JPS5821156A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPS5821156A JPS5821156A JP11967981A JP11967981A JPS5821156A JP S5821156 A JPS5821156 A JP S5821156A JP 11967981 A JP11967981 A JP 11967981A JP 11967981 A JP11967981 A JP 11967981A JP S5821156 A JPS5821156 A JP S5821156A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
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- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 53
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
- G01N27/16—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by burning or catalytic oxidation of surrounding material to be tested, e.g. of gas
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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】
本発明は、都市ガス、プロパンガス等を検出するように
したガスセンサに関する。
したガスセンサに関する。
従来、この種のガスセンサとしては、ステーに０、０５
ｍｍ前後の白金線を所定回数だけ回巻し、アルミナ担
体を介して触媒処理を施し、通常商用ＡＣ’１００Ｖを
電源として降圧した電圧を供給することによる自己発熱
によ＃）２０００Ｃ〜４００°Ｃに加熱し、都市ガスプ
ロパンガス等に接触したときの触媒作用によシ白金線の
抵抗値が上昇することを利用してガスを検出するように
している。
ｍｍ前後の白金線を所定回数だけ回巻し、アルミナ担
体を介して触媒処理を施し、通常商用ＡＣ’１００Ｖを
電源として降圧した電圧を供給することによる自己発熱
によ＃）２０００Ｃ〜４００°Ｃに加熱し、都市ガスプ
ロパンガス等に接触したときの触媒作用によシ白金線の
抵抗値が上昇することを利用してガスを検出するように
している。
しかしながら、このような従来のカスセンサにあっては
、白金線の触媒的に活性となる温度を得る自己発熱のた
めに、約１００ミリアンペアオーダの電流を常に流す必
要があったため、電源として乾電池を用いることには無
理があシ、商用ＡＣ１００Ｖを電源としており、センサ
としては消費電力が大きすぎるという問題があった。
、白金線の触媒的に活性となる温度を得る自己発熱のた
めに、約１００ミリアンペアオーダの電流を常に流す必
要があったため、電源として乾電池を用いることには無
理があシ、商用ＡＣ１００Ｖを電源としており、センサ
としては消費電力が大きすぎるという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、白金検出体の抵抗値を充分に高めることによシ
、極くわずかな電流で触媒活性温度に達することができ
、乾電池を電源とすることを可能にするガスセンサを提
供することを目的とする。
もので、白金検出体の抵抗値を充分に高めることによシ
、極くわずかな電流で触媒活性温度に達することができ
、乾電池を電源とすることを可能にするガスセンサを提
供することを目的とする。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の実施例を示した図である。
まず構成を説明すると、１は酸化シリコン（ｓｉ０２）
基板、２は酸化シリコン基板１上に蒸着によシ形成され
た白金電極であり、酸化シリコン基板１はその寸法がＬ
＋ −２ｍｍ、 Ｌ２＝ １ ｍｍ、 Ｌ、 ＝ ０．
０５１ｎ［１１程度の大きさとなる。
基板、２は酸化シリコン基板１上に蒸着によシ形成され
た白金電極であり、酸化シリコン基板１はその寸法がＬ
＋ −２ｍｍ、 Ｌ２＝ １ ｍｍ、 Ｌ、 ＝ ０．
０５１ｎ［１１程度の大きさとなる。
第２図は第１図に示すガスセンサの断面図を示したもの
で、酸化シリコン基板１の上に白金蒸着層を形成した白
金電極２曝テ祷の表面に酸化パラジウムのスパッタリン
グ層３を形成するようにしたものである。とれは酸化シ
リコン基板の上に白金膜層を形成したものを、真空スパ
ッタリング装置内に固定し、その対向位置からパラジウ
ムをスパッタリングにより放出すると、パラジウムが該
白金の蒸着膜の表面に突きささるようにして層を形成す
る。こうしてできたガスセンサに強制的に酸素を供給す
ると、該パラジウムが酸化パラジウムになり、以後安定
した触媒作用をする。
で、酸化シリコン基板１の上に白金蒸着層を形成した白
金電極２曝テ祷の表面に酸化パラジウムのスパッタリン
グ層３を形成するようにしたものである。とれは酸化シ
リコン基板の上に白金膜層を形成したものを、真空スパ
ッタリング装置内に固定し、その対向位置からパラジウ
ムをスパッタリングにより放出すると、パラジウムが該
白金の蒸着膜の表面に突きささるようにして層を形成す
る。こうしてできたガスセンサに強制的に酸素を供給す
ると、該パラジウムが酸化パラジウムになり、以後安定
した触媒作用をする。
ここで、第１図の実施例に示す白金線２の常温における
抵抗値としては、３〜１００Ωの抵抗値を有する長さ及
び断面積とする。
抵抗値としては、３〜１００Ωの抵抗値を有する長さ及
び断面積とする。
今、仮に白金電極２の端子４，４′間に乾電池により１
．５Ｖを印加したものとする。この電圧印加により、白
金電極２はその抵抗値で定まる電流が流れる。この電流
としては、例えば白金電極２の抵抗値が１５ΩでＩ Ｑ
ＯｍＡ、 ３０Ωで５０ｍＡ、。
．５Ｖを印加したものとする。この電圧印加により、白
金電極２はその抵抗値で定まる電流が流れる。この電流
としては、例えば白金電極２の抵抗値が１５ΩでＩ Ｑ
ＯｍＡ、 ３０Ωで５０ｍＡ、。
５０Ωで３０ ｍＡ、 １ （ｌ ＯΩで１５ｍＡと
なる。このような電流の通電によシ、白金電極２は自己
発熱を起し、温度上昇と共に抵抗値が増加し、ガス検知
を行なうための触媒活性温度２６０’Ｃ〜４００゜Ｃに
到達したときには、その抵抗値は約常温の３倍〜４倍と
なシ、ガス検知可能状態におかれる。
なる。このような電流の通電によシ、白金電極２は自己
発熱を起し、温度上昇と共に抵抗値が増加し、ガス検知
を行なうための触媒活性温度２６０’Ｃ〜４００゜Ｃに
到達したときには、その抵抗値は約常温の３倍〜４倍と
なシ、ガス検知可能状態におかれる。
このようなガス検知可能状態に於いて、ガスセンサの白
金電極２に都市ガス若しくはプロパンガス等の可燃性ガ
スが接触すると、触媒反応により、該ガスが激しく燃焼
し、白金電極２の抵抗値が増加する。
金電極２に都市ガス若しくはプロパンガス等の可燃性ガ
スが接触すると、触媒反応により、該ガスが激しく燃焼
し、白金電極２の抵抗値が増加する。
この場合のガス濃度に対する白金ｔ＆２の抵抗値の変化
は第３図のグラフに示すように１０００〜５０００ｐｐ
ｍのガス濃度の変化に対し、直線的に増加する抵抗値の
変化を示すことが確認された。
は第３図のグラフに示すように１０００〜５０００ｐｐ
ｍのガス濃度の変化に対し、直線的に増加する抵抗値の
変化を示すことが確認された。
第４図は、本発明のガスセンサを用いたガス検出回路の
一実施例を示した回路図である。すなわちガスセンサ５
Ａ、ガスセンサ５Ｂを用い、一方のガスセンサ５Ａけ外
気に開放するようにし２て設け、他方のガスセンサ５Ｂ
は外気から密封した状態で設ける。このガスセンサ５Ａ
、５Ｂ及び抵抗Ｒ１、Ｒ２とによ如抵抗ブリッジを構成
し、この抵抗ブリッジに乾電池４によ多電源電圧を印加
するようにする。
一実施例を示した回路図である。すなわちガスセンサ５
Ａ、ガスセンサ５Ｂを用い、一方のガスセンサ５Ａけ外
気に開放するようにし２て設け、他方のガスセンサ５Ｂ
は外気から密封した状態で設ける。このガスセンサ５Ａ
、５Ｂ及び抵抗Ｒ１、Ｒ２とによ如抵抗ブリッジを構成
し、この抵抗ブリッジに乾電池４によ多電源電圧を印加
するようにする。
第５図は、第４図のガス検出回路で用いられるガスセン
サの斜視図を示したもので、一方のガスセンサ５Ａは、
カバー７の開口部７ａ内に配置され、他方のガスセンサ
５Ｂはカバー７の中に密封された状態で取シ付けられて
いる。これらのガスセンサ５Ａ、５Ｂは、プラスチック
ベース６の上に配設されプラスチックベース６の下部（
側方でも良い）からは電極リード８が引き出されている
。
サの斜視図を示したもので、一方のガスセンサ５Ａは、
カバー７の開口部７ａ内に配置され、他方のガスセンサ
５Ｂはカバー７の中に密封された状態で取シ付けられて
いる。これらのガスセンサ５Ａ、５Ｂは、プラスチック
ベース６の上に配設されプラスチックベース６の下部（
側方でも良い）からは電極リード８が引き出されている
。
勿論カバー７の中には第４図に示す抵抗Ｒ１゜Ｒ２を含
んだ抵抗ブリッジ回路が絶縁基板上に形成されており、
電池電源の印加及び抵抗ブリッジの出力を電極リードよ
り取ジ出せるように構成している。
んだ抵抗ブリッジ回路が絶縁基板上に形成されており、
電池電源の印加及び抵抗ブリッジの出力を電極リードよ
り取ジ出せるように構成している。
次に作用を説明する。第４図のガス検出回路は
“ガスセンサ５Ａ、５Ｂを直列接続してその間に乾電池
４の電源電圧例えば１．５■を印加しているので、ガス
センサの抵抗値は、２倍となり、従ってガスセンサ５Ａ
、５Ｂを流れる電流は前述のガスセンサ１個の場合に較
べ電流値が半分になる。又ガス監視状態において、カス
センサ５Ａの抵抗値と抵抗Ｒ２とのかけ算値がガスセン
サ５Ｂの抵抗値と抵抗Ｒ１のかけ算値に平衡するように
自己加熱が行なわれ、その結果ガスセンサ５Ａ及び５Ｂ
の加熱温度が常に同じになるように電流を流す。
“ガスセンサ５Ａ、５Ｂを直列接続してその間に乾電池
４の電源電圧例えば１．５■を印加しているので、ガス
センサの抵抗値は、２倍となり、従ってガスセンサ５Ａ
、５Ｂを流れる電流は前述のガスセンサ１個の場合に較
べ電流値が半分になる。又ガス監視状態において、カス
センサ５Ａの抵抗値と抵抗Ｒ２とのかけ算値がガスセン
サ５Ｂの抵抗値と抵抗Ｒ１のかけ算値に平衡するように
自己加熱が行なわれ、その結果ガスセンサ５Ａ及び５Ｂ
の加熱温度が常に同じになるように電流を流す。
次にガスセンサ５Ａに可燃性ガスが接触して抵抗値が増
加したとすると、抵抗ブリッジのバランスが崩れ、その
出力に所定の電圧変化を生ずる。
加したとすると、抵抗ブリッジのバランスが崩れ、その
出力に所定の電圧変化を生ずる。
従って抵抗ブリッジの出力電圧をコンパレータを用いて
取９出すことにより、ガス漏れ警報等を行カうことかで
きる。
取９出すことにより、ガス漏れ警報等を行カうことかで
きる。
以上説明してきたように本発明によれば、白金検出体の
抵抗値を充分に高めることにより、ごくわずかな電流で
触媒活性温度に達することができ、また、酸化シリコン
基板の上に蒸着した白金電極の表面部分を酸化パラジウ
ムのスパッタリング層を形成するようにして安定化した
ため、乾電池による電源供給を受けて所定の触媒活性温
度に加熱することができ、白金電極を流れる電流値はご
くわずかであることから、乾電池の寿命は充分長くでき
、商用ＡＣ］、００Ｖを用いた従来のガスセンサに軟べ
その取シ扱いが簡単となｐ１又電源回路を必要としない
ことから構造が簡単となると共にコスト的にも安価にで
きるという効果が得られる。
抵抗値を充分に高めることにより、ごくわずかな電流で
触媒活性温度に達することができ、また、酸化シリコン
基板の上に蒸着した白金電極の表面部分を酸化パラジウ
ムのスパッタリング層を形成するようにして安定化した
ため、乾電池による電源供給を受けて所定の触媒活性温
度に加熱することができ、白金電極を流れる電流値はご
くわずかであることから、乾電池の寿命は充分長くでき
、商用ＡＣ］、００Ｖを用いた従来のガスセンサに軟べ
その取シ扱いが簡単となｐ１又電源回路を必要としない
ことから構造が簡単となると共にコスト的にも安価にで
きるという効果が得られる。
第１図は本発明によるガスセンサの一実施例を示した斜
視図、第２図は第１図の断面図、第３図は本発明による
ガスセンサのガス濃度に対する白金電極の抵抗値の変化
を示したグラフ図。 第４図は、本発明のガスセンサを用いたガス検出回路の
一実施例を示した回路図、第５図は第４図のガス検出回
路をパッケージ化した余１視図。 １・・・酸化シリコン基板 ２・・・白金電極３
・・・スパッタリング層 ４・・・乾電池５Ａ、
５Ｂ・・・ガスセンサ ６・・・プラスチックベ
ース７・・・カバー ７ａ・・・開口８・・
・電極リード 特許出願人 神 谷 弘 代理人 弁理士 竹 内 進第１図 第２図
視図、第２図は第１図の断面図、第３図は本発明による
ガスセンサのガス濃度に対する白金電極の抵抗値の変化
を示したグラフ図。 第４図は、本発明のガスセンサを用いたガス検出回路の
一実施例を示した回路図、第５図は第４図のガス検出回
路をパッケージ化した余１視図。 １・・・酸化シリコン基板 ２・・・白金電極３
・・・スパッタリング層 ４・・・乾電池５Ａ、
５Ｂ・・・ガスセンサ ６・・・プラスチックベ
ース７・・・カバー ７ａ・・・開口８・・
・電極リード 特許出願人 神 谷 弘 代理人 弁理士 竹 内 進第１図 第２図
Claims (1)
- 酸化シリコンの基板上に所定の抵抗値を有する白金電極
を蒸着し、該白金電極の表面部分に酸化パラジウムのス
パッタリング層を形成した積層構造を備えたことを特徴
とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11967981A JPS5821156A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11967981A JPS5821156A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821156A true JPS5821156A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14767360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11967981A Pending JPS5821156A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821156A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243549A (ja) * | 1984-05-05 | 1985-12-03 | ゲゼルシヤフト、フユール、ゲレーテバウ、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング | ガスの触媒燃焼用のセンサの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55149048A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Kaaku:Kk | Contact combustion type detecting element exclusive for hydrogen gas |
-
1981
- 1981-07-30 JP JP11967981A patent/JPS5821156A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55149048A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Kaaku:Kk | Contact combustion type detecting element exclusive for hydrogen gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243549A (ja) * | 1984-05-05 | 1985-12-03 | ゲゼルシヤフト、フユール、ゲレーテバウ、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング | ガスの触媒燃焼用のセンサの製造方法 |
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