）の電圧値は上記■２と等し
い値に設定されており、従って被検知空気の酸素濃度が
１８．０％の危険領域迄に下がると、上記電圧比較器（
３）の出力は反転し、それにより警報ブザ−（５）及び
ソリッドステートリレー（６）が駆動され危険酸素濃度
検知動作が行なわれる。
の入力端に警報設定用基準電池（４）からの電圧が印加
される。この基準電池（４）の電圧値は上記■２と等し
い値に設定されており、従って被検知空気の酸素濃度が
１８．０％の危険領域迄に下がると、上記電圧比較器（
３）の出力は反転し、それにより警報ブザ−（５）及び
ソリッドステートリレー（６）が駆動され危険酸素濃度
検知動作が行なわれる。
しかし、ガルバニ電池式酸素センサｔｉｔの上記特性は
、経時変化により変動する。第４図はこの特性変動の例
を示し１図中Ａは初期品の特性を、Ｂは経時変化で劣化
したものの特性を示し、酸素濃度が正常値２０．６％か
ら危険値１８．０％迄の変化に対し、初期品の場合Ｖ−
＋Ｖ、劣化品の場合Ｖ、→２ ｖ２ となり、直線の頌きが変動し、危険濃度検出電圧
もｖ２からｖ２ へと減少する。
、経時変化により変動する。第４図はこの特性変動の例
を示し１図中Ａは初期品の特性を、Ｂは経時変化で劣化
したものの特性を示し、酸素濃度が正常値２０．６％か
ら危険値１８．０％迄の変化に対し、初期品の場合Ｖ−
＋Ｖ、劣化品の場合Ｖ、→２ ｖ２ となり、直線の頌きが変動し、危険濃度検出電圧
もｖ２からｖ２ へと減少する。
従って、第１図の基準電池（４）の電圧を初期品用とし
てｖ２に設定しておくと、センサｆｉ＋が劣化すると第
４図で示すように例えば１９，５％付近を酸欠の危険状
態として検知し警報を発するという誤動作を招く欠点を
有していた。
てｖ２に設定しておくと、センサｆｉ＋が劣化すると第
４図で示すように例えば１９，５％付近を酸欠の危険状
態として検知し警報を発するという誤動作を招く欠点を
有していた。
この発明は、上記欠点を除くためになされたもので、ガ
ルバニ式酸素センサ等の酸素センサの。
ルバニ式酸素センサ等の酸素センサの。
正常酸素濃度（２０，６％ ）における出力電圧Ｖ、に
対する。危険酸素濃度（ＩＢ、０％）における出力電圧
ｖ２の比率が初期品も経時変化した劣化品も殆ど変らな
い点に着目し、この比率を酸素センナの出力を測定しな
からＡ／Ｄ変換器及び中央処理装置によって演算し、そ
の演算値が所定値又はそれ以下に低下したことを検知す
るようにすることによって経時変化によっても誤動作の
ｋい信頼性の高（Ａ酸素濃度検知装置を提供することを
目的として（、Ｎる。
対する。危険酸素濃度（ＩＢ、０％）における出力電圧
ｖ２の比率が初期品も経時変化した劣化品も殆ど変らな
い点に着目し、この比率を酸素センナの出力を測定しな
からＡ／Ｄ変換器及び中央処理装置によって演算し、そ
の演算値が所定値又はそれ以下に低下したことを検知す
るようにすることによって経時変化によっても誤動作の
ｋい信頼性の高（Ａ酸素濃度検知装置を提供することを
目的として（、Ｎる。
以下この発明の一実施例を説明する。第５図（′！。
この発明の一実施例の概略構成を示すブロック線図で、
＋１１ ＋２１ （５） （６）は第１図の同一符号
と同一部分を示り、０９は、酸素センサ（１）の増幅器
（２）をへてＯ出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器。
＋１１ ＋２１ （５） （６）は第１図の同一符号
と同一部分を示り、０９は、酸素センサ（１）の増幅器
（２）をへてＯ出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器。
αＱはこのＡ／Ｄ変換器（Ｉ！９のデジタル出力を処理
する中央処理装置（以下ＣＰＵという）である５、以上
のように構成されたこの発明の一実施例である酸素濃度
検知装置の動作を第６図のフローチャートに従って説明
する。まず最初に正常酸素濃度２０．６％における酸素
センサ（１１の出力電圧ｅ。が増幅器（２）を介してＡ
／Ｄ変換器（Ｌ埼に入力され、デジタル変換され、ｃｐ
ｔｌＨの、初期状態では常にデータがクリアされる（第
６図ステップＱ１））任意書込部（以下ＲＡＭという）
に書き込ませ（ステップ（至））、初期値としてＲＡＭ
に初期設定する（ステップａ’ｈ ）。
する中央処理装置（以下ＣＰＵという）である５、以上
のように構成されたこの発明の一実施例である酸素濃度
検知装置の動作を第６図のフローチャートに従って説明
する。まず最初に正常酸素濃度２０．６％における酸素
