(57)【要約】【課題】測定値から被検知ガスの濃度を直接表示するといったことが可能な信号処理回路、信号処理方法およびガスセンサを提供する。【解決手段】被検知ガスが存在していない状態の光信号を、フォトダイオード６で光電変換して得られる入力信号に応じて、予め、基準電圧源２３の基準電圧を、可変抵抗ＶＲで調整して参照電圧とし、被検知ガスの濃度測定時には、オペアンプ２４によって、前記参照電圧と、被検知ガスが存在している状態の光信号を光電変換したフォトダイオード６からの入力信号とを差動増幅している。オペアンプ２４の差動出力は、光信号の減衰率、すなわち、被検知ガスの濃度に対応したものとなる。【選択図】図３
2009042064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子からの入力信号を処理する信号処理回路であって、
基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信号を調整して参照信号とする調整部と、前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を与える差動回路とを備え、
前記基準信号は、参照すべき状態に対応する前記入力信号に応じて、調整されることを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
前記基準信号発生部が、基準電圧源であり、前記調整部が、基準電圧を調整して参照電圧とする可変抵抗であり、前記差動回路が、前記参照電圧が与えられる非反転入力端子と、前記入力信号が与えられる反転入力端子とを有するオペアンプである請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記光電変換素子によって電気信号に変換される光信号が、光導波層上に形成された被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部からの導波光であり、
前記参照すべき状態が、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態である請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記基準電圧は、前記参照すべき状態に対応する前記入力信号と前記参照信号との差動出力がなくなるように、調整される請求項３に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記差動回路の前段に、前記入力信号を増幅する増幅回路を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の信号処理回路。
【請求項６】
光信号を電気信号に変換する光電変換素子からの前記電気信号を入力信号として処理する信号処理方法であって、
基準信号を調整して参照信号を生成する第１のステップと、
前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を得る第２のステップとを備え、
前記第１のステップでは、前記基準信号は、参照すべき状態に対応する前記入力信号に応じて、調整されることを特徴とする信号処理方法。
【請求項７】
前記第１ステップは、基準電圧源からの基準電圧を、可変抵抗によって調整して参照電圧を生成するものであり、
前記第２ステップは、前記参照電圧と前記入力信号の電圧との差に応じた差動出力を得るものである請求項６に記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記光電変換素子によって電気信号に変換される光信号が、光導波層上に形成された被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部からの導波光であり、
前記参照すべき状態が、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態である請求項７に記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記基準電圧は、前記参照すべき状態に対応する前記入力信号の電圧と前記参照電圧との差動出力がなくなるように、調整される請求項８に記載の信号処理方法。
【請求項１０】
光導波層および光導波層上に設けられて被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部を備えるガスセンサであって、
前記光導波層からの光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子からの電気信号を入力信号として処理する信号処理回路とを備え、
前記信号処理回路は、基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信号を調整して参照信号とする調整部と、前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を与える差動回路とを有し、
