JPH11295265A - 固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法 - Google Patents
固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法Info
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- JPH11295265A JPH11295265A JP10101345A JP10134598A JPH11295265A JP H11295265 A JPH11295265 A JP H11295265A JP 10101345 A JP10101345 A JP 10101345A JP 10134598 A JP10134598 A JP 10134598A JP H11295265 A JPH11295265 A JP H11295265A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 標準ガス、あるいは基準ガスを必要とせ
ず、どの程度センサ素子の劣化が進んでいるのか、及
び、測定値に対する適正な補正値を知ることができる方
法を提供する。 【解決手段】 ヒートアップ処理を行い、該処理の前
後のＥＭＦ値と処理中のＥＭＦ値とを比較する補正方
法。
ず、どの程度センサ素子の劣化が進んでいるのか、及
び、測定値に対する適正な補正値を知ることができる方
法を提供する。 【解決手段】 ヒートアップ処理を行い、該処理の前
後のＥＭＦ値と処理中のＥＭＦ値とを比較する補正方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型二酸
化炭素ガスセンサ技術に関する。
化炭素ガスセンサ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に固体電解質型二酸化炭素ガスセン
サ素子の一例のモデル断面図を示す。図中符号１で示さ
れるのは固体電解質で通常ＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ1+xＺ
ｒ2Ｐ3- xＳｉxＯ12、ｘは１または２）などが使われ
る。この固体電解質１を挟んで検知極２、炭酸リチウム
などの金属炭酸塩に覆われた金からなる電極及び白金か
らなる基準極３が配され、全体を多孔質セラミック層４
を介してガスフィルター５が覆う構造である。なお基準
極３はヒーター６を有する多孔質セラミック基板７が接
しており、固体電解質１はこのヒーター６によりそのイ
オン伝導に適した温度（一般に３５０℃以上）に保たれ
る。
サ素子の一例のモデル断面図を示す。図中符号１で示さ
れるのは固体電解質で通常ＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ1+xＺ
ｒ2Ｐ3- xＳｉxＯ12、ｘは１または２）などが使われ
る。この固体電解質１を挟んで検知極２、炭酸リチウム
などの金属炭酸塩に覆われた金からなる電極及び白金か
らなる基準極３が配され、全体を多孔質セラミック層４
を介してガスフィルター５が覆う構造である。なお基準
極３はヒーター６を有する多孔質セラミック基板７が接
しており、固体電解質１はこのヒーター６によりそのイ
オン伝導に適した温度（一般に３５０℃以上）に保たれ
る。
【０００３】ここでセンサ素子の置かれた雰囲気中の二
酸化炭素ガスの濃度に応じて検知極２及び基準極３との
間に起電力が生じる。すなわち、この起電力を測定する
ことにより雰囲気中の二酸化炭素ガス濃度を知ることが
できる。ここで一般的には上記金属炭酸塩は、比較的耐
水性の良い炭酸リチウム単独、あるいは炭酸リチウムを
主とし、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロン
チウムを添加してさらに耐水性を向上させた炭酸塩混合
物ないし共晶混合物を用い、この金属炭酸塩をＮＡＳＩ
ＣＯＮ面に融着等で固定してヒーター６により３５０℃
以上に加熱して使用している。
酸化炭素ガスの濃度に応じて検知極２及び基準極３との
間に起電力が生じる。すなわち、この起電力を測定する
ことにより雰囲気中の二酸化炭素ガス濃度を知ることが
できる。ここで一般的には上記金属炭酸塩は、比較的耐
水性の良い炭酸リチウム単独、あるいは炭酸リチウムを
主とし、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロン
チウムを添加してさらに耐水性を向上させた炭酸塩混合
物ないし共晶混合物を用い、この金属炭酸塩をＮＡＳＩ
ＣＯＮ面に融着等で固定してヒーター６により３５０℃
以上に加熱して使用している。
【０００４】このセンサは一種の熱濃淡電池である。そ
