JPH10332615A - 炭酸ガスセンサ検知回路および炭酸ガス濃度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定雰囲気と無関係に炭酸ガス濃度の基準値
を自動的に校正する。 【解決手段】 炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガスセンサ
３０２と、この炭酸ガスセンサ３０２を動作温度に加熱
する加熱手段３０１と、炭酸ガスセンサ３０２の校正の
タイミングを判定する校正タイミング判定手段３０３
と、炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンスを計測用周
波数で測定するインピーダンス測定手段３０４と、イン
ピーダンス測定手段３０４からの出力値を記憶するセン
サ出力値記憶手段３０５と、炭酸ガスセンサ３０２のイ
ンピーダンスを校正用周波数で測定するインピーダンス
測定手段３０６と、インピーダンス測定手段３０６から
の出力値を受けて基準値を算出、記憶する基準値記憶手
段３０７と、センサ出力値と基準値とから炭酸ガス濃度
を演算する濃度演算手段３０８と、炭酸ガス濃度を出力
する濃度出力手段３０９とで炭酸ガス濃度測定装置を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内空調用、環境
衛生用、生鮮品保存用、植物栽培用、防災用、工業用な
どとして炭酸ガス濃度を計測し制御する場合に使用する
炭酸ガスセンサを用いた炭酸ガス濃度検知技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】炭酸ガスセンサのひとつとして、セラミ
ック素子に電極を形成したコンデンサ構造を有するイン
ピーダンス変化型炭酸ガスセンサがある。この炭酸ガス
センサは、たとえば特開平９−１５１７９号公報に開示
されているように、焼成ディスクと、前記焼成ディスク
の表面もしくは内部に設けられた一対以上の電極と、前
記電極に信号の出し入れをするリード線とを有するもの
であって、焼成ディスクがアルカリ土類金属、遷移金
属、ランタノイド元素から選ばれる１種以上の酸化物、
アルカリ土類金属の炭酸塩１種以上からなる組成物の構
成を有する。

【０００３】この炭酸ガスセンサはインピーダンスある
いは静電容量の変化量で炭酸ガス濃度の変化量を検知す
るものであり、炭酸ガス濃度の絶対値を測定するために
は基準となる炭酸ガス濃度でのインピーダンス値が既知
でなければならい。そこで、一般的には既知の炭酸ガス
濃度中に炭酸ガスセンサを曝して初期のインピーダンス
値を校正する手法が取られる。

【０００４】しかしながら、このような炭酸ガスセンサ
にあっては、より正確な炭酸ガス濃度を測定する場合や
炭酸ガスセンサの容量値が経時変化する場合には上記し
た校正作業を頻繁に行わなければならず、その為のコス
トと作業時間がかかるという問題があった。

【０００５】そこで、校正の問題を解決する手段とし
て、清浄な大気中の炭酸ガス濃度が一定（約３５０ｐｐ
ｍ）であることを利用して経時変化の補正を行う技術が
特開平５−２４９０７３号公報に開示されている。この
技術では、固体電解質型炭酸ガスセンサの起電力が経時
変化によって常に減少することを利用し、一定時間内で
の炭酸ガスセンサの最大値を順次記憶し、この記憶した
値を炭酸ガス濃度が３５０ｐｐｍにおける基準値とする
ことによって、検出中の炭酸ガス濃度における炭酸ガス
センサの信号と前記基準値との差を求めることで、炭酸
ガス濃度を算出するものである。

【０００６】図１０に従来の炭酸ガス濃度検知装置の構
造を示すブロック図を示す。図１０において、従来の炭
酸ガス濃度検知装置では、炭酸ガスセンサ１００１の信
号の所定時間ａにおける最大値が最大出力値記憶手段ａ
１００２に記憶され、その最大値が所定時間ｂだけ最大
出力値記憶手段ｂ１００３に記憶される。そして、最大
出力記憶手段ｂ１００３に記憶された最大値群のそれぞ
れに対しその分散による重み付け、基準値との差による
重み付けが付与され、基準値算出手段１００４で精度を
向上した基準値が算出されて基準値記憶手段１００５に
記憶される。そして、炭酸ガスセンサ１００１の出力値
とこの記憶された基準値により濃度演算手段１００６で
炭酸ガス濃度が算出され、濃度出力手段１００７によっ
て外部へ出力される。

【０００７】なお、上記発明は起電力で検知する固体電
解質型炭酸ガスセンサを用いたものであるが、経時変化
により出力が低濃度側へシフトする傾向を有するインピ
ーダンス変化型炭酸ガスセンサに対しても適用すること
が原理的に可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
炭酸ガス濃度検知装置では、炭酸ガス濃度の変化に対す
る炭酸ガスセンサのインピーダンス変化が微少なセンサ
出力でしか得られないために、正確な炭酸ガス濃度の測
定が困難となることがあった。

【０００９】また、従来の炭酸ガス濃度検知装置では、
清浄な大気を利用してセンサ出力を補正しているため
に、基準となる清浄な大気が得られる場所でしか使用す
ることができないという問題があった。すなわち、気密
性の高いビルや住宅など自然換気によって清浄な大気を
得ることが難しい環境下ではセンサ出力を適正値に補正
することができないので、該炭酸ガス濃度検知装置を使
用することができなかった。

【００１０】さらに、従来の炭酸ガス濃度検知装置で
は、清浄な大気中の炭酸ガス濃度を基準としてそれ以上
の炭酸ガス濃度を検出するようにしているので、３５０
ｐｐｍ以下の炭酸ガス濃度を検知する必要のある用途に
は適用できないという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、炭酸ガスセンサのイン
ピーダンス変化を増幅して高いＳＮ比で検出することの
できる炭酸ガス濃度測定技術を提供することを目的とす
る。

【００１２】また、本発明は、清浄な大気など測定雰囲
気に依存することなく炭酸ガス濃度の基準値を校正する
ことのできる炭酸ガス濃度測定技術を提供することを目
的とする。

【００１３】そして、本発明は、炭酸ガス濃度を広範囲
にわたって検出することのできる炭酸ガス濃度測定技術
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の炭酸ガスセンサ検知回路は、第１のインバ
ータと、この第１のインバータの出力部から第１のイン
バータの入力部へ順次電気的に直列接続された、抵抗成
分を有するコンデンサからなる炭酸ガスセンサおよび抵
抗と、炭酸ガスセンサと抵抗との間から第１のインバー
タの入力部に対して配置され、出力部が第１のインバー
タの入力部と電気的に接続された第２のインバータと、
第１のインバータの出力部と電気的に接続され、第１の
インバータから出力される発振周波数を計測する周波数
計数手段とを有し、炭酸ガス濃度に依存する炭酸ガスセ
ンサのインピーダンスを周波数計数手段に計測された発
振周波数から測定するように構成したものであり、これ
により、炭酸ガスセンサのインピーダンス変化を増幅し
て高いＳＮ比で検知することができる。

【００１５】この炭酸ガスセンサ検知回路において、第
１のインバータの出力部と炭酸ガスセンサとの間に補償
用コンデンサを接続することにより、安定して炭酸ガス
センサの容量値を検知することができる。また、抵抗を
固定抵抗と可変抵抗とで構成し、可変抵抗の抵抗値を変
化させて第１のインバータから出力される発振周波数が
調整することにより、炭酸ガスセンサのインピーダンス
特性のバラツキを補正することができる。

【００１６】本発明の炭酸ガス濃度検知装置は、炭酸ガ
ス濃度を検知する炭酸ガスセンサと、この炭酸ガスセン
サを動作温度に加熱する加熱手段と、炭酸ガスセンサの
校正のタイミングを判定する校正タイミング判定手段
と、校正タイミング判定手段が校正しないと判定した場
合に、炭酸ガスセンサのインピーダンスを計測用周波数
で測定する第１のインピーダンス測定手段と、第１のイ
ンピーダンス測定手段からの出力値を記憶するセンサ出
力値記憶手段と、校正タイミング判定手段が校正すると
判定した場合に、炭酸ガスセンサのインピーダンスを校
正用周波数で測定する第２のインピーダンス測定手段
と、第２のインピーダンス測定手段からの出力値を受け
て基準値を算出、記憶する基準値記憶手段と、センサ出
力値記憶手段に記憶されたセンサ出力値と基準値記憶手
段に記憶された基準値とから炭酸ガス濃度を演算する濃
度演算手段と、濃度演算手段により得られた炭酸ガス濃
度を出力する濃度出力手段とで構成されたものであり、
清浄な大気など測定雰囲気に依存することなく炭酸ガス
濃度の基準値を自動的に校正することができ、また、測
定雰囲気に関係なく炭酸ガス濃度を広範囲にわたって検
出することができる。

【００１７】この炭酸ガス濃度検知装置において、第１
および第２のインピーダンス測定手段を、１個の炭酸ガ
スセンサが回路切り換え手段により切り換えられて相互
に共有化されたそれぞれ前述の炭酸ガスセンサ検知回路
で構成することにより、炭酸ガスセンサのインピーダン
ス変化を増幅して高いＳＮ比で検出することが可能にな
る。また、第１および第２のインピーダンス測定手段
を、抵抗が少なくとも２個以上設けられるとともにこれ
らの抵抗のいずれか１個が抵抗切り換え手段によって選
択的に電気的に接続されるように一体化された前述の炭
酸ガスセンサ回路で構成することにより、装置の小型化
および低コスト化を実現することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、第１のインバータと、この第１のインバータの出力
部から第１のインバータの入力部へ順次電気的に直列接
続された、抵抗成分を有するコンデンサからなる炭酸ガ
スセンサおよび抵抗と、炭酸ガスセンサと抵抗との間か
ら第１のインバータの入力部に対して配置され、出力部
が第１のインバータの入力部と電気的に接続された第２
のインバータと、第１のインバータの出力部と電気的に
接続され、第１のインバータから出力される発振周波数
を計測する周波数計数手段とを有し、炭酸ガス濃度に依
存する炭酸ガスセンサのインピーダンスを周波数計数手
段に計測された発振周波数から測定する炭酸ガスセンサ
検知回路であり、炭酸ガスセンサのインピーダンス変化
を増幅して高いＳＮ比で検知できるという作用を有す
る。

【００１９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明において、第１のインバータの出力部と
炭酸ガスセンサとの間に補償用コンデンサが接続されて
いる炭酸ガスセンサ検知回路であり、炭酸ガスセンサの
抵抗成分と抵抗との抵抗値の大小に関係なく回路が発振
するので、安定して炭酸ガスセンサの容量値を検知する
ことができるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載の発明において、抵抗を固定抵抗と可
変抵抗とで構成し、可変抵抗の抵抗値を変化させて第１
のインバータから出力される発振周波数が調整し得るよ
うにした炭酸ガスセンサ検知回路であり、可変抵抗によ
って発振周波数を調整することができるので、炭酸ガス
センサのインピーダンス特性のバラツキを補正できると
いう作用を有する。

【００２１】本発明の請求項４に記載の発明は、炭酸ガ
ス濃度を検知する炭酸ガスセンサと、この炭酸ガスセン
サを動作温度に加熱する加熱手段と、炭酸ガスセンサの
校正のタイミングを判定する校正タイミング判定手段
と、校正タイミング判定手段が校正しないと判定した場
合に、炭酸ガスセンサのインピーダンスを計測用周波数
で測定する第１のインピーダンス測定手段と、第１のイ
ンピーダンス測定手段からの出力値を記憶するセンサ出
力値記憶手段と、校正タイミング判定手段が校正すると
判定した場合に、炭酸ガスセンサのインピーダンスを校
正用周波数で測定する第２のインピーダンス測定手段
と、第２のインピーダンス測定手段からの出力値を受け
て基準値を算出、記憶する基準値記憶手段と、センサ出
力値記憶手段に記憶されたセンサ出力値と基準値記憶手
段に記憶された基準値とから炭酸ガス濃度を演算する濃
度演算手段と、濃度演算手段により得られた炭酸ガス濃
度を出力する濃度出力手段とを有する炭酸ガス濃度検知
装置であり、清浄な大気など測定雰囲気に依存すること
なく炭酸ガス濃度の基準値を自動的に校正することがで
き、また、測定雰囲気に関係なく炭酸ガス濃度を広範囲
にわたって検出することができるという作用を有する。

