CN108700534A - 气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置 - Google Patents

气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可提高气体检测性能的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。气体检测装置包括：气体传感器(1)，具有感热电阻元件(2)与多孔性的气体分子吸附材料(3)，所述多孔性的气体分子吸附材料(3)与所述感热电阻元件(2)热耦合，并且通过加热及冷却而解吸指定气体分子；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件(2)进行电力的供给、控制来进行加热及冷却。气体检测方法包括：加热步骤，将多孔性的气体分子吸附材料(3)设为加热状态；及检测步骤，通过由加热所引起的所述感热电阻元件(2)的温度变化来检测指定气体。

Description

气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装 置的装置
技术领域
本发明是涉及一种可检测气体分子的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
背景技术
以前，例如在家电设备或办公自动化(Office Automation，OA)设备、食品存储设备及医疗设备等中，为了检测湿度或指定气体，一直使用湿度传感器或气体传感器作为气体检测装置。
关于这种气体检测装置，需要提高低温下的气体检测感度或选择作为检测对象的气体的气体选择性。
可是，已知有一种湿度传感器，其包括利用A型沸石、例如分子筛(molecularsieve)5A包围金属电阻导线的感湿电阻元件(参照专利文献1及专利文献2)。
另外，为了使气体传感器可长时间耐受硅氧烷气体并且提高气体选择性，提出有一种在收容传感器本体的壳体上设置包含沸石、活性氧化铝等的过滤器(参照专利文献3)。
进而，提出有一种使用包括传感器芯片的传感器元件的湿度传感器或使用将单体聚合而形成的感湿薄膜的湿度传感器(参照专利文献4及专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平2-85753号公报
专利文献2：日本专利特开平3-220448号公报
专利文献3：日本专利特开2013-242269号公报
专利文献4：实用新型注册第3173006号公报
专利文献5：日本专利特开2003-262600号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，所述以前的湿度传感器的原理在于：对与环境中的水蒸气含量对应的电阻值的变化进行检测来检测湿度的方式。而且，专利文献1及专利文献2中所示的湿度传感器是对金属电阻导线通电而以使金属电阻导线的温度处于300℃～500℃的范围内的方式被调整为高温者，且存在如下问题：用以对金属电阻导线进行加热的能量大、电力消耗大且寿命也短。
另外，专利文献3中所示的气体传感器是特别设置沸石、活性氧化铝及活性碳等过滤器者，进而，专利文献4及专利文献5中所示的湿度传感器存在低温下的气体检测感度低的问题。
本发明是鉴于所述问题而成者，且目的在于提供一种可提高气体检测性能的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
解决问题的技术手段
根据技术方案1所述的气体传感器包括：感热电阻元件；及多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热而解吸指定气体分子。
根据技术方案2所述的气体传感器包括：感热电阻元件；及多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子。
根据技术方案3所述的气体传感器，在根据技术方案1或2所述的气体传感器中，包括：补偿用感热电阻元件；及具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料，与所述补偿用感热电阻元件热耦合。
具有与多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料例如可使用经热处理而灭活的分子筛或氧化铝、二氧化硅等材料。另外，多孔性的气体分子吸附材料是分子筛4A，相对于此，也可使用分子筛3A作为具有不同的吸附性的材料。具有不同的吸附性的材料并不特别限定于指定材料。