センサ（１１の出力電圧ｅ。が増幅器（２）を介してＡ
／Ｄ変換器（Ｌ埼に入力され、デジタル変換され、ｃｐ
ｔｌＨの、初期状態では常にデータがクリアされる（第
６図ステップＱ１））任意書込部（以下ＲＡＭという）
に書き込ませ（ステップ（至））、初期値としてＲＡＭ
に初期設定する（ステップａ’ｈ ）。
次に被検知空気中における２回目以降の酸素センサ（１
１の出力電圧ｅ２’ ｅＳ’・・・、ｅ−げジタル変換
されてＣＰＩＩＱＩに入力され書き込まれ、その書込み
値の初期値に対する比 ００ｗ ６ｎ／６ｏ の演算が
行なわれ（ステップ＠）、その値が予めｃｐ＋ｕＱ［９
に設定されている基準設定値 θ＊−Ｖ２／Ｖ＋より大
きい場合は” ２’ ｅ５’ ”” ｅｎＯ値がＣＰＵ
（ｌｆ９に毎回書き込まれ（ステップＣ；１Ｂ＠）、θ
□以下になると書き込みが停止され、ＣＰＵ（ＬＱのデ
ジタル出力信号で警報ブザ−（５）およびソリッドステ
ートリレーαｅを駆動する（ステップ（ハ）＠ｅ！ｌ）
。
１の出力電圧ｅ２’ ｅＳ’・・・、ｅ−げジタル変換
されてＣＰＩＩＱＩに入力され書き込まれ、その書込み
値の初期値に対する比 ００ｗ ６ｎ／６ｏ の演算が
行なわれ（ステップ＠）、その値が予めｃｐ＋ｕＱ［９
に設定されている基準設定値 θ＊−Ｖ２／Ｖ＋より大
きい場合は” ２’ ｅ５’ ”” ｅｎＯ値がＣＰＵ
（ｌｆ９に毎回書き込まれ（ステップＣ；１Ｂ＠）、θ
□以下になると書き込みが停止され、ＣＰＵ（ＬＱのデ
ジタル出力信号で警報ブザ−（５）およびソリッドステ
ートリレーαｅを駆動する（ステップ（ハ）＠ｅ！ｌ）
。
従って、ガルバニ電池式酸素センサ（１）の初期品にお
ける酸系濃度１８．０チの２０．６チに対する端子電圧
値の比ｖ２／ｖ、を、ＣＰＵ（１Ｇに基準設定値θ□と
して予め書き込んでおくことによって、劣化品における
上記電圧比ｖ２°／Ｖ、′も基準設定値６つと等しいた
め正確に被検知空気中の危険酸素濃度を検知することが
できる。
ける酸系濃度１８．０チの２０．６チに対する端子電圧
値の比ｖ２／ｖ、を、ＣＰＵ（１Ｇに基準設定値θ□と
して予め書き込んでおくことによって、劣化品における
上記電圧比ｖ２°／Ｖ、′も基準設定値６つと等しいた
め正確に被検知空気中の危険酸素濃度を検知することが
できる。
誤動作防止のため、 ｃｐｕａｌへの初期値設定の折。
正常空気中における酸素センサ（１）の出力電圧を複数
回書き込み、その値が一致した時初期値として書き込む
とか、その後の危険酸素濃度の検知においてもｅｎかθ
□以下になった時のｅｎの値が２〜３回の書き込みで、
その値の一致により最終的に警報ブザ−（５）及びソリ
ッドステートリレー（６）等を駆動させるようにしても
よい。
回書き込み、その値が一致した時初期値として書き込む
とか、その後の危険酸素濃度の検知においてもｅｎかθ
□以下になった時のｅｎの値が２〜３回の書き込みで、
その値の一致により最終的に警報ブザ−（５）及びソリ
ッドステートリレー（６）等を駆動させるようにしても
よい。
この発明は以上のように、正常空気中における酸素セン
サの出力電圧に対する被検知空気中における酸系センナ
の出力電圧の比を常にめ、その値が所定値以下になるこ
とを検知するようにしたので、酸素センナの経時変化に
よる特性劣化によっても何等誤動作のない正確で信頼性
の高い酸素濃度検知装置を得ることができる効果を有し
ている。
サの出力電圧に対する被検知空気中における酸系センナ
の出力電圧の比を常にめ、その値が所定値以下になるこ
とを検知するようにしたので、酸素センナの経時変化に
よる特性劣化によっても何等誤動作のない正確で信頼性
の高い酸素濃度検知装置を得ることができる効果を有し
ている。
第１図は、従来の酸素濃度検知装置を示すブロック線図
、第２図はガルバニ電池式酸素センサの構造を示す側断
面図、第３図、第４図はそれの動作特性図、第５図は、
この発明の一実施例の概略構成を示すブロック線図、第
６図は、その動作を説明するためのフローチャートであ
る。 図中（１）はガルバニ電池式酸素センサ、（２）は増幅
器、（５）は警報ブザ−、ａ９はＤ／Ａ変換器、αｅは
中速処理装置（ＣＰＵ ）である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （ほか２名）第１図 第３図 第４図 酸素５１戊（≠） 第５図
、第２図はガルバニ電池式酸素センサの構造を示す側断
面図、第３図、第４図はそれの動作特性図、第５図は、
この発明の一実施例の概略構成を示すブロック線図、第
６図は、その動作を説明するためのフローチャートであ
る。 図中（１）はガルバニ電池式酸素センサ、（２）は増幅
器、（５）は警報ブザ−、ａ９はＤ／Ａ変換器、αｅは
中速処理装置（ＣＰＵ ）である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （ほか２名）第１図 第３図 第４図 酸素５１戊（≠） 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｉ＋ 空気中の酸素濃度に応じた電圧を発生する酸素
センナの出力によって酸素濃度が所定危険値に低下した
ことを検知する酸素濃度検知装置において、上記酸素セ
ンサの出力電圧をデジタル信号に変換する４変換器及び
この４変換器のデジタル出力を処理する中央処理装置を
設け、これらによる、上記酸素センサの正常酸素濃度の
空気中における出力電圧をデジタル変換し初期値として
上記中央処理装置に書込み設定する手段、被検知空気中
における出力電圧値をデジタル変換して２回目以降の値
として上記中央処理装置に書き込み。 上記初期値に対する比を演算する手段、この演算値と予
め設定された基準設定値とを比較する手段及びこの比較
により上記演算値が上記基準設定値と等しく、又はそれ
以下になった時警報器を駆動させる手段を備えたことを
特徴とする酸素濃度検知装置。 （２）上記酸素センサはガルバニ電池式酸素センナであ
る特許請求の範囲第１項記載の酸素濃度検知装置。 （３）上記初期値を書き込み設定する手段は、上記酸素
センサの正常酸素濃度の空気中における出力電圧をデジ
タル変換し、複数回書き込み、その値が一致した時初期
値として上記中央処理装置に書込み設定する手段である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の酸素濃度検知装置。 （４） 上記警報器を駆動する手段は、この比較により
上記演算値が複数回上記基準設定値と等しく。 又はそれ以下になった時警報器を駆動させる手段である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項。 第２項又は第３項記載の酸素濃度検知装置。 （５）上記基準設定値は、上記酸素センサ初期品の、２
０．６％酸素濃度の空気中における出力電圧に対する。 １８．０％酸素濃度の空気中における出力電圧の比であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
記載の酸素濃度検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4990584A JPS60194350A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 酸素濃度検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4990584A JPS60194350A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 酸素濃度検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194350A true JPS60194350A (ja) | 1985-10-02 |
| JPH0358461B2 JPH0358461B2 (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=12844022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4990584A Granted JPS60194350A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 酸素濃度検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP4990584A patent/JPS60194350A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
| EP0258543A3 (de) * | 1986-08-23 | 1989-01-25 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358461B2 (ja) | 1991-09-05 |
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