JPH07109412B2 - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
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- JPH07109412B2 JPH07109412B2 JP3284040A JP28404091A JPH07109412B2 JP H07109412 B2 JPH07109412 B2 JP H07109412B2 JP 3284040 A JP3284040 A JP 3284040A JP 28404091 A JP28404091 A JP 28404091A JP H07109412 B2 JPH07109412 B2 JP H07109412B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地下室等における酸
欠事故防止、エンジンやボイラー等の燃焼管理等に使用
される限界電流式の酸素センサに関するものである。
欠事故防止、エンジンやボイラー等の燃焼管理等に使用
される限界電流式の酸素センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、安定化ジルコニアをイオン導電体
として用いた限界電流式の酸素センサが実用化されてい
る。この酸素センサは、純粋なジルコニア（ＺｒＯ2）
にイットリア（Ｙ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、カル
シア（ＣａＯ）等の酸化物を数ｍｏｌ％程度固溶させて
低温までホタル石型立方晶を保持させた安定化ジルコニ
アをイオン導電体として用いたもので、広範囲の酸素分
圧の検知が可能、応答速度が速い、起電力が安定、高温
雰囲気中で使用可能等の様々な特徴があるために、地下
室等の密室における酸欠事故防止、溶鋼中の酸素濃度測
定、エンジンやボイラー等の燃焼管理、公害計測用等様
々な目的に適合したセンサである。
として用いた限界電流式の酸素センサが実用化されてい
る。この酸素センサは、純粋なジルコニア（ＺｒＯ2）
にイットリア（Ｙ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、カル
シア（ＣａＯ）等の酸化物を数ｍｏｌ％程度固溶させて
低温までホタル石型立方晶を保持させた安定化ジルコニ
アをイオン導電体として用いたもので、広範囲の酸素分
圧の検知が可能、応答速度が速い、起電力が安定、高温
雰囲気中で使用可能等の様々な特徴があるために、地下
室等の密室における酸欠事故防止、溶鋼中の酸素濃度測
定、エンジンやボイラー等の燃焼管理、公害計測用等様
々な目的に適合したセンサである。
【０００３】この酸素センサの一例としては、図５に示
す構成のものが知られている。この酸素センサ１は安定
化ジルコニア（例えば、ＺｒＯ2ー８ｍｏｌ％Ｙ2Ｏ3）
等のイオン導電性を有する固体電解質により薄厚に形成
されたイオン導電体２と、このイオン導電体２の両面に
それぞれ形成され一定のセンサ監視電圧が印加される多
孔質の白金の電極３，４と、イオン導電体２の電極３側
に結晶化ガラス５，５により接合され、かつ、中央部に
上下に貫通する気体拡散孔６が形成されたセラミックキ
ャップ７と、該セラミックキャップ７の上面に形成され
た加熱用ヒーター８とから概略構成されている。なお、
前記セラミックキャップ７は、場合によっては極めて酸
素通過性のよい無機多孔質体、例えば多孔質アルミナ等
に置き換えることもある。
す構成のものが知られている。この酸素センサ１は安定
化ジルコニア（例えば、ＺｒＯ2ー８ｍｏｌ％Ｙ2Ｏ3）
等のイオン導電性を有する固体電解質により薄厚に形成
されたイオン導電体２と、このイオン導電体２の両面に
それぞれ形成され一定のセンサ監視電圧が印加される多
孔質の白金の電極３，４と、イオン導電体２の電極３側
に結晶化ガラス５，５により接合され、かつ、中央部に
上下に貫通する気体拡散孔６が形成されたセラミックキ
ャップ７と、該セラミックキャップ７の上面に形成され
た加熱用ヒーター８とから概略構成されている。なお、
前記セラミックキャップ７は、場合によっては極めて酸
素通過性のよい無機多孔質体、例えば多孔質アルミナ等
に置き換えることもある。
【０００４】そして、前記酸素センサ１では、ヒーター
８に所定の電圧を印加し、かつ両電極３，４間に所定の
電圧を印加した状態にしておくと、気体拡散孔６を通し
てイオン導電体２中に取り込まれた試料ガス中の酸素が
酸素ポンピング作用により該イオン導電体２中をイオン
となって流れ、この酸素イオンをキャリアとする電流値
から、前記試料ガス中の酸素濃度が測定される様になっ
ている。
８に所定の電圧を印加し、かつ両電極３，４間に所定の
電圧を印加した状態にしておくと、気体拡散孔６を通し
てイオン導電体２中に取り込まれた試料ガス中の酸素が
酸素ポンピング作用により該イオン導電体２中をイオン
となって流れ、この酸素イオンをキャリアとする電流値
から、前記試料ガス中の酸素濃度が測定される様になっ
ている。
【０００５】また、図６に示す酸素センサ１１の様に、
セラミックキャップ７に気体拡散孔６を形成せずに、イ
オン導電体２の中央部に上下に貫通する気体拡散孔１２
を形成したものも知られている。そして、この構成の酸
素センサ１１においても、イオン導電体２の気体拡散孔
１２から取り込まれた試料ガス中の酸素が酸素ポンピン
グ作用により該イオン導電体２中をイオンとなって流
れ、この酸素イオンをキャリアとする電流値から、前記
試料ガス中の酸素濃度が測定される様になっている。
セラミックキャップ７に気体拡散孔６を形成せずに、イ
オン導電体２の中央部に上下に貫通する気体拡散孔１２
を形成したものも知られている。そして、この構成の酸
素センサ１１においても、イオン導電体２の気体拡散孔
１２から取り込まれた試料ガス中の酸素が酸素ポンピン
グ作用により該イオン導電体２中をイオンとなって流
れ、この酸素イオンをキャリアとする電流値から、前記
試料ガス中の酸素濃度が測定される様になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の酸素
センサ１，１１においては、イオン導電体２のバルクと
しての特性を利用しているために、酸素センサとしての
応答性を更に向上させるためには該イオン導電体２の厚
みをかなり薄くしなければならず、該イオン導電体２自
体の機械的強度が低下するとともに、このイオン導電体
２の内部歪やマイクロクラックが増加する等の不具合も
起こり易くなり、イオン導電体２の歩留まりが大幅に低
下するという問題があった。
センサ１，１１においては、イオン導電体２のバルクと
しての特性を利用しているために、酸素センサとしての
応答性を更に向上させるためには該イオン導電体２の厚
みをかなり薄くしなければならず、該イオン導電体２自
体の機械的強度が低下するとともに、このイオン導電体
２の内部歪やマイクロクラックが増加する等の不具合も
起こり易くなり、イオン導電体２の歩留まりが大幅に低
下するという問題があった。
【０００７】また、電極３，４を形成する方法として
は、厚膜の場合ではスクリーン印刷法が、また、薄膜の
場合ではスパッタリング等が好適に用いられているが、
いずれの方法においてもイオン導電体２の両面に別々の
工程により精度良く電極付けを行う必要があり、製造工
程が複雑になるとともに製造コストも上昇するという問
題があった。
は、厚膜の場合ではスクリーン印刷法が、また、薄膜の
場合ではスパッタリング等が好適に用いられているが、
いずれの方法においてもイオン導電体２の両面に別々の
工程により精度良く電極付けを行う必要があり、製造工
程が複雑になるとともに製造コストも上昇するという問
題があった。
【０００８】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、上記の問題を解決するとともに、充分な
気密性及び機械的強度を有し、かつ、高信頼性、小型
化、低消費電力、応答性の向上、低コスト等の優れた特
徴を有する酸素センサを提供することにある。
ものであって、上記の問題を解決するとともに、充分な
気密性及び機械的強度を有し、かつ、高信頼性、小型
化、低消費電力、応答性の向上、低コスト等の優れた特
徴を有する酸素センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な酸素センサを採用した。すなわ
ち、本発明の酸素センサは、イオン導電体の一方の面に
少なくとも一対の電極を形成し、これら全ての電極を無
機多孔質材料、または気体拡散孔を有する無機材料のい
ずれかからなる、酸素を通過させることのできる一種の
材料により一様に被覆し、これらの電極に所定の電圧を
印加することにより、前記材料を通過して前記イオン導
電体中に取り込まれた試料ガス中の酸素がポンピング作
用により前記イオン導電体中をイオンとなって流れ、こ
の酸素イオンをキャリアとする電流値から、前記試料ガ
ス中の酸素濃度が測定されることを特徴としている。
に、この発明は次の様な酸素センサを採用した。すなわ
ち、本発明の酸素センサは、イオン導電体の一方の面に
少なくとも一対の電極を形成し、これら全ての電極を無
機多孔質材料、または気体拡散孔を有する無機材料のい
ずれかからなる、酸素を通過させることのできる一種の
材料により一様に被覆し、これらの電極に所定の電圧を
印加することにより、前記材料を通過して前記イオン導
電体中に取り込まれた試料ガス中の酸素がポンピング作
用により前記イオン導電体中をイオンとなって流れ、こ
の酸素イオンをキャリアとする電流値から、前記試料ガ
ス中の酸素濃度が測定されることを特徴としている。
【００１０】
【作用】この発明の酸素センサでは、前記材料を通過し
て前記イオン導電体中に取り込まれた試料ガス中の酸素
が酸素ポンピング作用により前記イオン導電体中、特に
該イオン導電体の表面層をイオンとなって流れ、この酸
素イオンをキャリアとする電流値から、前記試料ガス中
の酸素濃度が測定される。
て前記イオン導電体中に取り込まれた試料ガス中の酸素
が酸素ポンピング作用により前記イオン導電体中、特に
該イオン導電体の表面層をイオンとなって流れ、この酸
素イオンをキャリアとする電流値から、前記試料ガス中
の酸素濃度が測定される。
【００１１】本発明の酸素センサでは、イオン導電体の
一方の面に少なくとも一対の電極を形成し、これらの電
極全てを酸素を通過させることのできる材料により被覆
することにより、試料ガス中の酸素をイオン導電体中に
取り込んでから酸素濃度を測定するまでの時間を大幅に
短縮し(レスポンスを大幅に短縮し)応答性を大幅に向上
させる。また、イオン導電体の表面層の特性を効果的に
利用することにより、イオン導電体の厚みは機械的強度
を充分満足する厚みとすればよく、特に限定する必要が
なくなる。
一方の面に少なくとも一対の電極を形成し、これらの電
極全てを酸素を通過させることのできる材料により被覆
することにより、試料ガス中の酸素をイオン導電体中に
取り込んでから酸素濃度を測定するまでの時間を大幅に
短縮し(レスポンスを大幅に短縮し)応答性を大幅に向上
させる。また、イオン導電体の表面層の特性を効果的に
利用することにより、イオン導電体の厚みは機械的強度
を充分満足する厚みとすればよく、特に限定する必要が
なくなる。
【００１２】また、酸素センサを使用する際にはイオン
導電体のイオン導電率を高めるために高温に加熱する
が、この際、全ての電極を前記一種の材料により一様に
被覆したことによりイオン導電体表面の温度均一性が向
上するとともに、外部の温度変化にも影響を受けにくく
なる。
導電体のイオン導電率を高めるために高温に加熱する
が、この際、全ての電極を前記一種の材料により一様に
被覆したことによりイオン導電体表面の温度均一性が向
上するとともに、外部の温度変化にも影響を受けにくく
なる。
【００１３】また、イオン導電体の一方の面に電極を形
成することにより、イオン導電体の両面に別々の工程に
より電極付けを行う必要がなくなり、また、全ての電極
を前記一種の材料により一様に被覆する構成としたこと
により、前記材料にパターニングを施す必要がないた
め、製造工程が簡略化され製造コストも低減される。
成することにより、イオン導電体の両面に別々の工程に
より電極付けを行う必要がなくなり、また、全ての電極
を前記一種の材料により一様に被覆する構成としたこと
により、前記材料にパターニングを施す必要がないた
め、製造工程が簡略化され製造コストも低減される。
【００１４】さらに、前記材料を無機多孔質材料、また
は気体拡散孔を有する無機材料のいずれかとすることに
より、この耐熱性の材料により電極を外部環境から良好
に隔離するとともに試料ガス中の酸素を選択的に通過さ
せる。
は気体拡散孔を有する無機材料のいずれかとすることに
より、この耐熱性の材料により電極を外部環境から良好
に隔離するとともに試料ガス中の酸素を選択的に通過さ
せる。
【００１５】
【実施例】（実施例１） 図１は、この発明の実施例１の酸素センサを示す正断面
図である。この酸素センサ２１は、イオン導電体２と、
このイオン導電体２の上面に５０μｍの間隔をおいて形
成された矩形状の一対の多孔質の白金の電極２２，２３
と、イオン導電体２及び電極２２，２３の上に形成され
た多孔質無機化合物材料の無機被覆層２４とから概略構
成されている。
図である。この酸素センサ２１は、イオン導電体２と、
このイオン導電体２の上面に５０μｍの間隔をおいて形
成された矩形状の一対の多孔質の白金の電極２２，２３
と、イオン導電体２及び電極２２，２３の上に形成され
た多孔質無機化合物材料の無機被覆層２４とから概略構
成されている。
【００１６】無機被覆層２４は、例えば、多孔質アルミ
ナ、ホウケイ酸系多孔質ガラス等の無機多孔質材料、ま
たは、気体拡散孔を有するムライトやフォルステライト
等の無機材料が好適に用いられる。
ナ、ホウケイ酸系多孔質ガラス等の無機多孔質材料、ま
たは、気体拡散孔を有するムライトやフォルステライト
等の無機材料が好適に用いられる。
【００１７】図２は酸素センサ２１の限界電流特性を示
すグラフである。このグラフにおいては、該酸素センサ
２１を５００℃に加熱し、電極２２，２３間に印加され
る電圧の大きさを変化させた場合に得られる電流の大き
さをグラフ化した。上記のグラフから、この実施例の酸
素センサ２１は、良好な限界電流特性を示すことがわか
る。
すグラフである。このグラフにおいては、該酸素センサ
２１を５００℃に加熱し、電極２２，２３間に印加され
る電圧の大きさを変化させた場合に得られる電流の大き
さをグラフ化した。上記のグラフから、この実施例の酸
素センサ２１は、良好な限界電流特性を示すことがわか
る。
【００１８】表１は、この実施例の酸素センサ２１と従
来例の酸素センサ１とのそれぞれの応答性を比較したも
のである。
来例の酸素センサ１とのそれぞれの応答性を比較したも
のである。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかな様に、この実施例の酸素
センサ２１は従来例の酸素センサ１と比べて酸素濃度が
増加する場合（酸素の吸着過程）及び減少する場合（酸
素の脱着過程）双方共にレスポンスが大幅に改善されて
いることがわかり、応答性が大幅に向上していることが
わかる。
センサ２１は従来例の酸素センサ１と比べて酸素濃度が
増加する場合（酸素の吸着過程）及び減少する場合（酸
素の脱着過程）双方共にレスポンスが大幅に改善されて
いることがわかり、応答性が大幅に向上していることが
わかる。
【００２１】以上説明した様に、上記実施例１の酸素セ
ンサ２１によれば、イオン導電体２の上面に一対の多孔
質の白金の電極２２，２３を形成し、イオン導電体２及
び電極２２，２３の上部を無機被覆層２４により被覆し
てなることとしたので、レスポンスを大幅に改善するこ
とができ、したがって、応答性を大幅に向上させること
ができる。また、イオン導電体２の表面層の特性を効果
的に利用することにより、イオン導電体２の厚みは機械
的強度を充分満足する厚みとすればよく、特に限定する
必要がなくなる。
ンサ２１によれば、イオン導電体２の上面に一対の多孔
質の白金の電極２２，２３を形成し、イオン導電体２及
び電極２２，２３の上部を無機被覆層２４により被覆し
てなることとしたので、レスポンスを大幅に改善するこ
とができ、したがって、応答性を大幅に向上させること
ができる。また、イオン導電体２の表面層の特性を効果
的に利用することにより、イオン導電体２の厚みは機械
的強度を充分満足する厚みとすればよく、特に限定する
必要がなくなる。
【００２２】また、この酸素センサ２１を使用する際に
はイオン導電体２のイオン導電率を高めるために上記の
ように５００℃程度に加熱するわけであるが、本実施例
の酸素センサ２１では、電極２２，２３の双方を無機被
覆層２４により一様に被覆したことでイオン導電体２表
面の温度均一性が向上するとともに、外部の温度変化に
も影響を受けにくくなるため、動作の安定性向上、精度
の向上を図ることができる。
はイオン導電体２のイオン導電率を高めるために上記の
ように５００℃程度に加熱するわけであるが、本実施例
の酸素センサ２１では、電極２２，２３の双方を無機被
覆層２４により一様に被覆したことでイオン導電体２表
面の温度均一性が向上するとともに、外部の温度変化に
も影響を受けにくくなるため、動作の安定性向上、精度
の向上を図ることができる。
【００２３】また、イオン導電体２の一方の面に電極２
２，２３を形成するとともに電極２２，２３の双方を無
機被覆層２４により一括被覆する構成としたことによ
り、無機被覆層２４のためのパターニングを考慮する必
要がなく、製造工程を簡単化することができ、製造コス
トを低減することができる。
２，２３を形成するとともに電極２２，２３の双方を無
機被覆層２４により一括被覆する構成としたことによ
り、無機被覆層２４のためのパターニングを考慮する必
要がなく、製造工程を簡単化することができ、製造コス
トを低減することができる。
【００２４】また、前記材料を無機多孔質材料、または
気体拡散孔を有する無機材料のいずれかとすることによ
り、電極２２，２３を外部環境から良好に隔離すること
ができる。また、試料ガス中の酸素を選択的に通過させ
ることができ、酸素センサとしての感度を向上させるこ
とができる。
気体拡散孔を有する無機材料のいずれかとすることによ
り、電極２２，２３を外部環境から良好に隔離すること
ができる。また、試料ガス中の酸素を選択的に通過させ
ることができ、酸素センサとしての感度を向上させるこ
とができる。
【００２５】（実施例２）図３ は、この発明の実施例２の酸素センサを示す正断面
図である。この酸素センサ４１は、基板４２と、該基板
４２上にスパッタリングにより形成された安定化ジルコ
ニア（ＺｒＯ2ー８ｍｏｌ％Ｙ2Ｏ3）からなるイオン導
電体薄膜４３と、このイオン導電体薄膜４３上にエッチ
ングにより短辺方向に配列されるように形成された五対
の多孔質の白金の電極４４，４５と、イオン導電体薄膜
４３及び電極４４，４５，…の上にスパッタリングによ
り形成された多孔質アルミナからなる無機被覆薄膜４６
とから概略構成されている。
図である。この酸素センサ４１は、基板４２と、該基板
４２上にスパッタリングにより形成された安定化ジルコ
ニア（ＺｒＯ2ー８ｍｏｌ％Ｙ2Ｏ3）からなるイオン導
電体薄膜４３と、このイオン導電体薄膜４３上にエッチ
ングにより短辺方向に配列されるように形成された五対
の多孔質の白金の電極４４，４５と、イオン導電体薄膜
４３及び電極４４，４５，…の上にスパッタリングによ
り形成された多孔質アルミナからなる無機被覆薄膜４６
とから概略構成されている。
【００２６】無機被覆薄膜４６は、前記多孔質アルミナ
以外に、例えば、ホウケイ酸系多孔質ガラス等の無機多
孔質材料が好適に用いられる。
以外に、例えば、ホウケイ酸系多孔質ガラス等の無機多
孔質材料が好適に用いられる。
【００２７】図４は酸素センサ４１の限界電流特性を示
すグラフである。この実施例の酸素センサ４１において
も上述した酸素センサ２１と同様に、良好な限界電流特
性を示すことがわかる。
すグラフである。この実施例の酸素センサ４１において
も上述した酸素センサ２１と同様に、良好な限界電流特
性を示すことがわかる。
【００２８】このように、この酸素センサ４１において
も上記酸素センサ２１,３１と同様の作用・効果を得る
ことができる。また、電極４４，４５，…の数を増加さ
せることによりイオン電流の増加が可能であり、また、
電極４４，４５間の間隔を調整することにより酸素濃度
の測定範囲や感度等の特性を調整することが可能であ
り、集積化に対しても速やかに対応することができる。
さらに、本実施例の酸素センサ４１は基板４２上にスパ
ッタリングによりイオン導電体薄膜４３を形成する構成
としたので、イオン導電体薄膜４３を充分に薄くするこ
とができ、機械的強度を確保しながら酸素センサとして
の応答性を向上させることが可能となる。
も上記酸素センサ２１,３１と同様の作用・効果を得る
ことができる。また、電極４４，４５，…の数を増加さ
せることによりイオン電流の増加が可能であり、また、
電極４４，４５間の間隔を調整することにより酸素濃度
の測定範囲や感度等の特性を調整することが可能であ
り、集積化に対しても速やかに対応することができる。
さらに、本実施例の酸素センサ４１は基板４２上にスパ
ッタリングによりイオン導電体薄膜４３を形成する構成
としたので、イオン導電体薄膜４３を充分に薄くするこ
とができ、機械的強度を確保しながら酸素センサとして
の応答性を向上させることが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の酸素
センサによれば、イオン導電体の一方の面に少なくとも
一対の電極を形成し、これら全ての電極を酸素を通過さ
せることのできる一種の材料により一様に被覆し、これ
らの電極に所定の電圧を印加することにより、前記材料
を通過して前記イオン導電体中に取り込まれた試料ガス
中の酸素がポンピング作用により前記イオン導電体中を
イオンとなって流れ、この酸素イオンをキャリアとする
電流値から、前記試料ガス中の酸素濃度が測定される構
成としたので、レスポンスを大幅に改善することがで
き、したがって、応答性を大幅に向上させることができ
る。また、イオン導電体の表面層の特性を効果的に利用
することにより、イオン導電体の厚みは機械的強度を充
分満足する厚みとすればよく、特に限定する必要がなく
なる。
センサによれば、イオン導電体の一方の面に少なくとも
一対の電極を形成し、これら全ての電極を酸素を通過さ
せることのできる一種の材料により一様に被覆し、これ
らの電極に所定の電圧を印加することにより、前記材料
を通過して前記イオン導電体中に取り込まれた試料ガス
中の酸素がポンピング作用により前記イオン導電体中を
イオンとなって流れ、この酸素イオンをキャリアとする
電流値から、前記試料ガス中の酸素濃度が測定される構
成としたので、レスポンスを大幅に改善することがで
き、したがって、応答性を大幅に向上させることができ
る。また、イオン導電体の表面層の特性を効果的に利用
することにより、イオン導電体の厚みは機械的強度を充
分満足する厚みとすればよく、特に限定する必要がなく
なる。
【００３０】また、酸素センサを使用する際にはイオン
導電体のイオン導電率を高めるために例えば５００℃と
いった高温に加熱するわけであるが、本発明の酸素セン
サは、全ての電極を前記一種の材料により一様に被覆し
たことによりイオン導電体表面の温度均一性が向上する
とともに、外部の温度変化にも影響を受けにくくなるた
め、動作の安定性向上、精度の向上を図ることができ
る。
導電体のイオン導電率を高めるために例えば５００℃と
いった高温に加熱するわけであるが、本発明の酸素セン
サは、全ての電極を前記一種の材料により一様に被覆し
たことによりイオン導電体表面の温度均一性が向上する
とともに、外部の温度変化にも影響を受けにくくなるた
め、動作の安定性向上、精度の向上を図ることができ
る。
【００３１】また、イオン導電体の一方の面に電極を形
成するとともに電極の全てを前記一種の材料により一様
に被覆する構成としたことにより、前記材料にパターニ
ングを施す工程が減り、製造工程を簡略化することがで
き、製造コストを低減することができる。
成するとともに電極の全てを前記一種の材料により一様
に被覆する構成としたことにより、前記材料にパターニ
ングを施す工程が減り、製造工程を簡略化することがで
き、製造コストを低減することができる。
【００３２】また、電極の数を増加させることによりイ
オン電流を増加させることが可能であり、また、電極間
の間隔を調整することにより酸素濃度の測定範囲や感度
等の特性を調整することが可能であり、プレーナタイプ
でセンサ機能が一面に集約されているので、高機能化の
ための集積化に対しても速やかに対応することができ
る。
オン電流を増加させることが可能であり、また、電極間
の間隔を調整することにより酸素濃度の測定範囲や感度
等の特性を調整することが可能であり、プレーナタイプ
でセンサ機能が一面に集約されているので、高機能化の
ための集積化に対しても速やかに対応することができ
る。
【００３３】さらに、前記材料は、無機多孔質材料、ま
たは気体拡散孔を有する無機材料のいずれかからなるこ
ととしたので、電極を外部環境から良好に隔離すること
ができる。また、試料ガス中の酸素を選択的に通過させ
ることができ、酸素センサとしての感度を向上させるこ
とができる。
たは気体拡散孔を有する無機材料のいずれかからなるこ
ととしたので、電極を外部環境から良好に隔離すること
ができる。また、試料ガス中の酸素を選択的に通過させ
ることができ、酸素センサとしての感度を向上させるこ
とができる。
【図１】 この発明の実施例１の酸素センサを示す正断
面図である。
面図である。
【図２】 この発明の実施例１の酸素センサの限界電流
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図３】 この発明の実施例２の酸素センサを示す正断
面図である。
面図である。
【図４】 この発明の実施例２の酸素センサの限界電流
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図５】 従来の酸素センサを示す正断面図である。
【図６】 従来の他の酸素センサを示す正断面図であ
る。
る。
２１…酸素センサ、２…イオン導電体、２２，２３…電
極、２４…無機被覆層、３１…酸素センサ、４１…酸素
センサ、４２…基板、４３…イオン導電体薄膜、４４，
４５…電極、４６…無機被覆薄膜
極、２４…無機被覆層、３１…酸素センサ、４１…酸素
センサ、４２…基板、４３…イオン導電体薄膜、４４，
４５…電極、４６…無機被覆薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 功成 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 加藤 嘉則 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−277959（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26565（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 イオン導電体の一方の面に少なくとも一
対の電極を形成し、これら全ての電極を無機多孔質材
料、または気体拡散孔を有する無機材料のいずれかから
なる、酸素を通過させることのできる一種の材料により
一様に被覆し、これらの電極に所定の電圧を印加するこ
とにより、前記材料を通過して前記イオン導電体中に取
り込まれた試料ガス中の酸素が酸素ポンピング作用によ
り前記イオン導電体中をイオンとなって流れ、この酸素
イオンをキャリアとする電流値から、前記試料ガス中の
酸素濃度が測定されることを特徴とする酸素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284040A JPH07109412B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284040A JPH07109412B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 酸素センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599889A JPH0599889A (ja) | 1993-04-23 |
| JPH07109412B2 true JPH07109412B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17673521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3284040A Expired - Lifetime JPH07109412B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109412B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0664005B2 (ja) * | 1986-07-18 | 1994-08-22 | 株式会社チノー | 複合ガスセンサ |
| JPS6326568A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-04 | Chino Corp | ガス濃度センサ |
| JPH03276063A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Chino Corp | ガス濃度センサ |
| JPH03277959A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-09 | Chino Corp | ガス濃度センサ |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3284040A patent/JPH07109412B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0599889A (ja) | 1993-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981110 |