れ故、その両端の起電力ＥＭＦ（感度）は加熱的に使用
すると、陰極から金属イオンの移動が生じる。次第にこ
の過程が進むにつれてＥＭＦが少しずつ低下し、大気
（二酸化炭素ガス３６０ｐｐｍ）に対するベースライン
がずれて、結果として二酸化炭素ガスセンサ素子として
使用できなくなる。すなわち、炭酸リチウムの溶融温度
は７１０℃付近であり、また炭酸リチウムと炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム等の混合物の
溶融温度が６５０℃前後であるが、実際の使用温度にお
いては炭酸リチウムとＮＡＳＩＣＯＮとの間に共晶が発
生し、また機器分析などによって確認されているように
ＮＡＳＩＣＯＮ中へのリチウムの拡散によって５５０℃
以下で溶融が生じる。また、これら炭酸塩以外の夾雑物
によってさらに低下し、これらによって、ＥＭＦの補正
無しには使用不可能となる。
れ故、その両端の起電力ＥＭＦ（感度）は加熱的に使用
すると、陰極から金属イオンの移動が生じる。次第にこ
の過程が進むにつれてＥＭＦが少しずつ低下し、大気
（二酸化炭素ガス３６０ｐｐｍ）に対するベースライン
がずれて、結果として二酸化炭素ガスセンサ素子として
使用できなくなる。すなわち、炭酸リチウムの溶融温度
は７１０℃付近であり、また炭酸リチウムと炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム等の混合物の
溶融温度が６５０℃前後であるが、実際の使用温度にお
いては炭酸リチウムとＮＡＳＩＣＯＮとの間に共晶が発
生し、また機器分析などによって確認されているように
ＮＡＳＩＣＯＮ中へのリチウムの拡散によって５５０℃
以下で溶融が生じる。また、これら炭酸塩以外の夾雑物
によってさらに低下し、これらによって、ＥＭＦの補正
無しには使用不可能となる。
【０００５】しかしながら、現状、どの程度センサ素子
が劣化し、どの程度のＥＭＦの補正を行えばよいのか
を、標準ガス等を用いることなく調べる方法がなく、従
って、このようなセンサ素子による測定値の信頼性には
不安があった。なお、簡易的な補正として、大気中の二
酸化炭素の量が一定量であることを利用する補正方法が
あったが、この方法ではセンサの置かれた環境によって
は的確な補正を行うことができず、どんな環境であって
もセンサ素子の状態を知り、正確に補正できる方法が求
められていた。
が劣化し、どの程度のＥＭＦの補正を行えばよいのか
を、標準ガス等を用いることなく調べる方法がなく、従
って、このようなセンサ素子による測定値の信頼性には
不安があった。なお、簡易的な補正として、大気中の二
酸化炭素の量が一定量であることを利用する補正方法が
あったが、この方法ではセンサの置かれた環境によって
は的確な補正を行うことができず、どんな環境であって
もセンサ素子の状態を知り、正確に補正できる方法が求
められていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を改善する、すなわち、標準ガス、あるいは
基準ガスを必要とせず、どの程度センサ素子の劣化が進
んでいるのか、及び、劣化の度合いに応じた適正な補正
値を知ることができる方法を提供することを目的とす
る。
来の問題点を改善する、すなわち、標準ガス、あるいは
基準ガスを必要とせず、どの程度センサ素子の劣化が進
んでいるのか、及び、劣化の度合いに応じた適正な補正
値を知ることができる方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の固体電解質型二
酸化炭素ガスセンサの補正方法は上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の通り、ヒートアップ処理を行い、
該処理の前後のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値と比較す
る構成を有する。
酸化炭素ガスセンサの補正方法は上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の通り、ヒートアップ処理を行い、
該処理の前後のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値と比較す
る構成を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においてヒートアップ処理
とは、通常の測定状態にセンサ素子が保たれている温度
（一般的に３５０〜４００℃）より高い温度に保つこと
を指し、その温度はセンサ素子寿命に対する影響等を勘
案して適宜決定するが、通常４５０℃以上５５０℃以下
である。ヒートアップ処理時間としては、センサ素子寿
命に対する影響等を勘案すると短時間であることが望ま
しいが、センサ素子の出力（ＥＭＦ）が充分に安定する
