JPH0943184A - ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法 - Google Patents
ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法Info
- Publication number
- JPH0943184A JPH0943184A JP21105895A JP21105895A JPH0943184A JP H0943184 A JPH0943184 A JP H0943184A JP 21105895 A JP21105895 A JP 21105895A JP 21105895 A JP21105895 A JP 21105895A JP H0943184 A JPH0943184 A JP H0943184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- ratio
- sensor
- thin film
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 初期のエージングを不要にし、初期から安定
してガス検知が可能であり、また更正したガス濃度を求
めることが可能な金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ、お
よび温度の依存しない出力特性を得ることが可能な前記
センサの駆動方法の提供。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ
において、ヒータパルス電流又は電圧駆動時のヒータＯ
Ｎ、ＯＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対する所定
ガス濃度の標準雰囲気にさらした状態で測定し（Ｒｇ，
ｏｎ、Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比（以下、Ｒ
ｇ比という）を算出し、前記Ｒｇ比から闘値Ｒ比ｒｅ
ｆ．を決めて、前記Ｒ比ｒｅｆ．との大小によりガス検
知をする手段を有することを特徴とするガスセンサ及び
該ガスセンサの駆動方法。
してガス検知が可能であり、また更正したガス濃度を求
めることが可能な金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ、お
よび温度の依存しない出力特性を得ることが可能な前記
センサの駆動方法の提供。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ
において、ヒータパルス電流又は電圧駆動時のヒータＯ
Ｎ、ＯＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対する所定
ガス濃度の標準雰囲気にさらした状態で測定し（Ｒｇ，
ｏｎ、Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比（以下、Ｒ
ｇ比という）を算出し、前記Ｒｇ比から闘値Ｒ比ｒｅ
ｆ．を決めて、前記Ｒ比ｒｅｆ．との大小によりガス検
知をする手段を有することを特徴とするガスセンサ及び
該ガスセンサの駆動方法。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、金属酸化物半導体薄膜ガスセン
サに関する。
サに関する。
【０００２】
【従来技術】従来のガス検知素子は、図１から図３に示
すように、基板１、前記基板上に空中に張り出して設け
られた電気絶縁性材料から成る張り出し部３上に設けら
れたガス感応物質４、該感応物質層とコンタクト部９を
介して接続した検出リード６、前記張り出し部上に前記
検出用リードと並置して設けられた少なくとも一個のヒ
ータリード５より構成されている（特開昭５９−１４３
９４６）。該ガス検知素子では、前記ヒータリード５に
よりガス感応物質４を３００〜４５０℃に加熱し、前記
ガス感応物質４の抵抗値が表面でのガス吸着により変化
することを前記検出用リードにより取り出し、ガス検知
素子として使用している。一般に、ガスセンサの更正方
法としては、空気中での抵抗値とガス中での抵抗値との
比をガス感度と定義している。前記更正方法は、単に抵
抗比をとっているだけなので、ガスセンサの出力特性、
特に空気中での抵抗値が一定になる場合は問題がない
が、前記出力特性のサンプル間における相違や時間的変
動が存在する場合は、何らかの補正を行う必要がある。
そこで、様々な更正方法が提案されており、 １）第一の標準雰囲気と第二の標準雰囲気とにさらし、
二つの雰囲気間での抵抗値の比を求め、この比から第二
の雰囲気付近でのガスセンサの抵抗値のガス濃度依存性
を求め、第二の標準雰囲気付近のガス濃度に対し、ガス
センサを更正するガスセンサの更正方法（特開平４−４
８２５２）、 ２）出力信号電圧のレベルと設定値Ｖｓｌとを比較する
第１比較手段と出力信号電圧のレベルが設定値Ｖｓ１に
達したとき警報を発する第１報知手段と出力信号電圧の
レベルと設定値Ｖｓ２（＜Ｖｓ１）とを比較する第２比
較手段とこの第２比較手段の比較において、出力信号電
圧のレベルが設定値Ｖｓ２を下回る回数をカウントする
カウント手段とこのカウント値が設定値に達したとき上
記ガスセンサの寿命低下を報知する第２報知手段を具備
する（特開平４−５５７４５）、 といった更正が行われている。また、一般には前記の時
間的変動を低減するために、所定時間のエージング処理
を施した後の特性を用いてセンサとして使用している。
更に、パルス駆動時の出力値の改善の検討も行われてお
り、高感度化を目的として、冷却した状態でのセンサ出
力抵抗によりガス検知を行うことが提案されている（特
開平３−１８５３５１）。
すように、基板１、前記基板上に空中に張り出して設け
られた電気絶縁性材料から成る張り出し部３上に設けら
れたガス感応物質４、該感応物質層とコンタクト部９を
介して接続した検出リード６、前記張り出し部上に前記
検出用リードと並置して設けられた少なくとも一個のヒ
ータリード５より構成されている（特開昭５９−１４３
９４６）。該ガス検知素子では、前記ヒータリード５に
よりガス感応物質４を３００〜４５０℃に加熱し、前記
ガス感応物質４の抵抗値が表面でのガス吸着により変化
することを前記検出用リードにより取り出し、ガス検知
素子として使用している。一般に、ガスセンサの更正方
法としては、空気中での抵抗値とガス中での抵抗値との
比をガス感度と定義している。前記更正方法は、単に抵
抗比をとっているだけなので、ガスセンサの出力特性、
特に空気中での抵抗値が一定になる場合は問題がない
が、前記出力特性のサンプル間における相違や時間的変
動が存在する場合は、何らかの補正を行う必要がある。
そこで、様々な更正方法が提案されており、 １）第一の標準雰囲気と第二の標準雰囲気とにさらし、
二つの雰囲気間での抵抗値の比を求め、この比から第二
の雰囲気付近でのガスセンサの抵抗値のガス濃度依存性
を求め、第二の標準雰囲気付近のガス濃度に対し、ガス
センサを更正するガスセンサの更正方法（特開平４−４
８２５２）、 ２）出力信号電圧のレベルと設定値Ｖｓｌとを比較する
第１比較手段と出力信号電圧のレベルが設定値Ｖｓ１に
達したとき警報を発する第１報知手段と出力信号電圧の
レベルと設定値Ｖｓ２（＜Ｖｓ１）とを比較する第２比
較手段とこの第２比較手段の比較において、出力信号電
圧のレベルが設定値Ｖｓ２を下回る回数をカウントする
カウント手段とこのカウント値が設定値に達したとき上
記ガスセンサの寿命低下を報知する第２報知手段を具備
する（特開平４−５５７４５）、 といった更正が行われている。また、一般には前記の時
間的変動を低減するために、所定時間のエージング処理
を施した後の特性を用いてセンサとして使用している。
更に、パルス駆動時の出力値の改善の検討も行われてお
り、高感度化を目的として、冷却した状態でのセンサ出
力抵抗によりガス検知を行うことが提案されている（特
開平３−１８５３５１）。
【０００３】
【目的】本発明は、初期のエージングを不要にし、初期
から安定してガス検知が可能であり、また更正したガス
濃度を求めることが可能な金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサ、および温度の依存しない出力特性を得ることが可
能な前記センサの駆動方法の提供にある。
から安定してガス検知が可能であり、また更正したガス
濃度を求めることが可能な金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサ、および温度の依存しない出力特性を得ることが可
能な前記センサの駆動方法の提供にある。
【０００４】
【構成】本発明は、絶縁性基板上に形成された金属酸化
物半導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化
を利用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサにおいて、ヒータパルス電流または電圧駆動時のヒ
ータＯＮ，ＯＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対す
る所定ガス濃度の標準雰囲気にさらした状態で測定し
（Ｒｇ，ｏｎ，Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比
（Ｒｇ比）を算出し、該Ｒｇ比を利用してセンサ抵抗変
化の測定を更正あるいはガス濃度を求める手段を有する
ことを特徴とするガスセンサおよび該ガスセンサを利用
したガスセンサの駆動方法に関する。すなわち、本発明
の第１は、前記金属酸化物半導体薄膜ガスセンサにおい
て、ヒータパルス電流又は電圧駆動時のヒータＯＮ，Ｏ
ＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対する所定ガス濃
度の標準雰囲気にさらした状態で測定し（Ｒｇ，ｏｎ、
Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比（Ｒｇ比）を算出
し、前記Ｒｇ比から、閾値Ｒ比ｒｅｆ．を決め、前記Ｒ
比ｒｅｆ．との大小によりガス検知をすることにより、
初期のエージングを不要にし、初期から安定して、かつ
サンプル間のバラツキが低減されたガスセンサに関す
る。本発明の第２は、前記金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサにおいて、前記Ｒｇ比の所定ガス濃度依存性から更
正したガス濃度を求める手段を有することを特徴とする
ガスセンサに関する。
物半導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化
を利用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサにおいて、ヒータパルス電流または電圧駆動時のヒ
ータＯＮ，ＯＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対す
る所定ガス濃度の標準雰囲気にさらした状態で測定し
（Ｒｇ，ｏｎ，Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比
（Ｒｇ比）を算出し、該Ｒｇ比を利用してセンサ抵抗変
化の測定を更正あるいはガス濃度を求める手段を有する
ことを特徴とするガスセンサおよび該ガスセンサを利用
したガスセンサの駆動方法に関する。すなわち、本発明
の第１は、前記金属酸化物半導体薄膜ガスセンサにおい
て、ヒータパルス電流又は電圧駆動時のヒータＯＮ，Ｏ
ＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対する所定ガス濃
度の標準雰囲気にさらした状態で測定し（Ｒｇ，ｏｎ、
Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比（Ｒｇ比）を算出
し、前記Ｒｇ比から、閾値Ｒ比ｒｅｆ．を決め、前記Ｒ
比ｒｅｆ．との大小によりガス検知をすることにより、
初期のエージングを不要にし、初期から安定して、かつ
サンプル間のバラツキが低減されたガスセンサに関す
る。本発明の第２は、前記金属酸化物半導体薄膜ガスセ
ンサにおいて、前記Ｒｇ比の所定ガス濃度依存性から更
正したガス濃度を求める手段を有することを特徴とする
ガスセンサに関する。
【０００５】本発明の第３は、前記第１または２の金属
酸化物半導体薄膜ガスセンサの駆動方法において、ヒー
タパルス駆動を室温より高い温度と４００〜５００℃の
間での温度サイクルで行うことを特徴とするガスセンサ
の駆動方法に関する。本発明の第４は、前記第３のガス
センサの駆動方法において、室温よりも高い温度の加熱
を金属酸化物半導体薄膜の通電による発熱を利用して行
うことを特徴とするガスセンサの駆動方法に関する。本
発明で使用する絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ
自体は前記図１〜３に示すような従来公知のガスセンサ
が使用される。以下、本発明のガスセンサの構成および
作用を実施例に基づいて具体的に説明する。
酸化物半導体薄膜ガスセンサの駆動方法において、ヒー
タパルス駆動を室温より高い温度と４００〜５００℃の
間での温度サイクルで行うことを特徴とするガスセンサ
の駆動方法に関する。本発明の第４は、前記第３のガス
センサの駆動方法において、室温よりも高い温度の加熱
を金属酸化物半導体薄膜の通電による発熱を利用して行
うことを特徴とするガスセンサの駆動方法に関する。本
発明で使用する絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ
自体は前記図１〜３に示すような従来公知のガスセンサ
が使用される。以下、本発明のガスセンサの構成および
作用を実施例に基づいて具体的に説明する。
【０００６】
実施例１（請求項１に対応） ヒータパルス電圧駆動時〔１．５（ｖ），パルス周期１
００（ｍｓ），デューティ（１０％）〕のヒータＯＮ，
ＯＦＦ時のセンサ抵抗の比（Ｒ比）の経時特性を図４に
示した。Ｒａ比は、空気中抵抗比、Ｒｇ比は、空気＋イ
ソブタン３５００ｐ．ｐ．ｍ中抵抗比を示している。Ｒ
ａ比の初期変動が大きいのに対してＲｇ比の変動は小さ
い。このことから、Ｒｇ比に対して閾値Ｒ比ｒｅｆ．を
定義し、前記Ｒ比ｒｅｆ．が常にＲａ比とＲｇ比の間に
存在すれば、ガスの有り／無しの判定を容易に行うこと
が可能である。図４では、初期のＲａ比＝１．４２
（−）にａ＝１．４１を乗じた値２．００（−）を闘値
Ｒ比ｒｅｆ．として用いている。Ｒ比の経時変動を考慮
するとａの値は１．３〜１．５程度の範囲に設定する必
要がある。このように、初期測定において、検知対象ガ
スの所定濃度にさらした状態で、Ｒｇ比を測定し、前記
Ｒｇ比に対して実数ａ（＞１．０，好ましくは１．３ａ
＜ａ＜１．５を乗じることにより闘値Ｒ比ｒｅｆ．を求
め、メモリーすることで、Ｒ比ｒｅｆ．との大小だけ
で、ガス検知を行うことが可能であり、初期のエージン
グが必要なくなる。従って、プロセスにおけるエージン
グ工程をなくすことができると同時に、低消費電力化に
も結びつく。また、センサ出力〔Ｒａ，Ｒ比（空気
中），Ｒｇ，Ｒ比（ガス中）〕のサンプル間での平均及
び、標準偏差のデータの一例を表１に示す。空気中での
出力Ｒａ及びＲ比の標準偏差は、０．５９９、０．９４
４と大きくなるのに対して、ガス中での出力Ｒｇ，Ｒ比
は０．０９０、０．１１３と小さくなる。このような結
果から、ガス中での特性を用いることは、サンプル間の
バラツキ低減にもつながることがわかる。
００（ｍｓ），デューティ（１０％）〕のヒータＯＮ，
ＯＦＦ時のセンサ抵抗の比（Ｒ比）の経時特性を図４に
示した。Ｒａ比は、空気中抵抗比、Ｒｇ比は、空気＋イ
ソブタン３５００ｐ．ｐ．ｍ中抵抗比を示している。Ｒ
ａ比の初期変動が大きいのに対してＲｇ比の変動は小さ
い。このことから、Ｒｇ比に対して閾値Ｒ比ｒｅｆ．を
定義し、前記Ｒ比ｒｅｆ．が常にＲａ比とＲｇ比の間に
存在すれば、ガスの有り／無しの判定を容易に行うこと
が可能である。図４では、初期のＲａ比＝１．４２
（−）にａ＝１．４１を乗じた値２．００（−）を闘値
Ｒ比ｒｅｆ．として用いている。Ｒ比の経時変動を考慮
するとａの値は１．３〜１．５程度の範囲に設定する必
要がある。このように、初期測定において、検知対象ガ
スの所定濃度にさらした状態で、Ｒｇ比を測定し、前記
Ｒｇ比に対して実数ａ（＞１．０，好ましくは１．３ａ
＜ａ＜１．５を乗じることにより闘値Ｒ比ｒｅｆ．を求
め、メモリーすることで、Ｒ比ｒｅｆ．との大小だけ
で、ガス検知を行うことが可能であり、初期のエージン
グが必要なくなる。従って、プロセスにおけるエージン
グ工程をなくすことができると同時に、低消費電力化に
も結びつく。また、センサ出力〔Ｒａ，Ｒ比（空気
中），Ｒｇ，Ｒ比（ガス中）〕のサンプル間での平均及
び、標準偏差のデータの一例を表１に示す。空気中での
出力Ｒａ及びＲ比の標準偏差は、０．５９９、０．９４
４と大きくなるのに対して、ガス中での出力Ｒｇ，Ｒ比
は０．０９０、０．１１３と小さくなる。このような結
果から、ガス中での特性を用いることは、サンプル間の
バラツキ低減にもつながることがわかる。
【表１】
【０００７】実施例２（請求項２に対応） 実施例１と同様の電圧駆動条件で駆動し、Ｒｇ比のイソ
ブタンガス濃度依存性〔２００〜３５００（ｐ．ｐ．
ｍ）〕を図５に示す。これを線形補間データとすると、 Ｒｇ比＝２．４２−０．２４９ｌｏｇＣ Ｃ：ガス濃
度 と示すことができ、ヒータパルス駆動時のセンサ出力抵
抗からＲ比を求め、このＲ比からガス濃度に換算でき
る。前記線形補間は、直線近似、最小自乗法等により行
う。
ブタンガス濃度依存性〔２００〜３５００（ｐ．ｐ．
ｍ）〕を図５に示す。これを線形補間データとすると、 Ｒｇ比＝２．４２−０．２４９ｌｏｇＣ Ｃ：ガス濃
度 と示すことができ、ヒータパルス駆動時のセンサ出力抵
抗からＲ比を求め、このＲ比からガス濃度に換算でき
る。前記線形補間は、直線近似、最小自乗法等により行
う。
【０００８】実施例３（請求項３に対応） 絶縁性基板上に形成された金属酸化物半導体薄膜をヒー
タにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利用してガス検知
を行う半導体薄膜ガスセンサの駆動方法において、ヒー
タパルス駆動を実施する際、通常、室温と４００〜５０
０℃の間の温度サイクルとなる。しかし、このような温
度サイクルにおいて、特にヒータ無通電時の湿度（表面
Ｈ2Ｏ）の影響が問題となる。実施例１と同様の駆動条
件で駆動し、図６に空気＋イソブタン３５０ｐ．ｐ．ｍ
中におけるＲｇ比のＲＨ（相対湿度）依存性を示した。
ヒータパルス駆動を室温と４５０℃の温度サイクルで行
った結果では、ＲＨの増大に伴い、Ｒｇ比の減少が顕著
に認められる。これに対して、前記ガス中のヒータパル
ス駆動を１５０℃と４５０℃の温度サイクルで行った結
果ではＲｇ比の減少は小さい。すなわち図６から理解さ
れるように、ヒータパルス駆動を実施する際には、吸着
水の影響をなくすため室温より高い温度、好ましくは１
００℃以上の温度、更に好ましくは１００〜２００℃の
温度で行うのが好ましい。
タにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利用してガス検知
を行う半導体薄膜ガスセンサの駆動方法において、ヒー
タパルス駆動を実施する際、通常、室温と４００〜５０
０℃の間の温度サイクルとなる。しかし、このような温
度サイクルにおいて、特にヒータ無通電時の湿度（表面
Ｈ2Ｏ）の影響が問題となる。実施例１と同様の駆動条
件で駆動し、図６に空気＋イソブタン３５０ｐ．ｐ．ｍ
中におけるＲｇ比のＲＨ（相対湿度）依存性を示した。
ヒータパルス駆動を室温と４５０℃の温度サイクルで行
った結果では、ＲＨの増大に伴い、Ｒｇ比の減少が顕著
に認められる。これに対して、前記ガス中のヒータパル
ス駆動を１５０℃と４５０℃の温度サイクルで行った結
果ではＲｇ比の減少は小さい。すなわち図６から理解さ
れるように、ヒータパルス駆動を実施する際には、吸着
水の影響をなくすため室温より高い温度、好ましくは１
００℃以上の温度、更に好ましくは１００〜２００℃の
温度で行うのが好ましい。
【０００９】したがって、本発明においては、下記の手
段によりＲｇ比のＲＨによる影響を低減させることを目
的としている。 （１） 複数のヒータ素子を有する金属酸化物半導体薄
膜ガスセンサにおいて、前記複数のヒータ素子の一部を
室温より高い温度、好ましくは１００℃以上加熱用、残
りを４００〜５００℃加熱用として駆動する方法、およ
び （２） 単一のヒータ素子を有する金属酸化物半導体薄
膜ガスセンサにおいて、（ａ）室温より高い温度（好ま
しくは１００℃以上の温度）の加熱を行うのに必要な電
流（電圧）と４００〜５００℃の加熱を行うのに必要な
電流（電圧）でのパルス駆動を行う方法、あるいは、
（ｂ）パルスデューティ１０（％）以上、またはヒータ
ＯＦＦ時の温度（平均または最大）が１００℃以上にな
る条件でパルス駆動する方法。前記手段のいずれかによ
り、前記駆動温度での実駆動を実施すると、図６の点線
に示したようにＲｇ比のＲＨによる影響を低減すること
ができる。更に、図７に前記駆動条件でのＲＨ≒０及び
８０（％）でのイソブタンガス濃度依存性を示した。若
干のＲ比の低下は認められるが、ＲＨに依存性が少ない
特性となっている。
段によりＲｇ比のＲＨによる影響を低減させることを目
的としている。 （１） 複数のヒータ素子を有する金属酸化物半導体薄
膜ガスセンサにおいて、前記複数のヒータ素子の一部を
室温より高い温度、好ましくは１００℃以上加熱用、残
りを４００〜５００℃加熱用として駆動する方法、およ
び （２） 単一のヒータ素子を有する金属酸化物半導体薄
膜ガスセンサにおいて、（ａ）室温より高い温度（好ま
しくは１００℃以上の温度）の加熱を行うのに必要な電
流（電圧）と４００〜５００℃の加熱を行うのに必要な
電流（電圧）でのパルス駆動を行う方法、あるいは、
（ｂ）パルスデューティ１０（％）以上、またはヒータ
ＯＦＦ時の温度（平均または最大）が１００℃以上にな
る条件でパルス駆動する方法。前記手段のいずれかによ
り、前記駆動温度での実駆動を実施すると、図６の点線
に示したようにＲｇ比のＲＨによる影響を低減すること
ができる。更に、図７に前記駆動条件でのＲＨ≒０及び
８０（％）でのイソブタンガス濃度依存性を示した。若
干のＲ比の低下は認められるが、ＲＨに依存性が少ない
特性となっている。
【００１０】実施例４ 下表２にＰｔ薄膜ヒータおよびＳｎＯ2薄膜を１００℃
に発熱させるのに要する投入電流値を示した。ＳｎＯ2
薄膜を発熱体として用いることにより、Ｐｔ薄膜ヒータ
の場合の約１／１６程度の電流になる。図８に本実施例
の一例を示した駆動方法を記載した。この結果、電池駆
動時の電池寿命向上を図ることが可能になる。
に発熱させるのに要する投入電流値を示した。ＳｎＯ2
薄膜を発熱体として用いることにより、Ｐｔ薄膜ヒータ
の場合の約１／１６程度の電流になる。図８に本実施例
の一例を示した駆動方法を記載した。この結果、電池駆
動時の電池寿命向上を図ることが可能になる。
【表２】
【００１１】
１． 請求項１ 初期のエージングを不要にし、初期から安定してガス検
知が行えるようになった。また、サンプル間のバラツキ
低減を図れた。 ２． 請求項２ 更正したガス濃度を求めることが可能となった。 ３． 請求項３ 湿度に依存しない出力特性が得られた。 ４． 請求項４ 前記請求項３の効果に加えて低消費電力化が実現でき
た。
知が行えるようになった。また、サンプル間のバラツキ
低減を図れた。 ２． 請求項２ 更正したガス濃度を求めることが可能となった。 ３． 請求項３ 湿度に依存しない出力特性が得られた。 ４． 請求項４ 前記請求項３の効果に加えて低消費電力化が実現でき
た。
【図１】従来のガスセンサの平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図４】実施例１のセンサのＲｇ比の経時特性を示す図
である。
である。
【図５】実施例２のセンサのＲｇ比のイソブタンガス濃
度依存性を示す図である。
度依存性を示す図である。
【図６】実施例３のセンサのＲｇ比のＲＨ依存性を示す
図である。
図である。
【図７】実施例３のセンサのＲｇ比のイソブタンガス濃
度依存性を示す図である。
度依存性を示す図である。
【図８】実施例４のセンサの駆動方法を示す図である。
１ 基板 ２ 空洞部 ３ 張り出し部 ４ ガス検知部 ５ ヒータ及びヒータリード ６ 検出リード ７ ヒータ電極パッド ８ 検出電極パッド ９ コンタクト部
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガスセンサ
において、ヒータパルス電流又は電圧駆動時のヒータＯ
Ｎ、ＯＦＦ時のセンサ抵抗を検知対象ガスに対する所定
ガス濃度の標準雰囲気にさらした状態で測定し（Ｒｇ，
ｏｎ、Ｒｇ，ｏｆｆ）、前記センサ抵抗の比（以下、Ｒ
ｇ比という）を算出し、前記Ｒｇ比から闘値Ｒ比ｒｅ
ｆ．を決めて、前記Ｒ比ｒｅｆ．との大小によりガス検
知をする手段を有することを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項２】 絶縁性基板上に形成された金属酸化物半
導体薄膜をヒータにより加熱し、加熱時の抵抗変化を利
用してガス濃度の検知を行う金属酸化物半導体薄膜ガス
センサにおいて、前記Ｒｇ比を算出し、かつ該Ｒｇ比の
所定ガス濃度依存性を利用して更正したガス濃度を求め
る手段を有することを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の金属酸化物半導
体薄膜ガスセンサの駆動方法において、ヒータパルス駆
動を室温より高い温度と４００〜５００℃の間での温度
サイクルで行うことを特徴とするガスセンサの駆動方
法。 - 【請求項４】 請求項３記載のガスセンサの駆動方法に
おいて、室温よりも高い温度の加熱を金属酸化物半導体
薄膜の通電による発熱を利用して行うことを特徴とする
ガスセンサの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21105895A JPH0943184A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21105895A JPH0943184A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943184A true JPH0943184A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16599706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21105895A Pending JPH0943184A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0943184A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11304746A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Matsushita Seiko Co Ltd | ガス検出装置 |
| JP2005337896A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 湿度検出装置 |
| US8555701B1 (en) | 2011-08-05 | 2013-10-15 | Cps Products, Inc. | Enhanced metal oxide gas sensor |
| CN107478687A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-12-15 | 杭州麦乐克科技股份有限公司 | 多组分气体传感器及其气体检测方法 |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP21105895A patent/JPH0943184A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11304746A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Matsushita Seiko Co Ltd | ガス検出装置 |
| JP2005337896A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 湿度検出装置 |
| US8555701B1 (en) | 2011-08-05 | 2013-10-15 | Cps Products, Inc. | Enhanced metal oxide gas sensor |
| CN107478687A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-12-15 | 杭州麦乐克科技股份有限公司 | 多组分气体传感器及其气体检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11408843B2 (en) | Gas sensor | |
| US4543176A (en) | Oxygen concentration detector under temperature control | |
| JPS6066145A (ja) | 外部雰囲気検知装置 | |
| US11506622B2 (en) | Gas detector comprising plural gas sensors and gas detection method thereby | |
| JPH0611472A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH0943184A (ja) | ガスセンサおよびそのガスセンサの駆動方法 | |
| JPH0611471A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH08233770A (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JP3831320B2 (ja) | 限界電流式酸素センサ | |
| JP2013200145A (ja) | ガス検出装置 | |
| JP5467775B2 (ja) | ガスセンサの性能評価方法 | |
| JPH08201336A (ja) | 電気化学式ガスセンサ及びその駆動方法 | |
| JP2002286668A (ja) | ガス検知出力補正方法およびガス検知装置 | |
| JP3302784B2 (ja) | 湿度計 | |
| JPH06288952A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH049574Y2 (ja) | ||
| JP3735350B2 (ja) | ガスセンサ装置 | |
| JP2002139470A (ja) | ガス検知装置及びガス検知方法 | |
| JP2002055071A (ja) | ガス検知性能診断方法およびガス検知装置 | |
| JPH0943192A (ja) | 限界電流式酸素センサ | |
| JP2000283943A (ja) | ガス検出装置 | |
| JP3944637B2 (ja) | 省電力一酸化炭素ガスセンサ | |
| JP2003065991A (ja) | ガス検知回路 | |
| JPH06151537A (ja) | 配線寿命の評価方法 | |
| JP3167549B2 (ja) | ガス検出装置 |