JPH02216043A - ガスセンサの駆動方法 - Google Patents
ガスセンサの駆動方法Info
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- JPH02216043A JPH02216043A JP3687589A JP3687589A JPH02216043A JP H02216043 A JPH02216043 A JP H02216043A JP 3687589 A JP3687589 A JP 3687589A JP 3687589 A JP3687589 A JP 3687589A JP H02216043 A JPH02216043 A JP H02216043A
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- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
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- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は都市ガス、プロパンガス、アルコール蒸気など
の可燃性ガスを検出するカスセンサに関するものである
。
の可燃性ガスを検出するカスセンサに関するものである
。
ガスセンサは、例えばガス警報機やカス検出器などとし
て利用されている。
て利用されている。
（従来の技術）
センサ素子としてＳｎ○２などのＮ型金スリ（酸化物半
導体を用いたマイクロカスセンサがある。
導体を用いたマイクロカスセンサがある。
Ｓｎ○、などのＮ型金属酸化物半導体のセンサ素子では
、都市カスなどの可燃性ガスの存在下で抵抗（ｉ（ｉが
低下する。マイクロガスセンサは、可燃性カスの存在■
でセンサ素子の抵抗値が低下する現象を利用し、被測定
ガスを検出するものである。
、都市カスなどの可燃性ガスの存在下で抵抗（ｉ（ｉが
低下する。マイクロガスセンサは、可燃性カスの存在■
でセンサ素子の抵抗値が低下する現象を利用し、被測定
ガスを検出するものである。
被測定ガス検出のためにはセンサ素子を３００〜４００
℃に加熱する必要がある。ヒータを通電発熱させる駆動
エネルギーを低下させるためには、ヒータをパルス的に
通電発熱させ、センサ素子が加熱されている時だけセン
サ素子の抵抗値をパルス状に１ｌｌｌｌ定する。このパ
ルスは、短かい程エネルキー的には有利である。
℃に加熱する必要がある。ヒータを通電発熱させる駆動
エネルギーを低下させるためには、ヒータをパルス的に
通電発熱させ、センサ素子が加熱されている時だけセン
サ素子の抵抗値をパルス状に１ｌｌｌｌ定する。このパ
ルスは、短かい程エネルキー的には有利である。
従来は、ヒータを通電発熱させるパルスとして、一定電
圧の一段パルスが用いられている。
圧の一段パルスが用いられている。
第４図に従来の一段パルスによる被測定カス検出方法を
示す。
示す。
Ｃはヒータに通電するためのヒータ電圧、ａは被／１ｌ
ｌｌ定カス（プロパンガス０．３５％）中でのセンサ素
子の抵抗（ｉｉｉ、ｂは空気中でのセンサ素子の抵抗値
である。
ｌｌ定カス（プロパンガス０．３５％）中でのセンサ素
子の抵抗（ｉｉｉ、ｂは空気中でのセンサ素子の抵抗値
である。
ヒータに電圧をかけてセンサ素子を加熱すると、センサ
素子の抵抗値は初期の段階で空気中、被電り定ガス中と
もにほぼ同じ値まで低１てし、その後徐々に上昇する。
素子の抵抗値は初期の段階で空気中、被電り定ガス中と
もにほぼ同じ値まで低１てし、その後徐々に上昇する。
上昇の様式は空気中と被測定カス中とで異なり、被測定
カス中の方か遅く、時間経過に伴なって徐々にガス感度
が現われてくる。（１がガス感度である。
カス中の方か遅く、時間経過に伴なって徐々にガス感度
が現われてくる。（１がガス感度である。
（発明が解決しようとする課題）
この−段パルスによる駆動方法では、必要なカス感度を
得るためには、センサによって変Ａ’Ｊ＋するが、４０
〜５０ミリ秒以」二の時間を要する。
得るためには、センサによって変Ａ’Ｊ＋するが、４０
〜５０ミリ秒以」二の時間を要する。
本発明は、ブリッジ構造体上で電極間にセンサ素子か設
けられ、センサ素子に接近してヒータか設けられている
マイクロガスセンサにおいて、必要なガス感度を短時間
で得ることのできるＩＣＩ’動／１法を提供することを
目的とするものである。
けられ、センサ素子に接近してヒータか設けられている
マイクロガスセンサにおいて、必要なガス感度を短時間
で得ることのできるＩＣＩ’動／１法を提供することを
目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明では、最初の段か高４１Ｎで、後の段か最初の段
よりも低温になる条件で多段にヒータへの通電を行なう
。
よりも低温になる条件で多段にヒータへの通電を行なう
。
（実施例）
まず、第１図及び第２図により本発明が適用されるマイ
クロガスセンサを説明する。第１図は分解斜視図、第２
図は第１図のＡ−Ａ ’線位置での１０１面図である。
クロガスセンサを説明する。第１図は分解斜視図、第２
図は第１図のＡ−Ａ ’線位置での１０１面図である。
絶縁膜２＋、に検出リード４ａ、４ｂか形成されており
、検出り一３４ａ、４ｂに隣接してヒータ８か形成され
ている。６ａ、６ｂはそれぞれ検出リー１へに接続され
た電極である。検出リード４ａ。
、検出り一３４ａ、４ｂに隣接してヒータ８か形成され
ている。６ａ、６ｂはそれぞれ検出リー１へに接続され
た電極である。検出リード４ａ。
４ｂ及びヒータ８上には絶縁膜１０を介してＳｎＯ２：