根据技术方案4所述的气体传感器：在根据技术方案3所述的气体传感器中，所述补偿用感热电阻元件收容于密闭空间内。
根据技术方案5所述的气体传感器，在根据技术方案1至4中任一项所述的气体传感器中，所述感热电阻元件可通过通电而进行自热。
根据技术方案6所述的气体传感器，在根据技术方案1至5中任一项所述的气体传感器中，独立于所述感热电阻元件地设置有对所述多孔性的气体分子吸附材料进行加热的加热元件。
加热元件也可为通常的电阻放热体、间接进行加热的红外线灯或红外线激光等。并不特别限定于指定者。
根据技术方案7所述的气体传感器，在根据技术方案1至6中任一项所述的气体传感器中，所述多孔性的气体分子吸附材料是沸石或多孔性金属络合物。
作为沸石，例如可适宜地使用A型沸石的分子筛。多孔性金属络合物是通过金属络合物的活用而得的配位高分子或有机-金属骨架体的新的材料。
根据技术方案8所述的气体传感器，在根据技术方案3至7中任一项所述的气体传感器中，具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料是将多孔性的气体分子吸附材料灭活而成的材料。
根据技术方案9所述的气体传感器，在根据技术方案3至8中任一项所述的气体传感器中，所述多孔性的气体分子吸附材料和具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料的热性质同等。
热性质例如是指热传导率或比热等。
根据技术方案10所述的气体检测装置包括：
根据技术方案1或3所述的气体传感器；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热。
根据技术方案11所述的气体检测装置包括：根据技术方案2或3所述的气体传感器；及电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热及冷却。
根据技术方案12所述的气体检测装置，在根据技术方案10或11所述的气体检测装置中，所述气体传感器通过电桥电路而连接，并通过其差动输出来检测气体。
根据技术方案13所述的气体检测装置，在根据技术方案12所述的气体检测装置中，包括连接所述差动输出的交流放大器。
根据技术方案14所述的气体检测方法包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热而解吸指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法包括：加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；及检测步骤，通过由所述加热所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
根据技术方案15所述的气体检测方法包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法包括：加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；冷却步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为温度低于所述加热步骤的冷却状态；及检测步骤，通过由所述加热及冷却所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
冷却状态只要自加热状态成为低温的状态即可，例如包括降低施加电压而使加热温度下降的情况或将施加电压设为0V(停止)的情况。
根据技术方案16所述的气体检测方法，在根据技术方案15所述的气体检测方法中，所述加热步骤及冷却步骤以固定间隔反复进行。
根据技术方案17所述的包括气体检测装置的装置包括，根据技术方案10至13中任一项所述的气体检测装置。
包括气体检测装置的装置可装配于家电设备或OA设备、食品存储设备、医疗设备、汽车等传送设备等中的用以检测气体分子及湿度的各种装置中来应用。所应用的装置并无特别限定。
发明的效果
根据本发明，可提供一种可提高气体检测性能的气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
附图说明
图1表示本发明的第1实施方式的气体传感器，(a)是剖面图，(b)是沿(a)中的X-X线的剖面图。