前記基準信号は、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態に対応する前記入力信号に応じて、調整されることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１１】
前記基準信号発生部が、基準電圧源であり、前記調整部が、基準電圧を調整して参照電圧とする可変抵抗であり、前記差動回路が、前記参照電圧が与えられる非反転入力端子と、前記入力信号が与えられる反転入力端子とを有するオペアンプである請求項１０に記載のガスセンサ。
【請求項１２】
前記基準電圧は、前記参照すべき状態に対応する前記入力信号と前記参照信号との差動出力がなくなるように、調整される請求項１１に記載のガスセンサ。
【請求項１３】
前記差動回路の前段に、前記入力信号を増幅する増幅回路を備える請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項１４】
前記差動回路の差動出力に基づいて、被検知ガスの濃度を表示する表示器を備える請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号を処理する信号処理回路、信号処理方法およびそれを用いたガスセンサに関し、更に詳しくは、光電変換素子から与えられる入力信号を処理する信号処理回路、信号処理方法およびそれを用いたガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスセンサには、例えば、光導波路上に感応層を設けてガス検知素子を構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、かかるガスセンサの構成を示す図である。
【０００４】
同図において、基体３０上に光導波路３１、更にその上に、被検知ガスと反応して変色する感応層３２を設けている。レーザー等の光源３３からモニター光３４を光導波路３１に平行に入射させ、光導波路３１を出た出射光３５の出口光量を光ディテクター３６により測定し、光導波路３１に導光される光の減衰により、被検知ガスの濃度を検知するものである。
【特許文献１】特開平７−２４３９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかるガスセンサでは、予め、出射光の出口光量と、被検知ガスの濃度との関係を示す検量線を求めておき、測定した出口光量から、前記検量線を参照して、被検知ガスの濃度を算出しなければならず、このため、測定値から被検知ガスの濃度を直接表示するといったことはできなかった。
【０００６】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、測定値から被検知ガスの濃度を直接表示するといったことが可能な信号処理回路、信号処理方法およびガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の信号処理回路は、光電変換素子からの入力信号を処理する信号処理回路であって、基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信号を調整して参照信号とする調整部と、前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を与える差動回路とを備え、前記基準信号は、参照すべき状態に対応する前記入力信号に応じて、調整される。
【０００８】
参照すべき状態とは、比べるべき状態、すなわち、比較すべき状態をいい、例えば、光電変換素子で光電変換される光信号を測定する場合において、光信号の測定の基準として比較すべき状態などをいう。
【０００９】
この光信号の測定の基準として比較すべき状態には、例えば、被検知ガスの濃度を測定する場合の被検知ガスが存在しない状態、あるいは、研磨や成膜などの処理が進むにつれて光信号が変化する場合の処理前の状態などを想定することができる。
【００１０】
参照信号は、基準信号を調整して得られるものであり、予め、参照すべき状態に対応する入力信号に応じて、基準信号を調整することにより得ることができる。
【００１１】
入力信号、基準信号および参照信号は、電流信号であってもよいし、電圧信号であってもよい。
【００１２】
本発明の信号処理回路によると、基準信号を、参照すべき状態、例えば、光電変換素子で光電変換される光信号が減衰していない状態で得られる入力信号に応じて予め調整し、参照信号としておくことにより、この参照信号と入力信号との差動出力は、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率に対応したものとなる。したがって、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率が、例えば、被検知ガスの濃度に対応したものであれば、差動出力は、被検知ガスの濃度に対応したものとなる。
