JP3085449B2 - Gas detector - Google Patents
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガス検出装置に係り、特
に、ガスセンサの温度依存性を補正したガス検出装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detector, and more particularly to a gas detector in which the temperature dependency of a gas sensor is corrected.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば半導体式ガスセンサを用い
たガス検出装置において、半導体式ガスセンサの温度依
存性を補正するようにしたものとして、図5に示すよう
なものが知られている。同図において、1は商用電源に
接続されるコンセント、2は商用電源を変圧するトラン
ス、3は例えば金属酸化物からなる半導体3a、ヒータ
3b及び検出電極3cを有する半導体式センサである。
半導体式センサ3のヒータ3bはトランス2の一次巻線
2aの一端とその中間タップとの間に接続され、検出電
極3bは電流−電圧変換抵抗4aを介して一次巻線の他
端に接続されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a gas detection device using a semiconductor gas sensor, for example, a device shown in FIG. 5 is known which corrects the temperature dependency of the semiconductor gas sensor. In the figure, 1 is an outlet connected to a commercial power supply, 2 is a transformer for transforming the commercial power supply, and 3 is a semiconductor sensor having a semiconductor 3a made of, for example, a metal oxide, a heater 3b, and a detection electrode 3c.
The heater 3b of the semiconductor sensor 3 is connected between one end of the primary winding 2a of the transformer 2 and an intermediate tap thereof, and the detection electrode 3b is connected to the other end of the primary winding via a current-voltage conversion resistor 4a. ing.
【0003】半導体式センサ3は、ヒータ3bに交流電
流を流すことにより半導体3aが所定温度に加熱されて
おり、還元性ガス雰囲気においてその濃度に応じヒータ
3bと検出電極3cとの間の抵抗値が変化してそれに応
じた電流を流す。この半導体式センサ3にはその抵抗値
に応じた交流電流が流れ、この交流電流が電流−電圧変
換抵抗4aによって交流電圧に変換される。In the semiconductor sensor 3, a semiconductor 3a is heated to a predetermined temperature by passing an alternating current through a heater 3b, and a resistance value between the heater 3b and the detection electrode 3c in a reducing gas atmosphere according to the concentration. Changes and a current corresponding to it changes. An alternating current according to the resistance value flows through the semiconductor sensor 3, and the alternating current is converted into an alternating voltage by a current-voltage conversion resistor 4a.
【0004】上記電流−電圧変換抵抗4aには、抵抗4
bとサーミスタ4cとの直列回路からなる温度補正回路
と、抵抗4d及び4eの直列回路からなる分圧回路とが
並列に接続されて検出回路が構成されている。分圧回路
の抵抗4d及び4e間の接続点に現れる交流電圧は、こ
の接続点に接続された整流ダイオード5によって整流さ
れると共に平滑コンデンサ6によって平滑された上で比
較器7を構成するオペアンプの反転入力に印加される。The current-voltage conversion resistor 4a includes a resistor 4
A temperature compensating circuit composed of a series circuit composed of a resistor b and a thermistor 4c and a voltage dividing circuit composed of a series circuit composed of resistors 4d and 4e are connected in parallel to form a detection circuit. An AC voltage appearing at a connection point between the resistors 4d and 4e of the voltage dividing circuit is rectified by a rectifier diode 5 connected to the connection point and smoothed by a smoothing capacitor 6 to form an operational amplifier of a comparator 7. Applied to inverting input.
【0005】トランス2の二次巻線2bに出現する交流
電圧は、整流ダイオード8により整流されると共に平滑
コンデンサ9によって平滑される。この直流電圧は、整
流ダイオード8のカソードと二次巻線2bの他端との間
に接続された抵抗4f、可変抵抗4g及び抵抗4hから
なる分圧回路によって分圧され、この分圧された電圧が
可変抵抗4gの可動接点から取り出されて比較器7を構
成するオペアンプの非反転入力に基準電圧として印加さ
れる。整流ダイオード8のカソードと比較器7の出力と
の間にはブザーBが接続され、比較器7の反転入力に印
加されている電圧が非反転入力に印加されている電圧よ
りも大きくなって比較器7の出力レベルがLレベルにな
ると鳴動して警報音を発する。なお、10aはフュー
ズ、10bはバリスタ、10cは放電ギャップである。The AC voltage appearing on the secondary winding 2b of the transformer 2 is rectified by the rectifier diode 8 and smoothed by the smoothing capacitor 9. This DC voltage is divided by a voltage dividing circuit including a resistor 4f, a variable resistor 4g, and a resistor 4h connected between the cathode of the rectifier diode 8 and the other end of the secondary winding 2b. A voltage is taken out from the movable contact of the variable resistor 4g and applied as a reference voltage to a non-inverting input of an operational amplifier constituting the comparator 7. A buzzer B is connected between the cathode of the rectifier diode 8 and the output of the comparator 7, so that the voltage applied to the inverting input of the comparator 7 becomes larger than the voltage applied to the non-inverting input, and the comparison is performed. When the output level of the device 7 becomes L level, it sounds and emits an alarm sound. 10a is a fuse, 10b is a varistor, and 10c is a discharge gap.
【0006】上述した構成において、ガス濃度が上昇す
ると、半導体式ガスセンサ3の抵抗値が小さくなってセ
ンサ3を通じて流れる電流が増大し、これに伴ってセン
サ3と電流−電圧変換抵抗4aとの接続点の電圧が上昇
する。そして、ガス濃度が警報点を越えて増大すると、
比較器7の反転入力に印加される電圧が非反転入力に印
加されている基準電圧よりも大きくなり、比較器7の出
力がLレベルに反転するようになる。このことによりブ
ザーBが鳴動を開始してガス漏れなどを警報するように
なる。In the above-described configuration, when the gas concentration increases, the resistance value of the semiconductor gas sensor 3 decreases and the current flowing through the sensor 3 increases, so that the connection between the sensor 3 and the current-voltage conversion resistor 4a is increased. The voltage at the point increases. And when the gas concentration increases beyond the alarm point,
The voltage applied to the inverting input of the comparator 7 becomes higher than the reference voltage applied to the non-inverting input, and the output of the comparator 7 is inverted to the L level. As a result, the buzzer B starts sounding to warn of a gas leak or the like.
【0007】半導体式ガスセンサ3は、図6に示すよう
に、センサの抵抗値は通常、温度に対して対数的に変化
する温度依存性を有するので、図5の従来装置では、電
流−電圧変換抵抗4a、抵抗4b、サーミスタ4c、抵
抗4d及び4eから構成された検出回路の温度係数を、
センサの抵抗値の温度係数(β定数)に合わせ込んで温
度補正を行っている。因に、図6の場合のβ定数は86
0Kであるので、β定数3000Kのサーミスタを用い
ている図5の装置では、抵抗4b、4d及び4eの定数
調整を行って860Kになるようにしている。As shown in FIG. 6, the semiconductor gas sensor 3 generally has a temperature dependence in which the resistance value of the sensor changes logarithmically with respect to the temperature. The temperature coefficient of the detection circuit composed of the resistors 4a, 4b, thermistor 4c, and the resistors 4d and 4e is given by
The temperature is corrected in accordance with the temperature coefficient (β constant) of the resistance value of the sensor. Incidentally, the β constant in the case of FIG.
Since it is 0K, in the apparatus of FIG. 5 using a thermistor having a β constant of 3000K, the resistances 4b, 4d and 4e are adjusted to be 860K by adjusting the constants.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図6に示すようなセン
サの抵抗値の温度依存性は、半導体式センサの加熱温度
が比較的高いメンタンガスについて示したものである
が、この場合は、空気中とガス中での温度係数が略同じ
となるので、単一の温度係数を有する検出回路を使用す
ることで対応することができる。The temperature dependency of the resistance value of the sensor as shown in FIG. 6 is shown for a menthan gas which has a relatively high heating temperature of a semiconductor type sensor. And the temperature coefficient in the gas are substantially the same, so that it is possible to cope with this by using a detection circuit having a single temperature coefficient.
【0009】しかし、一酸化炭素(CO)ガスに対する
センサの抵抗値の温度依存性の場合には、図7に示すよ
うに、空気中とCOガス中の温度係数が大きく異なるだ
けでなく、単一のガス濃度においても、センサの抵抗値
の温度依存性が直線的とならず、非線形特性を呈するよ
うになる。このため、単一の温度係数しか有しない従来
の検出回路を使用したのでは、精度良く補正を行うこと
ができないという問題がある。However, in the case of the temperature dependency of the resistance value of the sensor with respect to carbon monoxide (CO) gas, as shown in FIG. Even at one gas concentration, the temperature dependence of the resistance value of the sensor is not linear, and exhibits a non-linear characteristic. Therefore, if a conventional detection circuit having only a single temperature coefficient is used, there is a problem that correction cannot be performed with high accuracy.
【0010】よって本発明は、上述した従来の問題に鑑
み、空気中とガス中においてガス濃度によって温度係数
が大きく異なるCOガスのようなガスを検出するガスセ
ンサの抵抗値の温度依存性を、精度良く補正できるガス
検出装置を提供することを主たる目的としている。Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and has been developed to reduce the temperature dependence of the resistance value of a gas sensor that detects a gas such as CO gas whose temperature coefficient varies greatly depending on the gas concentration between air and gas. It is a main object of the present invention to provide a gas detection device that can perform good correction.
【0011】また本発明は、上述した従来の問題に鑑
み、空気中とガス中においてガス濃度だけでなく温度に
よっても温度係数が大きく異なるCOガスのようなガス
を検出するガスセンサの抵抗値の温度依存性を、より精
度良く補正できるガス検出装置を提供することを他の目
的としている。In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention also relates to a gas sensor for detecting a gas such as a CO gas having a temperature coefficient that greatly differs depending on not only the gas concentration but also the temperature in air and gas. Another object of the present invention is to provide a gas detection device capable of correcting the dependency with higher accuracy.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記主たる目的を達成す
るため本発明により成されたガス検出装置は、図1の基
本構成図に示すように、ガスセンサ3の周囲温度依存性
を、感温素子12で補正するようにしたガス検出装置に
おいて、前記ガスセンサにより検知したガス濃度に応じ
た大きさのガス検出電圧をA/D変換して入力するガス
検出手段10a−1と、前記感温素子により検知した周
囲温度に応じた大きさの感温電圧をA/D変換して入力
する温度検出手段10a−2と、前記ガス検出手段が入
力したガス検出電圧の大きさに対応した複数のガス濃度
範囲の各々に対して予め定められた補正式及び補正係数
などを含む補正データを格納する補正データ格納手段1
0b−1と、前記ガス検出電圧によって前記ガス濃度範
囲を検出し、該検出したガス濃度範囲に対して予め定め
られた補正データを前記補正データ格納手段から読み出
す補正データ読出手段10a−3と、前記ガス検出電
圧、前記感温電圧及び前記補正データ読出手段により読
み出した補正データにより演算し補正後のガス検出電圧
を求める補正演算手段10a−4とを備えることを特徴
としている。In order to achieve the above-mentioned main object, a gas detecting apparatus according to the present invention is provided with a gas sensor 3 which has a function of detecting the ambient temperature dependency of a gas sensor 3 as shown in FIG. In the gas detection device corrected in step 12, a gas detection means 10a-1 for A / D converting and inputting a gas detection voltage of a magnitude corresponding to the gas concentration detected by the gas sensor, and the temperature sensing element A temperature detecting means 10a-2 for A / D converting and inputting a temperature-sensitive voltage of a magnitude corresponding to the detected ambient temperature, and a plurality of gas concentrations corresponding to the magnitude of the gas detection voltage inputted by the gas detecting means. Correction data storage means 1 for storing correction data including a predetermined correction formula and correction coefficient for each of the ranges
0b-1 and correction data reading means 10a-3 for detecting the gas concentration range based on the gas detection voltage and reading predetermined correction data for the detected gas concentration range from the correction data storage means. And a correction calculating means for calculating a corrected gas detection voltage based on the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the correction data read by the correction data reading means.
【0013】上記他の目的を達成するため本発明により
成されたガス検出装置は、前記補正データ格納手段が、
前記ガス検出手段が入力したガス検出電圧の大きさに対
応した複数のガス濃度範囲と前記温度検出手段が入力し
た感温電圧の大きさに対応した複数の温度範囲とが互い
に重複する範囲に対して予め定められた補正式及び補正
係数などを含む補正データを格納し、前記補正データ読
出手段が、前記ガス検出電圧と前記感温電圧とによって
前記重複範囲を検出し、該検出した重複範囲に対して予
め定められた補正データを前記補正データ格納手段から
読み出し、前記補正演算手段が、前記ガス検出電圧、前
記感温電圧及び前記補正データ読出手段により読み出し
た前記重複範囲に対して予め定められた補正データによ
り演算し補正後のガス検出電圧を求めることを特徴とし
ている。According to another aspect of the present invention, there is provided a gas detecting apparatus comprising:
A plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage input by the gas detection means and a plurality of temperature ranges corresponding to the magnitude of the temperature sensing voltage input by the temperature detection means correspond to a range in which the ranges overlap each other. Correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient, and the correction data reading means detects the overlapping range based on the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage. The correction data is read from the correction data storage means, and the correction calculation means determines the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the overlapping range read by the correction data read means. It is characterized by calculating the corrected gas detection voltage by using the corrected data.
【0014】[0014]
【作用】上記主たる目的を達成するための構成におい
て、ガス検出手段10a−1が、ガスセンサ3により検
知したガス濃度に応じた大きさのガス検出電圧をA/D
変換して入力し、温度検出手段10a−2が感温素子1
2により検知した周囲温度に応じた大きさの感温電圧を
A/D変換して入力する。補正データ格納手段10b−
1は、ガス検出手段が入力したガス検出電圧の大きさに
対応した複数のガス濃度範囲の各々に対して予め定めら
れた補正式及び補正係数などを含む補正データを格納し
ており、補正データ読出手段10a−3がガス検出電圧
によってガス濃度範囲を検出し、該検出したガス濃度範
囲に対して予め定められた補正データを補正データ格納
手段から読み出す。補正演算手段10a−4は、ガス検
出電圧、感温電圧及び補正データ読出手段により読み出
した補正データにより演算し補正後のガス検出電圧を求
める。In the configuration for achieving the above-mentioned main object, the gas detection means 10a-1 outputs a gas detection voltage having a magnitude corresponding to the gas concentration detected by the gas sensor 3 to an A / D converter.
After conversion and input, the temperature detecting means 10a-2
A / D-converts and inputs a temperature-sensitive voltage having a magnitude corresponding to the ambient temperature detected in step 2. Correction data storage means 10b-
Numeral 1 stores correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient for each of a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage input by the gas detection means. The reading means 10a-3 detects a gas concentration range based on the gas detection voltage, and reads predetermined correction data for the detected gas concentration range from the correction data storage means. The correction calculation means 10a-4 calculates the gas detection voltage after correction by calculating based on the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the correction data read by the correction data reading means.
【0015】よって、補正演算手段10a−4によって
求められた補正後のガス検出電圧は、ガス検出手段が入
力したガス検出電圧の大きさに対応した複数のガス濃度
範囲の各々に対して予め定められた補正式及び補正係数
などを含む補正データによるものであるので、ガス濃度
によって温度係数が大きく異なるようなガスの場合で
も、これを検出するガスセンサの抵抗値の温度依存性を
精度良く補正することができる。Therefore, the corrected gas detection voltage obtained by the correction calculation means 10a-4 is predetermined for each of a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage inputted by the gas detection means. Since it is based on the correction data including the correction equation and the correction coefficient obtained, the temperature dependency of the resistance value of the gas sensor for detecting the gas can be accurately corrected even in the case of a gas whose temperature coefficient varies greatly depending on the gas concentration. be able to.
【0016】上記他の目的を達成するための構成におい
て、補正データ格納手段10b−1が、ガス検出手段1
0a−1が入力したガス検出電圧の大きさに対応した複
数のガス濃度範囲と温度検出手段10a−2が入力した
感温電圧の大きさに対応した複数の温度範囲とが互いに
重複する範囲に対して予め定められた補正式及び補正係
数などを含む補正データを格納し、補正データ読出手段
10a−3が、ガス検出電圧と感温電圧とによって上記
重複範囲を検出し、該検出した重複範囲に対して予め定
められた補正データを補正データ格納手段10b−1か
ら読み出し、補正演算手段10a−4が、ガス検出電
圧、感温電圧及び補正データ読出手段10a−3により
読み出した上記重複範囲に対して予め定められた補正デ
ータにより演算し補正後のガス検出電圧を求める。In a configuration for achieving the other object, the correction data storage means 10b-1 is provided with the gas detection means 1b.
A plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage inputted by Oa-1 and a plurality of temperature ranges corresponding to the magnitude of the temperature sensing voltage inputted by the temperature detecting means 10a-2 are set to overlap each other. On the other hand, correction data including a predetermined correction formula, a correction coefficient, and the like are stored, and the correction data reading means 10a-3 detects the overlapping range based on the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage. Is read from the correction data storage means 10b-1, and the correction calculation means 10a-4 reads the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the correction data read out by the correction data reading means 10a-3. On the other hand, calculation is performed using predetermined correction data to obtain a corrected gas detection voltage.
【0017】よって、補正演算手段10a−4によって
求められた補正後のガス検出電圧は、ガス検出電圧、感
温電圧及び補正データ読出手段10a−3により読み出
した上記重複範囲に対して予め定められた補正データに
よるものであるので、ガス濃度だけでなく温度によって
も温度係数が大きく異なるようなガスの場合でも、これ
を検出するガスセンサの抵抗値の温度依存性をより精度
良く補正することができる。Therefore, the corrected gas detection voltage obtained by the correction calculation means 10a-4 is predetermined with respect to the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the overlapping range read by the correction data reading means 10a-3. Therefore, even in the case of a gas whose temperature coefficient varies greatly depending not only on the gas concentration but also on the temperature, the temperature dependence of the resistance value of the gas sensor for detecting the gas can be corrected more accurately. .
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は本発明によるガス検出装置の一実施例を示
す回路図であり、同図において、商用電源に接続される
コンセント1、トランス2、半導体式センサ3、電流−
電圧変換抵抗4aとこれら相互間の結線は、図5につい
て上述した従来のものと同一であるが、本実施例では、
COガスを有効に検出できるように半導体式ガスセンサ
3の加熱温度が低くされている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the gas detection device according to the present invention. In FIG. 2, an outlet 1, a transformer 2, a semiconductor sensor 3, and a current source connected to a commercial power supply are shown.
The voltage conversion resistor 4a and the connection between them are the same as the conventional one described above with reference to FIG. 5, but in this embodiment,
The heating temperature of the semiconductor gas sensor 3 is set low so that the CO gas can be effectively detected.
【0019】電流−電圧変換抵抗4aにより得られる電
圧は、整流ダイオード5によって整流されると共に平滑
コンデンサ6によって平滑された上で、ガス検出電圧と
してマイクロコンピュータからなる制御部10の入力ポ
ートI1 に印加される。The current - voltage obtained by voltage conversion resistor 4a, on which is smoothed by the smoothing capacitor 6 while being rectified by the rectifier diode 5, the input port I 1 of the controller 10 comprising a microcomputer as a gas detection voltage Applied.
【0020】トランス2の二次巻線2bに出現する交流
電圧は、整流ダイオード8により整流されると共に平滑
コンデンサ9によって平滑された上で、IC化された定
電圧回路11によって安定化されている。この定電圧回
路11と基準電位点との間には、サーミスタのような感
温素子12と固定抵抗13との直列回路と、可変抵抗1
4と固定抵抗15との直列回路とが接続されている。な
お、Cはノイズ除去用コンデンサである。The AC voltage appearing in the secondary winding 2b of the transformer 2 is rectified by the rectifying diode 8 and smoothed by the smoothing capacitor 9, and then stabilized by the constant voltage circuit 11 formed as an IC. . Between the constant voltage circuit 11 and the reference potential point, a series circuit of a temperature sensing element 12 such as a thermistor and a fixed resistor 13 and a variable resistor 1
4 and a series circuit of the fixed resistor 15 are connected. C is a noise removing capacitor.
【0021】上記感温素子12と固定抵抗13との接続
点の電圧は周囲温度によって変化する感温素子12の抵
抗値に応じて変化し、感温電圧として制御部10の入力
ポートI2 に印加され、可変抵抗14の可動接点から取
り出される電圧は警報点電圧として入力ポートI3 に印
加される。定電圧回路11の出力と基準電位点との間に
はまた、ブザーBとスイッチ手段としてのスイッチング
トランジスタ16との直列回路が接続されている。スイ
ッチングトランジスタ16は制御部10の出力ポートO
からの信号によりオン・オフ制御される。The voltage at the connection point between the temperature-sensitive element 12 and the fixed resistor 13 changes in accordance with the resistance value of the temperature-sensitive element 12 that changes with the ambient temperature, and is applied to the input port I 2 of the control unit 10 as a temperature-sensitive voltage. is applied, the voltage is taken out from the movable contact of the variable resistor 14 is applied to the input port I 3 as an alarm point voltage. Between the output of the constant voltage circuit 11 and the reference potential point, a series circuit of a buzzer B and a switching transistor 16 as a switch is connected. The switching transistor 16 is connected to the output port O of the control unit 10.
ON / OFF control by a signal from
【0022】上記制御部10は、予め定めた制御プログ
ラムに従って処理を行う中央処理ユニット(CPU)1
0aと、上記制御プログラムの他各種の固定データが格
納されたROM10bと、各種の書き換え自在のデータ
を格納するエリアの他各種のワークエリアを有するRA
M10cとを有する。ROM10bに格納される固定デ
ータは、図 について上述した空気中とガス濃度300
ppm 中での任意温度におけるセンサ抵抗値を、回路調整
時の温度20℃における抵抗値に補正するための補正係
数データである。The control unit 10 is a central processing unit (CPU) 1 that performs processing according to a predetermined control program.
0a, a ROM 10b storing various fixed data in addition to the control program, and an RA storing various work areas in addition to an area storing various rewritable data.
M10c. The fixed data stored in the ROM 10b is the data in the air and the gas concentration 300 described above with reference to FIG.
This is correction coefficient data for correcting a sensor resistance value at an arbitrary temperature in ppm to a resistance value at a temperature of 20 ° C. during circuit adjustment.
【0023】なお、図7に示した温度依存性を有する半
導体式ガスセンサを図2の回路に適用した場合、整流ダ
イオード5の出力である入力ポートI1 に印加されるガ
ス検出電圧v1 が、感温素子12と抵抗13との接続点
の電圧である入力ポートI2に印加される感温電圧v2
に対し、図3に示すように変化する。When the semiconductor gas sensor having the temperature dependency shown in FIG. 7 is applied to the circuit shown in FIG. 2, the gas detection voltage v 1 applied to the input port I 1 , which is the output of the rectifier diode 5, becomes A temperature-sensitive voltage v 2 applied to an input port I 2 which is a voltage at a connection point between the temperature-sensitive element 12 and the resistor 13.
Changes as shown in FIG.
【0024】図3の空気中の曲線において、温度20℃
でのガス検出電圧及び感温電圧の値をv120 及び
v220 、温度36℃でのガス検出電圧及び感温電圧の値
をv136 及びv236 とし、20℃以下、20℃〜36℃
及び36℃以上でのガス検出電圧v 1 の温度変化率をA
1 、A2 及びA3 とする。以上により、20℃以下の任
意温度(に対応する感温電圧v2 )におけるガス検出電
圧v1 は、v1 =v120 −A 1 (v220 −v2 )で表さ
れる。よって、任意温度(に対応する感温電圧v2 )に
おけるガス検出電圧v1 を補正した後のガス検出電圧v
1 ′は、v1 ′=v1+A1 (v220 −v2 )となる。
ここで、v1 及びv2 は入力ポートI1 及びI 2 からそ
れぞれ読み込んだ電圧値、v220 及びA1 はROM10
b中に補正係数データとして予め格納された固定データ
である。In the curve in the air in FIG.
The values of the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage at120as well as
v220Of gas detection voltage and temperature sensing voltage at a temperature of 36 ° C
V136And v23620 ° C or less, 20 ° C to 36 ° C
And gas detection voltage v above 36 ° C 1Is the temperature change rate of
1, ATwoAnd AThreeAnd Due to the above,
The temperature-sensitive voltage v corresponding to the desired temperature (TwoGas detection power
Pressure v1Is v1= V120-A 1(V220-VTwo)
It is. Therefore, the temperature-sensitive voltage v corresponding to the arbitrary temperature (Two)
Gas detection voltage v1Detection voltage v after correcting
1′ Is v1'= V1+ A1(V220-VTwo).
Where v1And vTwoIs the input port I1And I TwoKaraso
The voltage value read, v220And A1Is ROM10
Fixed data stored in advance as correction coefficient data in b
It is.
【0025】次に、20℃〜36℃の間の任意温度(に
対応する感温電圧v2 )におけるガス検出電圧v1 は、
v1 =v120 +A2 v2 で表される。よって、任意温度
(に対応する感温電圧v2 )におけるガス検出電圧v1
を補正した後のガス検出電圧v1 ′は、v1 ′=v1 −
A2 v2 となる。ここで、v1 及びv2 は入力ポートI
1 及びI2 からそれぞれ読み込んだ電圧値、A2 はRO
M10b中に補正係数データとして予め格納された固定
データである。また、36℃以上の任意温度(に対応す
る感温電圧v2 )におけるガス検出電圧v1 は、v1 =
v136 +v236+A3 v2 で表される。よって、任意温
度(に対応する感温電圧v2 )におけるガス検出電圧v
1 を補正した後のガス検出電圧v1 ′は、v136 −v
120 =Δv 1 とすると、v1 ′=v1 −(Δv1 +A3
v2 )となる。ここで、v1 及びv 2 は入力ポートI1
及びI2 からそれぞれ読み込んだ電圧値、Δv1 及びA
1 はROM10b中に補正係数データとして予め格納さ
れた固定データである。Next, an arbitrary temperature between 20 ° C. and 36 ° C.
Corresponding temperature-sensitive voltage vTwoGas detection voltage v)1Is
v1= V120+ ATwovTwoIt is represented by Therefore, any temperature
(The temperature-sensitive voltage v corresponding toTwoGas detection voltage v)1
Detection voltage v after correcting1′ Is v1'= V1−
ATwovTwoBecomes Where v1And vTwoIs the input port I
1And ITwoVoltage values read fromTwoIs RO
Fixed stored in advance as correction coefficient data in M10b
Data. In addition, it corresponds to an arbitrary temperature of 36 ° C or more.
Temperature voltage vTwoGas detection voltage v)1Is v1=
v136+ V236+ AThreevTwoIt is represented by Therefore, any temperature
Temperature (the temperature-sensitive voltage v corresponding toTwoGas detection voltage v)
1Detection voltage v after correcting1′ Is v136-V
120= Δv 1Then v1'= V1− (Δv1+ AThree
vTwo). Where v1And v TwoIs the input port I1
And ITwoVoltage value, Δv1And A
1Is previously stored as correction coefficient data in the ROM 10b.
Fixed data.
【0026】よって、20℃以下に対して補正式v1 ′
=v1 +A1 (v220 −v2 )と補正係数v220 及びA
1 とが、20℃〜36℃に対して補正式v1 ′=v1 −
A2v2 と補正係数A2 とが、そして36℃以上に対し
て補正式v1 ′=v1 −(Δv1 +A3 v2 )と補正係
数Δv1 及びA1 とが、ROM10b中に予め格納され
る。Therefore, the correction equation v 1 ′ for 20 ° C. or less.
= V 1 + A 1 (v 220 −v 2 ) and the correction coefficients v 220 and A
1 is the correction equation v 1 ′ = v 1 − for 20 ° C. to 36 ° C.
A 2 v 2 and the correction factor A 2 is and the correction expression for 36 ° C. or higher v 1 '= v 1 - ( Δv 1 + A 3 v 2) and the correction coefficient Delta] v 1 and A 1 are, in ROM10b It is stored in advance.
【0027】同様の補正式及び補正係数は、ガス濃度3
00ppm 中の曲線についても、20℃以下に対して補正
式v1 ′=v1 +A4 (v220 −v2 )と補正係数v
220 及びA4 とが、20℃〜36℃に対して補正式
v1 ′=v1 −A5 v2 と補正係数A5 とが、そして3
6℃以上に対して補正式v1 ′=v1 −(Δv1 ′+A
6 v 2 )と補正係数Δv1 ′及びA6 とがROM10b
中に予め格納される。なお、Δv1 ′はガス濃度300
ppm 中温度20℃及び36℃でのガス検出電圧v120′
及びv136 ′の差(=v136 ′−v120 ′)によって与
えられる。A similar correction equation and correction coefficient are given by a gas concentration of 3
Correction for curves in 00 ppm for temperatures below 20 ° C
Equation v1'= V1+ AFour(V220-VTwo) And correction factor v
220And AFourAnd correction formula for 20 ° C to 36 ° C
v1'= V1-AFivevTwoAnd correction coefficient AFiveAnd 3
Correction formula v for 6 ° C or higher1'= V1− (Δv1'+ A
6v Two) And correction coefficient Δv1'And A6And ROM 10b
Is stored in advance. Note that Δv1'Is a gas concentration of 300
ppm Gas detection voltage v at medium temperature 20 ℃ and 36 ℃120′
And v136′ (= V136'-V120')
available.
【0028】なお、図3中、黒点で示すような感温電圧
v2 及びガス検出電圧v1 が検出されたとすると、同図
中の式v1 ′=v1 −A2 v2 による演算によって求め
られた補正後のガス検出電圧v1 ′はx印で示される点
に補正され、この補正されたガス検出電圧によってガス
濃度が警報レベルに達しているがどうかの判断が行われ
る。[0028] In FIG. 3, the temperature sensitive voltage v 2 and the gas detection voltage v 1 as shown by black dots are to have been detected, the operation according to the formula v 1 '= v 1 -A 2 v 2 in the figure The obtained corrected gas detection voltage v 1 ′ is corrected to a point indicated by an x mark, and it is determined whether or not the gas concentration has reached the alarm level based on the corrected gas detection voltage.
【0029】よって、ROM10b中の図示しない所定
エリアは、ガス検出電圧の大きさに対応した複数のガス
濃度範囲と感温電圧の大きさに対応した複数の温度範囲
とが互いに重複する範囲に対して予め定められた補正式
及び補正係数などを含む補正データを格納する補正デー
タ格納手段10b−1として働いている。Therefore, the predetermined area (not shown) in the ROM 10b is set to a range where a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage and a plurality of temperature ranges corresponding to the magnitude of the temperature-sensitive voltage overlap each other. And serves as correction data storage means 10b-1 for storing correction data including a predetermined correction formula and correction coefficient.
【0030】上述した構成において、制御部10のCP
U10aは、入力ポートI1 〜I3に印加されているガ
ス検出電圧v1 、感温電圧v2 及び警報点電圧v3 を所
定のタイミングでデジタル信号に変換して読み込み、こ
の読み込んだ電圧値をRAM10cの所定エリアにそれ
ぞれ格納する。その後、各電圧値について以下のような
判断処理を行う。In the above configuration, the CP of the control unit 10
U10a is the input port I 1 ~I 3 Gas detection voltage v 1 which is applied to read by converting the temperature-sensitive voltage v 2 and alarm point voltage v 3 into a digital signal at a predetermined timing, the read voltage value Is stored in a predetermined area of the RAM 10c. Thereafter, the following determination processing is performed for each voltage value.
【0031】まず、ガス検出電圧v1 と予め定められR
OM10b中に格納された所定の電圧値v0 とを比較
し、半導体式ガスセンサ3の抵抗値が大きくv1 <v0
であるときには、半導体式ガスセンサ3が空気或いは濃
度の低いガスを検出していると判断し、また半導体式ガ
スセンサ3の抵抗値が小さくv1 ≧v0 であるときに
は、半導体式ガスセンサ3が比較的濃度の高いガスを検
出していると判断する。次に、感温電圧v2 が温度20
℃及び36℃に対応する電圧値v220 及びv236 に対し
てどのような関係にあるかを、v2 <v220 、v220 ≦
v2 ≦v236 及びv 236 <v2 によりチェックして判断
する。First, the gas detection voltage v1And predetermined R
The predetermined voltage value v stored in the OM 10b0Compare with
However, the resistance value of the semiconductor gas sensor 3 is large and v1<V0
When the semiconductor gas sensor 3 is air or concentrated,
Judgment that low-level gas is detected, and
The resistance value of the sensor 3 is small and v1≧ v0When
Indicates that the semiconductor gas sensor 3 detects a gas having a relatively high concentration.
Judge that it is out. Next, the temperature-sensitive voltage vTwoBut the temperature is 20
Voltage value v corresponding to ℃ and 36 ℃220And v236Against
VTwo<V220, V220≤
vTwo≤v236And v 236<VTwoCheck and judge by
I do.
【0032】そして、v1 <v0 であってv2 <v220
であるときには、補正式v1 ′=v 1 +A1 (v220 −
v2 )と補正係数v220 及びA1 とにより補正後のガス
検出電圧v1 ′を求める。また、v220 ≦v2 ≦v236
であるときには補正式v1 ′=v1 −A2 v2 と補正係
数A2 とにより、v236 <v2 であるときには補正式v
1 ′=v1 −(Δv1 +A3 v2 )と補正係数Δv1 及
びA1 とにより補正後のガス検出電圧v1 ′をそれぞれ
求める。And v1<V0And vTwo<V220
, The correction equation v1'= V 1+ A1(V220−
vTwo) And correction factor v220And A1And the gas after correction by
Detection voltage v1'. Also, v220≤vTwo≤v236
, The correction equation v1'= V1-ATwovTwoAnd correction clerk
Number ATwoAnd v236<VTwo, The correction equation v
1'= V1− (Δv1+ AThreevTwo) And correction coefficient Δv1Passing
And A1And the gas detection voltage v after correction1′
Ask.
【0033】一方、v1 ≧v0 であってv2 <v220 で
あるときには補正式v1 ′=v1 +A4 (v220 −
v2 )と補正係数v220 及びA4 とにより、v220 ≦v
2 ≦v23 6 であるときには補正式v1 ′=v1 −A5 v
2 と補正係数A5 とにより、そしてv236 <v2 である
ときには補正式v1 ′=v1 −(Δv1 ′+A6 v2 )
と補正係数Δv1 ′及びA6 とにより補正後のガス検出
電圧v1 ′をそれぞれ求める。On the other hand, when v 1 ≧ v 0 and v 2 <v 220 , the correction equation v 1 ′ = v 1 + A 4 (v 220 −
v 2 ) and the correction coefficients v 220 and A 4 , v 220 ≦ v
2 ≦ v 23 6 correction equation v 1 when a '= v 1 -A 5 v
The 2 and the correction coefficients A 5, and v 236 <v correction equation when a 2 v 1 '= v 1 - (Δv 1' + A 6 v 2)
And the correction coefficient Δv 1 ′ and A 6 to obtain the corrected gas detection voltage v 1 ′.
【0034】上述のようにして求めた補正後のガス検出
電圧v1 ′は、CPU10aにおいて警報点電圧v3 と
比較される。v1 ′≧v3 であるときには、CPU10
aは半導体式ガスセンサ3が検出しているガスの濃度が
危険なレベル以上になっていると判断して出力ポートO
をLレベルからHレベルにし、スイッチングトランジス
タ16をオンさせてブザーBに電流を流して鳴動させ警
報音を発生させる。v 1 ′<v3 であるときには、CP
U10aは半導体式ガスセンサ3が検出しているガスの
濃度が危険なレベルに達していないと判断して警報音を
発生させることを行わず、予め設定した所定時間の経過
を待って上述の動作を繰り返す。Gas detection after correction obtained as described above
Voltage v1'Is the alarm point voltage v in the CPU 10a.ThreeWhen
Be compared. v1'≧ vThree, The CPU 10
a indicates that the concentration of the gas detected by the semiconductor gas sensor 3 is
Judging that the level is more than dangerous level, output port O
From the L level to the H level, and the switching transistor
Turn on the heater 16 and supply current to the buzzer B to make it sound and alarm
Generate a beep. v 1'<VThree, The CP
U10a is the gas detected by the semiconductor gas sensor 3.
Determines that the concentration has not reached a dangerous level and sounds an alarm.
Elapsed time set in advance without generating
And the above operation is repeated.
【0035】以上概略説明した動作の詳細を、CPU1
0aが予め定めた制御プログラムに従って行う処理を示
す図4のフローチャートを参照して以下説明する。CP
U10aは電源の投入によって動作を開始し、その最初
のステップS0において初期化を行う。続くステップS
1において入力ポートI1 に印加されているガス検出電
圧v1 をA/D変換して読み込み、その後のステップS
2において入力ポートI2 に入力されている感温電圧v
2 をA/D変換して読み込み、更にその後のステップS
3において入力ポートI3 に入力されている警報点電圧
v3 をA/D変換して読み込み、各ステップで読み込ん
だ電圧値データをRAM10c中の予め定めた所定エリ
アにそれぞれ格納する。The details of the operation outlined above are described in the CPU 1
This will be described below with reference to the flowchart of FIG. CP
U10a starts operation when the power is turned on, and performs initialization in the first step S0. Subsequent step S
1, the gas detection voltage v 1 applied to the input port I 1 is A / D converted and read, and the subsequent step S
2 the temperature-sensitive voltage v input to the input port I 2
2 is A / D converted and read, and further subsequent step S
In 3 the alarm point voltage v 3 which is input to the input port I 3 read converted A / D, respectively store the voltage value data read at each step in a predetermined area predetermined in RAM 10 c.
【0036】次にステップS4に進み、ここで上記ステ
ップS1においてRAM10cの所定エリアに格納した
ガス検出電圧v1 の電圧値を、予めROM10bに格納
して定めた電圧値v0 と比較し、v1 がv0 より小さい
か否かを判定する。このステップS4の判定がYESの
ときには次にステップS5に進み、ここで上記ステップ
S2においてRAM10bの所定エリアに格納した感温
電圧v2 の電圧値を予めROM10bに格納して定めた
電圧値v220 と比較し、v2 がv220 より小さいか否か
を判定する。このステップS5の判定がYESのとき、
すなわち、v2<v220 であるときにはステップS6に
進んで補正後のガス検出電圧をv1 ′=v1 +A1 (v
220 −v2 )を演算することにより求めてからステップ
S7に進む。[0036] then proceeds to step S4, where the voltage value of the gas detection voltage v 1 stored in a predetermined area of RAM10c in step S1, compared with the voltage value v 0 which defines stored in advance ROM 10b, v 1 determines whether v 0 is less than or not. Proceed to step S5 when the determination in step S4 is YES, the voltage value v 220 which here determined and stored in advance in ROM10b voltage value of the temperature sensitive voltage v 2 stored in a predetermined area of RAM10b in step S2 To determine whether v 2 is smaller than v 220 . When the determination in step S5 is YES,
That is, when v 2 <v 220 , the process proceeds to step S6, and the corrected gas detection voltage is calculated as v 1 ′ = v 1 + A 1 (v
After calculating 220− v 2 ), the process proceeds to step S7.
【0037】上記ステップS5の判定がΝOのとき、す
なわち、v2 <v220 でないときにはステップS8に進
んで次にv2 がv220 とv236 との間にあるか否かを判
定する。このステップS8の判定がYESのとき、すな
わち、v220 ≦v2 ≦v236であるときにはステップS
9に進んで補正後のガス検出電圧をv1 ′=v1 −A 2
v2 を演算することにより求めてからステップS7に進
む。また、ステップS8の判定がΝOでv220 ≦v2 ≦
v236 でなく、v236 <v2 のときにはステップS10
に進んで補正後のガス検出電圧をv1 ′=v1 −(Δv
1 +A3 v2 )を演算することによって求めてからステ
ップS7に進む。When the determination in step S5 is $ O,
That is, vTwo<V220If not, proceed to step S8.
Then vTwoIs v220And v236Judge whether it is between
Set. If the determination in step S8 is YES,
That, v220≤vTwo≤v236If step S
Proceed to 9 to set the corrected gas detection voltage to v1'= V1-A Two
vTwoAnd then proceed to step S7.
No. Also, if the determination in step S8 is ΝO and v220≤vTwo≤
v236But v236<VTwoWhen step S10
To the corrected gas detection voltage v1'= V1− (Δv
1+ AThreevTwo) To calculate
Proceed to step S7.
【0038】上記ステップS7においては、上記ステッ
プS6、S9、S10において演算して求めた補正後の
ガス検出電圧v1 ′が上記ステップS3においてRAM
10bの所定エリアに格納した警報点電圧v3 の電圧値
よりも小さいか否かを判定する。このステップS7の判
定がYESのとき、すなわち、v1 ′<v3 であるとき
にはステップS11に進んで出力ポートOをLレベルか
らHレベルに切り換え、その後ステップS12に進んで
予め定めた一定時間tを経過したか否かを判定し、一定
時間の経過を待って上記ステップS1に戻って上述の動
作を繰り返す。また、上記ステップS7の判定がΝOの
とき、すなわち、v1 ′<v3 でないときにはステップ
S11を飛ばしてステップS12に進み、予め定めた一
定時間tの経過を待って上記ステップS1に戻って上記
動作を繰り返す。In step S7, the corrected gas detection voltage v 1 ′ calculated and calculated in steps S6, S9 and S10 is stored in the RAM in step S3.
It determines smaller or not than the voltage value of the alarm point voltage v 3 which is stored in a predetermined area of 10b. When the determination in step S7 is YES, that is, when v 1 ′ <v 3 , the process proceeds to step S11 to switch the output port O from the L level to the H level, and then proceeds to step S12 to perform the predetermined fixed time t. Is determined, and after elapse of a predetermined time, the process returns to step S1 to repeat the above-described operation. When the determination in step S7 is ΝO, that is, when v 1 ′ <v 3 is not satisfied, step S11 is skipped and the process proceeds to step S12. After waiting for a predetermined time t, the process returns to step S1 and returns to step S1. Repeat the operation.
【0039】上記ステップS4の判定がΝOのとき、す
なわち、上記ステップS1においてRAM10cの所定
エリアに格納したガス検出電圧v1 の電圧値が予めRO
M10bに格納して定めた電圧値v0 より大きいときに
は次にステップS13に進み、ここで感温電圧v2 の電
圧値を電圧値v220 と比較し、v2 がv220 より小さい
か否かを判定する。このステップS13の判定がYES
のとき、すなわち、v 2 <v220 であるときにはステッ
プS14に進んで補正後のガス検出電圧をv1′=v1
+A4 (v220 −v2 )を演算することにより求めてか
ら上記ステップS7に進む。If the determination in step S4 is $ O,
That is, in the above-mentioned step S1, the predetermined
Gas detection voltage v stored in area1The voltage value of RO
Voltage value v stored and determined in M10b0When greater
Next proceeds to step S13, where the temperature-sensitive voltage vTwoNo electricity
Pressure value to voltage value v220And vTwoIs v220Less than
It is determined whether or not. YES in step S13
, Ie, v Two<V220If it is
Proceeding to step S14, the corrected gas detection voltage is set to v1'= V1
+ AFour(V220-VTwo) By calculating
Then, the process proceeds to step S7.
【0040】上記ステップS13の判定がΝOのとき、
すなわち、v2 <v220 でないときにはステップS16
に進んで次にv2 がv220 とv236 との間にあるか否か
を判定する。このステップS16の判定がYESのと
き、すなわち、v220 ≦v2 ≦v236 であるときにはス
テップS17に進んで補正後のガス検出電圧をv1 ′=
v1 −A5 v2 を演算することにより求めてからステッ
プS7に進む。また、ステップS16の判定がΝOでv
220 ≦v2 ≦v236 でなく、v236 <v2 のときにはス
テップS18に進んで補正後のガス検出電圧をv1 ′=
v1 −(Δv1 +A6 v2 )を演算することによって求
めてからステップS7に進む。When the determination in step S13 is ΝO,
That is, when v 2 <v 220 is not satisfied, step S16
It determines whether there between then v 2 is v 220 and v 236 proceeds to. If the determination in step S16 is YES, that is, if v 220 ≦ v 2 ≦ v 236 , the process proceeds to step S17, where the corrected gas detection voltage is set to v 1 ′ =
v proceeds from seeking by calculating 1 -A 5 v 2 in step S7. Also, if the determination in step S16 is ΝO and v
If not 220 ≦ v 2 ≦ v 236 and v 236 <v 2 , the routine proceeds to step S18, where the corrected gas detection voltage is set to v 1 ′ =
After calculating v 1 − (Δv 1 + A 6 v 2 ), the process proceeds to step S 7.
【0041】以上、図4のフローチャートを参照して説
明したように、予め定めたプログラムに従って動作する
CPU10aは、ステップS1の処理により、ガスセン
サにより検知したガス濃度に応じた大きさのガス検出電
圧をA/D変換して入力するガス検出手段10a−1と
して働いている。また、ステップS2の処理により、感
温素子であるサーミスタ12により検知した周囲温度に
応じた大きさの感温電圧をA/D変換して入力する温度
検出手段10a−2として働いている。As described above with reference to the flowchart of FIG. 4, the CPU 10a operating according to the predetermined program generates the gas detection voltage having the magnitude corresponding to the gas concentration detected by the gas sensor by the process of step S1. It functions as gas detection means 10a-1 for A / D conversion and input. In addition, the processing in step S2 serves as a temperature detection unit 10a-2 for A / D converting and inputting a temperature-sensitive voltage having a magnitude corresponding to the ambient temperature detected by the thermistor 12, which is a temperature-sensitive element.
【0042】更に、ステップS4、S5、S8、S1
3、S16、の処理により、ガス検出電圧によって前記
ガス濃度範囲を検出し、該検出したガス濃度範囲に対し
て予め定められた補正データをROM10bの所定エリ
アから読み出すか、又は、ガス検出電圧と感温電圧とに
よって重複範囲を検出し、該検出した重複範囲に対して
予め定められた補正データをROM10bの所定エリア
から読み出す補正データ読出手段10a−3として働い
ている。Further, steps S4, S5, S8, S1
3, the gas concentration range is detected by the gas detection voltage by the processing of S16, and correction data predetermined for the detected gas concentration range is read out from a predetermined area of the ROM 10b, or It functions as a correction data reading means 10a-3 for detecting an overlapping range based on the temperature-sensitive voltage and reading predetermined correction data for the detected overlapping range from a predetermined area of the ROM 10b.
【0043】しかも、CPU10aは、ステップS6、
S9、S10、S14、S17及びS18の処理によ
り、ガス検出電圧、感温電圧及び読み出した補正データ
により演算し補正後のガス検出電圧を求めるか、又は、
ガス検出電圧、感温電圧及び読み出した重複範囲に対し
て予め定められた補正データにより演算し補正後のガス
検出電圧を求める補正演算手段10a−4として働いて
いる。CPU10aはまた、ステップS7の処理によ
り、補正後のガス検出電圧を予め定めた警報点電圧と比
較し、補正後のガス検出電圧がガス警報レベルを越えた
ガス濃度に対応するとき警報信号を出力する比較手段と
して働いている。In addition, the CPU 10a determines in step S6
By the processing of S9, S10, S14, S17 and S18, the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage and the read correction data are used to calculate the corrected gas detection voltage, or
It functions as a correction calculation unit 10a-4 that calculates the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the read-out overlapping range by using predetermined correction data to obtain a corrected gas detection voltage. The CPU 10a also compares the corrected gas detection voltage with a predetermined alarm point voltage by the process of step S7, and outputs an alarm signal when the corrected gas detection voltage corresponds to a gas concentration exceeding the gas alarm level. It works as a means of comparison.
【0044】この比較手段が補正後のガス検出電圧を予
め定めた警報点電圧と比較し、補正後のガス検出電圧が
ガス警報レベルを越えたことを検出することが、ガス濃
度だけでなく温度によっても温度係数が大きく異なるよ
うなガスの場合でも、精度良く行える。また、警報手段
としてのブザーBが比較手段が出力する警報信号に応じ
て警報を発することも、精度良く行える。よって、補正
後のガス検出電圧がガス警報レベルを越えたことを検出
することは勿論のこと、この検出により出力される警報
信号に応じて警報を発することも、ガス濃度だけでなく
温度によっても温度係数が大きく異なるようなガスの場
合でも、精度良く行える。The comparing means compares the corrected gas detection voltage with a predetermined alarm point voltage, and detects that the corrected gas detection voltage exceeds the gas alarm level. It can be performed with high accuracy even in the case of a gas whose temperature coefficient varies greatly depending on the temperature. In addition, the buzzer B as an alarm unit can issue an alarm in response to the alarm signal output from the comparison unit with high accuracy. Therefore, not only is it possible to detect that the corrected gas detection voltage has exceeded the gas alarm level, but also to issue an alarm in response to the alarm signal output by this detection, and not only based on the gas concentration but also on the temperature. Even in the case of a gas whose temperature coefficient differs greatly, it can be performed with high accuracy.
【0045】以上説明した実施例では、CPU10a
は、ステップS4、S5、S8、S13、S16、の処
理により、ガス検出電圧と感温電圧とによって重複範囲
を検出し、該検出した重複範囲に対して予め定められた
補正データをROM10bの所定エリアから読み出すよ
うにしているが、本発明はガス検出電圧、感温電圧及び
読み出した補正データにより演算し補正後のガス検出電
圧を求めることによって、ガスセンサ使用して空気中と
COガス中のように、ガス濃度によって温度係数が大き
く異なるようなガスを検出するガスセンサの抵抗値の温
度依存性を精度良く補正することができるものである。In the embodiment described above, the CPU 10a
Detects the overlapping range based on the gas detection voltage and the temperature sensing voltage in the processing of steps S4, S5, S8, S13, and S16, and stores predetermined correction data for the detected overlapping range in the ROM 10b in a predetermined manner. Although reading is performed from the area, the present invention calculates the gas detection voltage after correction by calculating based on the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the read correction data, so that the gas sensor can be used in the air and the CO gas. In addition, the temperature dependency of the resistance value of a gas sensor for detecting a gas whose temperature coefficient varies greatly depending on the gas concentration can be accurately corrected.
【0046】しかし、実施例のように、ガス検出電圧と
感温電圧とによって重複範囲を検出し、該検出した重複
範囲に対して予め定められた補正データをROM10b
の所定エリアから読み出すようにすることにより、ガス
センサ使用して空気中とCOガス中のように、ガス濃度
だけでなく温度によっても温度係数が大きく異なるよう
なガスを検出するガスセンサの抵抗値の温度依存性をよ
り精度良く補正することができるようにもなる。However, as in the embodiment, the overlapping range is detected based on the gas detection voltage and the temperature sensing voltage, and predetermined correction data for the detected overlapping range is stored in the ROM 10b.
By reading from a predetermined area of the gas sensor, the temperature of the resistance value of the gas sensor that detects a gas such as in air and CO gas that has a temperature coefficient greatly different not only by gas concentration but also by temperature is used. The dependency can be corrected with higher accuracy.
【0047】なお、上述の実施例では、周囲温度依存性
を有し、この周囲温度依存性を感温素子で補正するよう
にしたガスセンサとして、半導体式ガスセンサの例を示
したが、この半導体式ガスセンサと同様の周囲温度依存
性を有するガスセンサとしては、固体電解式ガスセンサ
などのガスセンサがある。In the above-described embodiment, an example of a semiconductor gas sensor is shown as a gas sensor having an ambient temperature dependency, and the ambient temperature dependency is corrected by a temperature-sensitive element. As a gas sensor having the same ambient temperature dependency as a gas sensor, there is a gas sensor such as a solid electrolytic gas sensor.
【0048】また、実施例では、補正データ格納手段に
は、ガス検出電圧の大きさに直接対応した複数のガス濃
度範囲と感温電圧の大きさに直接対応した複数の温度範
囲とが互いに重複する範囲に対して予の各々に対して予
め定められた補正式及び補正係数などを含む補正データ
が格納されている。しかし、ガス検出電圧及び感温電圧
の大きさに直接対応せず、ガス検出電圧及び感温電圧を
半導体式ガスセンサ及びサーミスタの抵抗値に一度変換
し、この抵抗値の大きさに直接対応していてガス検出電
圧感温電圧の大きさには間接的に対応した複数のガス濃
度範囲と複数の温度範囲の各々に対して予め定められた
補正式及び補正係数などを含む補正データが格納される
ようにしてもよい。In the embodiment, the correction data storage means includes a plurality of gas concentration ranges directly corresponding to the magnitude of the gas detection voltage and a plurality of temperature ranges directly corresponding to the magnitude of the temperature-sensitive voltage. Correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient for each of the predetermined ranges is stored. However, it does not directly correspond to the magnitude of the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage, but converts the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage once to the resistance values of the semiconductor gas sensor and the thermistor, and directly corresponds to the magnitudes of these resistance values. In addition, correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient for each of a plurality of gas concentration ranges and a plurality of temperature ranges indirectly corresponding to the magnitude of the gas detection voltage and the temperature sensing voltage is stored. You may do so.
【0049】また、上述の実施例では、ガス検出電圧に
よってガス濃度を判定するため、1つの所定電圧値v0
しか定めていないが、これを3又はそれ以上設けること
により、より精度のよい補正が可能になる。3つの場合
には、例えば空気〜100ppm の間、100ppm 〜20
0ppm の間、及び200ppm 〜400ppm の間にそれぞ
れ設けるとよい。[0049] Further, in the above-described embodiment, for determining the gas concentration by the gas detection voltage, one predetermined voltage value v 0
However, by providing three or more of them, more accurate correction becomes possible. In the three cases, for example, between air and 100 ppm, between 100 ppm and 20 ppm
It is preferable to provide between 0 ppm and between 200 ppm and 400 ppm, respectively.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
スセンサにより検知したガス濃度に応じた大きさのガス
検出電圧を入力し、ガス検出電圧の大きさに対応した複
数のガス濃度範囲の各々に対して格納した予め定められ
た補正式及び補正係数などを含む補正データから、ガス
検出電圧によって検出したガス濃度範囲に対して予め定
められたものを読み出し、ガス検出電圧、感温電圧及び
読み出した補正データにより演算し補正後のガス検出電
圧を求めるようにしているので、補正後のガス検出電圧
は、ガス濃度によって温度係数が大きく異なるようなガ
スの場合でも、これを検出する半導体式ガスセンサの抵
抗値の温度依存性を精度良く補正されるようになる。As described above, according to the present invention, a gas detection voltage having a magnitude corresponding to a gas concentration detected by a gas sensor is inputted, and a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage are input. From the correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient stored for each, a predetermined value is read out for a gas concentration range detected by a gas detection voltage, and a gas detection voltage, a temperature-sensitive voltage, and Since the corrected gas detection voltage is calculated based on the read correction data, the corrected gas detection voltage is a semiconductor type that detects this even if the gas has a temperature coefficient that greatly differs depending on the gas concentration. The temperature dependency of the resistance value of the gas sensor is accurately corrected.
【0051】特に、補正後のガス検出電圧は、ガス検出
電圧、感温電圧及びガス検出電圧の大きさに対応した複
数のガス濃度範囲と感温電圧の大きさに対応した複数の
温度範囲とが互いに重複する範囲である重複範囲に対し
て予め定められた補正データによるものであるので、ガ
ス濃度だけでなく温度によっても温度係数が大きく異な
るようなガスの場合でも、これを検出するガスセンサの
抵抗値の温度依存性をより精度良く補正されるようにな
る。In particular, the corrected gas detection voltage includes a gas detection voltage, a temperature sensing voltage, a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage, and a plurality of temperature ranges corresponding to the magnitude of the temperature sensing voltage. Is based on correction data determined in advance for an overlapping range, which is a range overlapping with each other, so that even in the case of a gas whose temperature coefficient varies greatly depending not only on the gas concentration but also on the temperature, a gas sensor for detecting this is used. The temperature dependency of the resistance value is corrected more accurately.
【図1】本発明によるガス検出装置の基本構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a gas detection device according to the present invention.
【図2】本発明によるガス検出装置の一実施例を示す回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of a gas detection device according to the present invention.
【図3】本発明によりガス検出装置におけるガス検出電
圧の補正の仕方を説明するためのグラフである。FIG. 3 is a graph for explaining a method of correcting a gas detection voltage in a gas detection device according to the present invention.
【図4】図2中のCPUが行う処理を示すフローチャー
トである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a process performed by a CPU in FIG. 2;
【図5】従来のガス検出装置の一例を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional gas detection device.
【図6】半導体式ガスセンサの空気とメタンガスに対す
るセンサ抵抗の温度依存性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the temperature dependence of the sensor resistance of the semiconductor gas sensor with respect to air and methane gas.
【図7】半導体式ガスセンサの空気とCOガスに対する
センサ抵抗の温度依存性を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the temperature dependence of the sensor resistance of the semiconductor gas sensor with respect to air and CO gas.
3 ガスセンサ(半導体式ガスセンサ) 12 感温素子 10a−1 ガス検出手段(CPU) 10a−2 温度検出手段(CPU) 10a−3 補正データ読出手段(CPU) 10a−4 補正演算手段(CPU) 10b−1 補正データ格納手段(ROM) Reference Signs List 3 gas sensor (semiconductor gas sensor) 12 temperature sensing element 10a-1 gas detecting means (CPU) 10a-2 temperature detecting means (CPU) 10a-3 correction data reading means (CPU) 10a-4 correction calculating means (CPU) 10b- 1 Correction data storage means (ROM)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−328459(JP,A) 特開 平2−232798(JP,A) 特開 昭58−63560(JP,A) 特開 平2−114164(JP,A) 特開 平3−72252(JP,A) 特開 昭63−210652(JP,A) 特開 平7−260730(JP,A) 特開 平7−311178(JP,A) 特開 平4−328459(JP,A) 特開 平4−307295(JP,A) 特開 昭61−18816(JP,A) 特開 昭60−146143(JP,A) 実開 平5−64762(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/12 G01N 27/04 G01N 5/00 G01N 27/26 G01N 27/58 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-328459 (JP, A) JP-A-2-232798 (JP, A) JP-A-58-63560 (JP, A) JP-A-2-114164 (JP) JP-A-3-72252 (JP, A) JP-A-63-210652 (JP, A) JP-A-7-260730 (JP, A) JP-A-7-311178 (JP, A) JP-A-4-307295 (JP, A) JP-A-61-181616 (JP, A) JP-A-60-146143 (JP, A) JP-A-5-64762 (JP, A) U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/12 G01N 27/04 G01N 5/00 G01N 27/26 G01N 27/58
Claims (2)
子で補正するようにしたガス検出装置において、 前記ガスセンサにより検知したガス濃度に応じた大きさ
のガス検出電圧をA/D変換して入力するガス検出手段
と、 前記感温素子により検知した周囲温度に応じた大きさの
感温電圧をA/D変換して入力する温度検出手段と、 前記ガス検出手段が入力したガス検出電圧の大きさに対
応した複数のガス濃度範囲の各々に対して予め定められ
た補正式及び補正係数などを含む補正データを格納する
補正データ格納手段と、 前記ガス検出電圧によって前記ガス濃度範囲を検出し、
該検出したガス濃度範囲に対して予め定められた補正デ
ータを前記補正データ格納手段から読み出す補正データ
読出手段と、 前記ガス検出電圧、前記感温電圧及び前記補正データ読
出手段により読み出した補正データにより演算し補正後
のガス検出電圧を求める補正演算手段とを備えることを
特徴とするガス検出装置。1. A gas detection device in which the ambient temperature dependency of a gas sensor is corrected by a temperature sensing element, wherein a gas detection voltage having a magnitude corresponding to a gas concentration detected by the gas sensor is A / D converted. Gas detecting means for inputting, temperature detecting means for A / D converting and inputting a temperature-sensitive voltage having a magnitude corresponding to the ambient temperature detected by the temperature-sensitive element, and a gas detecting voltage input by the gas detecting means. Correction data storage means for storing correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient for each of a plurality of gas concentration ranges corresponding to the size, and detecting the gas concentration range by the gas detection voltage. ,
Correction data reading means for reading predetermined correction data for the detected gas concentration range from the correction data storage means, and the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the correction data read by the correction data reading means. And a correction calculating means for calculating a corrected gas detection voltage.
出手段が入力したガス検出電圧の大きさに対応した複数
のガス濃度範囲と前記温度検出手段が入力した感温電圧
の大きさに対応した複数の温度範囲とが互いに重複する
範囲に対して予め定められた補正式及び補正係数などを
含む補正データを格納し、 前記補正データ読出手段が、前記ガス検出電圧と前記感
温電圧とによって前記重複範囲を検出し、該検出した重
複範囲に対して予め定められた補正データを前記補正デ
ータ格納手段から読み出し、 前記補正演算手段が、前記ガス検出電圧、前記感温電圧
及び前記補正データ読出手段により読み出した前記重複
範囲に対して予め定められた補正データにより演算し補
正後のガス検出電圧を求めることを特徴とする請求項1
記載のガス検出装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the correction data storage means is adapted to correspond to a plurality of gas concentration ranges corresponding to the magnitude of the gas detection voltage inputted by the gas detection means and to the magnitude of the temperature sensing voltage inputted to the temperature detection means. A plurality of temperature ranges store correction data including a predetermined correction formula and a correction coefficient for a range where the temperature ranges overlap with each other, and the correction data reading means stores the correction data based on the gas detection voltage and the temperature-sensitive voltage. Detecting an overlapping range, and reading predetermined correction data for the detected overlapping range from the correction data storage means, wherein the correction calculating means includes the gas detection voltage, the temperature-sensitive voltage, and the correction data reading means. And calculating a corrected gas detection voltage by calculating predetermined correction data with respect to the overlapping range read by the method.
The gas detection device according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07106034A JP3085449B2 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Gas detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07106034A JP3085449B2 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Gas detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304319A JPH08304319A (en) | 1996-11-22 |
| JP3085449B2 true JP3085449B2 (en) | 2000-09-11 |
Family
ID=14423362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07106034A Expired - Lifetime JP3085449B2 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Gas detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085449B2 (en) |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP07106034A patent/JP3085449B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08304319A (en) | 1996-11-22 |
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