まで行うことが必要である。一般的には、１分以上５分
以下である。しかし、ヒートアップ時の最終安定ＥＭＦ
値を推測するマイクロプロセッサ等を用いる推測手段を
用いればこの限りではない。
とは、通常の測定状態にセンサ素子が保たれている温度
（一般的に３５０〜４００℃）より高い温度に保つこと
を指し、その温度はセンサ素子寿命に対する影響等を勘
案して適宜決定するが、通常４５０℃以上５５０℃以下
である。ヒートアップ処理時間としては、センサ素子寿
命に対する影響等を勘案すると短時間であることが望ま
しいが、センサ素子の出力（ＥＭＦ）が充分に安定する
まで行うことが必要である。一般的には、１分以上５分
以下である。しかし、ヒートアップ時の最終安定ＥＭＦ
値を推測するマイクロプロセッサ等を用いる推測手段を
用いればこの限りではない。
【０００９】本発明におけるヒートアップ処理は通常、
１日〜数日に一回程度で充分である。すなわち、１週間
を超えると適正な補正ができずに測定値の誤差が拡大す
るおそれがあり、また、あまりに頻繁に行うと、センサ
素子の劣化を促進させるおそれがある。なお、１日に１
回程度のヒートアップ処理はセンサ素子の寿命には殆ど
影響しないことを別途確認してある。
１日〜数日に一回程度で充分である。すなわち、１週間
を超えると適正な補正ができずに測定値の誤差が拡大す
るおそれがあり、また、あまりに頻繁に行うと、センサ
素子の劣化を促進させるおそれがある。なお、１日に１
回程度のヒートアップ処理はセンサ素子の寿命には殆ど
影響しないことを別途確認してある。
【００１０】本発明の固体電解質型二酸化炭素ガスセン
サの補正方法はこのようなヒートアップ処理を行い、こ
の処理の前後のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値とを比較
しセンサ素子出力値を補正する。なお、補正に用いるヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値は、ヒートアップ処理
前のＥＭＦ値でもよく、またヒートアップ処理後のＥＭ
Ｆ値でもよい。また、これら両者から平均などの数学的
な処理を行って得た値などを用いても良い。ここで、ヒ
ートアップ処理後のＥＭＦ値は処理の影響により安定す
るまでに時間がかかるため、ヒート処理前のＥＭＦ値を
用いることが好ましい。
サの補正方法はこのようなヒートアップ処理を行い、こ
の処理の前後のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値とを比較
しセンサ素子出力値を補正する。なお、補正に用いるヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値は、ヒートアップ処理
前のＥＭＦ値でもよく、またヒートアップ処理後のＥＭ
Ｆ値でもよい。また、これら両者から平均などの数学的
な処理を行って得た値などを用いても良い。ここで、ヒ
ートアップ処理後のＥＭＦ値は処理の影響により安定す
るまでに時間がかかるため、ヒート処理前のＥＭＦ値を
用いることが好ましい。
【００１１】なお、ヒートアップ処理は通常の大気、あ
るいは、二酸化炭素ガス存在下でも行うことができ、ヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値と該処理におけるＥＭ
Ｆ値との差で行う場合には、この間の濃度の二酸化炭素
ガス濃度は補正値に影響を及ぼさないため、事実上時を
選ばずに行うことができる。ただし、被検ガス中の二酸
化炭素濃度が短時間に激しく変化している場合などＥＭ
Ｆ値の変動が大きいときに上記補正を行うことは正確な
補正ができないおそれがあり、好ましくない。
るいは、二酸化炭素ガス存在下でも行うことができ、ヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値と該処理におけるＥＭ
Ｆ値との差で行う場合には、この間の濃度の二酸化炭素
ガス濃度は補正値に影響を及ぼさないため、事実上時を
選ばずに行うことができる。ただし、被検ガス中の二酸
化炭素濃度が短時間に激しく変化している場合などＥＭ
Ｆ値の変動が大きいときに上記補正を行うことは正確な
補正ができないおそれがあり、好ましくない。
【００１２】ここで、若干誤差が大きくなるが、上記比
較を、ヒートアップ処理の前または後のＥＭＦ値と、該
処理におけるＥＭＦ値との差で行うことも可能である。
なお、ヒートアップ処理を行い、該処理の前後のＥＭＦ
値と該処理中のＥＭＦ値とを比較することにより固体電
解質型二酸化炭素ガスセンサ素子がどの程度劣化してい
るかを検出することが可能であるため、マイクロプロセ
ッサ、ＬＣＤあるいは発光ダイオード等を組み合わせ
て、自動的にセンサ素子の劣化やその交換が必要なこと
を通知させることができる。
較を、ヒートアップ処理の前または後のＥＭＦ値と、該
処理におけるＥＭＦ値との差で行うことも可能である。
なお、ヒートアップ処理を行い、該処理の前後のＥＭＦ
値と該処理中のＥＭＦ値とを比較することにより固体電
解質型二酸化炭素ガスセンサ素子がどの程度劣化してい
るかを検出することが可能であるため、マイクロプロセ
ッサ、ＬＣＤあるいは発光ダイオード等を組み合わせ
て、自動的にセンサ素子の劣化やその交換が必要なこと
を通知させることができる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の固体電解質型二酸化炭素ガス
センサの補正方法について具体的に説明する。すなわ
ち、炭酸リチウム及び炭酸カルシウムの等モル混合金属
炭酸塩物により覆われた検知極及びＮＡＳＩＣＯＮから
なる固体電解質を有し、構造が図１に示される固体電解
質型二酸化炭素ガスセンサ素子を用いて、センサ素子温
度を特に断らない限り３９０℃に設定して、検討を行っ
た。
センサの補正方法について具体的に説明する。すなわ
ち、炭酸リチウム及び炭酸カルシウムの等モル混合金属
炭酸塩物により覆われた検知極及びＮＡＳＩＣＯＮから
なる固体電解質を有し、構造が図１に示される固体電解
質型二酸化炭素ガスセンサ素子を用いて、センサ素子温
度を特に断らない限り３９０℃に設定して、検討を行っ
た。
【００１４】通常の空気（二酸化炭素ガス３６０ｐｐｍ
程度を含有する）に対する出力と２０００ｐｍｍの二酸
化炭素ガスを有する空気に対する出力との差であるΔＥ
と、大気に対するＥＭＦ（大気ＥＭＦ）の初期値から
の、使用の結果低下したセンサ素子によるＥＭＦの低下
量（低下ＥＭＦ）との関係を図２に示す。図２により低
下ＥＭＦが０〜３０ｍＶの範囲にあるセンサ素子ではΔ
Ｅは殆ど低下しないため、従って低下ＥＭＦの値を補正
するだけで、感度の低下なしに用い得ることが判る。
程度を含有する）に対する出力と２０００ｐｍｍの二酸
化炭素ガスを有する空気に対する出力との差であるΔＥ
と、大気に対するＥＭＦ（大気ＥＭＦ）の初期値から
の、使用の結果低下したセンサ素子によるＥＭＦの低下
量（低下ＥＭＦ）との関係を図２に示す。図２により低
下ＥＭＦが０〜３０ｍＶの範囲にあるセンサ素子ではΔ
Ｅは殆ど低下しないため、従って低下ＥＭＦの値を補正
するだけで、感度の低下なしに用い得ることが判る。
【００１５】この炭酸リチウム及び炭酸カルシウムの等
モル混合金属炭酸塩物により覆われた検知極を有するセ
ンサ素子において、大気ＥＭＦはセンサ温度に影響を受
ける（図３参照）。ここで、センサ素子設置雰囲気を通
常大気及び二酸化炭素ガス１０００ｐｐｍ含有する大気
間で切り替えながらセンサ温度を通常の３９０℃とヒー
トアップ処理（５５０℃）に切り替えたときのセンサ素
子出力（ＥＭＦ）の変化を図４に示す。図中、通常大気
中及び二酸化炭素１０００ｐｐｍを含有する大気中にお
いてそれぞれＥＭＦ値が著しく上昇している部分がヒー
トアップ処理を行った時間に該当する。なお、図５に、
センサ素子温度を３５０℃、４００℃、４５０℃あるい
は４９０℃に設定したときのＥＭＦの値を、酸素ガス２
１％−窒素ガス７９％の混合ガスに二酸化炭素ガス濃度
が５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、２０００ｐｐｍある
いは５０００ｐｐｍになるように調整した試料ガスを用
いて調べた結果を示す。この図よりヒートアップ処理の
前後のＥＭＦ値とヒートアップ処理中のＥＭＦ値との差
は、５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの非常に広いレンジ
で一定であることが判る
モル混合金属炭酸塩物により覆われた検知極を有するセ
ンサ素子において、大気ＥＭＦはセンサ温度に影響を受
ける（図３参照）。ここで、センサ素子設置雰囲気を通
常大気及び二酸化炭素ガス１０００ｐｐｍ含有する大気
間で切り替えながらセンサ温度を通常の３９０℃とヒー
トアップ処理（５５０℃）に切り替えたときのセンサ素
子出力（ＥＭＦ）の変化を図４に示す。図中、通常大気
中及び二酸化炭素１０００ｐｐｍを含有する大気中にお
いてそれぞれＥＭＦ値が著しく上昇している部分がヒー
トアップ処理を行った時間に該当する。なお、図５に、
センサ素子温度を３５０℃、４００℃、４５０℃あるい
は４９０℃に設定したときのＥＭＦの値を、酸素ガス２
１％−窒素ガス７９％の混合ガスに二酸化炭素ガス濃度
が５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、２０００ｐｐｍある
いは５０００ｐｐｍになるように調整した試料ガスを用
いて調べた結果を示す。この図よりヒートアップ処理の
前後のＥＭＦ値とヒートアップ処理中のＥＭＦ値との差
