NL7908932A

NL7908932A - SEMICONDUCTOR GAS SENSOR WITH REGULATED HEATING.

Info

Publication number: NL7908932A
Application number: NL7908932A
Authority: NL
Original assignee: Draegerwerk Ag
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1980-09-09
Also published as: JPS55143435A; SE7910424L; FR2451029A1; GB2044491A

Description

{ *{*

Halfgeleider-gassensor met geregelde verwarming.Semiconductor gas sensor with controlled heating.

De uitvinding heeft "betrekking op een half-geleider-gassensor met door temperatuurafhankelijke veerstand geregelde electrische verwarming.The invention relates to a semiconductor gas sensor with electric heating controlled by temperature-dependent spring position.

De halfgeleider-gassensoren maken de 5 concentratiemeting en controle mogelijk van gasbestand-delen in gasmengsels, bijvoorbeeld in‘de atmosfeer.The semiconductor gas sensors enable the concentration measurement and control of gas components in gas mixtures, for example in the atmosphere.

Zij verlangen het nauwkeurig handhaven van een bepaalde verhoogde bedrijfstemperatuur, om betrouwbare metingen op te leveren. Daartoe zijn verwarmingen met een nauv-10 keurige regeling nodig.They require accurate maintenance of a certain elevated operating temperature to provide reliable measurements. This requires heating with a nauv-10 neat control.

Bij een bekende gasdetector wordt de als gassensor dienende halfgeleiderlaag door een aangrenzende verwarmer, een electrische weerstandslaag, op de verhoogde bedrijfstemperatuur gehouden. Beide elementen zijn op 15 een keramische drager aangebracht, waartegen de, de verwarming sturende, temperatuur^afhankelijke weerstand in de vorm van een thermistor aanligt. De thermistor wordt met een gestabiliseerde spanning door tussenkomst van een met een transistor uitgeruste constante stroombron 20 bediend. Bij wisselende temperatuur verandert de weerstand van de thermistor en zodoende de daarop staande spanning. Deze schakelt eter tussenkomst van een transistor en een Darlington-bekrachtiger de stroomflux door de verwarmer bij een onderste temperatuurwaarde in en bij 25 een bovenste temperatuurwaarde uit. Een cyclus van in- en uitschakeling duurt bij normale temperatuurgesteldheden ongeveer 3 s. Bezwaarlijk is, dat het zelfs bij constante milieugesteldheden optredende schommelen van de bedrijfs- 7908932 Μ 2 temperatuur bij een gevoelige ^nsor reeds het meetresultaat beïnvloeden kan. (General Monitors, Model 2200).In a known gas detector, the semiconductor layer serving as the gas sensor is kept at the elevated operating temperature by an adjacent heater, an electrical resistance layer. Both elements are mounted on a ceramic support, against which the heating-controlling temperature-dependent resistance in the form of a thermistor abuts. The thermistor is operated with a stabilized voltage through a constant current source 20 equipped with a transistor. When the temperature changes, the resistance of the thermistor changes and thus the voltage on it. This switches the current flux through the heater on at a lower temperature value and at an upper temperature value at the intervention of a transistor and a Darlington energizer. A cycle of switching on and off takes about 3 s at normal temperature conditions. It is objectionable that the fluctuation of the operating temperature 7908932 Μ 2 even with constant environmental conditions can already influence the measurement result. (General Monitors, Model 2200).

Een bekende gasdetector met een halfgeleider als gassensor heeft een electrische verwarmer, die 5 dicht aangrenzend aan de gassensor aangebracht is en deze tot de hoogste bedrijfstemperatuur verwarmt. De verwarmer bestaat uit een weerstand met aanzienlijke temperatuurcoëfficiënten. Deze ligt met vergelijks-weerstanden in een brugschakeling, die in serie met een 10 eerste transistor op de voedingspanning aangesloten is.A known gas detector with a semiconductor as gas sensor has an electric heater, which is arranged closely adjacent to the gas sensor and heats it to the highest operating temperature. The heater consists of a resistor with significant temperature coefficients. It is connected with comparative resistors in a bridge circuit, which is connected in series with a first transistor to the supply voltage.

Door tussenkomst van een servolus wordt de door de brugschakeling lopende stroom met de eerste transistor in afhankelijkheid van de spanning over de brugdiagonalen zo gestuurd, dat de weerstandswaarde van de verwarmer in 15 hoofdzaak op een vaste waarde, corresponderend met een nominale bedrijfstemperatuur, gehouden wordt. De servolus bestaat uit een met een weerstand teruggekoppelde operatieversterker, waarvan de ingangen met de brug.-diagonalen en waarvan de uitgang door tussenkomst van 20 een weerstand met een tweede transistor verbonden zijn.Via a servo loop, the current flowing through the bridge circuit with the first transistor is controlled in dependence on the voltage across the bridge diagonals such that the resistance value of the heater is kept substantially at a fixed value, corresponding to a nominal operating temperature. The servo loop consists of an operational amplifier fed back with a resistor, the inputs of which have the bridge diagonals and the output of which are connected through a resistor to a second transistor.

De tweede transistor stuurt door tussenkomst van een weerstand de eerste transistor op de beschreven wijze. Bezwaarlijk is, dat de brugschakeling door de totale verwarmingsstroom doorstroomd is, waardoor de in serie .25 met de verwarmer aangebrachte vergelijksweerstanden aan een hoge stroombelasting en daarmee eigenverwarming blootgesteld zijn. Dit leidt tot een verandering van de weerstandswaarden, die de nauwkeurigheid van de temperatuurregeling nadelig beïnvloedt. Het over de vergelijks-30 weerstanden en ook over de eerste transistor optredende vermogensverlies stelt bij draagbare apparaten een verkorting van de gebruiksduur van de ingebouwde stroombron voor, en de ontstane warmte leidt tot een ongewenste verwarming van de kast, waarin de schakeling ondergebracht 35 is. Door zijn talrijke afzonderlijke delen is de schakeling 7908932 3 duur. (Duitse Offenlegungschrift 2h 15 315)·The second transistor drives the first transistor in the described manner by means of a resistor. It is objectionable that the bridge circuit is flowed through by the entire heating current, so that the comparative resistors arranged in series with the heater are exposed to a high current load and thus self-heating. This leads to a change in the resistance values, which adversely affects the accuracy of the temperature control. The power loss occurring across the comparators and also over the first transistor represents a shortening of the service life of the built-in current source in portable devices, and the heat generated leads to an undesired heating of the cabinet in which the circuit is housed. Due to its numerous separate parts, circuit 7908932 3 is expensive. (German Offenlegungschrift 2h 15 315)

Het oogmerk van de uitvinding is een halfgeleider-gassensor met een geregelde verwarming, die met geringe schakelingskosten bij kleine constructiegrootte een 5 gering vermogersrerlies een nauwkeurige handhaving van de bedrijfstemperatuur mogelijk maakt.The object of the invention is a semiconductor gas sensor with controlled heating, which enables low maintenance power losses and accurate maintenance of the operating temperature with low switching costs and small construction size.

Dit oogmerk is volgens de uitvinding gerealiseerd doordat de verwarming door middel van een oscillator met de sturende elementen ïïTC(negatieve temperatuurscoëffi-10 ciënt)-weerstand in warmtecontact met de verwarmer en een condensator bediend wordt. Zodoende wordt door een door de temperatuur gestuurde oscillator de verwarmer of aan- of afgeschakeld. Een verlaging van de verwarmingsstroom op tussenwaarden vinden in de schakeling niet plaats, 15 zodat ook een daarmee samenhangend vermogenverlies niet optreedt. Bij draagbare apparaten met ingebouwde stroombronnen wordt door het vermijden van verliezen de gebruikstijd daarvan verlengd. De trilling van de inrichting gebeurt met hogere frequentie, waarbij de verhouding van 20 verwarmingsduur tot verwarmingspauze door de temperatuur van de NTC-weerstand bepaald wordt. Dit levert een prac-tisch continue en zodoende nauwkeurige regeling op. Bij inwerking van sterkere storingen van buiten af wordt het trillingsbereik van de inrichting kortstondig over-25 schreden en dan door ononderbroken aan- resp. afschakelen van de verwarmer een versnelde terugkeer tot de bedrijfstemperatuur bewerkstelligd. Het geringe aantal schakel-elementen en het geringe warmteverlies daarvan veroorloven een ruimtebesparende opbouw met onderbrenging van de regel-30 schakeling in de sensorkast bij korte leidinglengten.This object is realized according to the invention in that the heating is operated in heat contact with the heater and a capacitor by means of an oscillator with the controlling elements IC (negative temperature coefficient) resistance. Thus, the heater is either switched on or off by a temperature-controlled oscillator. A reduction of the heating current at intermediate values does not take place in the circuit, so that a related power loss does not occur either. For portable devices with built-in power sources, avoiding losses extends their usage time. The vibration of the device occurs at a higher frequency, the ratio of heating duration to heating pause being determined by the temperature of the NTC resistance. This provides a practically continuous and thus precise control. When stronger disturbances from the outside are triggered, the vibration range of the device is briefly exceeded and then continuously interrupted by resp. switching off the heater accelerates the return to operating temperature. The small number of switching elements and the small heat loss thereof afford a space-saving construction with accommodation of the control circuit in the sensor box at short line lengths.

Een doelmatige verdere uitvoering van de uitvinding is verkregen doordat de oscillator in zijn schakeling een operatieversterker heeft, waardoor door de hoge versterking door middel van de operatieversterker een zeer betrouw-35 bare oscillator gevormd en zodoende een nauwkeurige regeling 7908932 ftAn efficient further embodiment of the invention has been obtained in that the oscillator has an operation amplifier in its circuit, as a result of which a very reliable oscillator is formed due to the high amplification by means of the operation amplifier and thus precise control 7908932 ft.

It van de verwarming verkregen wordt.It is obtained from the heating.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is in de tekeningen voorgesteld en wordt in het volgende beschreven.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in the following.

5 Fig. 1 toont de halfgeleider-gasaensor met de geregelde verwarming in de sensorkast, fig. 2 toont het schakelschema van de geregelde verwarming, fig. 3 is een diagram van het spanningsverloop 10 over de tijd in de punten A en B van het schakelschema.FIG. 1 shows the semiconductor gas sensor with the regulated heating in the sensor box, FIG. 2 shows the circuit diagram of the regulated heating, FIG. 3 is a diagram of the voltage variation 10 over time in points A and B of the circuit diagram.

In fig. 1 wordt in de sensorkast 1 het onderste blad 2 met de electronische constructiedelen van de regelschakeling opgehouden. Hieraan wordt door tussenkomst van de toevoerleiding 3 uit de stroomvoorzienings- en 15 aanwijsinrichting 12 de voedingspanning toegevoerd. Het bovenste blad 1 draagt de van de weerstandslaag 5 voorziene verwarmer 6, waartegen de HTC-weerstand 7 in warmtege-leidende verbinding, maar electrisch geïsoleerd aanligt.In Fig. 1, the bottom sheet 2 with the electronic construction parts of the control circuit is held in the sensor box 1. The supply voltage is supplied to this via the supply line 3 from the power supply and indicating device 12. The top sheet 1 carries the heater 6 provided with the resistance layer 5, against which the HTC resistor 7 is in heat-conducting connection, but electrically insulated.

De verwarmer 6 en HTC-weerstand 7 zijn door tussenkomst 20 van leidingen met de constructiedelen op het onderste blad 2 verbonden. Het te verwarmen object, de halfgeleider-gassensor 8, ligt warmtegeleidend tegen de verwarmer 6 aan. De met de halfgeleider-gassensor 8 verbonden meetleiding 9 is in samenhang met de toevoerleiding 3 door de opening 25 10 in de bodem 11 van de sensorkast 1 naar buiten gevoerd en op de stroomvoorzienings- en aanwijsinrichting 12 aangesloten. De sensorkast 1 is met het van gaten voorziene deksel 13 gesloten, door de gaten waarvan het te controleren gas uit de omgeving bij de halfgeleider-gassensor 8 30 geraken kan.The heater 6 and HTC resistor 7 are connected to the construction parts on the bottom sheet 2 by means of conduits 20. The object to be heated, the semiconductor gas sensor 8, bears heat conducting against the heater 6. The measuring line 9 connected to the semiconductor gas sensor 8 is led out in connection with the supply line 3 through the opening 25 in the bottom 11 of the sensor box 1 and is connected to the power supply and indicating device 12. The sensor box 1 is closed with the apertured lid 13, through the holes of which the gas to be monitored from the environment can reach the semiconductor gas sensor 8.

Zoals in fig. 2 wordt gezien, wordt de positieve voedingspanning ü van 10 V door tussenkomst van de δ beveiligingsweerstand 1¼ (800 Ω ) aan een brug van Wheatstone toegevoerd, die uit de potentiometer 15» 35 de weerstand 16 (12 kft ), de NTC-weerstand 7 en de weer- 7908932As can be seen in fig. 2, the positive supply voltage ü of 10 V is applied to a Wheatstone bridge through the δ protection resistor 1¼ (800 Ω), which extracts the resistance 16 (12 kft) from the potentiometer 15 »35, the NTC resistor 7 and the weather 7908932

Jk 5 stand 17 (12 kQ } bestaat. De Zenerdiode 18 waarborgt een constante werkspanning van 5*6 V voor de brug van Wiesb^one · De omkerende ingang (-) van de operatiever-sterker 19 is met het verbindingspunt van de potentio-5 meter 15 met de weerstand 16 verbonden, en de niet-om-kerende ingang (+) met het verbindingspunt van NTC-weer-stand 7 met de weerstand 17. De uitgang van de operatie-versterker 19 is met de basis van de transistor 20 verbonden, en de emitter daarvan door tussenkomst van de 10 verwarmer 6 met de voedingspanning ü en door tussenkomst s van de condensator 21 (0,15yF) met de niet-omkerende ingang (+) van de operatieversterker 19·Jk 5 position 17 (12 kQ} exists. Zener diode 18 ensures a constant operating voltage of 5 * 6 V for the bridge of Wiesb ^ one · The reversing input (-) of the operating amplifier 19 is with the connection point of the potentiometer. 5 meters 15 connected to resistor 16, and the non-inverting input (+) to the junction of NTC resistor 7 to resistor 17. The output of the operation amplifier 19 is to the base of the transistor 20, and its emitter through the heater 10 through the supply voltage ü and through the capacitor 21 (0,15yF) through the non-inverting input (+) of the operation amplifier 19

De werking van de geregelde verwarming is als volgt: De potentiometer 15 is overeenkomstig de gewenste nominale 15 temperatuur van de verwarmer 6 van 150°C, resulterend uit de bedrijfstemperatuur van halfgeleider-gassensor 8, op ongeveer 170Ω ingesteld. Bij inbedrijfname zijn de verwarmer 6 en NTC-weerstand 7 koud, en is de weerstand van de NTC-weerstand 7 hoog en bedraagt ongeveer 12 kfl.The operation of the controlled heating is as follows: The potentiometer 15 is set to approximately 170Ω according to the desired nominal temperature of the heater 6 of 150 ° C, resulting from the operating temperature of semiconductor gas sensor 8. During commissioning, the heater 6 and NTC resistor 7 are cold, and the resistance of the NTC resistor 7 is high and is approximately 12 kfl.

20 Zodoende ligt over de niet-omkerende ingang (+) van de operatieversterker 19 met ongeveer 2,8 V een aanzienlijk geringere spanning dan over&omkerende ingang (-) met ongeveer 5*5 V. Het lineaire bereik van de zonder tegen-koppeling met maximale versterking werkende operatie-25 versterker 19 strekt zich slechts over een spanningsverschil van 0,1 mV over zijn ingangen uit. Met het optredende spanningsverschil is de operatieversterker 19 vol uitgestuurd, waarbij de uitgang daarvan het onderste spanningsniveau aanneemt. Daardoor wordt de transistor 20 doorge-30 stuurd. De verwarmer 6 wordt doorstroomd en de verwarmer 6 en zodoende de NTC-weerstand 7 worden verwarmd. Als gevolg van de verwarming verminderen de weerstand van de NTC-weerstand 7 en zodoende het spanningsverschil over de ingangen van de operatieversterker 19. Het spannings-35 niveau over de uitgang van de operatieversterker 19 blijft 7908932 * 6 echter eerst onveranderd, daar de operatieversterker 19 ook door het kleiner geworden spanningsverschil over zijn ingangen vol uitgestuurd is. De verwarming wordt met vol vermogen voortgezet.Thus, the non-reversing input (+) of the operating amplifier 19 with about 2.8 V has a considerably lower voltage than the over-reversing input (-) with about 5 * 5 V. The linear range of the no reverse coupling with maximum amplification operation operation amplifier 19 only extends over a voltage difference of 0.1 mV across its inputs. With the occurring voltage difference, the operation amplifier 19 is fully output, the output of which assumes the lower voltage level. Thereby, the transistor 20 is forwarded. The heater 6 is flowed through and the heater 6 and thus the NTC resistor 7 are heated. As a result of the heating, the resistance of the NTC resistor 7 and thus the voltage difference across the inputs of the operation amplifier 19 decrease. However, the voltage level 35 over the output of the operation amplifier 19 remains 7908932 * 6 unchanged, since the operation amplifier 19 the voltage difference across its inputs has also been fully output. The heating is continued at full power.

5 Eerst wanneer "bij benadering van de nominale temperatuur het spanningsverschil over de ingangen met zowat 0,1 mV in het lineaire bereik van de operatieversterker 19 komt, treedt over zijn uitgang een stijging van het spanningsniveau op. Hierdoor komt op de in het volgende 10 beschreven wijze een oscillerende stroomflux door de verwarmer 6 tot stand. De aansturing van de transistor 20 met een hoger spanningsniveau verhoogt zijn weerstand, en de spanning over zijn emitter neemt toe. Deze positieve spanningstoename wordt door tussenkomst van de condensa-15 tor 21 op de niet-omkerende ingang (+) van de operatieversterker 19 teruggekoppeld, daarin weer versterkt en opnieuw over de transistor 20 werkzaam. Van hier wordt het signaal opnieuw naar de operatieversterker 19 teruggekoppeld, versterkt enz. Het resultaat is een plotsklaps 20 snel doorlopen van het lineaire bereik van de operatieversterker 19· Zijn uitgang neemt het bovenste spanningsniveau aan. In het diagram van fig. 3 bevindt deze ver-warmingssprong zich tussen de punten 22 en 23. De transistor 20 sluit nu de stroomflux door de verwarmer 6 af en 25 de verwarmingspauze treedt in.5 Only when "approximate the nominal temperature the voltage difference across the inputs with about 0.1 mV enters the linear range of the operating amplifier 19 does an increase in the voltage level occur on its output. This results in the following 10 In the manner described, an oscillating current flux through the heater 6 is obtained. The drive of the transistor 20 with a higher voltage level increases its resistance, and the voltage across its emitter increases. This positive voltage increase is effected by means of the capacitor 21 on the non-reversing input (+) of the operating amplifier 19 fed back, amplified therein and again working over the transistor 20. From here the signal is fed back to the operating amplifier 19, amplified, etc. The result is a sudden 20 rapid run-through of the linear range of the operating amplifier 19 · Its output assumes the upper voltage level In the diagram of fig. This heating jump is between the points 22 and 23. The transistor 20 now shuts off the current flux through the heater 6 and the heating pause begins.

Nu vindt de ontlading van de condensator 21 plaats.Now the discharge of the capacitor 21 takes place.

Dit gebeurt eerst in hoofdzaak door tussenkomst van deThis is primarily done through the intervention of the

Zenerdiode 18 en de geringe warmteweerstand van de NTC- weerstand 7» tot de spanning van het meetpunt A gelijk is 30 aan de spanning van de Zenerdiode 18 (punt 2b in fig. 3).Zener diode 18 and the low heat resistance of the NTC resistor 7 »until the voltage of the measuring point A is equal to the voltage of the Zener diode 18 (point 2b in Fig. 3).

de , .the,.

Het proces verloopt snel met/tijdconstante T1 * °21 * R7 warmThe process proceeds quickly with / time constant T1 * ° 21 * R7 warm

De verdere ontlading gebeurt alleen nog door tussenkomst van de weerstand 17 met zijn ten opzichte van de warmteweerstand van de NTC-weerstand hogere weer- 7908932 7 standswaarde en duurt als gevolg van de zodoende grotere tijdconstanteThe further discharge only takes place through the intermediary of the resistor 17 with its higher resistance value compared to the thermal resistance of the NTC 7908932 7 and lasts as a result of the thus greater time constant

T2 = C21 ‘ R1TT2 = C21 "R1T

langer (tussen de punten 2b en 25 in fig. 3). Geraakt 5 door de ontlading van de condensator 21 het spanningsverschil over de ingangen van de operatieversterker 19 weer in zijn lineaire bereik, dan vindt het in het voorgaande beschreven plotsklaps doorlopen van het lineaire bereik in omgekeerde zin (tussen de punten 25 en 26 van 10 fig. 3) plaats, waarbij de condensator 21 plotsklaps geheel ontladen wordt. De uitgang van de operatieversterker 19 neemt weer zijn hoogste spanningsniveau aan, en door tussenkomst van de doorgestuurde transistor 20 treedt de stroomflux door de verwarmer 6 op, en treedt de ver-15 warmingsduur in.longer (between points 2b and 25 in fig. 3). If the voltage difference across the inputs of the operating amplifier 19 is touched by the discharge of the capacitor 21 again in its linear range, then it will find that the linear range has suddenly gone through in the reverse sense (between points 25 and 26 of 10). 3) place, where the capacitor 21 is suddenly completely discharged. The output of the operating amplifier 19 returns to its highest voltage level, and the current flux through the heater 6 occurs through the intermediary of the forwarded transistor 20, and the heating duration commences.

De overgang tot een vernieuwde afsluiting van de stroomflux wordt door de oplading van de condensator 21 bepaald, die door tussenkomst van de beveiligingsweerstand 1¾ en de warmteweerstand van de NTC-weerstand 7 met de tijd-20 constante Tlaad C21 * ^R1U + R7 varm^ plaatsvindt (tussen de punten 26 en 22 van fig. 3). Geraakt daarbij het spanningsverschil over de ingangen van det operatieversterker 19 in zijn lineaire bereik (bij 25 het punt 22), dan begint het beschreven, met hogere frequentie (in^orde van grootte van 1 kHz) verlopende trillingsproces van voren af aan.The transition to a renewed termination of the current flux is determined by the charging of the capacitor 21, which intervenes through the protective resistor 1¾ and the thermal resistance of the NTC resistor 7 with the time-20 constant charge C21 * ^ R1U + R7 ^ (between points 26 and 22 of Fig. 3). When the voltage difference across the inputs of the operating amplifier 19 touches in its linear range (at point 22), the described higher-frequency vibration process (of the order of 1 kHz) begins from the beginning.

De regeling wordt bij het trillingsproces op zodanige wijze werkzaam, dat de lengte van de verwarmings-30 duur en verwarmingspauze zomede hun verhouding van de temperatuur van de HTC-weerstand ^ afhangen. Bij een geringere temperatuur dan de nominale temperatuur is R^, groter. Daardoor wordt de verwarmingsduur, bepaald door Tiaad » in geringe mate verlengd, omdat de verhoging 35 van R gesommeerd met R^ in \aad OPS88·'*'·During the vibration process, the control operates in such a way that the length of the heating duration and heating pause depend on their ratio of the temperature of the HTC resistor. At a temperature lower than the nominal temperature, R ^ is greater. As a result, the heating duration determined by Tiaad »is slightly extended, because the increase of R is summed with R ^ in \ aad OPS88 · '*' ·

Voor de deelstappen van ae verwarmingspauze werkt 7908932 8 <* de vergroting van E^ verschillend uit. De eerste deelstap, de ontlading van de condensator 21 op de spanning van de Zenerdiode 18, verlengt zich overeenkomstig aan de weerstandsverhoging volgens , 5 Voor de tweede deelstap, de verdere ontlading van de condensator 21 op de door de spanningsdeler uit NTC-weerstand 7 en weerstand 17 ter plaatse van het verbindingspunt van deze constructiedelen gegeven spanning, daalt deze spanning door de vergroting van E^. Het 10 grotere spanningsonderscheid bewerkstelligt een snellere ontlading van de condensator 21, zodat het spanningsverschil over de ingangen van de operatieversterker 19 eerder in zijn lineaire bereik geraakt met het beschreven plotsklaps doorlopen van het lineaire bereik der 15 beëindiging van de verwarmingspauze optreedt. Daar de tweede deelstap met de grote tijdconstante T2 = C21 ! R17 plaats vindt, werkt tijdelijk de verkorting van de tweede deelstap in hoofdzaak sterker uit dan de verlenging van de eerste deelstap. Over het geheel komt 20 het dus tot een verkorting van de verwarmingspauze.For the sub-steps of the heating pause, 7908932 8 <*, the magnification of E ^ has different effects. The first partial step, the discharge of the capacitor 21 on the voltage of the Zener diode 18, extends correspondingly to the increase in resistance according to. 5 For the second partial step, the further discharge of the capacitor 21 on the voltage divider from NTC resistor 7 and resistor 17 at the junction point of these structural parts, this voltage drops due to the increase of E ^. The greater voltage discrimination causes faster discharge of capacitor 21, so that the voltage difference across the inputs of the operation amplifier 19 becomes earlier in its linear range with the described sudden passing of the linear range of termination of the heating pause. Since the second sub-step with the large time constant T2 = C21! R17 occurs, the shortening of the second sub-step temporarily works out substantially more strongly than the extension of the first sub-step. Overall, it therefore shortens the heating pause.

Een geringere temperatuur dan de nominale temperatuur wordt zodoende door een geringe verlenging van de ver-warmingsduur en een duidelijke verkorting van de verwarmingspauze tegengewerkt. Treedt een temperatuur boven 25 de nominale temperatuur op, omdat de sensorkast 1 voorbijgaand door een instraling van buiten af getroffen wordt, dan verlopen de processen in omgekeerde zin.A temperature lower than the nominal temperature is thus counteracted by a small extension of the heating time and a marked reduction in the heating pause. If a temperature exceeds the nominal temperature, because the sensor box 1 is transiently hit by an external radiation, the processes proceed in reverse.

Een hogere temperatuur dan de nominale temperatuur wordt dan door een geringe verkorting van de verwarmingsduur 30 en een sterke verlenging van de verwarmingspauze tegengewerkt .A higher temperature than the nominal temperature is then counteracted by a slight shortening of the heating duration and a strong extension of the heating pause.

Zijn de van buiten inwerkende storingen zo groot, dat door de veranderde weerstandswaarde van de NTC-weer- stand 7 het spanningsverschil over de ingangen van de 35 operatieversterker 19 niet meer in zijn lineaire bereik 7908932 <λ 9 geraakt, dan wordt door langdurig, ononderbroken aan-resp. afschakelen van de verwarmer 6, in dezelfde zin als voor de inbedrijfname beschreven is, de storing tegen-eewerkt, tot bij benadering bij de nominale temperatuur ^ de beschreven trillingsprocessen weexfinzetten.If the disturbances acting from the outside are so great that, due to the changed resistance value of the NTC resistor 7, the voltage difference across the inputs of the operating amplifier 19 no longer falls into its linear range 7908932 <λ 9, long-term, uninterrupted on-resp. switching off the heater 6, in the same sense as described before commissioning, counteracts the disturbance until we approximately terminate the described vibration processes at the nominal temperature.

79 ° 8 9 3 279 ° 8 9 3 2

Claims

1, Semiconductor gas sensor with temperature-dependent spring position-controlled electric heating, characterized in that the heating is actuated by means of an oscillator with the controlling elements NTC resistor (7) 5 in heat contact with the heater (6) and a capacitor (21) is becoming.

Semiconductor gas sensor according to claim 1, characterized in that the oscillator has an operation amplifier (19) in its circuit. 10

3. Device substantially as suggested in the description and / or drawings. 7908932