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公開番号2024112766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-21
出願番号2023189887
出願日2023-11-07
発明の名称ガスセンサ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/18 20060101AFI20240814BHJP(測定;試験)
要約【課題】感温素子及びこれを加熱するヒータを備えたガスセンサにおいて、環境温度が変化する場合であっても正確なガス濃度を検出する。
【解決手段】ガスセンサ1は、サーミスタRd1,Rd2を含みガス検知信号を生成するガスセンサ部11と、温度検知信号を生成する温度センサ部12と、サーミスタRd1,Rd2を加熱するヒータMH1,MH2と、信号処理回路20とを備える。信号処理回路20は、タイミングt1で得られる温度検知信号に応じてヒータの加熱温度を制御し、タイミングt2で得られる温度検知信号、並びに、タイミングt3で得られるガス検知信号に応じて、検出対象ガスの濃度を算出する。これにより、環境温度が変化している場合であっても、より正確なガス濃度を算出することが可能となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
感温素子を含み、検出対象ガスの濃度に応じたガス検知信号を生成するガスセンサ部と、
環境温度に応じた温度検知信号を生成する温度センサ部と、
前記感温素子を加熱するヒータと、
第１のタイミングで得られる前記温度検知信号に応じて前記ヒータの加熱温度を制御し、前記第１のタイミングよりも遅い第２のタイミングで得られる前記温度検知信号、並びに、前記ヒータによって前記感温素子が加熱された状態である第３のタイミングで得られる前記ガス検知信号に応じて、前記検出対象ガスの濃度を算出する信号処理回路と、を備える、ガスセンサ。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記信号処理回路は、前記第２のタイミングで得られる前記温度検知信号に応じてリファレンス電圧のレベルを算出する制御回路と、前記第３のタイミングで得られる前記ガス検知信号と前記リファレンス電圧を比較するアンプとを含み、前記アンプの出力信号に応じて前記検出対象ガスの濃度を算出する、請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記信号処理回路は、前記第２のタイミングで得られる前記温度検知信号に応じて補正値を算出し、前記ガス検知信号及び前記補正値を用いて前記検出対象ガスの濃度を算出する、請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記第２のタイミングと前記第３のタイミングが同時である、請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記第２のタイミングが前記第３のタイミングよりも遅い、請求項３に記載のガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示はガスセンサに関し、特に、サーミスタ等の感温素子及びこれを加熱するヒータを備えたガスセンサに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、サーミスタ及びこれを加熱するヒータを備えたガスセンサが開示されている。特許文献１に記載されたガスセンサは、サーミスタが所望の温度に加熱されるよう、環境温度に応じてヒータの加熱温度を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７０７０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、環境温度の変化は、ヒータの加熱温度に影響を与えるだけでなく、検出対象ガスの濃度に応じたガス検知信号のリファレンスレベルにも影響を与える。
【０００５】
本開示においては、サーミスタ等の感温素子及びこれを加熱するヒータを備えたガスセンサにおいて、環境温度が変化する場合であっても正確なガス濃度を検出する技術が説明される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面によるガスセンサは、感温素子を含み、検出対象ガスの濃度に応じたガス検知信号を生成するガスセンサ部と、環境温度に応じた温度検知信号を生成する温度センサ部と、感温素子を加熱するヒータと、第１のタイミングで得られる温度検知信号に応じてヒータの加熱温度を制御し、第１のタイミングよりも遅い第２のタイミングで得られる温度検知信号、並びに、ヒータによって感温素子が加熱された状態である第３のタイミングで得られるガス検知信号に応じて、検出対象ガスの濃度を算出する信号処理回路とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、サーミスタ等の感温素子及びこれを加熱するヒータを備えたガスセンサにおいて、環境温度が変化する場合であっても正確なガス濃度を検出する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示に係る技術の第１の実施形態によるガスセンサ１の構成を示す回路図である。
図２は、ガスセンサ１の動作を説明するためのフローチャートである。
図３は、ガスセンサ１の動作を説明するためのタイミング図である。
図４は、環境温度が上昇している場合における温度誤差の影響を説明するためのタイミング図である。
図５は、本開示に係る技術の第２の実施形態によるガスセンサ２の構成を示す回路図である。
図６は、ガスセンサ２の動作を説明するためのフローチャートである。
図７は、ガスセンサ２の動作の第１の変形例を説明するためのタイミング図である。
図８は、ガスセンサ２の動作の第２の変形例を説明するためのタイミング図である。
図９は、ガスセンサ２の動作の第３の変形例において環境温度Ｔｅｍｐ３を推定する方法を説明するためのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本開示に係る技術の第１の実施形態によるガスセンサ１の構成を示す回路図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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