【００２２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の発明において、第１および第２のインピーダ
ンス測定手段を、１個の炭酸ガスセンサが回路切り換え
手段により切り換えられて相互に共有化されたそれぞれ
請求項１、２または３記載の炭酸ガスセンサ検知回路で
構成した炭酸ガス濃度検知装置であり、抵抗成分を有す
るコンデンサを炭酸ガスセンサとして用いているので、
炭酸ガスセンサのインピーダンス変化を増幅して高いＳ
Ｎ比で検出することが可能になるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４に記載の発明において、第１および第２のインピーダ
ンス測定手段を、抵抗が少なくとも２個以上設けられる
とともにこれらの抵抗のいずれか１個が抵抗切り換え手
段によって選択的に電気的に接続されるように一体化さ
れた請求項１、２または３記載の炭酸ガスセンサ回路で
構成した炭酸ガス濃度検知装置であり、単一の回路で校
正されたインピーダンスと校正されないインピーダンス
とが測定できるので、装置の小型化および低コスト化を
実現することができるという作用を有する。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図９を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の機能を有する部材には同一の符号を付してお
り、重複した説明は省略されている。

【００２５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における炭酸ガスセンサ検知回路を示すブロック図
である。

【００２６】図１に示すように、本実施の形態における
炭酸ガスセンサ検知回路は、非安定マルチバイブレータ
回路１０２とこの非安定マルチバイブレータ回路１０２
からの発振周波数を計測する周波数計数手段１０９とか
ら構成されている。

【００２７】非安定マルチバイブレータ回路１０２は、
インバータ（第１のインバータ）１０６と、このインバ
ータ１０６の出力部Ｐ４から入力部Ｐ３へ順次電気的に
直列接続された炭酸ガスセンサ１０１および抵抗１０４
を有している。また、炭酸ガスセンサ１０１と抵抗１０
４との間からインバータの入力部Ｐ３へは、抵抗１０３
と、入力部Ｐ１がこの抵抗１０３に接続されたインバー
タ（第２のインバータ）１０５が順次電気的に直列接続
されている。さらに、入力部がインバータ１０６の出力
部Ｐ４と電気的に接続されてインバータ１０７が設けら
れており、このインバータ１０７の出力部が周波数計数
手段１０９と電気的に接続されている。したがって、イ
ンバータ１０６の出力部はインバータ１０７を介して周
波数計数手段１０９と電気的に接続されている。なお、
インバータ１０７の出力部と周波数計数手段１０９との
間には、一方がグランドに接続されたコンデンサ１０８
が接続されている。

【００２８】ここで、抵抗１０３はインバータ１０５を
電気的に保護する機能を、また、コンデンサ１０８は発
生したノイズを除去する機能をそれぞれ有している。な
お、炭酸ガスセンサ１０１は抵抗成分を有するコンデン
サからなる。

【００２９】このような構造を有する炭酸ガスセンサ検
知回路において、炭酸ガスセンサ１０１のインピーダン
ス変化は次のようにして検出される。

【００３０】図１において電源を投入すると、炭酸ガス
センサ１０１には電荷が蓄積されていないのでインバー
タ１０６の出力部Ｐ４はＨＩＧＨ電位（以下、単に
「Ｈ」という。）となる。すると炭酸ガスセンサ１０１
から抵抗１０４を通して充電電流が流れる。なお、イン
バータ１０６の出力部Ｐ４がＨであることから、インバ
ータ１０５の入力部Ｐ１は、このときにはまだＨとなっ
ている。

【００３１】電流が炭酸ガスセンサ１０１と抵抗１０４
との時定数ＣＲで流れると、炭酸ガスセンサ１０１は充
電されて入力部Ｐ１の電圧は低下し始める。そして、入
力部Ｐ１の電位が１／２ＶDD（ＶDDは電源電圧）以下に
なると、入力部Ｐ１はＨからＬＯＷ電位（以下、単に
「Ｌ」という。）に反転する。インバータ１０５の入力
部Ｐ１がＬになるとその出力部Ｐ２つまりインバータ１
０６の入力部はＨとなり、出力部Ｐ４はＬに反転する。

【００３２】これにより、今度は逆に反転した電流が流
れ出して炭酸ガスセンサ１０１は逆方向に充電される。
そして、所定時間が経過すると、今度は入力部Ｐ１の電
位が１／２ＶDD以上となってこの入力部Ｐ１がＨに反転
し、これにより出力部Ｐ２および入力部Ｐ３がＬ、出力
部Ｐ４がＨに反転する。そして、このような動作を交互
に繰り返すことにより、非安定マルチバイブレータ回路
１０２が発振する。

【００３３】この発振周波数は、インバータ１０７をバ
ッファにして周波数計数手段１０９で測定される。ここ
で、発振周波数は、炭酸ガスセンサ１０１の容量値Ｃと
抵抗１０４の抵抗値Ｒの積に比例し、おおよそ（数１）
の関係を満たす。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここでｋは比例定数である。（数１）から
わかるように、比例定数ｋと抵抗値Ｒが一定であるの
で、発振周波数は炭酸ガスセンサの容量値Ｃに依存する
ことになる。したがって、周波数計数手段１０９で非安
定マルチバイブレータ回路１０２の発信周波数を測定す
ることにより、炭酸ガスセンサ１０１の容量値Ｃを検知
することができる。

【００３６】なお、抵抗１０４は固定抵抗と可変抵抗の
組み合わせで構成してもよい。その場合には、可変抵抗
によって非安定マルチバイブレータ回路の発振周波数を
調整することができる（数１参照）。これにより、たと
えば、量産時に炭酸ガスセンサ１０１のインピーダンス
特性にバラツキがあってもその影響を低減することがで
きる。

【００３７】このようにコンデンサからなる炭酸ガスセ
ンサ１０１を上述のようにして非安定マルチバイブレー
タ回路１０２に配置し、自励式発振回路である該非安定
マルチバイブレータ回路１０２の発信周波数を測定する
ことにより、炭酸ガス濃度により変化する炭酸ガスセン
サ１０１の容量値Ｃを検知することができる。

【００３８】ここで、炭酸ガスセンサ１０１のインピー
ダンス変化を増幅して検知できる理由について説明す
る。

【００３９】前述のようなインピーダンス変化型炭酸ガ
スセンサは容量成分Ｃと抵抗成分Ｒとが並列あるいは直
列に接続された等価回路を有する。ＨＰ４１９４Ａイン
ピーダンスアナライザで回路解析をすると、インピーダ
ンス変化型炭酸ガスセンサ１０１は容量Ｃｐと抵抗（抵
抗成分）Ｒｐが並列に接続された等価回路に単純化でき
る。したがって、インピーダンス変化型の炭酸ガスセン
サは理想的なコンデンサではないので、図１の炭酸ガス
センサ検知回路は実際には複雑な動作を行う。