ａ、膜にてなるセンサ素子１２が形成されている。絶縁
膜］−〇にはセンサ素子１２と検出リード４、ａ、４ｂ
とを接続させるためのコンタク１−ホール］、４ａ、１
４ｂが形成されている。
ａ、膜にてなるセンサ素子１２が形成されている。絶縁
膜］−〇にはセンサ素子１２と検出リード４、ａ、４ｂ
とを接続させるためのコンタク１−ホール］、４ａ、１
４ｂが形成されている。
１６は基板であり、基板１−６には四部１８が形成され
ている。絶縁膜２上に形成された検出り一１’／ｌａ、
’ｌｂ、ヒータ８、絶縁膜１０及びセンサ素子１２は基
板の四部１８を跨くようにフリッシ状に形成されている
。
ている。絶縁膜２上に形成された検出り一１’／ｌａ、
’ｌｂ、ヒータ８、絶縁膜１０及びセンサ素子１２は基
板の四部１８を跨くようにフリッシ状に形成されている
。
電極６ａ、６ｂ及びヒータ８の電極にボンデイングパッ
ｊ・を形成するために、それらの部分の絶縁膜１０はエ
ツチング除去されている。
ｊ・を形成するために、それらの部分の絶縁膜１０はエ
ツチング除去されている。
基板１−６としては例えはシリコン基板が用いられ、絶
縁膜２，１０としてはそれぞれ厚さか１μｍ程度の８１
０ｚｌｌＡが用いられ、検出リード／ｌａ。
縁膜２，１０としてはそれぞれ厚さか１μｍ程度の８１
０ｚｌｌＡが用いられ、検出リード／ｌａ。
４ｂ、ヒータ８としては厚さか１μｍ程度のｎｘか用い
られ、センサ素子１２のＳｎＯ２，ｉ ＩＩＡとしては
厚さが１μｍ程度のものか用いられる。
られ、センサ素子１２のＳｎＯ２，ｉ ＩＩＡとしては
厚さが１μｍ程度のものか用いられる。
ヒータ８の電極からパルス電圧を印加してヒータ８を通
電発熱させ、検出リードの電極６ａ、６ｂ間てセンサ素
子］２の抵抗値’＆ ｉ（Ｉす定することにより、都市
ガスなどの可燃性ガスの検出を行なう。
電発熱させ、検出リードの電極６ａ、６ｂ間てセンサ素
子］２の抵抗値’＆ ｉ（Ｉす定することにより、都市
ガスなどの可燃性ガスの検出を行なう。
第３図は一実施例におけるヒータ叶動力法とそのときの
センサ素子の抵抗値を表わしている。用いたガスセンサ
は第４図の測定を行なったものと同じものである。
センサ素子の抵抗値を表わしている。用いたガスセンサ
は第４図の測定を行なったものと同じものである。
最初に、１．５■のパルス電圧をヒータ８に５ミリ秒間
印加し、続いてヒータ電圧を１■に下げてさらに５ミリ
秒印加する。前段の高電圧のパルス印加によってセンサ
素子１２の温度は’ｌ ＯＯ’Ｃ前後に上昇し、後段の
低電圧のパルス印加によってセンザ素ｆ−１２の温度は
それより低下する。
印加し、続いてヒータ電圧を１■に下げてさらに５ミリ
秒印加する。前段の高電圧のパルス印加によってセンサ
素子１２の温度は’ｌ ＯＯ’Ｃ前後に上昇し、後段の
低電圧のパルス印加によってセンザ素ｆ−１２の温度は
それより低下する。
このように、ヒータ加熱を２段にすることにより、２段
口の加熱て空気中でのセンサ素子１２の４１を抗値Ｂか
大幅に上昇し、ガス感度が早く得られる。ハは被？ｌ１
１１定カス（プロパンガス０．３５％）中でのセンサ素
子１−２の抵抗値である。第４図の場合と同しカスセン
サを用いた場合、第４図の方法では４０・〜５０ミリ秒
程度必要であったのに対し、第３図の実施例では」−〇
ミリ秒以内に短縮される。その結果、カス感度を得るの
に必要なエネルギーは第４図の場合の１１５程度となる
。このことから、カスセンサを乾電池邸動する場合、第
４図の方法では電池の寿命が１年間ぐらいであるのに対
し、第３図の実施例の方法では電池の寿命が５年間程度
に延びる。
口の加熱て空気中でのセンサ素子１２の４１を抗値Ｂか
大幅に上昇し、ガス感度が早く得られる。ハは被？ｌ１
１１定カス（プロパンガス０．３５％）中でのセンサ素
子１−２の抵抗値である。第４図の場合と同しカスセン
サを用いた場合、第４図の方法では４０・〜５０ミリ秒
程度必要であったのに対し、第３図の実施例では」−〇
ミリ秒以内に短縮される。その結果、カス感度を得るの
に必要なエネルギーは第４図の場合の１１５程度となる
。このことから、カスセンサを乾電池邸動する場合、第
４図の方法では電池の寿命が１年間ぐらいであるのに対
し、第３図の実施例の方法では電池の寿命が５年間程度
に延びる。
実施例ではヒータ加熱を２段階で行なう場合を例示して
いるが、３段階以上で行なうことも可能である。その場
合でも最初の段階で最も高温になるようにヒータ電圧を
制御する。
いるが、３段階以上で行なうことも可能である。その場
合でも最初の段階で最も高温になるようにヒータ電圧を
制御する。
（ｊ
（発明の効果ン
本発明では最初の段が高ｄ１．１て、移：の段か最初の
段よりも低温になる条件で多段にヒータ加熱を行なうよ
うにして、短時間で必要なカス感度を得るようにしたの
で、ガスセンサの叶動エネルキーを大幅に低下させるこ
とかできる。
段よりも低温になる条件で多段にヒータ加熱を行なうよ
うにして、短時間で必要なカス感度を得るようにしたの
で、ガスセンサの叶動エネルキーを大幅に低下させるこ
とかできる。
第１図は本発明が適用されるマイクロカスセンサの一例
を示す分解斜視図、第２図は第１図のΔＡ′線位置での
１折面図、第３図は一実ｈ１９例のルレ動方法を示す図
、第４図は従来の恥動方法を示す図である。 ４ ａ 、 ４ ｂ−・・検出り−１〜、ε３− ヒー
タ、１２・ ・センサ素子、Ａ −被Ｈ１ｌ定ガス中て
の抵抗値、Ｂ −・空気中での抵抗値、Ｃ１削設の印加
電圧、Ｃ２−・−・・後段の印加電圧、Ｄ−・ カス感
度・
を示す分解斜視図、第２図は第１図のΔＡ′線位置での
１折面図、第３図は一実ｈ１９例のルレ動方法を示す図
、第４図は従来の恥動方法を示す図である。 ４ ａ 、 ４ ｂ−・・検出り−１〜、ε３− ヒー
タ、１２・ ・センサ素子、Ａ −被Ｈ１ｌ定ガス中て
の抵抗値、Ｂ −・空気中での抵抗値、Ｃ１削設の印加
電圧、Ｃ２−・−・・後段の印加電圧、Ｄ−・ カス感
度・
Claims (1)
- （１）ブリッジ構造体上で電極間にセンサ素子が設けら
れ、このセンサ素子に接近してヒータが設けられている
ガスセンサを駆動する方法において、前記ヒータへの通
電を、最初の段が高温で、後の段が最初の段よりも低温
になる条件で多段に行なうことを特徴とする駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036875A JP2849395B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ガスセンサの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036875A JP2849395B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ガスセンサの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02216043A true JPH02216043A (ja) | 1990-08-28 |
| JP2849395B2 JP2849395B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=12481956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1036875A Expired - Fee Related JP2849395B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ガスセンサの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2849395B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995010770A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-20 | Csir | A catalytic gas sensor |
| JP2016188832A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス検知装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5459925B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2014-04-02 | 日本セラミック株式会社 | ガスセンサ用ｍｅｍｓ構造体 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567056U (ja) * | 1979-06-28 | 1981-01-22 | ||
| JPS61191953A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Richo Seiki Kk | ガス検出装置 |
| JPS6398555A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Ricoh Co Ltd | ガス濃度測定機の校正方法及びその実施に使用される装置 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1036875A patent/JP2849395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567056U (ja) * | 1979-06-28 | 1981-01-22 | ||
| JPS61191953A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Richo Seiki Kk | ガス検出装置 |
| JPS6398555A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Ricoh Co Ltd | ガス濃度測定機の校正方法及びその実施に使用される装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995010770A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-20 | Csir | A catalytic gas sensor |
| US5902556A (en) * | 1993-10-08 | 1999-05-11 | Microchip (Proprietary) Limited | Catalytic gas sensor |
| JP2016188832A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2849395B2 (ja) | 1999-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071106 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081106 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |