JPH0486550A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH0486550A JPH0486550A JP20198890A JP20198890A JPH0486550A JP H0486550 A JPH0486550 A JP H0486550A JP 20198890 A JP20198890 A JP 20198890A JP 20198890 A JP20198890 A JP 20198890A JP H0486550 A JPH0486550 A JP H0486550A
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- Japan
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- gas
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- sensitive
- carbon monoxide
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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〕
この発明はｎ型金属酸化物半導体を感ガス体とするガス
センサに係り、４１に大気中の一隊化炭素を干渉ガスの
影響なしに検知するガスセンサに関する。
センサに係り、４１に大気中の一隊化炭素を干渉ガスの
影響なしに検知するガスセンサに関する。
〔従来の技術Ｊ
酸化スズ、酸化亜鉛岬のｎ型金属酸化物半導体は大気中
で１００〜５００℃の温度に加熱されると酸化物の粒子
表面に大気中のＷｌ累を活性化吸着し。
で１００〜５００℃の温度に加熱されると酸化物の粒子
表面に大気中のＷｌ累を活性化吸着し。
表面が高抵抗化する。ここに可燃性ガスが接触すると吸
着ｗｌ累が可燃性ガスと反応して吸Ｎ酸素が除去され、
電気抵抗値が減少する。
着ｗｌ累が可燃性ガスと反応して吸Ｎ酸素が除去され、
電気抵抗値が減少する。
この様な性質を利用して１例えば酸化スズを感厄体とし
たガスセンサは、ＬＰガス、＠重ガスなどのガス漏れ警
報器に広く用いられている。
たガスセンサは、ＬＰガス、＠重ガスなどのガス漏れ警
報器に広く用いられている。
ｔた。上記の様なｎｆｆ１金属酸化物半導体を用いて毒
性ガスの１つである一酸化戻素を検知することも行なわ
れている。酸化スズを用いた例としては１９８６年電気
化学合同秋季大会ｔＲ５回化学センサ研死発表会講演予
稿集Ｐ５８に記載されている様にパラジウムを添加して
素子温度を約（資）℃とし、−酸化炭素を検知している
。また醸化亜鉛を用いた例としてはＰｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔ＋ｏｎａ１Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｅｎｓｏｒｓ
’８３ Ｐ １０４に記載されている様に酸化亜鉛に
パラジウムを添加し約３５０℃でＣＯガスを検知した研
究例がある。
性ガスの１つである一酸化戻素を検知することも行なわ
れている。酸化スズを用いた例としては１９８６年電気
化学合同秋季大会ｔＲ５回化学センサ研死発表会講演予
稿集Ｐ５８に記載されている様にパラジウムを添加して
素子温度を約（資）℃とし、−酸化炭素を検知している
。また醸化亜鉛を用いた例としてはＰｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔ＋ｏｎａ１Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｅｎｓｏｒｓ
’８３ Ｐ １０４に記載されている様に酸化亜鉛に
パラジウムを添加し約３５０℃でＣＯガスを検知した研
究例がある。
しかしながら上述のような従来の酸化スズセンサにあっ
ては素子温度が低いために応答時間が長くなったり、水
分やＮＯｘなどの雑ガスの干渉を受けやすいという問題
があった。さらに大気中に共存スるプロパンガス、オイ
ルミスト等の高分子量の炭化水素も吸着しやすく、気温
の上昇によってこれらが脱溜し、低濃度の一酸化炭素の
検知に対し誤報を招く危険がある。また従来の酸化亜鉛
センサにあってはその動作温度が３００〜４００°Ｃの
範囲にあり、水分、ＮＯｘ等の干渉を受けずに一酸化炭
素を枳知できるのであるが、水素の干渉を受けやすく、
−酸化炭素の検知に誤報を招きやすいという問題かあっ
た。都市ガス中には水素が含まれており、未燃焼のまま
放出される場合があるからである。
ては素子温度が低いために応答時間が長くなったり、水
分やＮＯｘなどの雑ガスの干渉を受けやすいという問題
があった。さらに大気中に共存スるプロパンガス、オイ
ルミスト等の高分子量の炭化水素も吸着しやすく、気温
の上昇によってこれらが脱溜し、低濃度の一酸化炭素の
検知に対し誤報を招く危険がある。また従来の酸化亜鉛
センサにあってはその動作温度が３００〜４００°Ｃの
範囲にあり、水分、ＮＯｘ等の干渉を受けずに一酸化炭
素を枳知できるのであるが、水素の干渉を受けやすく、
−酸化炭素の検知に誤報を招きやすいという問題かあっ
た。都市ガス中には水素が含まれており、未燃焼のまま
放出される場合があるからである。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は酸化亜
鉛センサに改良を加えることにより水素等の干渉ガスに
影響されず一酸化炭素のみを検知するガスセンサを提供
することにある。
鉛センサに改良を加えることにより水素等の干渉ガスに
影響されず一酸化炭素のみを検知するガスセンサを提供
することにある。
上述の目的はこの発明によれは第１の感ガス体と、第２
の感ガス体と、絶縁基板とヒータと、走体は°ヒータに
より所定＠罠に加熱され、選択的に一酸化戻素、水素を
検知し、第２の感ガス体はヒータにより所定＠度に加熱
され、選択的に水素を検知し、差動検知部は第１の感ガ
ス体の出力■１と第２の感ガス体の出力Ｖ！につきその
差△Ｖ”Ｖ＋−■２を出力すること、菫たは第１と第２
の感ガス体が同一の絶縁基板の同一の工面に並置して形
成さね、ヒータが絶縁基板の他の主面に形成され。
の感ガス体と、絶縁基板とヒータと、走体は°ヒータに
より所定＠罠に加熱され、選択的に一酸化戻素、水素を
検知し、第２の感ガス体はヒータにより所定＠度に加熱
され、選択的に水素を検知し、差動検知部は第１の感ガ
ス体の出力■１と第２の感ガス体の出力Ｖ！につきその
差△Ｖ”Ｖ＋−■２を出力すること、菫たは第１と第２
の感ガス体が同一の絶縁基板の同一の工面に並置して形
成さね、ヒータが絶縁基板の他の主面に形成され。
第１と第２の感ガス体は同一温度に保持されるようにす
ることにより達成される。
ることにより達成される。
第１の感ガス体としては例えは酸化亜鉛にパラジウム、
白金等の貴金属を担持したものが用いられる。第２の恩
ガス体としては例えば酸化スズに負金属を担持したもの
が用いられる一第１．および第２の感ガス体の温度とし
ては例えば３００〜４００℃の温度が用いられる。これ
は水分、 ＮＯｘの干渉のない温度である。
白金等の貴金属を担持したものが用いられる。第２の恩
ガス体としては例えば酸化スズに負金属を担持したもの
が用いられる一第１．および第２の感ガス体の温度とし
ては例えば３００〜４００℃の温度が用いられる。これ
は水分、 ＮＯｘの干渉のない温度である。
〔作用）
第１の感ガス体は動作温度に２いて一酸化炭素と水素に
対応した出力を住じ、第２の感ガス体は水素のみに対応
した出力を生ずる。祠出力の差をとれは一酸化炭素の出
力のみをとり出すことかできる。
対応した出力を住じ、第２の感ガス体は水素のみに対応
した出力を生ずる。祠出力の差をとれは一酸化炭素の出
力のみをとり出すことかできる。
次にＣの発明の実施例を図面に是−いて駈明する。
第１図はこの発明の実施例に係るカスセンサの電気的接
Ｍを示す回路図である。第１と第２のＢ、ガス体砧、６
６にはそれぞれ負荷抵抗１３ 、１４が直列に接続され
、電源１５より電圧が印刀口される。負荷抵抗１３ 、
１４に発生した第１の悪カス体団の出力Ｖ１゜第２の感
ガス体（資）の出力■２は差動検知部１６に入力され、
その差△ｖ＝ｖ、−Ｖ２が出力される。出力△■が一酸
化炭素ＣＯのＳ夏に対応する。
Ｍを示す回路図である。第１と第２のＢ、ガス体砧、６
６にはそれぞれ負荷抵抗１３ 、１４が直列に接続され
、電源１５より電圧が印刀口される。負荷抵抗１３ 、
１４に発生した第１の悪カス体団の出力Ｖ１゜第２の感
ガス体（資）の出力■２は差動検知部１６に入力され、
その差△ｖ＝ｖ、−Ｖ２が出力される。出力△■が一酸
化炭素ＣＯのＳ夏に対応する。
第５図はこの発明の実施例に係るガスセンサを示す平面
図である。アルミナ製基板６１の同−工面に第１の感ガ
ス体師、第２の感ガス体邸が並置される。電圧は厚膜電
極６２ 、６３を介して行われる。
図である。アルミナ製基板６１の同−工面に第１の感ガ
ス体師、第２の感ガス体邸が並置される。電圧は厚膜電
極６２ 、６３を介して行われる。
また基板６１の他の工面にはヒータ（図示せず）が設け
られる。ヒータには厚膜電極命、６４とスルーオール交
、６９を介して電圧か印加される。第１の感ガス体口は
酸化亜鉛にパラジウムを０．２〜１．０１［量％、特に
０．４！ｉｔ％也持し、ペースト状にしたのち、基板６
１の上に３０ｐｍの厚さに印刷し焼付けて形成される。
られる。ヒータには厚膜電極命、６４とスルーオール交
、６９を介して電圧か印加される。第１の感ガス体口は
酸化亜鉛にパラジウムを０．２〜１．０１［量％、特に
０．４！ｉｔ％也持し、ペースト状にしたのち、基板６
１の上に３０ｐｍの厚さに印刷し焼付けて形成される。
基板６１には予め、導電性の厚膜電極６２ 、６３ 、
６４が形成される。第２の感ガス体口は酸化スズにパラ
ジウムを０２〜１．０３１ｊ１％１％ニ０５１ｉ１％担
持し、ペースト状としたのち基、ｆ６１の上に加μｍの
厚さに印刷し焼付けて形成される。才たヒータは白金ペ
ーストの印刷、焼付けによって形成される。
６４が形成される。第２の感ガス体口は酸化スズにパラ
ジウムを０２〜１．０３１ｊ１％１％ニ０５１ｉ１％担
持し、ペースト状としたのち基、ｆ６１の上に加μｍの
厚さに印刷し焼付けて形成される。才たヒータは白金ペ
ーストの印刷、焼付けによって形成される。
第２図は一酸化炭素、水素のＳ度をそれぞれ句ｐｐｍと
したときの第１の感ガス体出力■１の温度依存性を示す
線図である。−酸化炭素に対する出力は２００〜４００
℃の範囲でピークを示す。水素は一酸化炭素よりも高い
感度を有することがわかる。
したときの第１の感ガス体出力■１の温度依存性を示す
線図である。−酸化炭素に対する出力は２００〜４００
℃の範囲でピークを示す。水素は一酸化炭素よりも高い
感度を有することがわかる。
上記温度範囲においては水分、 ＮＯｘの干渉はない。
第３図は一酸化炭素、水素の１！に度をそれぞれ５００
ｐｐｍとしたときの第２の感ガス体出力■２の温度依存
性を示す線図である。１００℃以下で一酸化炭素に対す
る感度が高い。水素に対しては、第１の感カス体と類似
の出力を示す。上記温度範囲においては、水分、ＮＯｘ
の干渉はない。
ｐｐｍとしたときの第２の感ガス体出力■２の温度依存
性を示す線図である。１００℃以下で一酸化炭素に対す
る感度が高い。水素に対しては、第１の感カス体と類似
の出力を示す。上記温度範囲においては、水分、ＮＯｘ
の干渉はない。
第４区は差動検知部出力△■の一酸化炭素＆度依存性、
水素濃艮依存性を示す線図である。水素は干渉成分とし
て９５１０００ ｐｐｍ含まれているが、この水素の干
渉は小さくなっているここかわかる。
水素濃艮依存性を示す線図である。水素は干渉成分とし
て９５１０００ ｐｐｍ含まれているが、この水素の干
渉は小さくなっているここかわかる。
感カス体の温度は３５０℃である。水分＋ ＮＯｘの影
智もない。
智もない。
第６図はこの発明の異なる実施例に係るカスセンサを示
し、第６図（ａｔは第１の感カス体と基板を示す平面図
、第６図ｔｂ＋は第２の感ガス体と基板を示す平面図で
ある。第１．第２の感ガス体はそれぞれ異なる基板社、
５２Ａに設けられている。特性は同一の基板に設けら
れる場合と同様である。
し、第６図（ａｔは第１の感カス体と基板を示す平面図
、第６図ｔｂ＋は第２の感ガス体と基板を示す平面図で
ある。第１．第２の感ガス体はそれぞれ異なる基板社、
５２Ａに設けられている。特性は同一の基板に設けら
れる場合と同様である。
この発明によれば、第１の感ガス体と、第２の感カス体
と、絶縁基板とヒータと、差動検知部と夕により所定温
良に加熱され１選択的に一酸化炭素、水素を検知し、第
２の感ガス体はヒータにより所定温度ｌこ加熱され、選
択的に水素を検知し、差動検知部は第１の感ガス体の出
力■１と第２の感ガス体の出力ｖ２につさその差△Ｖ＝
Ｖ＋ Ｖｇ を出力するものであり、または第１と
第２の感ガス体が同一の絶縁基板の同一の土間に並置し
て形成され、ヒータが絶縁基板の他の主面に形成され、
與１とｗｃ２の感ガス体は同一温度に保持されるので、 （１）水分＃ ＮＯｘ等の干渉のない温ｆＬｆこ保持さ
れた第１、第２の感ガス体の出力につきその差を求める
ことで一酸化炭素のみを選択的に検知するガスセンサが
得られる。
と、絶縁基板とヒータと、差動検知部と夕により所定温
良に加熱され１選択的に一酸化炭素、水素を検知し、第
２の感ガス体はヒータにより所定温度ｌこ加熱され、選
択的に水素を検知し、差動検知部は第１の感ガス体の出
力■１と第２の感ガス体の出力ｖ２につさその差△Ｖ＝
Ｖ＋ Ｖｇ を出力するものであり、または第１と
第２の感ガス体が同一の絶縁基板の同一の土間に並置し
て形成され、ヒータが絶縁基板の他の主面に形成され、
與１とｗｃ２の感ガス体は同一温度に保持されるので、 （１）水分＃ ＮＯｘ等の干渉のない温ｆＬｆこ保持さ
れた第１、第２の感ガス体の出力につきその差を求める
ことで一酸化炭素のみを選択的に検知するガスセンサが
得られる。
（２）第１と第２の感ガス体が同一基板に形成されるこ
とでガスセンサの材料費、製造工数が低減される。
とでガスセンサの材料費、製造工数が低減される。
という利点を有する。
第１図はこの発明の実施％に依るガスセンサの電気的接
続を示す回路図、第２図は一歌化戻累。 水素の濃度をそれぞれ５００ ｐｐｍとしたときの第１
の感ガス体出力■１の温度依存性を示す＃図、第３図は
一散化炭素、水素のＩＩｋ夏をそれぞれカＯｐｐｍとし
たときの第２の感ガス体出力Ｖ２の温度依存性を示す線
図、第４図は差動検知部出力△Ｖの一酸化炭素濃度依存
性、水素ｆｌｋ度依存注をボすミー、第５図はこの発明
の実施例に依るカスセンサを示す平面図、第６図はこの
発明の異なる実施例に係るガスセンサを示し、第６図ｉ
ａｌは第１の感ガス体と基板を示す平面囚、第６図（ｂ
ｌは第２の感ガス体と基板を示す平面図である。 田、５３：第１の感ガス体、６６ 、５７ ：第２の感
ガス体、 社、 ６１ ：基板、１６：差動検知部。 第 図 め力”１１１本５１趨賓“Ｃ） ）、１９− 丙 閃 魯ｆｒｋ惇う＆廓（′Ｃ） 第３闇 第４閃
続を示す回路図、第２図は一歌化戻累。 水素の濃度をそれぞれ５００ ｐｐｍとしたときの第１
の感ガス体出力■１の温度依存性を示す＃図、第３図は
一散化炭素、水素のＩＩｋ夏をそれぞれカＯｐｐｍとし
たときの第２の感ガス体出力Ｖ２の温度依存性を示す線
図、第４図は差動検知部出力△Ｖの一酸化炭素濃度依存
性、水素ｆｌｋ度依存注をボすミー、第５図はこの発明
の実施例に依るカスセンサを示す平面図、第６図はこの
発明の異なる実施例に係るガスセンサを示し、第６図ｉ
ａｌは第１の感ガス体と基板を示す平面囚、第６図（ｂ
ｌは第２の感ガス体と基板を示す平面図である。 田、５３：第１の感ガス体、６６ 、５７ ：第２の感
ガス体、 社、 ６１ ：基板、１６：差動検知部。 第 図 め力”１１１本５１趨賓“Ｃ） ）、１９− 丙 閃 魯ｆｒｋ惇う＆廓（′Ｃ） 第３闇 第４閃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）第１の感ガス体と、第２の感ガス体と、絶縁基板と
、ヒータと、差動検知部とを有し、絶縁基板は、第１の
感ガス体、第２の感ガス体の少なくとも１つとヒータを
支持し、第１の感ガス体はヒータにより所定温度に加熱
され、選択的に一酸化炭素、水素を検知し、第２の感ガ
ス体はヒータにより所定温度に加熱され、選択的に水素
を検知し、差動検知部は第１の感ガス体の出力Ｖ＿１と
第２の感ガス体の出力Ｖ＿２につきその差ΔＶ＝Ｖ＿１
−Ｖ＿２を出力するものであることを特徴とするガスセ
ンサ。 ２）請求項１に記載のガスセンサにおいて、第１と第２
の感ガス体が同一の絶縁基板の同一の主面に並置して形
成され、ヒータが絶縁基板の他の主面に形成され、第１
と第２の感ガス体は同一温度に保持されることを特徴と
するガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198890A JPH0486550A (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198890A JPH0486550A (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486550A true JPH0486550A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16450082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20198890A Pending JPH0486550A (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486550A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400643A (en) * | 1992-12-23 | 1995-03-28 | Eniricerche S.P.A. | Gas sensor based on semiconductor oxide, for gaseous hydrocarbon determination |
| JP2018194314A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | ガス分析装置およびガス分析方法 |
| CN110174446A (zh) * | 2018-02-21 | 2019-08-27 | 意法半导体股份有限公司 | 用于检测具有大分子的气体的气体传感器设备 |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP20198890A patent/JPH0486550A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400643A (en) * | 1992-12-23 | 1995-03-28 | Eniricerche S.P.A. | Gas sensor based on semiconductor oxide, for gaseous hydrocarbon determination |
| JP2018194314A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | ガス分析装置およびガス分析方法 |
| CN110174446A (zh) * | 2018-02-21 | 2019-08-27 | 意法半导体股份有限公司 | 用于检测具有大分子的气体的气体传感器设备 |
| CN110174446B (zh) * | 2018-02-21 | 2022-06-03 | 意法半导体股份有限公司 | 用于检测具有大分子的气体的气体传感器设备 |
| US11821884B2 (en) | 2018-02-21 | 2023-11-21 | Stmicroelectronics S.R.L. | Gas sensor device for detecting gases with large molecules |
| US12196730B2 (en) | 2018-02-21 | 2025-01-14 | Stmicroelectronics S.R.L. | Gas sensor device for detecting gases with large molecules |
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