JPS62156570A

JPS62156570A - 抵抗値検出回路

Info

Publication number: JPS62156570A
Application number: JP60297371A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Egami; 江上　豊彦
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-11
Also published as: JPH0580990B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、変動範囲が広い抵抗値を安定よく検出できる
ように改善された抵抗値検出回路に関するものである。

（従来の技術）例えば、５ｎ０２を主成分とするガスセンサ等は温度依
存性の高いものが多いが、湯沸器等において排ガス中の
特定ガスの濃度を検出するような場合等、温度条件を一
定にできない場合が多い。このような場合には、センサ
の抵抗値が温度とガス濃度（検出量）とによって例えば
第３図に示すような負特性を呈する数メガΩから数十Ω
というような非常に大きな範囲にわたり変化する。一方
、このような負特性のセンサを用いて一定レベル以上の
ガス濃度を判定させる場合において、センサを含む回路
の断線が生じた場合、濃度の判定が不可能になり、この
濃度の判定により湯沸器の燃焼を制御するような場合に
は危険状態が生じるおそれがある。したがって、従来で
は、このような危険状態を避けるために、第２図に示す
ように、検出レベルの基準となる設定電圧Ｖｓｅｔとこ
れよりも高電圧のオープン検出基準電圧Ｖｏｐθｎとを
設定する分圧回路（１）をセンサ電圧検出回路（２）と
並列に電源（３）に接続し、前記設定電圧ｖ８θｔとセ
ンサ電圧Ｖｓｅｎｓｅとを比較し、後者が前者を上回る
ときにセンサ電圧に対応して増減する設定検出出力を出
力するオペアンプ等の設定検出回路（４）を設けるとと
もに、前記オープン検出基準電圧■ｏｐｅｎとセンサ電
圧Ｖｓｅｎｓｅとを比較し、後者が前者を上回るときに
オープン検出信号を出力する比較器、オペアンプ等から
なるオープン発生検出回路（５）を設けて、センサ回路
（２）のオープン発生を検出できるようにした回路が実
用されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このように単に比較器やオペアンプを用
いたオープン発生検出回路（５）を用いる場合には、オ
ープン発生時と非発生時（濃度検出時ンとで扱われる電
圧が大幅に異なるので、回路中に非常に大きな電圧設定
を要する箇所と非常に小さい電圧設定を要する箇所が生
じ、回路設計上、非常に困難な問題が生じる〇本発明は
上述の事情を考慮して、少数の部品を付加するだけで、
非常に広範囲に変化する抵抗値の検出を低抵抗値域でも
、高抵抗値域でも安定よく検出できる安価な抵抗値検出
回路を提供することを目的とするものである。

（実施例〕以下、本発明を図例に基づき具体的に説明する０第１図は本発明の一実施例に係るガス濃文検出回路の回
路図であり、図中、第２図の従来例の各部品と同様の機
能を有する部品には同様の符号と名称が付されている。

特記すべきことは、前記分圧回路（１）が設定電圧Ｖｅ
ｅｔを設定する分圧抵抗（１ａ）と、オープン検出基準
電圧Ｖｏｐｅｎを設定する分圧抵抗（ｌｄ）と、これら
の間に接続され、設定電圧Ｖｓｅｔとオープン検出基準
電圧Ｖｓｅｎｓθの中間電圧Ｖｆｂが得られる中間分圧
抵抗（１ｂ）及び（ｌｃ）で構成され、その中間電圧Ｖ
ｆｂとセンサ電圧Ｖｓｅｎｓｅ　　とを比較して後者が
前者を上回るときに出力するオペアンプ（６）と、この
オペアンプ（６）の出力をこれのセンサ側入力端（正相
入力端）に負帰凛させる帰環回路（７）と、前記オペア
ンプ（６）の発振防止用コンデンサ（８）が付加されて
いることである。前記帰環回路（７）は、オペアンプ（
６）の出力端に接続された電流制限抵抗（７ａ〕と、こ
れを介してベース接続されたトランジスタ（７ｂ）と、
このトランジスタ（７ｂ）のコレクタとオペアンプ（６
）の正相入力端との間に接続され、帰環電流を制限する
・周環抵抗（７ｃ）を有する。ｎｆｌ記トランジスタ（
７ｂ〕のエミッタは所定の電圧Ｖｃｃの電源ラインに接
続されている。

なお、センサ回路（２）のプルアップ抵抗（２ａ）の抵
抗値は数ＭΩ、センサ（２ｂ）の抵抗値はオープン検出
時では数ＭΩ、正常時には数百にΩないし数ＭΩ、の度
検出時には数十ないし数百Ω、帰還抵抗（７Ｃ）の抵抗
値は数百ないし数にΩとする。そして、センサ（２ｂ）
が正常で数ＭΩの抵抗値を有するときには、Ｖｏｐｅｎ
）Ｖｓｅｎｓｅ＞Ｖｆｂ＞　Ｖｓｅｔの関係が成立する
ように各抵抗（１ａ）〜（１ｄ）、（２＆）の抵抗値が
設定される。

次に、このように構成されたガス濃度検出回路の動作を
説明する。

センサ（２ｂ）がＷｒ線した場合には、前記センサ電圧
Ｖｓｅｎｓｅ　　がほぼ電源電圧Ｖｃｃに等しくなって
５Ｖａｅｎａｅ＞Ｖｏｐｅｎ＞Ｖｆｂ＞Ｖｓｅｔの関係
が成立する。従って、オープン発生検出回路を構成する
オペアンプ（５）からオープン検出信号が出力され、設
定検出回路を構成するオペアンプ（４）からの設定検出
信号は出力されない。

センサ（２ｂ）が正常な場合、その抵抗値が数ＭΩのと
きには、Ｖｏｐｅｎ＞Ｖｓｅｎｓｅ＞Ｖｆｂ）Ｖｓｅｔ
の関係が成立し、オペアンプ（５）からオープン検出信
号は出力されない。このときには、オペアンプ（６）の
出力によりトランジスタ（７ｂ）はオフである。前記セ
ンサ（２ｂ）の抵抗値がｖＯｐ　ｅ　ｎ）Ｖ　ｆ　ｂ≧
Ｖｓｅｎｓｅ）Ｖｓｅｔになるレベルまで低下すると、
トランジスタ（７ｂ）はオフであるが、そのベース・コ
レクタ間が導通して、オペアンプ（６）に負帰還がかか
り始める。この状態はトランジスタ（７ｂ）がオン（飽
和状態）になるまで保たれる。更に、センサ抵抗が低下
して数にΩに達すると、トランジスタ（７ｂ）が飽和し
ても帰還抵抗（７ｃ）により帰還士が制限されて、Ｖｏ
ｐｅｎ＞Ｖｆｂ＞Ｖｓｅｎｓｅ）Ｖｓｅｔの関係が成立
する。センサ抵抗がこの状態よりも更に低下して検出レ
ベルになり、Ｖｏｐｅｎ）Ｖｆｂ）Ｖｓｅｔ）Ｖｓｅｎ
ｓｅの関係が成立する範囲になると、オペアンプ（４）
から設定検出信号が出力されることになり、センサ（２
ｂ）が所定の濃度を検出したことを示すのである。

（発明の効果）本発明は、以上のように、オープン検出基準電圧と設定
レベルの基準となる設定電圧の中間電圧を基準電圧とし
て、被検出抵抗の両端の電圧がこれ以上の場合に抵抗体
側入力端に負帰還がかけられるオペアンプを設けること
により、被検出抵抗の抵抗値がオープン検出域にあると
きには被検出抵抗に接続されるプルアップ抵抗と被検出
抵抗の分圧比で、また、被検出抵抗の抵抗値が低く、そ
の両端間電圧が前記設定電圧以下になるときには、前記
オペアンプの帰還抵抗と被検出抵抗の分圧比で検出すべ
き電位が決まるので、通常の低抵抗値における使用状態
で検出量−被検出抵抗特性の傾きが非常に大きな被検出
抵抗でも微小レベルの電圧を扱わずに高低それぞれのレ
ベルの抵抗値検出を安定よく行なうことができる。また
、微小電圧を扱う調整手段が不要になるうえ、付加され
る部品の点数が少なく、安価に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス濃度検出回路の回
路図、第２図は従来の抵抗値検出回路の一例を示すガス
濃度検出回路の回路図、第３図は本発明に係る抵抗体の
抵抗値特性の一例を示す検出量−被検出抵抗特性図であ
る。（１１・・・分圧回路（２）・・・センサ電圧検出回路（２ａ）・・・プルアップ抵抗（２ｂ）・・礫センサ（４）・・・設定検出回路（５）・・・オープン発生検出回路（６）・・・オペアンプ（７）・・・帰環回路

Claims

【特許請求の範囲】

外部からの刺激により著しい抵抗値変化を示す抵抗体と
、該抵抗体の抵抗値が設定レベルにあるとき設定検出信
号を出力する設定検出回路と、前記抵抗体の断線を検出
してオープン検出信号を出力するオープン発生検出回路
とからなる抵抗値検出回路において、前記抵抗値の設定
レベルの基準となる設定電圧と前記断線検出の基準とな
るオープン検出基準電圧との中間の電圧を基準電圧とし
て前記抵抗体の抵抗値検出電圧と比較し、抵抗値検出電
圧側への帰環量を変化させるオペアンプを設けたことを
特徴とする抵抗値検出回路。