は、５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの非常に広いレンジ
で一定であることが判る
【００１６】次に様々な劣化度のセンサ素子を用いて大
気ＥＭＦ低下量と、ヒートアップ処理の前後のＥＭＦ値
及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差（図中「ヒータ
ーハイ・ロー時のＥＭＦ値差」）との関係を図６中、符
号「○」を以て示す。図６よりヒートアップ処理の前後
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差を調
べることにより、大気ＥＭＦ低下量を知ることができ、
図２によりこの値が３０ｍＶ以下であるときには、セン
サ素子出力を大気ＥＭＦ低下量と同じ値だけ補正するこ
とにより正確な値を求めることができることが判る。な
お、この補正は、図５に示された結果をも勘案すると二
酸化炭素濃度レベルが５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの
極めて広い範囲で正確な補正が可能であることが判る
気ＥＭＦ低下量と、ヒートアップ処理の前後のＥＭＦ値
及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差（図中「ヒータ
ーハイ・ロー時のＥＭＦ値差」）との関係を図６中、符
号「○」を以て示す。図６よりヒートアップ処理の前後
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差を調
べることにより、大気ＥＭＦ低下量を知ることができ、
図２によりこの値が３０ｍＶ以下であるときには、セン
サ素子出力を大気ＥＭＦ低下量と同じ値だけ補正するこ
とにより正確な値を求めることができることが判る。な
お、この補正は、図５に示された結果をも勘案すると二
酸化炭素濃度レベルが５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの
極めて広い範囲で正確な補正が可能であることが判る
【００１７】図６中符号「○」で示したのは炭酸塩とし
て、炭酸リチウムと炭酸カルシウムとを等モル混合して
得た炭酸塩層により覆われた検知極を有するセンサ素子
を用いた場合であるが、炭酸リチウムと炭酸バリウムと
を等モル混合して得た層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図中符号「▲」でその結果を示す）あるい
は、炭酸リチウム単独層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図中符号「□」でその結果を示す）であっ
ても全く同様の結果が得られた。
て、炭酸リチウムと炭酸カルシウムとを等モル混合して
得た炭酸塩層により覆われた検知極を有するセンサ素子
を用いた場合であるが、炭酸リチウムと炭酸バリウムと
を等モル混合して得た層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図中符号「▲」でその結果を示す）あるい
は、炭酸リチウム単独層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図中符号「□」でその結果を示す）であっ
ても全く同様の結果が得られた。
【００１８】上記においては、それぞれヒートアップ処
理の前後のＥＭＦ値と、ヒートアップ処理中のＥＭＦ値
との差によりセンサ素子出力値を補正することについて
述べたがそれぞれヒートアップ処理の前後のＥＭＦ値と
ヒートアップ処理中のＥＭＦ値との比率によってもセン
サ素子の劣化の度合いを知ることができる。図７に様々
な劣化度のセンサ素子を用いて大気ＥＭＦ低下量と、ヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値及びヒートアップ処理
中のＥＭＦ値の比（図中「ヒーターハイ・ロー時のＥＭ
Ｆ比率」）との関係を調べ、図中符号「○」で示した。
図７により、若干誤差が大きいものの、上記比率からそ
のセンサ素子の大気ＥＭＦ低下量を知ることができるこ
とが判る。
理の前後のＥＭＦ値と、ヒートアップ処理中のＥＭＦ値
との差によりセンサ素子出力値を補正することについて
述べたがそれぞれヒートアップ処理の前後のＥＭＦ値と
ヒートアップ処理中のＥＭＦ値との比率によってもセン
サ素子の劣化の度合いを知ることができる。図７に様々
な劣化度のセンサ素子を用いて大気ＥＭＦ低下量と、ヒ
ートアップ処理の前後のＥＭＦ値及びヒートアップ処理
中のＥＭＦ値の比（図中「ヒーターハイ・ロー時のＥＭ
Ｆ比率」）との関係を調べ、図中符号「○」で示した。
図７により、若干誤差が大きいものの、上記比率からそ
のセンサ素子の大気ＥＭＦ低下量を知ることができるこ
とが判る。
【００１９】なお図７中符号「○」で示したのは炭酸塩
として、炭酸リチウムと炭酸カルシウムを等モル混合し
て得た炭酸塩層により覆われた検知極を有するセンサ素
子を用いた場合であるが、炭酸リチウムと炭酸バリウム
を等モル混合して得た層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図７中符号「▲」でその結果を示す）ある
いは、炭酸リチウム単独層により覆われた検知極を有す
るセンサ素子（図７中符号「□」でその結果を示す）で
あっても同様の結果が得られた。
として、炭酸リチウムと炭酸カルシウムを等モル混合し
て得た炭酸塩層により覆われた検知極を有するセンサ素
子を用いた場合であるが、炭酸リチウムと炭酸バリウム
を等モル混合して得た層により覆われた検知極を有する
センサ素子（図７中符号「▲」でその結果を示す）ある
いは、炭酸リチウム単独層により覆われた検知極を有す
るセンサ素子（図７中符号「□」でその結果を示す）で
あっても同様の結果が得られた。
【００２０】上記は補正方法について述べたが、上記技
術の応用として、大気ＥＭＦ低下量が３０ｍＶより大き
くなったときには図２によりセンサ素子の感度が低下し
ていると判断されるので、感度を補正して用いるか、あ
るいは、センサ素子が劣化しているとしてＬＣＤや発光
ダイオード等の表示手段により警告することが可能であ
る。
術の応用として、大気ＥＭＦ低下量が３０ｍＶより大き
くなったときには図２によりセンサ素子の感度が低下し
ていると判断されるので、感度を補正して用いるか、あ
るいは、センサ素子が劣化しているとしてＬＣＤや発光
ダイオード等の表示手段により警告することが可能であ
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明の固体電解質型二酸化炭素ガスセ
ンサの補正方法は、基準ガス、標準ガス等を不要としな
がら、センサ素子の劣化度合いに応じた適正な補正を行
うことができる優れた補正方法である。またこの方法は
マイクロプロセッサなどの通常の手段と組み合わせるこ
とにより自動的に行うことが容易にできる。この方法に
よりセンサ素子出力を補正することにより、センサ素子
の実寿命を長くすることが可能であり、また、センサ素
子の製造上のばらつきが大きくとも対応できるため、セ
ンサ素子の製造・品質管理が容易となる。
ンサの補正方法は、基準ガス、標準ガス等を不要としな
がら、センサ素子の劣化度合いに応じた適正な補正を行
うことができる優れた補正方法である。またこの方法は
マイクロプロセッサなどの通常の手段と組み合わせるこ
とにより自動的に行うことが容易にできる。この方法に
よりセンサ素子出力を補正することにより、センサ素子
の実寿命を長くすることが可能であり、また、センサ素
子の製造上のばらつきが大きくとも対応できるため、セ
ンサ素子の製造・品質管理が容易となる。
【００２２】
【図１】固体電解質型二酸化炭素ガスセンサ素子の一例
のモデル断面図である。
のモデル断面図である。
【図２】通常の空気（二酸化炭素ガス３６０ｐｐｍ程度
を含有する）に対する出力と２０００ｐｍｍの二酸化炭
素ガスを有する空気に対する出力との差であるΔＥと、
大気に対するＥＭＦ（大気ＥＭＦ）の初期値からの、使
用の結果低下したセンサ素子によるＥＭＦの低下量（低
下ＥＭＦ）との関係を示す図である。
を含有する）に対する出力と２０００ｐｍｍの二酸化炭
素ガスを有する空気に対する出力との差であるΔＥと、
大気に対するＥＭＦ（大気ＥＭＦ）の初期値からの、使
用の結果低下したセンサ素子によるＥＭＦの低下量（低
下ＥＭＦ）との関係を示す図である。
【図３】センサ温度の大気ＥＭＦに対する影響を示す図
である。
である。
【図４】センサ素子設置雰囲気を通常大気及び二酸化炭
素ガス１０００ｐｐｍ含有する大気間で切り替えながら
センサ温度を通常の３９０℃とヒートアップ処理（５５
０℃）に切り替えたときのセンサ素子出力（ＥＭＦ）の
変化を示す図である。
素ガス１０００ｐｐｍ含有する大気間で切り替えながら
センサ温度を通常の３９０℃とヒートアップ処理（５５
０℃）に切り替えたときのセンサ素子出力（ＥＭＦ）の
変化を示す図である。
【図５】センサ素子温度を変化させたときのＥＭＦの値
を、二酸化炭素濃度の異なる試料ガスを用いて調べた結
果を示す図である。
を、二酸化炭素濃度の異なる試料ガスを用いて調べた結
果を示す図である。
【図６】大気ＥＭＦ低下量と、ヒートアップ処理の前後
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差との
関係を示す図である。
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の差との
関係を示す図である。
【図７】大気ＥＭＦ低下量と、ヒートアップ処理の前後
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の比率と
の関係を示す図である。
のＥＭＦ値及びヒートアップ処理中のＥＭＦ値の比率と
の関係を示す図である。
１ 固体電解質 ２ 検知極 ３ 基準極 ４ 多孔質セラミック層 ５ ガスフィルター ６ ヒーター ７ 基板
Claims (4)
- 【請求項１】 ヒートアップ処理を行い、該処理の前後
のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値と比較することを特徴
とする固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法。 - 【請求項２】 上記比較を、ヒートアップ処理の前後の
ＥＭＦ値と該処理におけるＥＭＦ値との差を取って行う
ことを特徴とする請求項１に記載の固体電解質型二酸化
炭素ガスセンサの補正方法。 - 【請求項３】 上記比較を、ヒートアップ処理の前後の
ＥＭＦ値と該処理におけるＥＭＦ値との比を取って行う
ことを特徴とする請求項２に記載の固体電解質型二酸化
炭素ガスセンサの補正方法。 - 【請求項４】 ヒートアップ処理を行い、該処理の前ま
たは後のＥＭＦ値と該処理中のＥＭＦ値とを比較するこ
とを特徴とする固体電解質型二酸化炭素ガスセンサ素子
の劣化検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10101345A JPH11295265A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10101345A JPH11295265A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295265A true JPH11295265A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14298257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10101345A Withdrawn JPH11295265A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 固体電解質型二酸化炭素ガスセンサの補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11295265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1640713A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-29 | TDK Corporation | Gas sensor and gas concentration measurement methods using a said gas sensor |
| CN110514788A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-29 | 上海畅制电子科技有限公司 | 一种气体传感器的标定方法、装置、设备和存储介质 |
| CN112827426A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-25 | 广州华友明康光电科技有限公司 | 一种呼气检测仪用标准气体的制备方法 |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10101345A patent/JPH11295265A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1640713A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-29 | TDK Corporation | Gas sensor and gas concentration measurement methods using a said gas sensor |
| CN110514788A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-29 | 上海畅制电子科技有限公司 | 一种气体传感器的标定方法、装置、设备和存储介质 |
| CN112827426A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-25 | 广州华友明康光电科技有限公司 | 一种呼气检测仪用标准气体的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |