JPH0894562A - 環境センサ - Google Patents
環境センサInfo
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- JPH0894562A JPH0894562A JP23184294A JP23184294A JPH0894562A JP H0894562 A JPH0894562 A JP H0894562A JP 23184294 A JP23184294 A JP 23184294A JP 23184294 A JP23184294 A JP 23184294A JP H0894562 A JPH0894562 A JP H0894562A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 経時的に安定し且つ信頼性が向上した環境セ
ンサを得る。 【構成】 アルミナ基板１上に間隔をおいて白金パット
６又は金パラジウムパット６Ａを形成し、各パットを金
電極２Ａで覆い、これら金電極及びアルミナ基板上に検
知膜３を形成した。
ンサを得る。 【構成】 アルミナ基板１上に間隔をおいて白金パット
６又は金パラジウムパット６Ａを形成し、各パットを金
電極２Ａで覆い、これら金電極及びアルミナ基板上に検
知膜３を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、火災時に発生するＣ
Ｏガスを検知するガスセンサ又は同様に火災時に発生す
る焦げたニオイを検知するニオイセンサのように、周囲
の雰囲気（環境）の検知対象の状態例えば上述したガス
やニオイに応じて抵抗値が変化する環境センサに関する
もので、特にその構造が改良された環境センサに関する
ものである。
Ｏガスを検知するガスセンサ又は同様に火災時に発生す
る焦げたニオイを検知するニオイセンサのように、周囲
の雰囲気（環境）の検知対象の状態例えば上述したガス
やニオイに応じて抵抗値が変化する環境センサに関する
もので、特にその構造が改良された環境センサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、火災時に発生するＣＯガスや焦げ
たニオイ等（以下、ＣＯガス等と云う。）の増減に応じ
て抵抗値が変化する検知膜を備え、火災を検知する、環
境センサの一例である火災センサが知られている。図３
は従来の火災センサ例えば薄膜型火災センサの一例を示
す概略構成図であり、この火災センサは絶縁性基板例え
ばアルミナ基板１と、このアルミナ基板１上に間隔をお
いて形成され、機械的強度の強い導電材質例えば白金か
らなる一対の白金電極２と、これら白金電極２及びその
間のアルミナ基板１に形成例えば蒸着され、金属酸化物
半導体例えばＳｎＯ2，ＺｎＯ，ＴｉＯ2 等からなり、
ＣＯガス等の吸着の増減に応じて抵抗値が変化すること
によってＣＯガス等を検知する検知膜３とを備えてい
る。
たニオイ等（以下、ＣＯガス等と云う。）の増減に応じ
て抵抗値が変化する検知膜を備え、火災を検知する、環
境センサの一例である火災センサが知られている。図３
は従来の火災センサ例えば薄膜型火災センサの一例を示
す概略構成図であり、この火災センサは絶縁性基板例え
ばアルミナ基板１と、このアルミナ基板１上に間隔をお
いて形成され、機械的強度の強い導電材質例えば白金か
らなる一対の白金電極２と、これら白金電極２及びその
間のアルミナ基板１に形成例えば蒸着され、金属酸化物
半導体例えばＳｎＯ2，ＺｎＯ，ＴｉＯ2 等からなり、
ＣＯガス等の吸着の増減に応じて抵抗値が変化すること
によってＣＯガス等を検知する検知膜３とを備えてい
る。
【０００３】火災センサは、更に、アルミナ基板１外に
設けられ、金メッキを施したニッケルからなるリード端
子４と、このリード端子４を一方の白金電極２に接続す
るための、白金電極２と同じ材質のリード線例えば白金
線５とを備えている。なお、リード端子４と白金線５の
接続及び白金線５と白金電極２の接続は例えばスポット
溶接により行われる。ただし、白金線５と白金電極２を
スポット溶接する際に強い電流を流すと検知膜３が壊れ
てしまう恐れがあるので、弱い電流しか流すことができ
ず、よって同じ材質の金属同士でないと接合できない。
しかしながら、リード端子４と白金線５をスポット溶接
する際には強い電流を流しても大丈夫なので、異なる材
質の金属でも接合できる。
設けられ、金メッキを施したニッケルからなるリード端
子４と、このリード端子４を一方の白金電極２に接続す
るための、白金電極２と同じ材質のリード線例えば白金
線５とを備えている。なお、リード端子４と白金線５の
接続及び白金線５と白金電極２の接続は例えばスポット
溶接により行われる。ただし、白金線５と白金電極２を
スポット溶接する際に強い電流を流すと検知膜３が壊れ
てしまう恐れがあるので、弱い電流しか流すことができ
ず、よって同じ材質の金属同士でないと接合できない。
しかしながら、リード端子４と白金線５をスポット溶接
する際には強い電流を流しても大丈夫なので、異なる材
質の金属でも接合できる。
【０００４】従来の火災センサは上述した様に構成され
ており、検知膜３にＣＯガス等が吸着すると、検知膜３
は電子を得てその抵抗値が変化するＮ型のものと、電子
を奪われてその抵抗値が変化するＰ型のものとがある
が、いずれもＣＯガス等が吸着すると抵抗値が変化す
る。そこで、この抵抗値の変化を例えば電圧の変化とし
て取り出せば、ＣＯガス等の変化から火災を検知するこ
とができる。
ており、検知膜３にＣＯガス等が吸着すると、検知膜３
は電子を得てその抵抗値が変化するＮ型のものと、電子
を奪われてその抵抗値が変化するＰ型のものとがある
が、いずれもＣＯガス等が吸着すると抵抗値が変化す
る。そこで、この抵抗値の変化を例えば電圧の変化とし
て取り出せば、ＣＯガス等の変化から火災を検知するこ
とができる。
【０００５】ところで、白金電極２を使用する場合に
は、この白金電極２がオゾンの他にもノックス（ＮＯ
ｘ）等の酸化物に長時間曝されて酸化されることにより
Ｐｔ（白金）がＰｔＯ，ＰｔＯ2 に変化し、しかも検知
膜３で覆われている白金電極部分と検知膜３の接触面も
検知膜３を通ったオゾンの酸化物で酸化されてしまい、
接触面での白金電極２の抵抗値が増大する。その結果、
火災センサは、白金電極２の劣化によるセンサ全体の抵
抗値の増大でＣＯガス等ひいては火災を正確に検知でき
なくなる。
は、この白金電極２がオゾンの他にもノックス（ＮＯ
ｘ）等の酸化物に長時間曝されて酸化されることにより
Ｐｔ（白金）がＰｔＯ，ＰｔＯ2 に変化し、しかも検知
膜３で覆われている白金電極部分と検知膜３の接触面も
検知膜３を通ったオゾンの酸化物で酸化されてしまい、
接触面での白金電極２の抵抗値が増大する。その結果、
火災センサは、白金電極２の劣化によるセンサ全体の抵
抗値の増大でＣＯガス等ひいては火災を正確に検知でき
なくなる。
【０００６】そこで、図４の概略構成図に示すように、
白金電極２に代えて金電極２Ａを、そして白金線５に代
えて金線５Ａを使用した火災センサが提案された。この
ように金電極２Ａを使用する場合には、上述した酸化の
問題は生じないが、金電極２Ａに使用する金線５Ａは、
５０μ径の白金線５の機械的強度特に引っ張り強度が１
２０ｇであるのに対し、矢張り５０μ径の金線５Ａの機
械的強度がわずか４０ｇしかなく、弱いので、容易に破
断する。
白金電極２に代えて金電極２Ａを、そして白金線５に代
えて金線５Ａを使用した火災センサが提案された。この
ように金電極２Ａを使用する場合には、上述した酸化の
問題は生じないが、金電極２Ａに使用する金線５Ａは、
５０μ径の白金線５の機械的強度特に引っ張り強度が１
２０ｇであるのに対し、矢張り５０μ径の金線５Ａの機
械的強度がわずか４０ｇしかなく、弱いので、容易に破
断する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】要するに、従来の火災
センサには、白金電極の劣化によるセンサ全体の抵抗値
の増大でＣＯガス等ひいては火災を正確に検知できない
か、或は金線の機械的強度が弱いためにリード線として
の金線が容易に破断するという課題があった。
センサには、白金電極の劣化によるセンサ全体の抵抗値
の増大でＣＯガス等ひいては火災を正確に検知できない
か、或は金線の機械的強度が弱いためにリード線として
の金線が容易に破断するという課題があった。
【０００８】そこで、この発明は、このような課題を解
決するためになされたものであって、経時的に安定し且
つ信頼性が向上した環境センサを得ることを目的とす
る。
決するためになされたものであって、経時的に安定し且
つ信頼性が向上した環境センサを得ることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明の請求項１に係る環境センサは、絶縁性基
板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて形成され、機械
的強度の強い導電材質からなる一対のリード線接続部
と、これらリード線接続部の各々を覆い、非酸化性の導
電材質からなる電極と、これら電極及び前記絶縁性基板
上に形成され、金属酸化物半導体からなり、ガスやニオ
イを検知する検知膜とを備えている。
め、この発明の請求項１に係る環境センサは、絶縁性基
板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて形成され、機械
的強度の強い導電材質からなる一対のリード線接続部
と、これらリード線接続部の各々を覆い、非酸化性の導
電材質からなる電極と、これら電極及び前記絶縁性基板
上に形成され、金属酸化物半導体からなり、ガスやニオ
イを検知する検知膜とを備えている。
【００１０】また、この発明の請求項２に係る環境セン
サは、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて
形成され、非酸化性の導電材質からなる一対の電極と、
これら電極及び前記絶縁性基板上に形成され、金属酸化
物半導体からなり、ガスやニオイを検知する検知膜と、
前記電極の各々上に形成され、機械的強度の強い導電材
質からなるリード線接続部とを備えている。
サは、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて
形成され、非酸化性の導電材質からなる一対の電極と、
これら電極及び前記絶縁性基板上に形成され、金属酸化
物半導体からなり、ガスやニオイを検知する検知膜と、
前記電極の各々上に形成され、機械的強度の強い導電材
質からなるリード線接続部とを備えている。
【００１１】
【作用】請求項１ではリード線接続部と検知膜が電極に
よって隔離され、また請求項２では電極上でリード線接
続部と検知膜が物理的に隔離され、直接接触していない
ので、リード線接続部が酸化されてその抵抗値が増加す
ることはなく、経時的に安定し且つ信頼性が向上した環
境センサを得ることができる。
よって隔離され、また請求項２では電極上でリード線接
続部と検知膜が物理的に隔離され、直接接触していない
ので、リード線接続部が酸化されてその抵抗値が増加す
ることはなく、経時的に安定し且つ信頼性が向上した環
境センサを得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明を、添付図面に示した一実施
例について詳しく説明する。図１はこの発明に係る環境
センサの一例としての火災センサの一実施例を示す概略
構成図である。この火災センサは、上述したアルミナ基
板１と、このアルミナ基板１上に間隔をおいて形成さ
れ、機械的強度の強い導電材質例えば白金又は金パラジ
ウムからなる一対のリード線接続部例えば金属製パット
６又は６Ａと、各パット６に形成された金電極２Ａと、
金電極２Ａ及びアルミナ基板１上に形成された検知膜３
とを備えている。
例について詳しく説明する。図１はこの発明に係る環境
センサの一例としての火災センサの一実施例を示す概略
構成図である。この火災センサは、上述したアルミナ基
板１と、このアルミナ基板１上に間隔をおいて形成さ
れ、機械的強度の強い導電材質例えば白金又は金パラジ
ウムからなる一対のリード線接続部例えば金属製パット
６又は６Ａと、各パット６に形成された金電極２Ａと、
金電極２Ａ及びアルミナ基板１上に形成された検知膜３
とを備えている。
【００１３】火災センサは、更に、リード端子４と、こ
のリード端子４を白金パット６に接続するための白金線
５又は金パラジウムパット６Ａに接続するための金パラ
ジウム線５Ｂとを備えている。
のリード端子４を白金パット６に接続するための白金線
５又は金パラジウムパット６Ａに接続するための金パラ
ジウム線５Ｂとを備えている。
【００１４】このような構成の火災センサを製造するに
は、予め白金パット６、金パラジウムパット６Ａ等をア
ルミナ基板１に厚膜印刷し、白金の場合には例えば９０
０℃で焼結しておく。その後、上述したパットを覆うよ
うにペースト状の金電極２Ａを印刷した後に、例えば８
５０℃で焼結する。このようにして出来上った基板にＳ
ｎＯ2 等を蒸着させて検知膜３を付着させる。最後に、
リード端子４と白金パット６、金パラジウムパット６Ａ
とをそれぞれ白金線５、金パラジウム線５Ｂによりスポ
ット溶接で接続する。なお、白金を焼結する前工程の温
度を、金を焼結する後工程の温度よりも高くするのは、
後工程の温度が逆に高いと、前工程で形成した白金の焼
結体に悪影響がでる恐れがあるためである。
は、予め白金パット６、金パラジウムパット６Ａ等をア
ルミナ基板１に厚膜印刷し、白金の場合には例えば９０
０℃で焼結しておく。その後、上述したパットを覆うよ
うにペースト状の金電極２Ａを印刷した後に、例えば８
５０℃で焼結する。このようにして出来上った基板にＳ
ｎＯ2 等を蒸着させて検知膜３を付着させる。最後に、
リード端子４と白金パット６、金パラジウムパット６Ａ
とをそれぞれ白金線５、金パラジウム線５Ｂによりスポ
ット溶接で接続する。なお、白金を焼結する前工程の温
度を、金を焼結する後工程の温度よりも高くするのは、
後工程の温度が逆に高いと、前工程で形成した白金の焼
結体に悪影響がでる恐れがあるためである。
【００１５】図２は火災センサの他の実施例を示す概略
構成図である。この火災センサは、上述したアルミナ基
板１と、このアルミナ基板１上に間隔をおいて形成され
た一対の金電極２Ａと、これら金電極２Ａ及びアルミナ
基板１上に形成された検知膜３と、各金電極２Ａ上に検
知膜３と接触することなく形成された白金パット６又は
金パラジウムパット６Ａとを備えている。
構成図である。この火災センサは、上述したアルミナ基
板１と、このアルミナ基板１上に間隔をおいて形成され
た一対の金電極２Ａと、これら金電極２Ａ及びアルミナ
基板１上に形成された検知膜３と、各金電極２Ａ上に検
知膜３と接触することなく形成された白金パット６又は
金パラジウムパット６Ａとを備えている。
【００１６】火災センサは、更に、リード端子４と、こ
のリード端子４を白金パット６に接続するめの白金線５
又は金パラジウムパット６Ａに接続するための金パラジ
ウム線５Ｂとを備えている。
のリード端子４を白金パット６に接続するめの白金線５
又は金パラジウムパット６Ａに接続するための金パラジ
ウム線５Ｂとを備えている。
【００１７】このような構成の火災センサにしても、金
電極２Ａ上の白金パット６又は金パラジウムパット６Ａ
の外気と触れる面は酸化物によって酸化される恐れがあ
る。しかし、白金パット６又は金パラジウムパット６Ａ
のたとえ一部が酸化しても白金パット６又は金パラジウ
ムパット６Ａは検知膜３と直接接触していないので、そ
の接触面が酸化されることはなく従って火災センサ全体
の抵抗値が増大することはない。ただし、上述したよう
な焼結温度を用いると、白金パット６の方が金電極２Ａ
よりも焼結温度が高いので、金電極２Ａ上に白金パット
６を印刷して焼結する場合に、前工程で形成した金電極
２Ａに悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、この場合に
は後工程の温度が前工程の温度よりも高くならないよう
にするため、例えば金電極２Ａを１０００℃で、その後
白金パット６を９００℃で焼結すれば良い。
電極２Ａ上の白金パット６又は金パラジウムパット６Ａ
の外気と触れる面は酸化物によって酸化される恐れがあ
る。しかし、白金パット６又は金パラジウムパット６Ａ
のたとえ一部が酸化しても白金パット６又は金パラジウ
ムパット６Ａは検知膜３と直接接触していないので、そ
の接触面が酸化されることはなく従って火災センサ全体
の抵抗値が増大することはない。ただし、上述したよう
な焼結温度を用いると、白金パット６の方が金電極２Ａ
よりも焼結温度が高いので、金電極２Ａ上に白金パット
６を印刷して焼結する場合に、前工程で形成した金電極
２Ａに悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、この場合に
は後工程の温度が前工程の温度よりも高くならないよう
にするため、例えば金電極２Ａを１０００℃で、その後
白金パット６を９００℃で焼結すれば良い。
【００１８】以上詳しく説明したように、上記実施例は
環境センサの一例として、火災時に発生するＣＯガスや
焦げたニオイを検知する火災センサを用いたが、その検
知対象はこれらに限定されるものではなく、例えば水素
ガスやトイレ等の悪臭を検知する環境センサであっても
構わない。
環境センサの一例として、火災時に発生するＣＯガスや
焦げたニオイを検知する火災センサを用いたが、その検
知対象はこれらに限定されるものではなく、例えば水素
ガスやトイレ等の悪臭を検知する環境センサであっても
構わない。
【００１９】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る環境センサは
絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて形成さ
れ、機械的強度の強い導電材質からなる一対のリード線
接続部と、これらリード線接続部の各々を覆い、非酸化
性の導電材質からなる電極と、これら電極及び前記絶縁
性基板上に形成され、金属酸化物半導体からなり、ガス
やニオイを検知する検知膜とを備え、また請求項２に係
る環境センサは絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔
をおいて形成され、非酸化性の導電材質からなる一対の
電極と、これら電極及び前記絶縁性基板上に形成され、
金属酸化物半導体からなり、ガスやニオイを検知する検
知膜と、前記電極の各々上に形成され、機械的強度の強
い導電材質からなるリード線接続部とを備えているの
で、リード線接続部が酸化されてその抵抗値が増加する
ことはなく、経時的に安定し且つ信頼性が向上した環境
センサを得ることができる。
絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔をおいて形成さ
れ、機械的強度の強い導電材質からなる一対のリード線
接続部と、これらリード線接続部の各々を覆い、非酸化
性の導電材質からなる電極と、これら電極及び前記絶縁
性基板上に形成され、金属酸化物半導体からなり、ガス
やニオイを検知する検知膜とを備え、また請求項２に係
る環境センサは絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔
をおいて形成され、非酸化性の導電材質からなる一対の
電極と、これら電極及び前記絶縁性基板上に形成され、
金属酸化物半導体からなり、ガスやニオイを検知する検
知膜と、前記電極の各々上に形成され、機械的強度の強
い導電材質からなるリード線接続部とを備えているの
で、リード線接続部が酸化されてその抵抗値が増加する
ことはなく、経時的に安定し且つ信頼性が向上した環境
センサを得ることができる。
【図１】この発明に係る環境センサの一例としての火災
センサの一実施例を示す概略構成図である。
センサの一実施例を示す概略構成図である。
【図２】火災センサの他の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図３】従来の火災センサの一例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図４】従来の火災センサの他の例を示す概略構成図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ アルミナ基板 ２Ａ 金電極 ３ 検知膜 ４ リード端子 ５ 白金線 ５Ｂ 金パラジウム線 ６ 白金パット ６Ａ 金パラジウムパット
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔
をおいて形成され、機械的強度の強い導電材質からなる
一対のリード線接続部と、これらリード線接続部の各々
を覆い、非酸化性の導電材質からなる電極と、これら電
極及び前記絶縁性基板上に形成され、金属酸化物半導体
からなり、ガスやニオイを検知する検知膜とを備えたこ
とを特徴とする環境センサ。 - 【請求項２】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に間隔
をおいて形成され、非酸化性の導電材質からなる一対の
電極と、これら電極及び前記絶縁性基板上に形成され、
金属酸化物半導体からなり、ガスやニオイを検知する検
知膜と、前記電極の各々上に形成され、機械的強度の強
い導電材質からなるリード線接続部とを備えたことを特
徴とする環境センサ。 - 【請求項３】 前記絶縁性基板外に設けられたリード端
子と、このリード端子を前記リード線接続部に接続する
ための、前記リード線接続部と同じ材質のリード線とを
更に備えたことを特徴とする請求項１又は２の環境セン
サ。 - 【請求項４】 前記リード線接続部及び前記リード線の
導電材質が白金及び金パラジウムからなる群から選ばれ
た金属であることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れかの環境センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23184294A JPH0894562A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 環境センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23184294A JPH0894562A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 環境センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894562A true JPH0894562A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16929872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23184294A Pending JPH0894562A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 環境センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114720519A (zh) * | 2021-01-06 | 2022-07-08 | 长城汽车股份有限公司 | 一氧化碳传感器、一氧化碳监测系统及车辆 |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23184294A patent/JPH0894562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114720519A (zh) * | 2021-01-06 | 2022-07-08 | 长城汽车股份有限公司 | 一氧化碳传感器、一氧化碳监测系统及车辆 |
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