【００１３】
本発明の一つの実施形態では、前記基準信号発生部を、安定した基準電圧源とし、前記調整部を、基準電圧を調整して参照電圧とする可変抵抗とし、前記差動回路を、前記参照電圧が与えられる非反転入力端子と、前記入力信号が与えられる反転入力端子とを有するオペアンプとしてもよい。
【００１４】
本発明の他の実施形態では、前記光電変換素子によって電気信号に変換される光信号を、光導波層上に形成された被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部からの導波光とし、前記参照すべき状態が、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態としてもよい。
【００１５】
前記基準電圧は、参照すべき状態に対応する入力信号と参照信号との差動出力がなくなるように、調整されるのが好ましい。
【００１６】
この実施形態によると、被検知ガスが存在していない状態で得られる入力信号に応じて、予め、基準電圧を調整して参照電圧としているので、入力信号の電圧と参照電圧との差動出力は、被検知ガスの濃度に応じた導波光の減衰率に対応させることができる。したがって、従来のように、予め求めた検量線を参照することなく、差動出力に基づいて、導波光の減衰率、すなわち、被検知ガスの濃度を得ることができる。
【００１７】
本発明の更に他の実施形態では、前記差動回路の前段に、前記入力信号を増幅する増幅回路を設けてもよい。
【００１８】
本発明の信号処理方法は、光信号を電気信号に変換する光電変換素子からの前記電気信号を入力信号として処理する信号処理方法であって、基準信号を調整して参照信号を生成する第１のステップと、前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を得る第２のステップとを備え、前記第１のステップでは、前記基準信号は、参照すべき状態に対応する前記入力信号に応じて、調整される。
【００１９】
本発明の信号処理方法によると、基準信号を、参照すべき状態、例えば、光電変換素子で光電変換される光信号が減衰していない状態で得られる入力信号に応じて予め調整し、参照信号としておくことにより、この参照信号と入力信号との差動出力は、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率に対応したものとなる。したがって、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率が、例えば、被検知ガスの濃度に対応したものであれば、差動出力は、被検知ガスの濃度に対応したものとなる。
【００２０】
本発明の一つの実施形態では、前記第１ステップは、基準電圧源からの基準電圧を、可変抵抗によって調整して参照電圧を生成し、前記第２ステップは、前記参照電圧と前記入力信号の電圧との差に応じた差動出力を得るようにしてもよい。
【００２１】
本発明の他の実施形態では、前記光電変換素子によって電気信号に変換される光信号が、光導波層上に形成された被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部からの導波光であり、前記参照すべき状態が、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態である。
【００２２】
前記基準電圧は、参照すべき状態に対応する入力信号と参照信号との差動出力がなくなるように、調整されるのが好ましい。
【００２３】
この実施形態によると、被検知ガスが存在していない状態で得られる入力信号に応じて、予め、基準電圧を調整して参照電圧としているので、入力信号の電圧と参照電圧との差動出力は、被検知ガスの濃度に応じた導波光の減衰率に対応させることができる。したがって、従来のように、予め求めた検量線を参照することなく、差動出力に基づいて、導波光の減衰率、すなわち、被検知ガスの濃度を得ることができる。
【００２４】
本発明のガスセンサは、光導波層および光導波層上に設けられて被検知ガスと反応する検知材を有するガス検知部を備えるガスセンサであって、前記光導波層からの光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子からの電気信号を入力信号として処理する信号処理回路とを備え、前記信号処理回路は、基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信号を調整して参照信号とする調整部と、前記参照信号と前記入力信号との差に応じた差動出力を与える差動回路とを有し、前記基準信号は、前記ガス検知部に被検知ガスが存在しない状態に対応する前記入力信号に応じて、調整される。
【００２５】
本発明のガスセンサによると、被検知ガスが存在していない状態で得られる入力信号に応じて、予め、基準信号を調整して参照信号としているので、入力信号と参照信号との差動出力は、被検知ガスの濃度に応じた導波光の減衰率に対応させることができる。したがって、従来のように、予め求めた検量線を参照することなく、信号処理回路の差動出力に基づいて、導波光の減衰率、すなわち、被検知ガスの濃度を得ることができる。
【００２６】
本発明の一つの実施形態では、前記基準信号発生部を、基準電圧源とし、前記調整部を、基準電圧を調整して参照電圧とする可変抵抗とし、前記差動回路を、前記参照電圧が与えられる非反転入力端子と、前記入力信号が与えられる反転入力端子とを有するオペアンプとしてもよい。
【００２７】
前記基準電圧は、参照すべき状態に対応する入力信号と参照信号との差動出力がなくなるように、調整されるのが好ましい。
【００２８】
本発明の他の実施形態では、前記差動回路の前段に、前記入力信号を増幅する増幅回路を設けてもよい。
【００２９】
本発明の更に他の実施形態では、前記差動回路の差動出力に基づいて、被検知ガスの濃度を表示する表示器を備えるのが好ましい。
【００３０】
この実施形態によると、信号処理回路の差動出力に基づいて、被検知ガスの濃度を、直接表示器に表示することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、基準信号を、参照すべき状態、例えば、光電変換素子で光電変換される光信号が減衰していない状態で得られる入力信号に応じて予め調整し、参照信号としておくことにより、この参照信号と入力信号との差動出力は、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率に対応したものとなる。したがって、光電変換素子で光電変換される光信号の減衰率が、例えば、被検知ガスの濃度に対応したものであれば、差動出力は、被検知ガスの濃度に対応したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面によって本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態に係る信号処理回路を備えるガスセンサの概略構成図である。
【００３４】
この実施形態のガスセンサ１は、アンモニア（ＮＨ3）ガスの濃度を測定できる小型のガスセンサである。
【００３５】
このガスセンサ１は、基本的には、ガスを感知するガス検知部としてのセンサチップ部２と、このセンサチップ部２が収納されたガスチャンバー３内にガスを導入するポンプ４と、レーザー光を出力するレーザーダイオード５と、センサチップ部２からの光を検出する光電変換素子としてのフォトダイオード６と、フォトダイオード６の出力に基づいて、アンモニアガスの濃度を算出する信号処理回路７と、検出結果であるガス濃度を表示する表示器８とを備えており、これらは、筐体９内に収納配置されている。この実施形態の筐体９のサイズは、例えば、１６０（幅）×１６０（奥行き）×７０（高さ）ｍｍである。
【００３６】
センサチップ部２は、図２の拡大図にも示すように、ガラス基板１０上に導波層１１を形成し、更に、導波層１１上に、アンモニアガスと反応する検知材としての反応膜１２が成膜されている。この反応膜１２は、アンモニアガスと反応し、吸収スペクトルがシフトする材料で構成され、アンモニアガスの濃度に依存して、導波された光が減衰する。
【００３７】
ガラス基板１０上には、導波層１１への導光用および光の取り出し用の直角プリズム１３，１４がそれぞれ設けられており、導波光は、図２に示すように、全反射を繰り返しながら進行するが、その間導波層表面にエバネッセント波が染み出す。
【００３８】
センサチップ部２は、ガス濃度に応じて、反応膜１２の色変化の程度が異なるため、エバネッセント波の吸収率が変化し、導波層１１に導波する光の出力が弱くなる。したがって、導波光の出力強度を測定することによって、アンモニア濃度を検出することができる。
【００３９】
センサチップ部２が収納されているガスチャンバー３は、反応膜１２を再生するための窒素（Ｎ2）ガスおよびアンモニアガスを個別に導入するための導入口１５，１６および導入したガスを排出する排出口１７を備えるとともに、レーザー光を、センサチップ部２に導入および取り出すための光窓１８，１９を備えている。
【００４０】
反応膜１２は、可逆性があり、窒素ガスあるいはアンモニアガスを含まない空気によって再生可能であり、アンモニアガス濃度の繰り返し測定が可能である。
【００４１】
また、窒素ガスおよびアンモニアガスが導入される各流路には、電磁弁２０，２１がそれぞれ設けられており、各電磁弁２０，２１によって、流路の開閉が制御される。窒素ガスの流路を開閉する電磁弁２０は、ノーマリーオープンタイプが好ましく、アンモニアガスの流路を開閉する電磁弁２１は、ノーマリークローズタイプが好ましい。
【００４２】
