[發明專利]氣體傳感器控制設備

有效

• 申請號: 200910008212.3
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101514974A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 羽田聰;秋元克英;延命昭一郎;水谷圭吾;寺西真哉
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉炳勝

1.一種連接到氣體傳感器的氣體傳感器控制設備，所述氣體傳感器包 括由固態電解質體和形成在所述固態電解質體上的一對電極組成的氣體感 測元件，其中在接收到施加在所述一對電極兩端的電壓時，根據測量氣體 中特定成分的濃度而產生元件電流，所述氣體傳感器控制設備包括：

電流-電壓轉換器，具有連接到所述一對電極中的一個電極的一個端子， 用于測量流經所述電流-電壓轉換器的所述元件電流；

輸出電路，用于對利用所述電流-電壓轉換器所測量的所述元件電流做 出響應，輸出所測量的結果作為元件電流測量值；

施加電壓設置電路，連接到所述電流-電壓轉換器的另一端子以設置要 施加到所述氣體感測元件的所述一對電極兩端的施加電壓；

第一電通路，連接在所述輸出電路與所述施加電壓設置電路之間以將 所述元件電流測量值施加到所述施加電壓設置電路；

第二電通路，連接在所述電流-電壓轉換器的所述一個端子與所述施加 電壓設置電路之間，在所述第二電通路中沒有元件電流流動；

開關裝置，設置在所述第二電通路中，用于有選擇地斷開和閉合所述 第二電通路；以及

計算裝置，用于在從所述施加電壓設置電路施加的所述電壓存在時， 基于從所述輸出電路輸出的所述元件電流測量值來計算所述特定成分的濃 度；

其中，驅動所述開關裝置的步驟允許所述施加電壓設置電路將所述施 加電壓設置為調節后的級別，以使得所述電流-電壓轉換器的兩個端子之間 的電位差處于預定的特定值。

2.如權利要求1所述的氣體傳感器控制設備，其中：

輸出獲取裝置允許所述開關裝置閉合以將所述電流-電壓轉換器的所述 兩個端子之間的所述電位差調零，以在所述電位差保持在調零的情況下獲 取所述輸出電路的輸出值。

3.如權利要求2所述的氣體傳感器控制設備，其中：

所述第一電通路包括第一反饋通路，通過所述第一反饋通路所述輸出 電路的所述輸出被以反饋形式輸入到所述施加電壓設置電路，并且所述第 二電通路包括第二反饋通路，通過所述第二反饋通路出現在所述電流-電壓 轉換器的所述一個端子處的電壓被以反饋形式輸入到所述施加電壓設置電 路；

其中，所述開關裝置設置在所述第二反饋通路中；

從而在正常濃度檢測操作期間，所述第一反饋通路進入到導通狀態以 允許所述施加電壓設置電路根據以反饋形式經由所述第一反饋通路輸入的 所述輸出電路的所述輸出來設置所述施加電壓；

而在計算用于校正所述元件電流的電流校正值的操作期間，僅所述第 二反饋通路進入到導通狀態以允許所述施加電壓設置電路根據以反饋形式 經由所述第二反饋通路輸入的所述電流-電壓轉換器的所述一個端子的所述 電壓來設置所述施加電壓。

4.如權利要求2所述的氣體傳感器控制設備，還包括：

一裝置，用于當所述開關裝置進入到閉合狀態時使所述施加電壓設置 電路的所述施加電壓被調節為相對于所述電流-電壓轉換器的所述一個端子 的電壓感應出多個電位差的電壓，以在電壓被調節的多個狀態下從所述輸 出電路獲取輸出值；

其中，校正值計算裝置對在所述多個狀態下所獲取的所述輸出電路的 所述輸出值做出響應而計算增益校正值作為電流校正值。

5.如權利要求2所述的氣體傳感器控制設備，其中：

所述氣體傳感器的所述氣體感測元件包括所述固態電解質體以及暴露 于測量氣體腔室的第一單元和第二單元，所述第一單元和所述第二單元中 的每一個由形成在所述固態電解質體上的一對電極構成，所述第一單元將 進入到所述測量氣體腔室的測量氣體的氧氣量調節到給定的濃度級別，并 且所述第二單元檢測具有利用所述第一單元調節后的所述氧氣量的所述測 量氣體的特定成分；以及

所述電流-電壓轉換器測量在所述第二單元中產生的第二單元電流以提 供第二單元電流測量值，基于所述第二單元電流測量值來計算所述特定成 分的濃度。