• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1986004143A1
    申请号:PCT/DE1986/000007
    申请日:1986-01-10
    公开日:1986-07-17
    发明作者:Wolfgang Beutler
    申请人:Beutler Maschinenbau- Und Vertriebsgesellschaft；
    IPC主号:G01N27-00
    专利说明:
    [0001] Vorrichtung zur Anzeige eines unerwünschten Gases
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige eines unerwünschten Gases mit einem Detek- tor, insbesondere Halbleiterdetektor, dessen ohm1scher bei Einwirken des•Gases auf den Detektor sich än¬ dernder Widerstand gemessen wird, mit einer einen Steuerkreis bildenden Heizung für den Detektor, be¬ stehend aus einem Heizelement und einem elektroni- sehen Steuerbaustein zur Steuerung der über dem Heiz¬ element abfallenden Heizspannung und mit einer tem¬ peraturabhängigen Widerstandsanordnung zur Kompensa¬ tion des Einflusses der Umgebungstemperatur auf den Detektor.
    [0003] Die Wi erStandsanordnung weist im allgemeinen einen Halbleiter, nämlich einen sogenannten Kaltleiter oder Heißleiter auf. Der Steuerbaustein ist in der Regel ein sogenannter Festspannungsregler in Form eines integrierten Schaltkreises.
    [0004] Beispielsweise kann man mit einer solchen Vorrichtung das unerwünschte Vorhandensein von Ammoniak in Kühl¬ häusern feststellen.
    [0005] Bei einer bekannten auf dem Markt befindlichen Vor¬ richtung dieser Art liegt die Widerstandsanordnung in Form eines einzigen Widerstandes in Reihe mit dem Detektor. Die über diesem Widerstand abfallende Spannung wird im Meßsignal mitberücksichtigt. Diese Temperaturkompensation ist nicht sehr wirksam, ins- besondere versagt sie bei großen Temperaturschwan¬ kungen (+40° C bis -40° C).
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ein- gangs erwähnte Vorrichtung derart auszubilden, daß die Temperaturkompensation demgegenüber besser ist und insbesondere auch bei großen TemperaturSchwan¬ kungen möglich ist.
    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Widerstandsanordnung im Steuerkreis des
    [0008] Steuerbausteins liegt derart, daß die über dem Heiz¬ element abfallende Heizspannung er Umgebungstempe¬ ratur angepaßt und dadurch die Temperatur des Detek-. tors konstant gehalten wird.
    [0009] Auf diese Weise wird erreicht, daß die Temperatur¬ kompensation außerordentlich wirksam ist und vor¬ zugsweise auch bei großen Temperaturschwankungen möglich ist. Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Schaltung durch die erfindungsgemäße Maßnah¬ me vereinfacht wird.
    [0010] Zweckmäßig ist es, wenn die Widerstandsanordnung aus mehreren Halbleiter-Widerständen besteht.
    [0011] Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Widerstandsanordnung aus einem Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung er- höht, und einem Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erniedrigt, besteht.
    [0012] BADOR.GlNAt Bei Verwendung eines Festspannungsreglers als Steuerbaustein ist es zweckmäßig, wenn zwischen der Steuerleitung des Reglers und der Null-Leitung der Halbleiter-Widerstand liegt, dessen Wider- standswert sich bei Temperatu erniedrigung erhöht.
    [0013] Bei Verwendung eines FestSpannungsregler als Steuerbaustein ist es ferner zweckmäßig, wenn zwischen der Steuerleitung des Reglers und der die geregelte Spannung führenden Leitung der Halbleiter- Widerstand liegt, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erniedrigt.
    [0014] Eine weitere Verbesserung gemäß der Erfindung be- steht darin, daß parallel zu dem Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung er¬ niedrigt, ein Widerstand liegt, dessen Widerstands¬ wert weitgehend temperaturunabhängig ist.
    [0015] Sodann wird vorgeschlagen, daß die Gesamtheit, be¬ stehend aus einem Teil, das den Detektor und das Heizelement umfaßt, der Widerstandsanordnung und dem Regler, von einer Kappe aus schlecht wärmelei¬ tendem Material, z.B. Plexiglas, mit mindestens einer kleinen Öffnung nach außen umgeben ist.
    [0016] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der einzigen Figur der Zeichnung, in der ein Schalt¬ bild einer Ausführungsform der Erfindung veran- schaulicht ist. Darin ist mit 1 ein Teil mit einem Heizdraht 1a als Heizelement und einem Halbleiterdetektor 1b, mit 2 ein Festspannungsregler, mit 3 ein Halb¬ leiter-Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erhöht, also ein sogenann¬ ter Heißleiter, mit 4 ein Halbleiter-Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturernie¬ drigung erniedrigt, also ein sogenannter Kaltleiter, mit 5 ein Widerstand, dessen Widerstandswert bei Temperaturänderung weitgehend konstant bleibt, mit 6 ein Schutzwiderstand und mit 7 ein weiterer Wi¬ derstand bezeichnet.
    [0017] Der Heizdraht 1a wird erhitzt, und zwar derart, daß der Halbleiterdetektor 1b eine Temperatur von etwa 250° - 300° C annimmt. Dieser Halbleiterdetektor 1b spricht dann auf das Vorhandensein eines unerwünsch¬ ten Gases an. An den Ausgängen 8 kann somit festge¬ stellt werden, ob in den Raum, in dem sich die er- findungsgemäße Vorrichtung befindet, ein unerwünsch¬ tes Gas eingedrungen ist oder nicht.
    [0018] Die Temperatur des Halbleiterdetektors 1b muß kon¬ stant gehalten werden. Das wird zunächst dadurch er- reicht, daß sich in dem Heizkreis des Heizdrahtes 1a der Festspannungsregler 2 befindet. Am Eingang 9 lieg 0 Volt, am Eingang 10 liegt eine Spannung von 8 - 12 Volt. Die Spannung in der Leitung 11 ist 5 Volt kon¬ stant. Wäre die Schaltung ohne Temperaturkompensation aus¬ gelegt, dann würde bei Absinken der Umgebungstempe¬ ratur das bei 8 anstehende Meßsignal sich ändern und beispielsweise das Vorhandensein eines uner- wünschten Gases vortäuschen.
    [0019] Die erfindungsgemäße Schaltung ist jedoch so ausge¬ legt, daß sich die Heizspannung für den Heizdraht 1a mit der Temperatur ändert, und zwar derart, daß sie sich erhöht, wenn die Umgebungstemperatur absinkt. Das wird mit Hilfe der beiden Widerstände 3 und 4 erreicht. Man kann sich das folgendermaßen klarmachen; Sinkt die Umgebungstemperatur-, dann steigt die über dem Widerstand 3 abfallende Spannung an. Zugleich sinkt die über dem Widerstand 4 abfallende Spannung ab. Der Regler 2 arbeitet von Hause aus derart, daß die Spannung zwischen der Leitung 11 und dem Schal¬ tungspunkt 12 stets 5 Volt beträgt. Demgemäß ist die über dem Heizdraht 1a abfallende Spannung entsprechen größer.
    [0020] Der Widerstand 3 ändert sich bei einer Temperatur¬ schwankung von -40° C bis +40° C etwa zwischen 2000 - 100J . Der Widerstand 4 ändert sich bei der gleichen Temperaturdifferenz etwa von 10 - 2 • 105i . Der
    [0021] Widerstand 5 beträgt 5,6 ki . Er dient als Begrenzung widerstand. Der Widerstand 6 beträgt 1 k-Q..
    [0022] Bei 30 - 40° C Umgebungstemperatur ist die Spannung über dem Heizdraht 1a ca. 5 Volt. Der Widerstand des Heißleiters 3 ist dann so niedrig, daß er praktisch keinen Einfluß auf die Heizspannung ausübt. Der Widerstand des Kaltleiters 4 ist dann so groß, daß darüber praktisch kein Strom fließt. Der Strom über den Widerstand 5 ist überdies sehr klein. Bei fal¬ lender Umgebungstemperatur tritt die erwähnte Steuer¬ wirkung der Schaltung ein.
    [0023] Die Gesamtheit, bestehend aus dem Teil 1, der Wider- Standsanordnung 3,4,5 und dem Regler 2, ist von einer nicht dargestellten Kappe aus schlecht wärmeleiten¬ dem Material, z.B. Plexiglas, umgeben, die mindestens sine kleine Öffnung nach außen aufweist. Durch die Kappe wird erreicht, daß die Temperatur in der Umge- • bung des Halbleiterdetektors 1b bei niedrigen Umge¬ bungstemperaturen außerdem hoch gehalten wird. Die Temperatur innerhalb der Kappe wird durch den Heiz¬ draht 1a und in geringem Umfang auch durch den Regler 2 erhöht. Die Widerstände 3 und 4 erfassen diese Te - peratur und bewirken die bewußte Regelung.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche :
    1. Vorrichtung zur Anzeige eines unerwünschten Gases mit einem Detektor, insbesondere Halbleiter¬ detektor, dessen ohm'scher, bei Einwirken des Gases auf den Detektor sich ändernder Widerstand gemessen wird, mit einer einen Steuerkreis bil¬ denden Heizung für den Detektor, bestehend aus einem Heizelement und einem elektronischen Steuer¬ baustein zur Steuerung der über dem Heizelement abfallenden Heizspannung und mit einer te peratur- abhängigen WiderStandsanordnung zur Kompensation des Einflusses der Umgebungstemperatur auf den Detektor, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Widerstandsanordnung (3,4,5) im Steuerkreis des Steuerbausteins (2) liegt derart, daß die über dem Heizelement (1a) abfallende Heizspannung der Umgebungstemperatur angepaßt und dadurch die Tem¬ peratur des Detektors (1b) konstant gehalten wird.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t, daß die Widerstandsanord¬ nung (3,4,5) aus mehreren Halbleiter-Widerständen besteht.
    3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t, daß die Widerstandsanord¬ nung aus einem Widerstand (3), dessen Widerstands¬ wert sich bei Temperaturerniedrigung erhöht, und einem Widerstand (4), dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erniedrigt, besteht.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß bei Verwendung eines Festspannungsreglers (2) als Steuerbaustein zwischen der Steuerleitung des Reglers (2) und der Null- Leitung der Halbleiter-Widerstand (3) liegt, dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erhöht.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Verwendung eines Festspannungsreglers (2) als Steuerbaustein zwischen der Steuerleitung des Reglers (2) und der die geregelte Spannung führenden Leitung (11) der Halbleiter-Widerstand (4) liegt, dessen Widerstands- wert sich bei Temperaturerniedrigung erniedrigt.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß parallel zu dem Widerstand (4), dessen Widerstandswert sich bei Temperaturerniedrigung erniedrigt, ein Widerstand
    (5) liegt, dessen Widerstandswert weitgehend tempe¬ raturunabhängig ist.
    7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An- sprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gesamtheit, bestehend aus einem Teil (1), das den Detektor (1b) und das Heizelement (1a) um¬ faßt, der WiderStandsanordnung (3,4,5) und dem Regler (2), von einer Kappe aus schlecht wärmelei- tendem Material, z.B. Plexiglas, mit mindestens ei¬ ner kleinen Öffnung nach außen umgeben ist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    DE3500412C1|1986-08-28|
    EP0248006A1|1987-12-09|
    引用文献:
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    US4028642A|1974-08-02|1977-06-07|Ford Motor Company|Circuit for converting a temperature dependent input signal to a temperature independent output signal|
    FR2462704A1|1979-07-25|1981-02-13|Horstmann Gear Co Ltd|Detecteur de gaz alimente par une batterie|WO1987000634A1|1985-07-19|1987-01-29|Hoelter Heinz|Procede de detection de substances toxiques dans l'air introduit dans une cabine ou enceinte similaire de sejour de personnes|
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    US6413395B1|1999-12-16|2002-07-02|Roche Diagnostics Corporation|Biosensor apparatus|
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    法律状态:
    1986-07-17| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP NO |
    1986-07-17| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1987-07-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986900734 Country of ref document: EP |
    1987-12-09| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986900734 Country of ref document: EP |
    1990-06-13| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986900734 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    AT86900734T| AT53667T|1985-01-11|1986-01-10|Vorrichtung zur anzeige eines unerwuenschten gases.|
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