JPS589376B2 - 感ガス素子 - Google Patents
感ガス素子Info
- Publication number
- JPS589376B2 JPS589376B2 JP5596575A JP5596575A JPS589376B2 JP S589376 B2 JPS589376 B2 JP S589376B2 JP 5596575 A JP5596575 A JP 5596575A JP 5596575 A JP5596575 A JP 5596575A JP S589376 B2 JPS589376 B2 JP S589376B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensitive
- present
- resistance value
- sensitive element
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸化物焼結体の感ガス体を用いる感ガス素子に
関する。
関する。
従来のＳｎＯ２系感ガス体を用いた感ガス素子にあって
は、ガス濃度に対して直線的な抵抗変化の得られるもの
は、その抵抗変化率が小さく、検出装置で大きな出力を
取り出しにくい。
は、ガス濃度に対して直線的な抵抗変化の得られるもの
は、その抵抗変化率が小さく、検出装置で大きな出力を
取り出しにくい。
また抵抗変化率の大きなものであっては、その直線性が
悪く少量のガスで抵抗変化が飽和してしまい、事故によ
るガスが器具使用時のガスかの区別ができず扱いすらい
ものであった。
悪く少量のガスで抵抗変化が飽和してしまい、事故によ
るガスが器具使用時のガスかの区別ができず扱いすらい
ものであった。
さらにプロパンガス、ブタンガスなどの液化石油ガスと
Ｈ２，Ｃｏなとのガスとの区別ができず、タバコの煙な
どの還元成分で抵抗変化を生じてしまうなどの多くの欠
点があった。
Ｈ２，Ｃｏなとのガスとの区別ができず、タバコの煙な
どの還元成分で抵抗変化を生じてしまうなどの多くの欠
点があった。
本発明は上述した従来の欠点を改良したもので、モル比
組成でＺｎＯを９９．８５〜２０％、Ｍｅ１２を０．１
〜５０％（ただし、Ｍｅ１はＴｉ，ＺｒｓＨｆ，Ｓｎ，
Ｇｅのうち少なくとも一種）およびＭｅ２２Ｏ３を０．
０５〜３０％（ただし、Ｍｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉｎ，Ｆｅ
，Ａｌ，Ｃｒのうち少なくとも一種）を含む焼結体から
なる感ガス体を用いることにより、信頼性の高い感ガス
素子を提供することを目的とする。
組成でＺｎＯを９９．８５〜２０％、Ｍｅ１２を０．１
〜５０％（ただし、Ｍｅ１はＴｉ，ＺｒｓＨｆ，Ｓｎ，
Ｇｅのうち少なくとも一種）およびＭｅ２２Ｏ３を０．
０５〜３０％（ただし、Ｍｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉｎ，Ｆｅ
，Ａｌ，Ｃｒのうち少なくとも一種）を含む焼結体から
なる感ガス体を用いることにより、信頼性の高い感ガス
素子を提供することを目的とする。
本発明による感ガス素子は上記組成の感ガス体を一対の
電極間に設け、感ガス体の電気抵抗の変化をこの電極に
て電気信号としてとりだすことによりガス検知を行なう
ものである。
電極間に設け、感ガス体の電気抵抗の変化をこの電極に
て電気信号としてとりだすことによりガス検知を行なう
ものである。
本発明による感ガス素子は例えば第１図に示すような構
造をとる。
造をとる。
この感ガス素子１は円柱状のセラミック性絶縁基板２０
表面に金属線の一対の電極３，４を平行させて巻回し、
この巻回部に感ガス体５塗着焼結して固着してある。
表面に金属線の一対の電極３，４を平行させて巻回し、
この巻回部に感ガス体５塗着焼結して固着してある。
この列では電極３，４の一方を感ガス体５の加熱用ヒー
タとして兼用するが、別にヒータを設けても良い。
タとして兼用するが、別にヒータを設けても良い。
感ガス素子１は、たとえば次のようにして製造する。
まずＺｎＯ，Ｍｅ１０２（ただし、Ｍｅ１はＴｔ，Ｚｒ
，Ｈｔ，Ｓｎ，Ｇｅのうち少なくとも一種）Ｍｅ２２Ｏ
３（ただしＭｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ
のうち少なくとも一種）を所定組成比となるように秤取
し、これを混合して水またはバインダを加えてペースト
状とし、電極３，４の巻回部に塗着し、乾燥したのち６
００℃〜８００℃で焼成して焼結体を造る。
，Ｈｔ，Ｓｎ，Ｇｅのうち少なくとも一種）Ｍｅ２２Ｏ
３（ただしＭｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒ
のうち少なくとも一種）を所定組成比となるように秤取
し、これを混合して水またはバインダを加えてペースト
状とし、電極３，４の巻回部に塗着し、乾燥したのち６
００℃〜８００℃で焼成して焼結体を造る。
この場合の焼成工程は電気炉で行っても、電極３，４の
いずれか一方にヒータとして通電して行ってもよい。
いずれか一方にヒータとして通電して行ってもよい。
またその雰囲気は空気中であってもよい。
なお感ガス体に用いる金属酸化物ＺｎＯ，Ｍｅ１０２（
ただし、Ｍｅ１はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｎ，Ｇｅのうち
少なくとも一種）Ｍｅ２２Ｏ３（Ｍｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉ
ｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒのうち少なくとも一種）は加熱さ
れて酸化物に転じる化合物、例えば水酸化物、炭酸塩、
蓚酸塩、硝酸塩を用いることもできる。
ただし、Ｍｅ１はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｎ，Ｇｅのうち
少なくとも一種）Ｍｅ２２Ｏ３（Ｍｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉ
ｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒのうち少なくとも一種）は加熱さ
れて酸化物に転じる化合物、例えば水酸化物、炭酸塩、
蓚酸塩、硝酸塩を用いることもできる。
本発明の感ガス素子は、次のような諸特性を示す。
まず、各種ガスのガス濃度に対する抵抗値変化、すなわ
ち感度特性は、第２図に示すように、たて軸にガスの存
在しない時の基準となる抵抗値Ｒｏとガス雰囲気中の抵
抗値Ｒｇとの比Ｒｏ／Ｒｇをとり、よこ軸にガスの濃度
Ｖｏｌ％をとって曲線化すると、本発明による感ガス素
子は実線で示すように、ガス濃度Ｖｏｌ％が広範囲に変
化しても抵抗値比Ｒｏ／Ｒｇに飽和せずに直線的に変化
する。
ち感度特性は、第２図に示すように、たて軸にガスの存
在しない時の基準となる抵抗値Ｒｏとガス雰囲気中の抵
抗値Ｒｇとの比Ｒｏ／Ｒｇをとり、よこ軸にガスの濃度
Ｖｏｌ％をとって曲線化すると、本発明による感ガス素
子は実線で示すように、ガス濃度Ｖｏｌ％が広範囲に変
化しても抵抗値比Ｒｏ／Ｒｇに飽和せずに直線的に変化
する。
なお第２図中に従来の感ガス体を用いたものを参考例と
して点線で示すと、その抵抗値変化は本発明のものに比
較し小さ＜、０．１Ｖｏｌ％のガス濃度で飽和してしま
う。
して点線で示すと、その抵抗値変化は本発明のものに比
較し小さ＜、０．１Ｖｏｌ％のガス濃度で飽和してしま
う。
特に本発明による感ガス素子は、炭素元素Ｃが２個以上
の炭化水素（Ｃ２Ｈ６，Ｃ３Ｈ８，Ｃ４Ｈ１０・・・）
に対して炭素元素Ｃが多ければ多いほど感度がよくなる
。
の炭化水素（Ｃ２Ｈ６，Ｃ３Ｈ８，Ｃ４Ｈ１０・・・）
に対して炭素元素Ｃが多ければ多いほど感度がよくなる
。
このことは本発明の感ガス体は成分分析用の測定装置に
用いれば効果的である。
用いれば効果的である。
本発明感ガス素子の感ガス体の組成比を種々変えた具体
的実施列についてガス濃度０Ｖｏｌ％の時の抵抗値Ｒｏ
および、この抵抗値ＲｏとＣ４Ｈ１０のガス濃度０．１
Ｖｏｌ％の時の抵抗値Ｒｇとの比ＲＲｏ／Ｒｇを示すと
第１表のようになる。
的実施列についてガス濃度０Ｖｏｌ％の時の抵抗値Ｒｏ
および、この抵抗値ＲｏとＣ４Ｈ１０のガス濃度０．１
Ｖｏｌ％の時の抵抗値Ｒｇとの比ＲＲｏ／Ｒｇを示すと
第１表のようになる。
なお第１表には本発明感ガス素子の感ガス体の組成範囲
を外れるものについても参考例として示した。
を外れるものについても参考例として示した。
本発明の感ガス素子に用いられる感ガス体には、本発明
の効果を害さない範囲で触媒等の副成分を加えることも
できる。
の効果を害さない範囲で触媒等の副成分を加えることも
できる。
例えば、この組成分全体に対し、Ｐｔを１０重量係を越
えないように添加することにより、その感度はさらに向
上する。
えないように添加することにより、その感度はさらに向
上する。
なおこのＰｔは、Ｈ２ＰｔＣｌ６・Ｈ２Ｏ、ＮＨ４Ｐｔ
Ｃｌ６、Ｋ２ＰｔＣｌ６、ＮａＰｔＣｌなどの化合物と
して添加してもよい。
Ｃｌ６、Ｋ２ＰｔＣｌ６、ＮａＰｔＣｌなどの化合物と
して添加してもよい。
第２表は本発明感ガス素子の感ガス体の組成分にｐｔを
添加して製造した場合の各種実施列の抵抗値Ｒｏおよび
抵抗値変化Ｒｏ／Ｒｇを示した。
添加して製造した場合の各種実施列の抵抗値Ｒｏおよび
抵抗値変化Ｒｏ／Ｒｇを示した。
なお、Ｒｏ，Ｒｇについては前述同様のガス濃度で測定
した値である。
した値である。
本発明の感ガス素子に用いられる感ガス体の組成範囲が
、９９、８５モル％を超えるＺｎＯ，０．１未満のＭｅ
１０２，０．０５モル％未満のＭｅｉ０３であってはガ
スの吸脱による抵抗値変化ＲＯ／Ｒｇが小さく、また２
０モル係未満のＺｎＯ，５０モル係を超えるＭｅ１Ｏ２
，３０モル％を超えるＭｅ２２Ｏ３あるいはこれらに対
して重量比で１０％を超えるｐｔを含有されたものであ
ってはＲｏ／Ｒｇが小さく、さらに抵抗値に対する温度
係数が大きくなり実用的ではなくなる。
、９９、８５モル％を超えるＺｎＯ，０．１未満のＭｅ
１０２，０．０５モル％未満のＭｅｉ０３であってはガ
スの吸脱による抵抗値変化ＲＯ／Ｒｇが小さく、また２
０モル係未満のＺｎＯ，５０モル係を超えるＭｅ１Ｏ２
，３０モル％を超えるＭｅ２２Ｏ３あるいはこれらに対
して重量比で１０％を超えるｐｔを含有されたものであ
ってはＲｏ／Ｒｇが小さく、さらに抵抗値に対する温度
係数が大きくなり実用的ではなくなる。
すなわち９９．８５〜２０モル％，Ｍｅ１０２を０．１
〜５０モル％およびＭｅ２２Ｏ３を０．０５〜３０モル
％を含む組成の焼結体からなる感ガス体でなげれば本発
明の効果は得られない。
〜５０モル％およびＭｅ２２Ｏ３を０．０５〜３０モル
％を含む組成の焼結体からなる感ガス体でなげれば本発
明の効果は得られない。
本発明の感ガス素子の温度に対する抵抗値変化は、たと
えば第１表で示した実施例のうち代表して実施列４５に
ついて示すと、第３図のようになり、温度変化に対して
ほぼ一定の抵抗値を呈することがわかる。
えば第１表で示した実施例のうち代表して実施列４５に
ついて示すと、第３図のようになり、温度変化に対して
ほぼ一定の抵抗値を呈することがわかる。
なお、第３図はたて軸に２０℃の抵抗値Ｒ（２０℃）を
基準とした抵抗変化分△Ｒとの比△Ｒ／Ｒ（２０℃）を
とり、よこ軸に室温付近の温度をとって示してある。
基準とした抵抗変化分△Ｒとの比△Ｒ／Ｒ（２０℃）を
とり、よこ軸に室温付近の温度をとって示してある。
さらに本発明の実施列４５および実施例１０５の感ガス
体をヒータ付の感ガス素子として構成した場合に、その
ヒータに印加するヒータ電圧Ｖの変動に対する抵抗値変
化は、第４図に示すように、極めて少ない。
体をヒータ付の感ガス素子として構成した場合に、その
ヒータに印加するヒータ電圧Ｖの変動に対する抵抗値変
化は、第４図に示すように、極めて少ない。
応答特性については、第５図に示すようにガス注入から
所定の抵抗値までに１秒以内で到達し、ガス除去後も数
秒以内に無ガス状態時の抵抗値に戻どるなどすぐれた特
性を示す。
所定の抵抗値までに１秒以内で到達し、ガス除去後も数
秒以内に無ガス状態時の抵抗値に戻どるなどすぐれた特
性を示す。
第１図は本発明の感ガス素子の外観を示す斜視図、第２
図〜第５図は本発明の感ガス素子の諸性能を示す特性図
である。 １・・・・・・感ガス素子、５・・・・・・感ガス体。
図〜第５図は本発明の感ガス素子の諸性能を示す特性図
である。 １・・・・・・感ガス素子、５・・・・・・感ガス体。
Claims (1)
- １ 一対の電極と、前記電極間に設けられた感ガス体と
を具備してなる感ガス素子において、前記感ガス体は、
モル比組成でＺｎＯを９９．８５〜２０％、Ｍｅ１Ｏ２
を０．１〜５０％（ただし、Ｍｅ１はＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ
，Ｓｎ，Ｇｅのうち少なくとも一種）およびＭｅ２２Ｏ
３を０．０５〜３０％（ただし、Ｍｅ２はＧａ，Ｂ，Ｉ
ｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｒのうち少なくとも一種）を含む焼
結体からなることを特徴とする感ガス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5596575A JPS589376B2 (ja) | 1975-05-14 | 1975-05-14 | 感ガス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5596575A JPS589376B2 (ja) | 1975-05-14 | 1975-05-14 | 感ガス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51132889A JPS51132889A (en) | 1976-11-18 |
| JPS589376B2 true JPS589376B2 (ja) | 1983-02-21 |
Family
ID=13013781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5596575A Expired JPS589376B2 (ja) | 1975-05-14 | 1975-05-14 | 感ガス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3933500B2 (ja) * | 2002-03-13 | 2007-06-20 | 新コスモス電機株式会社 | 半導体式ガス検知素子 |
-
1975
- 1975-05-14 JP JP5596575A patent/JPS589376B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51132889A (en) | 1976-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1208424A (en) | Gas sensor | |
| US4044601A (en) | Smoke and gas sensor element | |
| JP3626485B2 (ja) | 酸化物半導体ガスセンサー及びその物質 | |
| US3952567A (en) | Gas sensor | |
| EP0197629B1 (en) | Alcohol selective gas sensor | |
| JPH0517650Y2 (ja) | ||
| US4242302A (en) | Method of making a catalytic combustion type gas detector | |
| JPH0650293B2 (ja) | ガスセンサ | |
| JP3191420B2 (ja) | ガスセンサ | |
| JPS589376B2 (ja) | 感ガス素子 | |
| JP2920109B2 (ja) | 窒素酸化物センサー及びその製造方法 | |
| US4594569A (en) | Humidity sensitive device | |
| JPS5847664B2 (ja) | 感ガス素子 | |
| JPS5847665B2 (ja) | 感ガス素子 | |
| JPH08226909A (ja) | 接触燃焼式一酸化炭素ガスセンサ | |
| JPS5822947A (ja) | ＳｎＯ↓２系ガスセンサ− | |
| JPS6410774B2 (ja) | ||
| JPS5855451B2 (ja) | 感ガス素子 | |
| JPS604849A (ja) | 窒素酸化物検出素子 | |
| KR900003928B1 (ko) | 가스 감지소자 | |
| KR930000541B1 (ko) | 후막형 가스 감지소자 | |
| KR900003929B1 (ko) | 가스 감지소자 | |
| JPH04269648A (ja) | ガスセンサ | |
| JP3608907B2 (ja) | 一酸化炭素センサ及び一酸化炭素の検出方法 | |
| KR900003930B1 (ko) | 가스 감지소자 |