レーザーダイオード５からのレーザー光を、ガスチャンバー３の光窓１８を介してセンサチップ部２に入射させるために、反射ミラー２２が、あおり微調機構を有するミラーホルダー（図示せず）によって保持されている。
【００４３】
図３は、図１の信号処理回路７の要部の構成を示す図である。
【００４４】
この実施形態の信号処理回路７は、オペアンプ２４を備えており、このオペアンプ２４の反転入力端子には、上述のフォトダイオード６のアノードが、入力抵抗Ｒ１を介して接続され、非反転入力端子には、直流の基準電圧源２３が、可変抵抗ＶＲを介して接続される。また、オペアンプ２４の出力端子と非反転入力端子との間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。
【００４５】
この実施形態の信号処理回路７では、参照すべき状態として、アンモニアガスが存在しない状態で、オペアンプ２４の出力電圧が、０になるように、可変抵抗ＶＲを調整して基準電圧を分圧し、参照電圧としてオペアンプ２４に与える。
【００４６】
すなわち、アンモニアガスが存在しておらず、導波光が減衰していない状態のフォトダイオード６の出力電圧に等しくなるように基準電圧を調整して参照電圧とする。
【００４７】
この信号処理回路７を用いて、レーザーダイオード５のレーザー出力とオペアンプ２４の出力電圧との相関関係を測定した。
【００４８】
レーザーダイオード５は、自動パワー制御回路内蔵のものを使用した。レーザー光を安定させるために、安定化直流電源を使用し、レーザー光発振して３分を待って測定した。ガスチャンバー３内には、窒素ガスを導入し、アンモニアガスが存在しない状態で測定した。
【００４９】
フォトダイオード６へ入射するレーザー光強度を、ＮＤフィルターを用いて調整した。
測定方法は、フォトダイオード６への初期光強度（Ｉ0）に対して、基準電圧源２３の基準電圧が、可変抵抗ＶＲを介して参照電圧としてオペアンプ２４に入力される。このとき、信号処理回路７の出力電圧が、０になるように、可変抵抗ＶＲで基準電圧を調整し、参照電圧とした。
【００５０】
その後、レーザー光の強度を、上述のように、ＮＤフィルターで調整し、そのレーザー光強度（Ｉ）に対する信号処理回路７の出力電圧を測定した。
【００５１】
初期入射光強度は、２５μＷ、５０μＷ、１００μＷの３種類に対して行い、入射光の減衰率（1−Ｉ／Ｉ0）と、信号処理回路７の出力電圧値の相関関係を、図４にプロットした。
【００５２】
この図４に示すように、入射光の減衰率（1−Ｉ／Ｉ0）が、約０〜０．５の範囲では、初期入射光強度が異なっても、出力電圧は、同一直線上に沿って変化していることが分かる。すなわち、初期入射光強度が異なっても、入射光の減衰率が同じであれば、同じ出力電圧が得られることが分かる。
【００５３】
図５に、アンモニアガス濃度０ｐｐｂ、５０ｐｐｂ、１００ｐｐｂ、５００ｐｐｂをガスチャンバーに導入し、２分間検知材と反応させた後に入射光の減衰率を測定した結果を示す。それぞれのアンモニアガス濃度において、同一条件で３回測定を行い、平均値をプロットした。入射光の減衰率は、図５に示されるように、アンモニアガスの濃度に比例する。したがって、図３に示すオペアンプ２４の増幅率を調整し、図５に示す曲線の勾配と合わせることにより、図４における横軸が、アンモニアガスの濃度に対応することになり、アンモニアガスの濃度に応じた出力電圧が得られることが分かる。また、図３に示すアンプ２４の回路の増幅率は、帰還抵抗Ｒ２と入力抵抗Ｒ１の比で決定される。たとえば、帰還抵抗Ｒ２は、固定抵抗及び可変抵抗を直列して構成すれば、可変抵抗を調整することで、増幅率の微調整ができる。
【００５４】
図９の従来例では、予め、出射光の出口光量と、被検知ガスの濃度との関係を示す検量線を求めておき、測定した出口光量から、前記検量線を参照して、被検知ガスの濃度を算出しなければならず、このため、測定値から被検知ガスの濃度を直接表示するといったことはできなかった。
【００５５】
これに対して、この実施形態では、信号処理回路７の出力電圧は、アンモニアガスの濃度に対応したものとなり、したがって、信号処理回路７の出力電圧に基づいて、アンモニアガスの濃度を、直接表示器８に表示することが可能となる。
【００５６】
なお、図４においては、入射光の減衰率（1−Ｉ／Ｉ0）が、０から０．５の領域について特に直線性が高い。従って、当該範囲を直線近似することにより、極低濃度のアンモニアガスを精度よく測定することが可能となる。
【００５７】
さらに、図４には図示しないが、前記回路７と表示器８間に、信号処理回路７の入射光の減衰率（1−Ｉ／Ｉ0）―出力電圧の曲線に合わせて演算回路、または演算モジュールを挿入すれば、入射光の減衰率（1−Ｉ／Ｉ0）が、０．５以上の領域および０．０５から１の領域においても測定が可能となり、比較的高濃度領域や幅広い濃度にも対応することが可能である。
【００５８】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【実施例】
