JPS61196150A - ガス感知器 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は汚染ガスを感知するガス感知器に係り、特に、
ガス検知素子およびその特性変化を検出する検出部に直
流電圧を供給する電源部の改良に関する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般にガス感知器と称されるものは、ガス検知素子を用
いて汚染ガスを検知し、汚染ガス濃度が一定値を超えた
とき主コントローラとも呼ばれる外部機器に警報信号を
送出するものが多い。

第２図はこの種の従来のガス感知器の全体的な構成を示
す回路図で、交流電源１の電圧を入力して高、低２種類
の直流電圧を発生ずる電源部１０と、汚染ガスに感応す
る抵抗体および感度向上のためのヒータコイルを有し、
電源部１０の低い方の直流電圧がヒータコイルに、高い
方の直流電圧の分圧値が抵抗体にそれぞれ加えられるガ
ス検知素子２０と、このガス検知素子の抵抗体の両端電
圧が設定値以下に降下したことを検出する検出部３０と
、この検出部の出力信号に基づいて外部に警報信号を送
出する判別出力回路４０とで構成されている。

ここで、電源部１０は高い方の直流電圧を安定化する定
電圧回路１１および低い方の直流電圧を安定化する定電
圧回路１２を備え、検出部３０は周知の］ンパレータ３
１を備えている。また、判別出力回路４０は汚染ガスを
検知したとき点灯させる発光ダイオード４１と、汚染ガ
ス検知時に交流電源１と同じ電圧を供給し得るアウトレ
フトとも呼ばれるコネクタ４２と、上述したコンパレー
タと略同様な働きをするコンパレータ４３と、このコン
パレータの出力回路に設けられるホトカプラ４４とを備
えている。

上記構成において、７！１源部１０は交流電圧を整流、
平滑して高、低２種類の直流電圧を作る直流回路を有し
、高い方の直流電圧を定電圧回路１１により安定化して
ガス検知素子２０の抵抗体、後続の検知部３０および判
別出力回路４０に加える一方、低い方の直流電圧を定電
圧回路１２により安定化してガス検知素子２０のヒータ
コイルに加える。

ガス検知素子２０は、汚染ガスを検知すると抵抗体の抵
抗値が小さくなるような特性を有し、抵抗を介してこの
抵抗体に略一定の電圧を加えたときの両端電圧と基準電
圧とがコンパレータ３１によって比較され、汚染ガスの
検知時にはコンパレータ３１の出力が゛Ｈ″レベルに反
転する。

このとき、判別出力回路４０が発光ダイオード４１を点
灯させると共に、コネクタ４２に接続された図示しない
機器に交流電圧を供給し、さらに、コンパレータ４３に
よっても汚染ガスの有無を判定し、汚染ガス有と判定し
たときホトカプラ４４を介して外部機器に警報信号を送
出する。

第３図は定電圧回路１１．１２をも含めた電源部１０の
詳細な構成を示す回路図であり、電源トランス１３の出
力端子間にダイオード１４およびコンデンサ１５が直列
接続されて高圧の整流回路を形成し、さらに、電源トラ
ンス１３の中間タップと一方の出力端子との間にダイオ
ード１６およびコンデンサ１７が直列接続されて低圧の
整流回路を形成している。

このうち、高圧の整流回路を形成するコンデンサ１５の
両端には定電圧回路としての抵抗１１１およびツェナー
ダイオード１１２が直列接続され、ツェナーダイオード
１１２の両端電圧Ｖ、がガス検知素子の抵抗体および後
続の検知部等に供給される。なお、ツェナーダイオード
１１２の両端には、外乱等によって電圧Ｖ、が急変する
ことを抑制するためのコンデンサ１１３が接続されてい
る。

一方、低圧の整流回路を形成するコンデンサ１７の正極
端にはパワートランジスタ１２１のコレクタが接続され
、このパワートランジスタ１２１のエミッタとコンデン
サ１７の負極端との間にヒータコイル２１が接続されて
いる。また、パワートランジスタ１２１に一定のベース
電流を供給するために抵抗１２２、半固定抵抗１２３お
よび抵抗１２４の直列回路がツェナーダイオード１１２
の両端に接続され、半固定抵抗１２３および抵抗１２４
の相互接合点がパワートランジスタ１２１のベースに接
続されている。なお、パワートランジスタ１２１のベー
スとコンデンサ１７の負極端との間、パワートランジス
タ１２１のエミッタとコンデンサ１７の負極端との間に
はそれぞれ、雑音等によってベース電流が急変すること
を抑制するためのコンデンサ１２５．１２６が接続され
ている。そして、パワートランジスタ１２１、抵抗１２
２、半固定抵抗１２３等によって定電圧回路が形成され
ている。

第３図において、ガス検知素子２０のヒータコイル２１
には定電流を流す必要があるのでその電流をパワートラ
ンジスタ１２１によって調整している。この場合、コン
デンサ１５の両端に発生した直流電圧は抵抗１１１とツ
ェナーダイオード１１２の直列回路に印加され、ツエナ
ーダイオード１１２の両端に安定化された直流電圧ＶＣ
が発生する。この直流電圧ＶＣは抵抗１２２、半固定抵
抗１２３および抵抗１２４によって分圧され、抵抗１２
４の両端に発生した電圧がパワートランジスタ１２１の
ベース・エミッタ間に加えられる。

従って、パワートランジスタ１２１を介してヒータコイ
ル２１に加えられる電圧、すなわち、コンデンサ１７の
両端電圧が変動したとてしも、パワートランジスタ１２
１のベース電流が一定に保たれているのでヒータコイル
２１の電流も一定に保たれる。

ところで、パワートランジスタ１２１には、製造上かな
り大きなバラツギがあり、このバラツキを補償するため
に半固定抵抗１２３が設けられている。

しかるに、半固定抵抗１２３は形状が比較的大きく、し
かも調節のためのスペースを必要とすることから、その
分だけ装置の構成が複雑になっていた。

一方、パワートランジスタ１２１のベース電流を半固定
抵抗１２３によって調整した場合、基準電圧を得るため
の直流電圧ｖｃも変化し、これがために汚染ガスを検知
する際の計算値と実際値とが相違することがあった。

〔発明の効果〕

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、構成を著しく簡易化し得ると共に、ヒータコイルの電
流を一定に保持したことによる直流電圧変動を僅少に抑
さえ得、これによって汚染ガスの検出精度および信頼性
を著しく向上させることのできるガス感知器の提供を目
的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明は、汚染ガスに感応す
る抵抗体および感度向上のためのヒータコイルを有する
ガス検知素子と、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する
検出部と、この検出部および前記ガス検知素子に動作用
の直流電圧を供給する直流回路と、前記抵抗体および検
出部の動作電圧を安定化する第１の定電圧回路と、前記
ヒータコイルの動作電圧を安定化する第２の定電圧回路
とを備えるガス感知器において、前記第２の定電圧回路
が、前記ヒータコイルと直列にして前記直流回路に接続
された第１のトランジスタと、抵抗と直列にして前記直
流回路に接続されると共に、前記抵抗との接合点が前記
第１のトランジスタのベースに接続された第２のトラン
ジスタと、複数の抵抗が直列にして前記第１の定電圧回
路の出力端子間に接続され、これらの抵抗の相互接合点
が前記第２のトランジスタのベースに接続された分圧回
路とを具備したことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図で、第３
図に示した従来のガス感知器と同一の要素にはそれぞれ
同一の符号を付してその説明を省略する。そして、第３
図に示した半固定抵抗１２３を除去し、その代わりにト
ランジスタ１２８を設けた点が最も大きく異なっている
。ここで、トランジスタ１２８のエミッタは抵抗１２７
を介してコンデンサ１５の正極端に接続されると共に、
パワートランジスタ１２１のベースに接続され、コレク
タはコンデンサ１５の負極端に、ベースは抵抗１２２お
よび１２４の相互接合点にそれぞれ接続されている。な
お、第３図に示したコンデンサ１１３，１２５．１２６
は雑音等により電圧変動を抑制するものであるが、図面
の煩雑さを避けるために第１図ではこれらを省略してい
る。

上記の如く構成された本実施例の作用を、特に、従来装
置と異なった点を中心にして以下に説明する。

先ず、抵抗１２２および１２４はツェナーダイオード１
１２の両端電圧を分圧する分圧回路を形成しており、ト
ランジスタ１２８のエミッタ回路に挿設された抵抗１２
７と共に適切な抵抗値のものを選定することによってト
ランジスタ１２８に所定のベース電流を供給する。した
がってトランジスタ１２８が導通し、そのコレクタ・エ
ミッタ間に発生する電圧によってパワートランジスタ１
２１にベース電流が供給され、ヒータコイル２１に所望
の電流が流される。

次に、電源トランス１３に加えられる交流電圧の増大に
よりコンデンサ１５の両端電圧が増大するとトランジス
タ１２８のベース電流も増加し、その一方でコンデンサ
１７の両端電圧が増大するとパワートランジスタ１２１
を通して流れるヒータコイル２１の電流も増加しようと
する。しかしながら、トランジスタ１２８のベース電流
の増加により、このトランジスタ１２８のコレクタ・エ
ミッタ間の抵抗が減少するのでパワートランジスタ１２
１のベース電流は僅かに減少し、この結果、パワートラ
ンジスタ１２１を通して流れる電流は一定に保持される
。

この場合、トランジスタ１２８に流れる電流、および、
パワートランジスタ１２１のベースに流れる電流は、直
流電圧■。を得る定電圧Ｕ路の前段から取り出されるの
で、ヒータコイル２１の電流を一定に制御したとしても
電圧■、は殆んど変動しないことになる。

かくして、従来装置で用いた半固定抵抗２１が不要化さ
れるので構成が簡易化され、また、直流電圧■。も殆ん
ど変化しないので計算値と実際値との相異も極めて少な
くなる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、ヒ
ータコイルの電流を一定に保つために制御用のトランジ
スタを設けると共に、このトランジスタのＩＲｉおよび
パワートランジスタのベース電流を定電圧回路の前段よ
り取り出すようにしたので、半固定抵抗を除去して構成
を簡易化し得、しかも、基準電圧等を作る直流電圧の変
動を僅少に抑さえることにより、検出精度および信頼性
を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部の構成を示す回路図
、第２図は従来のガス感知器の全体的構成を示す回路図
、第３図はその要部の詳細な構成を示す回路図である。 １０・・・電源部、１１．１２・・・定電圧回路、１３
・・・電源トランス、１４．１６・・・ダイオード、１
５゜１７・・・コンデンサ、２０・・・ガス検知素子、
２１・・・ヒータコイル、３０・・・検出部、４０・・
・判別出力回路、１１１，１２２，１２４．１２７・・
・抵抗、１２１・・・パワートランジスタ、１２８・・
・トランジスタ。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 ら　ｌ　図 色　３　ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 汚染ガスに感応する抵抗体および感度向上のためのヒー
   タコイルを有するガス検知素子と、前記抵抗体の抵抗値
   の変化を検出する検出部と、この検出部および前記ガス
   検知素子に動作用の直流電圧を供給する直流回路と、前
   記抵抗体および検出部に加わる直流電圧を安定化する第
   １の定電圧回路と、前記ヒータコイルに加わる直流電圧
   を安定化する第２の定電圧回路とを備えるガス感知器に
   おいて、前記第２の定電圧回路が、前記ヒータコイルと
   直列にして前記直流回路に接続された第１のトランジス
   タと、抵抗を介して前記直流回路に接続され、前記抵抗
   との接合点が前記第１のトランジスタのベースに接続さ
   れた第２のトランジスタと、複数の抵抗が直列にして前
   記第１の定電圧回路の出力端子間に接続され、これらの
   抵抗の相互接合点が前記第２のトランジスタのベースに
   接続された分圧回路とを具備したことを特徴とするガス
   感知器。