【００４０】すなわち、図１において炭酸ガスセンサ１
０１が充電される場合、炭酸ガスセンサ１０１の内部の
抵抗Ｒｐを通して電流が流れるため、理想的なコンデン
サの場合と比べて炭酸ガスセンサ１０１の電圧が１／２
ＶDDに達するまでの時間は長くなり発振周波数は低くな
る。つまり、炭酸ガスセンサ１０１が炭酸ガスを検知し
て抵抗Ｒｐが増減すると、これに伴うリーク電流の増減
で発振周波数が変化する。さらに容量Ｃｐの変化による
式１に従った発振周波数の変化が加わるので、非安定マ
ルチバイブレータ回路１０２の発振周波数の変化率はイ
ンピーダンスアナライザで測定した炭酸ガスセンサ１０
１のインピーダンス変化率よりも大きくなる。

【００４１】同一の炭酸ガスセンサを用いた炭酸ガス濃
度に対するセンサ出力の変化率の測定結果を、本発明の
炭酸ガスセンサ検知回路における場合とインピーダンス
アナライザで測定した場合とに分けて（表１）に示す。
なお、（表１）においては、３５０ｐｐｍにおける出力
を基準とした変化率でまとめられている。

【００４２】

【表１】

【００４３】（表１）に示すように、本発明の炭酸ガス
センサ検知回路によれば、通常のインピーダンス測定し
た場合の２倍以上の出力が得られる。つまり、炭酸ガス
センサ１０１のインピーダンス変化が２倍に増幅されて
いる。たとえば、炭酸ガス濃度が３５０ｐｐｍから３０
００ｐｐｍになるとき、本発明のセンサ出力は９７％変
化するのに対し、インピーダンス測定した従来のセンサ
出力は４７％の変化に留まっている。

【００４４】このように、本実施の形態の炭酸ガスセン
サ検知回路によれば、抵抗成分を有するコンデンサから
なる炭酸ガスセンサ１０１を非安定マルチバイブレータ
回路１０２に配置しているので、炭酸ガスセンサ１０１
のインピーダンス変化を増幅して高いＳＮ比で検出する
ことが可能になる。

【００４５】なお、抵抗Ｒｐが抵抗１０４の抵抗値より
も小さくなると炭酸ガスセンサ１０１は１／２ＶDD以上
には充電されないため、図１の回路は発振しない。した
がって、炭酸ガスセンサ１０１の内部抵抗Ｒｐは抵抗１
０４の抵抗値よりも大きくなくてはならない。

【００４６】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２における炭酸ガスセンサ検知回路を示すブロック図
である。

【００４７】本実施の形態による炭酸ガスセンサ検知回
路は、補償用コンデンサ２０１がインバータ１０６の出
力と炭酸ガスセンサ１０１との間に直列に接続されてい
る点で、実施の形態１に示す炭酸ガス検知回路と異なっ
ている。その他の点では実施の形態１に示すものと同一
であり、したがって、基本的には実施の形態１の回路と
略同一の動作を行う。

【００４８】しかしながら、本実施の形態においては、
補償用コンデンサ２０１が前述のように配置されている
ので、安定した発振動作することが可能となっている。
すなわち、実施の形態１に示す回路と異なり、炭酸ガス
センサ１０１の内部の抵抗Ｒｐが抵抗１０４の抵抗値よ
り小さくなった場合には補償用コンデンサ２０１が電流
を遮断するので、非安定マルチバイブレータ回路１０２
が発振を停止することはない。

【００４９】したがって、本実施の形態の炭酸ガスセン
サ検知回路によれば、炭酸ガスセンサ１０１の内部抵抗
Ｒｐと抵抗１０４の抵抗値との大小に関係なく非安定マ
ルチバイブレータ回路１０２が発振するので、安定して
炭酸ガスセンサ１０１の容量値Ｃを検知することができ
る。

【００５０】なお、本実施の形態においても、抵抗１０
４は固定抵抗と可変抵抗の組み合わせでもよい。その場
合には可変抵抗によって非安定マルチバイブレータ回路
１０２の発振周波数を調整することができるので、たと
えば、量産時に炭酸ガスセンサ１０１のインピーダンス
特性にバラツキがあってもその影響を低減することがで
きる。

【００５１】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３における炭酸ガス濃度検知装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００５２】図示するように、本実施の形態の炭酸ガス
濃度検知装置では、炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガスセ
ンサ３０２を動作温度にまで昇温させるための加熱手段
３０１、炭酸ガスセンサ３０２の校正のタイミングを判
定する校正タイミング判定手段３０３、炭酸ガスセンサ
３０２のインピーダンスを計測用周波数で測定するイン
ピーダンス測定手段（第１のインピーダンス測定手段）
３０４およびその測定値を記憶するセンサ出力値記憶手
段３０５、炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンスを校
正用周波数で測定するインピーダンス測定手段（第２の
インピーダンス測定手段）３０６およびその測定値を記
憶する基準値記憶手段３０７を有している。さらに、セ
ンサ出力値記憶手段３０５および基準値記憶手段３０７
に記憶された基準値から炭酸ガスの濃度を演算する濃度
演算手段３０８、ならびに得られた炭酸ガス濃度を出力
する濃度出力手段３０９を有している。

【００５３】このように、本実施の形態における炭酸ガ
ス濃度検知装置では、炭酸ガスセンサ３０２のインピー
ダンスを、インピーダンス測定手段３０４により計測用
周波数で測定し、また、インピーダンス測定手段３０６
により校正用周波数で測定するようになっている。

【００５４】このような本実施の形態による炭酸ガス濃
度検知装置の動作原理について、以下において詳細に説
明する。

【００５５】インピーダンス変化型炭酸ガスセンサのイ
ンピーダンス変化率は、（数２）で表される。

【００５６】

【数２】

【００５７】で表される。ここで、Ｓxはインピーダン
ス変化率、Ｚxは任意の炭酸ガス濃度におけるインピー
ダンス値、Ｚ0は基準濃度におけるインピーダンス値で
ある。

【００５８】したがって、炭酸ガス濃度とインピーダン
ス変化率との関係が予めわかっていれば、Ｚxを測定す
ることにより既知のＺ0を用いて炭酸ガス濃度を一義的
に求めることができる。しかしながら、一般の炭酸ガス
センサに共通する問題として、Ｚ0が経時的に変化して
しまうということがある。そこで、本実施の形態では、
炭酸ガスセンサのインピーダンスおよびインピーダンス
変化率の周波数依存性を利用してＺ0を適時校正するも
のである。

【００５９】その測定原理を図４に示す。図４は図３の
炭酸ガス濃度検知装置に用いられた炭酸ガスセンサにお
ける炭酸ガス濃度検知の周波数依存性を表すグラフであ
る。図示する場合においては、３５０ｐｐｍを基準とし
て１０００ｐｐｍにおける炭酸ガスセンサのインピーダ
ンス変化率をＹＨＰ社製ＨＰ４１９４Ａインピーダンス
アナライザを用いて測定し、インピーダンス変化率と測
定周波数の関係を表したものである。

【００６０】図４に示すように、インピーダンス変化率
は測定周波数が１００ｋＨｚ以上になると次第に小さく
なり、たとえば１ＭＨｚではインピーダンス変化率はほ
ぼ１となる。このことは１ＭＨｚ以上の周波数では炭酸
ガスセンサのインピーダンスはもはや炭酸ガス濃度に感
応しないことを意味する。したがって、たとえば１００
ｋＨｚにおけるインピーダンス値をＺxとして測定する
場合、１ＭＨｚにおけるインピーダンス値を測定して既
知のインピーダンスの周波数依存性から１００ｋＨｚに
おける基準値Ｚ0を演算することにより周囲の炭酸ガス
濃度に依存せずに基準値Ｚ0が得られる。

【００６１】炭酸ガスセンサの濃度３５０ｐｐｍにおけ
るインピーダンスの周波数特性の経時変化を図５に表
す。図５は図３の炭酸ガス濃度検知装置に用いられた炭
酸ガスセンサにおける経時変化前後のインピーダンスの
周波数特性を表すグラフである。

【００６２】図示するように、インピーダンスが経時変
化した場合でも、それは同一周波数に対して全体が上下
にシフトするだけで、インピーダンスの周波数依存性は
変化しない。したがって、炭酸ガスセンサが経時変化し
ても、経時変化前の初期の周波数依存性を用いて上記の
１ＭＨｚのインピーダンス値から１００ｋＨｚにおける
基準値Ｚ0を演算することができる。あるいは、基準値
Ｚ0を演算することなく、炭酸ガスセンサの１００ｋＨ
ｚにおけるインピーダンスをＺａ、１ＭＨｚにおけるイ
ンピーダンスをＺｂとし、両者の比であるＺａ／Ｚｂを
用いて炭酸ガス濃度を算出することができる。

【００６３】ここで、炭酸ガス濃度を変化させた場合の
Ｚａ／Ｚｂの変化を図６に示す。図６は図３の炭酸ガス
濃度検知装置に用いられた本発明における炭酸ガスセン
サの出力と炭酸ガス濃度との関係を表すグラフである。
図示するように、炭酸ガス濃度に対してＺａ／Ｚｂの値
は連続的に変化しているので、この値は炭酸ガス濃度の
計測値の基準となり得ることがわかる。

【００６４】次に、本実施の形態による炭酸ガス濃度検
知装置における炭酸ガス濃度の検出動作を図７を用いて
説明する。

【００６５】炭酸ガス検知装置の電源を入れ、加熱手段
３０１で炭酸ガスセンサ３０２を所定の温度にまで加熱
して暖機運転をする。そして、通常の計測雰囲気内にこ
の炭酸ガス検知装置を設置する。すると、以下の動作が
電源が断たれるまで繰り返される。

【００６６】先ず、校正タイミング判定手段３０３にお
いて所定時間（たとえば３０分間程度）が経過したかど
うかを判定する（４０１）。そして、所定時間経過して
いれば、インピーダンス測定手段３０６により１ＭＨｚ
での炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンス値が測定さ
れる（４０２）。次に、基準値記憶手段３０７におい
て、ステップ４０２で測定されたインピーダンス値から
１００ｋＨｚにおける基準値が算出され、記憶される
（４０３）。

【００６７】そして、インピーダンス測定手段３０４に
より１００ｋＨｚでの炭酸ガスセンサ３０２のセンサ出
力値が測定され、その値がセンサ出力値記憶手段３０５
に記憶される（４０４）。

【００６８】次に、基準値記憶手段３０７に記憶された
基準値とセンサ出力値記憶手段３０５に記憶されたセン
サ出力値とから濃度演算手段３０８によって計測雰囲気
の炭酸ガス濃度が算出され（４０５）、濃度出力手段３
０９によって炭酸ガス濃度が外部へ出力される（４０
６）。

【００６９】その後、校正タイミング手段３０３で所定
時間（たとえば２４時間程度）が経過しているかどうか
が判定され（４０７）、経過していればステップ４０２
に戻って校正して基準値の更新を行った後、４０３以下
の動作が実行される。また、所定時間経過していなけれ
ば４０４に戻り、校正をすることなくインピーダンスが
計測され、その後、４０５以下の動作が実行される。

【００７０】このように、本実施の形態の炭酸ガス濃度
検知装置によれば、通常の測定時にはインピーダンス測
定手段３０４で、校正時にはインピーダンス測定手段３
０４よりも測定周波数が高いインピーダンス測定手段３
０６で、炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンスを測定
して基準値を算出しているので、清浄な大気など測定雰
囲気の炭酸ガス濃度によらず基準値の校正を行うことが
できる。

【００７１】また、測定雰囲気の炭酸ガス濃度に関係な
く測定が可能になるので、炭酸ガス濃度を広範囲にわた
って検出することができる。

【００７２】なお、本実施の形態ではインピーダンス測
定手段３０４の計測用周波数を１００ｋＨｚ、インピー
ダンス測定手段３０６の校正用周波数を１ＭＨｚとした
場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、任意の周波数を設定することができ
る。

【００７３】（実施の形態４）図８は本発明の実施の形
態４における炭酸ガス濃度検知装置を示すブロック図で
ある。

【００７４】図８において、本実施の形態の炭酸ガス濃
度検知装置は、前述した実施の形態２に示すものと略同
一のインピーダンス測定手段（第１のインピーダンス測
定手段）３０４およびインピーダンス測定手段（第２の
インピーダンス測定手段）３０６が設けられている。但
し、インピーダンス測定手段３０４およびインピーダン
ス測定手段３０６においては、回路切り換え手段５０５
を介して炭酸ガスセンサ３０２が共有されている。そし
て、炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンスは、インピ
ーダンス測定手段３０４では計測用周波数で測定され、
インピーダンス測定手段３０６では校正用周波数で測定
されるようになっている。なお、インピーダンス測定手
段３０４およびインピーダンス測定手段３０６は実施の
形態１に示す構成のものを用いることができ、抵抗５０
２および抵抗５０４は、固定抵抗と可変抵抗とで構成す
ることができる。

【００７５】また、本炭酸ガス濃度検知装置では、炭酸
ガスセンサ３０２のインピーダンス値の校正の要否を判
断する校正タイミング判定手段３０３が設けられてお
り、炭酸ガスセンサ３０２はこの校正タイミング判定手
段３０３の判定に従って回路切り換え手段５０５により
いずれかのインピーダンス測定手段３０４，３０６に接
続される。なお、炭酸ガス濃度をインピーダンス値の変
化で検出する炭酸ガスセンサ３０２を所定温度まで加熱
するため、加熱手段３０１が配置されている。

【００７６】インピーダンス測定手段３０４にはこのイ
ンピーダンス測定手段３０４の測定値を記憶するセンサ
出力値記憶手段３０５が、インピーダンス測定手段３０
６にはインピーダンス測定手段３０６の測定値を記憶す
る基準値記憶手段３０７がそれぞれ電気的に接続されて
いる。そして、センサ出力値記憶手段３０５と基準値記
憶手段３０７とは、これらの基準値から炭酸ガス濃度を
算出する濃度演算手段３０８に接続されいる。さらに、
濃度演算手段３０８には濃度出力手段３０９が接続され
ており、得られた炭酸ガス濃度はこの濃度出力手段３０
９で外部に出力される。

【００７７】このように、本実施の形態の炭酸ガス濃度
検知装置では、インピーダンス測定手段３０４を構成す
る非安定マルチバイブレータ回路（第１の非安定マルチ
バイブレータ回路）５０１とインピーダンス測定手段３
０６を構成する非安定マルチバイブレータ回路（第２の
非安定マルチバイブレータ回路）５０３とが設けられ、
回路切り換え手段５０５で切り換えていずれかを炭酸ガ
スセンサ３０２と電気的に接続することにより、炭酸ガ
スセンサ３０２のインピーダンスが２つの非安定マルチ
バイブレータ回路５０１，５０３で測定されるようにな
っている。

【００７８】なお、たとえば清浄空気の３５０ｐｐｍ炭
酸ガス濃度において、非安定マルチバイブレータ回路５
０１の抵抗５０２は発振周波数が１００ｋＨｚになるよ
うに設定され、非安定マルチバイブレータ回路５０３の
抵抗５０４は１ＭＨｚになるように設定される。そし
て、実施の形態３で説明したように、インピーダンス測
定手段３０６で測定する場合には、炭酸ガス濃度に対す
る発振周波数変化が小さいために校正用の測定手段とし
て用いることができる。

【００７９】次に本実施の形態による炭酸ガス濃度検知
装置の動作について説明する。この装置は、実施の形態
３において示す図７のフローチャートと同じ動作を行っ
てステップ４０１〜４０７が繰り返される。

【００８０】つまり、図８において、校正タイミング判
定手段３０３により校正が必要と判断されると、回路切
り替え手段５０５により炭酸ガスセンサ３０２の出力端
子はインピーダンス測定手段３０６に接続される。これ
により炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンスはインピ
ーダンス測定手段３０６によって測定され、測定値は基
準値記憶手段３０７へ送られる。また、校正タイミング
判定手段３０３により校正が必要ないと判断されると、
回路切り替え手段５０５により炭酸ガスセンサ３０２の
出力端子はインピーダンス測定手段３０４に接続され
る。これにより炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンス
はインピーダンス測定手段３０４によって測定され、測
定値はセンサ出力値記憶手段３０７へ送られる。

【００８１】次に、センサ出力値記憶手段３０５と基準
値記憶手段３０７とに記憶された測定値は濃度演算手段
３０８に送られて計測雰囲気の炭酸ガス濃度が算出さ
れ、濃度出力手段３０９によって外部へ出力される。

【００８２】その後、所定時間経過していれば、基準値
の更新を行った後、以降の動作が実行される。また、経
過していなければ、校正をすることなくインピーダンス
が計測され、以降の動作が実行される。

【００８３】ここで、インピーダンス測定手段３０４と
インピーダンス測定手段３０６の発振周波数の調整は、
図８に示すように、補償用コンデンサ２０１を配置する
ことのほかに、抵抗５０２および抵抗５０４の抵抗値を
所定レベルに設定したり、調整用のコンデンサを炭酸ガ
スセンサ３０２に並列に接続したりすることによって行
うことができる。但し、補償用コンデンサ２０１を用い
たり調整用コンデンサを接続した場合には、設定可能な
発振周波数範囲が狭く炭酸ガスセンサの検知感度も低下
するので、抵抗５０２および抵抗５０４の抵抗値の調整
により行うことが望ましい。なお、これらのことは、次
の実施の形態５においても同様である。

【００８４】このように、本実施の形態の炭酸ガス濃度
検知装置によれば、計測用のインピーダンス測定手段３
０４と校正用のインピーダンス測定手段３０６とを設け
て、炭酸ガスセンサ３０２のインピーダンス値を切り換
えて測定し、これを適宜校正するようにしているので、
清浄な大気など測定雰囲気に依存することなく炭酸ガス
濃度の基準値を校正することができる。

【００８５】また、測定雰囲気の炭酸ガス濃度に関係な
く測定が可能になるので、炭酸ガス濃度を広範囲にわた
って検出することができる。

【００８６】さらに、抵抗成分を有するコンデンサを炭
酸ガスセンサ３０２として用いているので、炭酸ガスセ
ンサ３０２のインピーダンス変化を増幅して高いＳＮ比
で検出することが可能になる。

【００８７】（実施の形態５）図９は本発明の実施の形
態５における炭酸ガス濃度検知装置を示すブロック図で
ある。

【００８８】本実施の形態に示す炭酸ガス濃度検知装置
は、炭酸ガスセンサ３０２とインバータ１０６の出力部
との間に設けられた抵抗５０２と抵抗５０４とを抵抗切
り替え手段６０１で切り替えることによって、校正され
た場合とされない場合とのインピーダンスが測定される
ようになっている。したがって、本炭酸ガス濃度検知装
置は、実施の形態４における第１および第２の非安定マ
ルチバイブレータ回路５０１，５０３が一体化されて１
つの非安定マルチバイブレータ回路６０３に構成された
もの、換言すれば、実施の形態４における第１および第
２のインピーダンス測定手段３０４，３０６が一体化さ
れて１つのインピーダンス測定手段に構成されたもので
ある。なお、抵抗は３個以上設けられていてもよい。

【００８９】また、このように単一の非安定マルチバイ
ブレータ回路６０３で２種類のインピーダンスを測定す
るようにしていることから、測定されたインピーダンス
に対応した計数値をセンサ出力値記憶手段３０５または
基準値記憶手段３０７のいずれかに送るため、校正タイ
ミング判定手段３０３によって出力先が切り換えられる
出力切り換え手段６０２が周波数計数手段１０９からセ
ンサ出力値記憶手段３０５および基準値記憶手段３０７
に至るデータ経路上に設けられている。

【００９０】その他の点においては、前記した実施の形
態４に示す炭酸ガス濃度検知装置と略同一の構成を有し
ている。

【００９１】次に本実施の形態における炭酸ガス濃度検
知装置の動作について説明する。この装置も、実施の形
態３において示す図７のフローチャートと同じ動作を行
ってステップ４０１〜４０７が繰り返される。

【００９２】つまり、図９において、校正タイミング判
定手段３０３により校正を必要と判断されると、抵抗切
り替え手段６０１により抵抗５０２が非安定マルチバイ
ブレータ回路６０３に接続され、この非安定マルチバイ
ブレータ回路６０３は校正されたインピーダンスを測定
するように動作する。また、校正タイミング判定手段３
０３の出力を受けて、出力切り替え手段６０２は周波数
計数手段１０９の出力を基準値記憶手段３０７へ接続す
る。これらにより、炭酸ガスセンサ３０２の校正された
インピーダンスによる測定値は基準値記憶手段３０７へ
送られる。

【００９３】一方、校正タイミング判定手段３０３によ
り校正が必要ないと判断されると、抵抗切り替え手段６
０１は抵抗５０４を非安定マルチバイブレータ回路６０
３に接続し、この非安定マルチバイブレータ回路６０３
は校正されないインピーダンスを測定するように動作す
る。また、校正タイミング判定手段３０３の出力を受け
て、出力切り替え手段６０２は周波数計数手段１０９の
出力をセンサ出力値記憶手段３０５へ接続する。これら
により、炭酸ガスセンサ３０２の校正されないインピー
ダンスによる測定値はセンサ出力値記憶手段３０５へ送
られる。

【００９４】次に、センサ出力値記憶手段３０５と基準
値記憶手段３０７とに記憶された測定値は濃度演算手段
３０８に送られて計測雰囲気の炭酸ガス濃度が算出さ
れ、濃度出力手段３０９によって外部へ出力される。そ
して、所定時間経過していれば基準値の更新を行った
後、経過していなければ校正をすることなく、以降の動
作が実行される。

【００９５】このように、本実施の形態の炭酸ガス濃度
検知装置によれば、抵抗５０２と抵抗５０４とを抵抗切
り替え手段６０１で切り替えることによって炭酸ガスセ
ンサ３０２のインピーダンス値を切り換えて測定するよ
うにしているので、清浄な大気など測定雰囲気に依存す
ることなく炭酸ガス濃度の基準値を校正することができ
る。

【００９６】また、測定雰囲気の炭酸ガス濃度に関係な
く測定が可能になるので、炭酸ガス濃度を広範囲にわた
って検出することができる。

【００９７】さらに、抵抗成分を有するコンデンサを炭
酸ガスセンサ３０２として用いているので、炭酸ガスセ
ンサ３０２のインピーダンス変化を増幅して高いＳＮ比
で検出することが可能になる。

【００９８】そして、１つの非安定マルチバイブレータ
回路６０３で校正されたインピーダンスと校正されない
インピーダンスとが測定できるので、装置の小型化およ
び低コスト化を実現することができる。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明の炭酸ガスセンサ
検知回路によれば、抵抗成分を有するコンデンサからな
る炭酸ガスセンサを配置しているので、炭酸ガスセンサ
のインピーダンス変化を増幅して高いＳＮ比で検出する
ことができるという有効な効果が得られる。

【０１００】また、本発明の炭酸ガスセンサ検知回路に
よれば、第１のインバータの出力部と炭酸ガスセンサと
の間に補償用コンデンサを接続することにより、炭酸ガ
スセンサの抵抗成分と抵抗との抵抗値の大小に関係なく
回路が発振するので、安定して炭酸ガスセンサの容量値
を検知することができるという有効な効果が得られる。

【０１０１】本発明の炭酸ガスセンサ検知回路によれ
ば、抵抗を固定抵抗と可変抵抗とで構成することによ
り、この可変抵抗によって発振周波数を調整することが
できるので、炭酸ガスセンサのインピーダンス特性のバ
ラツキを補正できるという有効な効果が得られる。

【０１０２】本発明の炭酸ガス濃度検知装置によれば、
通常の測定時には第１のインピーダンス測定手段で、校
正時には第２のインピーダンス測定手段で、炭酸ガスセ
ンサのインピーダンスを測定して基準値を算出している
ので、清浄な大気など測定雰囲気の炭酸ガス濃度によら
ず基準値の校正を行うことができるという有効な効果が
得られる。また、校正は自動的に且つ短時間で容易に実
行されるため、この校正作業を必要に応じて随時行うこ
とができるという有効な効果が得られる。さらに、測定
値が急激に変化した場合でも、濃度変化によるものか故
障によるものかを判定することができるという有効な効
果が得られる。そして、測定雰囲気の炭酸ガス濃度に関
係なく測定が可能になるので、炭酸ガス濃度を広範囲に
わたって検出することができるという有効な効果が得ら
れる。

【０１０３】本発明の炭酸ガス濃度検知装置によれば、
第１および第２のインピーダンス測定手段を、１個の炭
酸ガスセンサが回路切り換え手段により切り換えられて
相互に共有化された前述の炭酸ガスセンサ検知回路で構
成して抵抗成分を有するコンデンサを炭酸ガスセンサと
して用いることにより、炭酸ガスセンサのインピーダン
ス変化を増幅して高いＳＮ比で検出することが可能にな
るという有効な効果が得られる。

【０１０４】本発明の炭酸ガス濃度検知装置によれば、
第１および第２のインピーダンス測定手段を、抵抗が少
なくとも２個以上設けられるとともにこれらの抵抗のい
ずれか１個が抵抗切り換え手段によって選択的に電気的
に接続されるように一体化された前述の炭酸ガスセンサ
回路で構成することにより、単一の回路で校正されたイ
ンピーダンスと校正されないインピーダンスとが測定で
きるので、装置の小型化および低コスト化を実現するこ
とができるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における炭酸ガスセンサ
検知回路を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態２における炭酸ガスセンサ
検知回路を示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態３における炭酸ガス濃度検
知装置の構成を示すブロック図

【図４】図３の炭酸ガス濃度検知装置に用いられた炭酸
ガスセンサにおける炭酸ガス濃度検知の周波数依存性を
表すグラフ

【図５】図３の炭酸ガス濃度検知装置に用いられた炭酸
ガスセンサにおける経時変化前後のインピーダンスの周
波数特性を表すグラフ

【図６】図３の炭酸ガス濃度検知装置に用いられた炭酸
ガスセンサの出力と炭酸ガス濃度との関係を表すグラフ

【図７】図３の炭酸ガス濃度検知装置における炭酸ガス
濃度の検出動作を示すフローチャート

【図８】本発明の実施の形態４における炭酸ガス濃度検
知装置を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態５における炭酸ガス濃度検
知装置を示すブロック図

【図１０】従来の炭酸ガス濃度検知装置の構造を示すブ
ロック図

【符号の説明】

１０１ 炭酸ガスセンサ １０４ 抵抗 １０５ インバータ（第２のインバータ） １０６ インバータ（第１のインバータ） １０９ 周波数計数手段 ２０１ 補償用コンデンサ ３０１ 加熱手段 ３０２ 炭酸ガスセンサ ３０３ 校正タイミング判定手段 ３０４ インピーダンス測定手段（第１のインピーダン
ス測定手段） ３０５ センサ出力値記憶手段 ３０６ インピーダンス測定手段（第２のインピーダン
ス測定手段） ３０７ 基準値記憶手段 ３０８ 濃度演算手段 ３０９ 濃度出力手段 ５０５ 回路切り換え手段 ６０１ 抵抗切り換え手段

フロントページの続き (72)発明者 森本 信司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のインバータと、 前記第１のインバータの出力部からこの第１のインバー
   タの入力部へ順次電気的に直列接続された、抵抗成分を
   有するコンデンサからなる炭酸ガスセンサおよび抵抗
   と、 前記炭酸ガスセンサと前記抵抗との間から第１のインバ
   ータの入力部に対して配置され、出力部が前記第１のイ
   ンバータの入力部と電気的に接続された第２のインバー
   タと、 前記第１のインバータの出力部と電気的に接続され、前
   記第１のインバータから出力される発振周波数を計測す
   る周波数計数手段とを有し、 炭酸ガス濃度に依存する前記炭酸ガスセンサのインピー
   ダンスを前記周波数計数手段に計測された発振周波数か
   ら測定することを特徴とする炭酸ガスセンサ検知回路。
2. 【請求項２】前記第１のインバータの出力部と前記炭酸
   ガスセンサとの間には、補償用コンデンサが接続されて
   いることを特徴とする請求項１記載の炭酸ガスセンサ検
   知回路。
3. 【請求項３】前記抵抗は固定抵抗と可変抵抗とから構成
   され、前記可変抵抗の抵抗値を変化させて前記第１のイ
   ンバータから出力される発振周波数が調整し得るように
   なっていることを特徴とする請求項１または２記載の炭
   酸ガスセンサ検知回路。
4. 【請求項４】炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガスセンサ
   と、 前記炭酸ガスセンサを動作温度に加熱する加熱手段と、 前記炭酸ガスセンサの校正のタイミングを判定する校正
   タイミング判定手段と、 前記校正タイミング判定手段が校正しないと判定した場
   合に、前記炭酸ガスセンサのインピーダンスを計測用周
   波数で測定する第１のインピーダンス測定手段と、 前記第１のインピーダンス測定手段からの出力値を記憶
   するセンサ出力値記憶手段と、 前記校正タイミング判定手段が校正すると判定した場合
   に、前記炭酸ガスセンサのインピーダンスを校正用周波
   数で測定する第２のインピーダンス測定手段と、 前記第２のインピーダンス測定手段からの出力値を受け
   て基準値を算出、記憶する基準値記憶手段と、 前記センサ出力値記憶手段に記憶されたセンサ出力値と
   前記基準値記憶手段に記憶された基準値とから炭酸ガス
   濃度を演算する濃度演算手段と、 前記濃度演算手段により得られた炭酸ガス濃度を出力す
   る濃度出力手段とを有することを特徴とする炭酸ガス濃
   度検知装置。
5. 【請求項５】前記第１および第２のインピーダンス測定
   手段は、１個の前記炭酸ガスセンサが回路切り換え手段
   により切り換えられて相互に共有化されたそれぞれ請求
   項１、２または３記載の炭酸ガスセンサ検知回路である
   ことを特徴とする請求項４記載の炭酸ガス濃度検知装
   置。
6. 【請求項６】前記第１および第２のインピーダンス測定
   手段は、前記抵抗が少なくとも２個以上設けられるとと
   もにこれらの抵抗のいずれか１個が抵抗切り換え手段に
   よって選択的に電気的に接続されるように一体化された
   請求項１、２または３記載の炭酸ガスセンサ回路である
   ことを特徴とする請求項４記載の炭酸ガス濃度検知装
   置。