【００５９】
本実施例のセンサチップ部２を、次のようにして作製した。
【００６０】
（１）先ず、ソーダライムガラス基板(松浪ガラス社製、サイズは,１３ｍｍ×５３ｍｍ×１ｍｍ)をアンモニア水１％で超音波洗浄した後、４００℃で溶融した硝酸カリウムの中に５０分浸漬し、表層のナトリウムイオンとカリウムイオンを交換して、カリウムイオンリッチな導波層を形成した。基板の屈折率が１．５１２に対して、イオン交換された導波層の屈折率は１．５１８になった。
【００６１】
（２）次に、導波層表面に、真空蒸着機でアンモニアガスと反応して色変化をおこす反応膜として、ｐＨ指示薬であるＢＴＢ（ブロモチモールブルー）を成膜した。ＢＴＢ膜は、基板の中心部に幅１５ｍｍ,厚み１００ｎｍ程度で形成した。
【００６２】
（３）導光および光の取り出し用として、３６度の直角プリズム（屈折率１．６７）を、ＵＶ（紫外線硬化）樹脂で、ガラス基板上に接着し、センサチップ部２とした。
【００６３】
以上のようにして作製されたセンサチップ部２を、 ガスチャンバー３に装着、固定した。
【００６４】
次に、アンモニアガスの濃度を下記の手順で測定した。
【００６５】
（１）先ず、窒素ガス用の電磁弁２０を開いて、窒素ガスの導入口１５からガスチャンバー３内に、ポンプ４によって窒素ガスを導入し、センサチップ部２の初期化を行う。信号処理回路７の出力電圧が安定したら、ポンプ４を止め、信号処理回路７の出力電圧が０になるように、基準電圧源２３の基準電圧を可変抵抗ＶＲで調整して参照電圧とする。
【００６６】
（２）次に、窒素ガス用の電磁弁２０を閉じ、アンモニアガス用の電磁弁２１を開く。低濃度アンモニアガスの合成は、標準アンモニアガス (１００ｐｐｍ)の窒素ガスによる希釈で行う。合成した低濃度ガスを１．５Ｌ／Ｍｉｎの流量で、アンモニアガスの導入口１６からガスチャンバー３内に、ポンプ４で導入し、センサチップ部２と反応させる。２分間反応させた後、ポンプ４を止め、信号処理回路７の出力電圧に基づいて、ガス濃度を算出して表示する。測定終了後、上述と同様にして、窒素ガスによってセンサチップ部２の初期化を行う。
【００６７】
合成した２００ｐｐｂ、４００ｐｐｂ、６００ｐｐｂ、８００ｐｐｂ、１０００ｐｐｂ（１ｐｐｍ）のアンモニアガスを、１．５Ｌ／ｍｉｎの流量で吸引し、１２０秒反応させた。また、センサチップ部２の再生には、同様の流量および時間で窒素ガスを用いた。異なる濃度のアンモニアガスをチップと反応させ、１０回以上の繰り返し測定を行った。
【００６８】
図６は、その結果を示すものであり、横軸は経過時間を、縦軸は測定結果であるアンモニアガスの濃度を示している。
【００６９】
以上のように、比較簡単な回路構成の信号処理回路７の出力電圧に基づいて、アンモニアガスの濃度を、直接表示器８に表示することが可能となり、従来のように、予め求めた検量線を参照してガス濃度を算出するといった必要がない。
【００７０】
図７は、本発明の他の実施形態の信号処理回路７−１の構成図であり、上述の図３に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００７１】
この実施形態では、フォトダイオード６の出力を、第１のオペアンプ２５によって、増幅した後、第２のオペアンプ２６によって参照電圧との差を取るようにしている。
【００７２】
上述の実施形態では、アンモニアガスの濃度の測定に適用して説明したけれども、本発明は、検知材を被検知ガスに対応するものに換えれば、アンモニアガス以外のガスの測定にも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスセンサの概略構成図である。
【図２】図１のセンサチップ部の構成図である。
【図３】図１の信号処理回路の構成図である。
【図４】入射光の減衰率と信号処理回路の出力電圧との関係を示す図である。
【図５】入射光の減衰率とアンモニアガス濃度との関係を示す図である。
【図６】アンモニアガス濃度の測定結果を示す図である。
【図７】他の実施形態の信号処理回路の構成図である。
【図８】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    ガスセンサ
２    センサチップ部
５    レーザーダイオード
６    フォトダイオード
７    信号処理回路
８    表示器
１０    ガラス基板
１１    導波層
１２  反応膜
２４  オペアンプ
【図１】
2009042064.tif 000003
【図２】
2009042064.tif 000004
【図３】
2009042064.tif 000005
【図４】
2009042064.tif 000006
【図５】
2009042064.tif 000007
【図６】
2009042064.tif 000008
【図７】
2009042064.tif 000009
【図８】
2009042064.tif 000010