图2是表示同样的气体检测装置的特性检测用的接线图。
图3是表示同样的气体检测装置的方块构成图。
图4是表示同样的输出电压的变化的图表。
图5是表示同样的温度变化的图表。
图6是表示本发明的第2实施方式的气体传感器的剖面图。
图7是表示同样的气体检测装置的特性检测用的接线图。
图8是表示同样的气体检测装置的方块构成图。
图9是表示同样的输出电压的变化的图表。
图10是表示同样的输出电压的电压差的图表。
图11是表示同样的温度差的图表。
图12是表示同样的低温环境下的绝对湿度与温度差的相关关系的图表。
图13是表示同样的相对于乙醇(C2H6O)的特性的变化的图表。
图14表示本发明的第3实施方式且是表示输出电压的变化的图表。
图15是表示同样的输出电压的电压差的图表。
图16是表示同样的以固定间隔反复进行加热过程及冷却过程时的电压差的图表。
图17是表示同样的改变加热温度时的电压差的图表。
图18表示本发明的第4实施方式的气体传感器，(a)是剖面图，(b)是相当于图1中的(b)的感热电阻元件的剖面图。
图19是表示同样的输出电压的变化的图表。
图20是表示同样的温度变化的图表。
图21是表示本发明的气体传感器的另一实施方式(实施例1)的立体图。
图22是表示同样(实施例2)的剖面图。
图23是表示同样(实施例3)的剖面图。
图24是表示同样(实施例4)的剖面图。
图25是表示同样(实施例5)的剖面图。
图26是表示同样(实施例6)的剖面图。
图27是表示本发明的气体检测装置中的特性检测用的另一实施方式(实施例1)的接线图。
图28是表示同样(实施例2)的接线图。
图29是表示同样(实施例3)的接线图，(a)是接线图，(b)是相当于图1中的(b)的感热电阻元件的剖面图。
图30是表示同样(实施例4)的接线图。
具体实施方式
以下，参照图1至图5而对本发明的第1实施方式的气体传感器、气体检测装置及气体检测方法进行说明。图1是表示气体传感器的剖面图，图2是气体检测装置的特性检测用的接线图，图3是表示气体检测装置的方块构成图。另外，图4及图5是表示输出电压的变化及感热电阻元件的温度变化的图表。
如图1所示，气体传感器1包括感热电阻元件2、气体分子吸附材料3、基体构件4及外装外壳5。在本实施方式中，气体传感器1是对环境中的水蒸气气体(水分子)进行检测的湿度传感器。再者，各附图中，为了将各构件设为可识别的大小，而适宜变更各构件的缩尺。
感热电阻元件2是薄膜热敏电阻，且为检测用感热电阻元件。包括基板21、形成于所述基板21上的导电层22、薄膜元件层23及保护绝缘层24。
基板21呈大致长方形状而使用绝缘性的氧化铝、氮化铝、氧化锆等陶瓷或半导体的硅、锗等材料来形成。绝缘性薄膜通过溅射法来成膜而形成于所述基板21的一面上。
导电层22构成布线图案且形成于基板21上。导电层22是通过溅射法来制成金属薄膜而形成者，在所述金属材料中，可应用铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)等惰性金属或这些的合金、例如Ag-Pd合金等。
薄膜元件层23是热敏电阻组成物，且包含具有负的温度系数的氧化物半导体。薄膜元件层23是通过溅射法而成膜于所述导电层22上并与导电层22电性连接。另外，在基板21的两端部形成有与导电层22电性连接的电极部22a。
所述薄膜元件层23例如包含选自锰(Mn)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)等过渡金属元素中的两种或两种以上的元素。保护绝缘层24是以被覆薄膜元件层23及导电层22的方式形成。另外，引线22b通过焊接等而连接于所述电极部22a。
再者，感热电阻元件并不限于薄膜热敏电阻，也可包含薄膜铂电阻元件。另外，也可为包含铂线及其合金线等金属线或金属氧化物、硅化物、氮化物等半导体的热敏电阻元件。进而，还可包含热电偶或串联连接多个热电偶而成的热电堆(thermopile)等热电偶元件，感热电阻元件并不特别限定于指定者。
在如此构成的感热电阻元件2上热耦合地设置有气体分子吸附材料3。具体而言，气体分子吸附材料3经由具有200℃左右的耐热性的硅酮粘着剂等的粘着层31而保持于基板21的另一面侧(背面侧)。因而，感热电阻元件2与气体分子吸附材料3经由基板21而热耦合。即，感热电阻元件2与气体分子吸附材料3之间可相互传导热。再者，在粘着层31中，可适宜使用无机系或有机系的粘着剂。
气体分子吸附材料3是多孔性的吸附材料，例如可使用A型沸石的分子筛3A(细孔直径0.3nm)。
气体分子吸附材料3例如利用振动磨机将分子筛3A微粉碎后，将所述经微粉碎的粉状体放入至电炉中，在约650℃下进行1小时热处理来去除吸附气体分子而形成。所述粉状体的气体分子吸附材料3被均匀地涂布于所述粘着层31。在所述情况下，优选为通过静电粉体涂装来涂布粉状体的气体分子吸附材料3。
再者，气体分子吸附材料3被涂布于粘着层31，因此涂布时不进行高温热处理。因而，在通过焊接等来连接引线22b的情况下，若加热至200℃以上的高温，则焊料会熔融，但由于涂布时不进行高温热处理，因此可避免焊料的熔融。
另外，在不设置粘着层31而直接对气体分子吸附材料3进行热处理并涂布于基板21的情况下，只要利用引线22b等的焊接之前的工序而将浆料状的气体分子吸附材料3形成于基板21的背面侧即可。
进而，在气体分子吸附材料3中，可根据检测对象气体而使用分子筛4A、分子筛5A、分子筛13X、高硅型的沸石、置换有金属离子的银沸石等或多孔性金属络合物。
基体构件4是呈大致圆盘状形成的金属制的构件，且介隔绝缘构件41而插通有导电端子部42。自感热电阻元件2导出的引线22b通过熔接、焊接等而电性连接于所述导电端子部42。绝缘构件41由玻璃或树脂等绝缘材料形成。
再者，在由绝缘材料形成基体构件4的情况下，可无需设置绝缘构件41。另外，导电端子部42也可包含印刷布线基板等。
外装外壳5是呈大致圆筒状形成的热传导性良好的金属制的构件，且一端侧开口，并且在另一端侧形成有设置通气部51的圆形状的开口部52。所述外装外壳5的一端侧安装于所述基体构件4而具有覆盖感热电阻元件2并加以保护的功能。
通气部51由可减少外风的影响并可供气体流出/流入的具有通气性的构件形成，理想的是包含金网、不织布及多孔性的海绵等材料。通气部51压入或粘着于外装外壳5的内周侧而设置。另外，通气孔51并不限于设置于外装外壳5的情况。也可设置于基体构件4，还可在外装外壳5与基体构件4之间形成间隙并设置于所述部分。
再者，外装外壳5可由陶瓷或树脂材料等形成。在所述情况下，也可实施金属镀敷等而使外装外壳5的内壁面具有发射红外线的功能。
如图2所示，气体检测装置10是将电源(电压源)E连接于气体传感器1而构成。具体而言，将电阻器11与气体传感器1(感热电阻元件2)串联连接于电源E，且将输出端子连接于电阻器11与感热电阻元件2的中间，而以输出电压Vout的形式检测电阻器11的两端的电压。电阻器11是用以进行电压检测及过电流保护的电阻器。
如图3所示，关于气体检测装置10，本实施方式中，作为控制机构的微型计算机(以下，称为“微机”)12执行整体的控制。概略而言，微机12包含具有运算部及控制部的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)13、作为存储机构的只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)14及随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)15以及输入/输出控制机构16。而且，在输入/输出控制机构16中连接有电源电路17。另外，在电源电路17中连接有图2所示的电路。
电源电路17包含所述电源E且具有使电源E的电压可变来对感热电阻元件2进行电力的供给、控制的功能。具体而言，通过保存于微机12的存储机构中的程序来控制电源电路17中的电源E的供给电力。另外，输出电压Vout被输入至微机12并加以运算处理而以检测输出的形式输出。
再者，本实施方式中，电源E的供给电力的控制例如通过包含微机12或电源电路17的机构即电力供给控制部来执行。所述电力供给控制部只要具有进行电源E的供给电力的控制的功能即可，并不特别限定于指定构件或部分。
继而，同时参照图4及图5而对气体检测装置10的动作进行说明。本实施方式中，示出如下情况：根据大气环境中的绝对湿度而进行换算来检测相对湿度RH。
如图3具有代表性地表示，通过气体检测装置10的驱动，并依据来自微机12的输出信号而将电源电路17的电源E设为7V的恒定电压来对感热电阻元件2施加30秒。所述状态是以对感热电阻元件2进行加热的方式进行电力的供给、控制的状态。继而，将电源E设为3V的恒定电压来对感热电阻元件2施加30秒。所述状态是以对感热电阻元件2进行冷却的方式进行电力的供给、控制的状态。即，以使感热电阻元件2自加热过程移行至冷却过程的方式进行控制。感热电阻元件2可通过通电而自热。再者，加热过程及冷却过程中的施加电压可适宜选定，例如冷却过程中的施加电压可为0V，只要自加热状态成为温度低于其加热温度的冷却状态即可。
另一方面，多孔性的气体分子吸附材料3是A型沸石的分子筛3A(细孔直径0.3nm)。所述气体分子吸附材料3产生分子筛分效果，只吸附分子直径小于细孔直径的分子。因而，吸附环境中的氢(H2)、氦(He)、水蒸气(水分子)(H2O)及氨(NH3)，但水蒸气(H2O)以外者极其微量，因此对吸附反应造成的影响少。因此，可选择性地吸附水蒸气(H2O)且提高检测对象气体的选择性。
另外，气体分子吸附材料3具有如下特质：吸附分子时产生放热反应，解吸分子时产生吸热反应。因而，气体分子吸附材料3以吸附水蒸气(H2O)时进行放热、解吸水蒸气(H2O)时进行吸热的方式发挥作用。即，对气体分子吸附材料3进行加热而解吸水蒸气(H2O)时进行吸热，加以冷却而吸附水蒸气(H2O)时进行放射。
将如上所述的电力的供给控制中的输出电压Vout的变化的结果示于图4中。在图4中，横轴表示时间(秒)，纵轴表示输出电压(Vout)。另外，实线表示湿度0％RH时的输出电压Vout的变化，虚线表示湿度70％RH时的输出电压Vout的变化。
进而，图5表示感热电阻元件2的温度变化，横轴表示时间(秒)，纵轴表示温度(℃)。另外，实线表示湿度0％RH时的温度变化，虚线表示湿度70％RH时的温度变化。
如图4所示，关于湿度0％RH的情况与湿度70％RH的情况，在加热过程及冷却过程的前半程产生输出电压Vout的电压差，但在加热过程中，开始加热而在约4.3V的输出电压Vout下成为稳定状态，在冷却过程中，开始冷却而在约0.2V的输出电压Vout下成为稳定状态。
另外，如图5所示，同样地，在加热过程及冷却过程的前半程产生温度差。在加热过程中，气体分子吸附材料3解吸水蒸气(H2O)而产生吸热反应，因此与湿度0％RH的情况相比，湿度70％RH时的感热电阻元件2的温度低。在冷却过程中，吸附水蒸气(H2O)而产生放热反应，因此与湿度0％RH的情况相比，湿度70％RH时的感热电阻元件2的温度高。
进而，在加热过程中，开始加热而在约170℃的温度下成为稳定状态，在冷却过程中，开始冷却而在约55℃的温度下成为稳定状态。
因而，可通过30秒的加热过程及冷却过程的循环而掌握由水蒸气气体(水分子)对于气体分子吸附材料3的解吸及吸附所引起的温度变化。再者，加热过程及冷却过程也可为反复多次的循环。
概略而言，气体检测装置10是以如下所述的方式检测环境中的湿度。在微机12的存储机构中存储如图4及图5所示般的湿度0％RH时的输出电压Vout的变化和/或温度变化的图案并加以保存。将所述图案设为基准。
在检测环境中的湿度、例如70％RH的情况下，通过加热过程及冷却过程而水蒸气(H2O)经由通气部51流出/流入，并相对于气体分子吸附材料3解吸及吸附，从而获得图4及图5所示的输出电压Vout的变化和/或温度变化的图案。微机12进行将所述图案与事先保存于存储机构中的湿度0％RH的基准的图案加以比较运算的动作。继而，微机12根据输出电压Vout的变化和/或温度变化的差而算出湿度70％RH并加以输出。
如上所述，在本实施方式中，包括对气体分子吸附材料3进行加热的加热过程(加热步骤)及在低于所述加热过程的温度下进行冷却的冷却过程(冷却步骤)，并采用如下方法：通过感热电阻元件2的温度变化(电压变化)、具体而言作为基准的温度变化图案与作为检测对象的气体的温度变化图案的比较来检测指定气体的浓度。
再者，在所述检测气体的浓度的方法中，也可根据加热过程及冷却过程这两者中的温度变化、即输出电压Vout的变化和/或温度变化的差来检测气体的浓度，还可至少根据加热过程或冷却过程的一者中的温度变化、即输出电压Vout的变化和/或温度变化的差来检测气体的浓度。
继而，参照图6至图13而对本发明的第2实施方式进行说明。图6是表示气体传感器的剖面图，图7是气体检测装置的特性检测用的接线图，图8是表示气体检测装置的方块构成图。另外，图9表示输出电压的变化，图10及图11是表示检测用感热电阻元件与补偿用感热电阻元件的电压差及温度差的图表。图12是表示低温环境下的绝对湿度与温度差的相关关系的图表。图13是表示相对于乙醇(C2H6O)的特性的变化的图表。再者，对与第1实施方式相同或相当的部分标注相同的符号并省略重复说明。
如图6所示，本实施方式的气体传感器1是对环境中的水蒸气气体(水分子)进行检测的湿度传感器，且包括一对感热电阻元件。即，检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a被外装外壳5覆盖而设置。在这些检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a的基板21的背面侧涂布有气体分子吸附材料3、气体分子吸附材料3a。检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a基本上是相同的构成，但设置于补偿用感热电阻元件2a上的气体分子吸附材料3a的构成不同。气体分子吸附材料3a是具有与多孔性的气体分子吸附材料3不同的吸附性的材料，且使用经灭活的A型沸石的分子筛3A。
所述经灭活的分子筛3A与第1实施方式同样地，在将吸附气体分子去除而形成的粉状体中，进而在约850℃的温度下进行数小时热处理而破坏结晶结构来制作。经灭活的分子筛3A几乎不吸附水蒸气气体，但具有与设置于检测用感热电阻元件2上的分子筛3A相同的物理性质，因此热性质同等，且成为大致相同的热容量，从而可期待良好的温度补偿。
如图7所示，气体检测装置10中，电源(电压源)E连接于气体传感器1而构成电桥电路。具体而言，检测用感热电阻元件2及检测用电阻器11的串联电路与补偿用感热电阻元件2a及补偿用电阻器11a的串联电路并联连接于电源E。另外，输出端子连接于各串联电路的中间，可以输出电压Vout1及输出电压Vout2的形式检测其差动输出。因而，也可检测微小的信号。
如图8所示，气体检测装置10与第1实施方式同样地包括微机12及电源电路17，在电源电路17中连接有图7所示的电路。
电源电路17包含所述电源E且使电源E的电压可变来对感热电阻元件2进行电力的供给、控制。具体而言，通过保存于微机12的存储机构中的程序来控制电源电路17中的电源E的供给电力。另外，输出电压Vout1及输出电压Vout2被输入至微机12并加以运算处理而以检测输出的形式输出。
再者，电源E的供给电力的控制例如通过由微机12或电源电路17构成的电力供给控制部来执行。
继而，同时参照图9至图11而对气体检测装置10的动作进行说明。本实施方式中，示出对大气环境中的湿度(相对湿度RH)进行检测的情况。
如图8所示，通过气体检测装置10的驱动，并依据来自微机12的输出信号而将电源电路17的电源E设为7V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加30秒。所述状态是以对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a进行加热的方式进行电力的供给、控制的状态。继而，将电源E设为3V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加30秒。所述状态是以对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a进行冷却的方式进行电力的供给、控制的状态。即，以使检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a自加热过程移行至冷却过程的方式进行控制。再者，加热过程及冷却过程也可为以固定间隔反复多次的循环。
将如上所述般的电力的供给控制中的输出电压Vout1及输出电压Vout2的变化的结果示于图9中。在图9中，横轴表示时间(秒)，纵轴表示输出电压(V)，并表示湿度70％RH时的输出电压Vout1及输出电压Vout2的变化。具体而言，表示补偿用感热电阻元件2a的两端的电压、检测用感热电阻元件2的两端的电压、与补偿用感热电阻元件2a串联的补偿用电阻器11a的两端的电压及与检测用感热电阻元件2串联的检测用电阻器11的两端的电压。
如图9所示，得知：在加热过程及冷却过程的前半程，在补偿用感热电阻元件2a侧与检测用感热电阻元件2侧之间产生电压差。关于所述电压差，如图10所示，在加热过程中，自气体分子吸附材料3解吸水蒸气(H2O)而产生吸热反应，因此变大，在冷却过程中，吸附水蒸气(H2O)而产生放热反应，因此变大。
另外，如图11所示，与所述电压差相对应地在补偿用感热电阻元件2a与检测用感热电阻元件2之间产生温度差。
概略而言，气体检测装置10是以如下所述的方式检测环境中的湿度。输出电压Vout1及输出电压Vout2被输入至微机12并加以运算处理而以检测输出的形式检测湿度。
在检测环境中的湿度、例如70％RH的情况下，环境中的水蒸气(H2O)相对于气体分子吸附材料3解吸及吸附，并发生图9至图11所示的输出电压Vout1及输出电压Vout2的变化，从而在检测用感热电阻元件2与作为基准的补偿用感热电阻元件2a之间产生电压差(温度差)。微机12基于所述电压差(温度差)而算出湿度70％RH并加以输出。
再者，如图12所示，得知：绝对湿度与所述温度差存在比例关系。在图12中，横轴表示绝对湿度(g/m3)，纵轴表示温度差(℃)。是表示-10℃的环境下的绝对湿度与所述温度差的相关关系者，且可确认到：即便在低温的环境下，也可有效地进行湿度的检测。
另外，图13是确认到对于检测对象气体以外的气体的影响的图表，作为一例，示出相对于乙醇(C2H6O)的特性的变化。横轴表示乙醇(C2H6O)的浓度(％)，纵轴表示冷却过程中的温度差(℃)。得知：相对于乙醇(C2H6O)的浓度，温度差几乎无变化，即便相对于接近爆炸极限的高浓度的乙醇(C2H6O)，也无影响。因而，可获得检测精度高的气体检测装置。
如上所述，在本实施方式中，包括对气体分子吸附材料3进行加热的加热过程(加热步骤)及在低于所述加热过程的温度下进行冷却的冷却过程(冷却步骤)，并基于由检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a的温度变化(电压变化)所引起的温度差来检测指定气体的浓度。
在所述检测气体的浓度的方法中，也可根据加热过程及冷却过程这两者中的温度变化、即温度差来检测气体的浓度，还可至少基于加热过程或冷却过程的一者的温度变化、即温度差来检测气体的浓度。
继而，参照图14至图17而对本发明的第3实施方式进行说明。图14表示输出电压的变化，图15是表示检测用感热电阻元件与补偿用感热电阻元件的电压差的图表。图16是表示以固定间隔反复进行加热过程及冷却过程时的检测用感热电阻元件与补偿用感热电阻元件的电压差的图表，图17是表示在加热过程中改变加热温度时的检测用感热电阻元件与补偿用感热电阻元件的电压差的图表。再者，关于与第1实施方式及第2实施方式相同或相当的部分，省略重复说明。
本实施方式是将检测对象气体设为氢(H2)的情况。例如是可应用于有可能存在规定量的氢(H2)的环境下的氢站或燃料电池汽车中的气体检测装置。气体检测装置是与第2实施方式中所说明的图6至图8所示者相同的构成。因而，气体检测装置的详细构成及动作已叙述，因此省略。
如图8所示，通过气体检测装置10的驱动，将电源电路17的电源E设为7V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加10秒。所述状态是加热过程。继而，将电源E设为3V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加10秒。所述状态是冷却过程。即，以使检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a自加热过程移行至冷却过程的方式进行控制。
将如上所述般的电力的供给控制中的氢(H2)1％时的输出电压Vout1及输出电压Vout2的变化的结果示于图14(与图9相对应)中。
如图14所示，得知：在加热过程的前半程，在补偿用感热电阻元件2a侧与检测用感热电阻元件2侧之间产生电压差。另外，将所述电压差示于图15中。
然而，第2实施方式中，如图9所示，在加热过程中，自气体分子吸附材料3解吸水蒸气(H2O)而产生吸热反应，检测用感热电阻元件2的电压高于补偿用感热电阻元件2a的电压。另外，在冷却过程中，吸附水蒸气(H2O)而产生放热反应，检测用感热电阻元件2的电压低于补偿用感热电阻元件2a的电压。
相对于此，本实施方式中，如图14所示，在加热过程中，检测用感热电阻元件2的电压低于补偿用感热电阻元件2a的电压，在冷却过程中，检测用感热电阻元件2的电压稍微高于补偿用感热电阻元件2a的电压。
即，检测对象气体是氢(H2)的情况与水蒸气(H2O)的情况成为相反的关系。关于水蒸气(H2O)，在加热过程中的气体分子自气体分子吸附材料3解吸时，是吸热反应，在冷却过程中的气体分子吸附于气体分子吸附材料3时，产生放热反应。但是，在氢(H2)的情况下，在加热过程中的气体分子自气体分子吸附材料3解吸时，是放热反应，在冷却过程中的气体分子吸附于气体分子吸附材料3时，产生轻微的吸热反应。认为所述特性的原因在于：水分子的状态在0℃～100℃下有液体状态，相对于此，由于氢的沸点是-259℃，因此在常温附近只能存在气体状态。
顺便说一下，利用这种特性的差，只要仅着眼于冷却过程的特性，则即便在环境中存在氢分子(H2)，也可仅检测水蒸气(H2O)。
气体检测装置10中，输出电压Vout1及输出电压Vout2被输入至微机12并加以运算处理而以检测输出的形式检测氢(H2)。
在检测环境中的氢(H2)的情况下，环境中的氢(H2)相对于气体分子吸附材料3解吸及吸附，并发生图14及图15所示的输出电压Vout1及输出电压Vout2的变化，从而在检测用感热电阻元件2与作为基准的补偿用感热电阻元件2a之间产生电压差(温度差)。微机12基于所述加热过程及冷却过程中的电压差(温度差)而算出氢(H2)浓度并加以输出。
在检测对象气体是氢(H2)的情况下，主要通过加热过程中的气体分子自气体分子吸附材料3解吸时的放热反应而产生电压差(温度差)。因而，可至少基于加热过程中的温度变化即温度差而检测气体的浓度。
再者，如图16所示，加热过程及冷却过程也可为以固定间隔反复多次的循环。通过检测所述循环的电压差，可期待气体检测的精度的提高。
图17表示改变加热过程中的加热电压(温度)时的检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a的电压差。冷却过程中的冷却电压(温度)设为固定为3V并施加30秒。加热电压变更为6V、6.5V、7V并分别施加30秒。
其结果，检测用感热电阻元件2的温度在加热电压是6V时为138℃、在6.5V时为154℃、在7V时为168℃。得知：通过改变加热电压而加热温度及加热速度发生改变，例如在加热电压是7V的情况下，快速显现电压差的峰值电压。进而，存在若加热温度变高则输出电压变大的倾向。因而，暗示：在氢(H2)的情况下，若提高加热温度，则可容易提高感度。
如此，可改变加热电压，并相对于检测对象气体而求出最合适的加热温度及加热速度(时间)来确定设定值。
另外，若将如上所述般的氢(H2)与水蒸气(H2O)的特性加以比较，则得知：如图15及图10所示，到达电压差的最大值的时间不同。在图10所示的水蒸气(H2O)的情况下，在施加7V的加热电压后的约7秒时成为最大的电压差值，相对于此，在图15所示的氢(H2)的情况下，在施加7V的加热电压后的约5秒时成为最大的电压差值。
认为产生所述情况的原因在于：解吸(吸附)时间因对象气体分子的极性、分子尺寸等而不同。关于环境中的氢(H2)、氦(He)、水蒸气(H2O)及氨(NH3)这四种分子中的尺寸相对大的氨分子，已知：吸附花费时间且需要约30分钟。因而，在如各实施方式般将加热过程及冷却过程的循环设为60秒或20秒的情况下，可设为不对氨分子进行检测。
认为这种特性的原因在于：气体分子的移动速度因分子而不同。利用所述特性而设定加热过程及冷却过程中的加热时间及冷却时间、或设定加热温度及冷却温度，由此可选择性地检测指定气体，且可提高检测对象气体的选择性。
例如，通过改变加热过程及冷却过程的一循环的时间或者加热过程或冷却过程的至少一过程的时间，可选择性地获得检测对象气体分子的信息。进而，关于加热过程中的加热温度，可确认到存在用以实现高感度的最合适的温度。在水蒸气(H2O)的情况下，优选的加热温度是150℃～170℃，最合适的温度是160℃。若超过所述温度，则感度下降。其原因在于：在水蒸气(H2O)的情况下，若提高温度，则沸石的吸附能力下降。如此，暗示：最合适的温度因分子而不同。
继而，参照图18至图20而对本发明的第4实施方式进行说明。图18是表示气体传感器的剖面图，图19及图20是表示检测用感热电阻元件的输出电压及温度变化的图表。再者，对与所述各实施方式相同或相当的部分标注相同的符号并省略重复说明。
如图18所示，本实施方式的气体传感器1是对环境中的二氧化碳(CO2)进行检测的传感器，且是包括一对感热电阻元件的表面安装型者。气体传感器1包括安装基板6、配设于所述安装基板6上的检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a、覆盖检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a的外装外壳5、通气部51、绝缘性的基体构件4、设置于基体构件4的两侧的导电端子部42。
安装基板6例如是具有可挠性的柔性布线基板(Flexible Printed Circuit，FPC)。另外，导电端子部42是呈剖面大致U字状且将形成于安装基板6的端子部与形成于电路基板7的端子部电性连接并将检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a连接于形成于电路基板7的布线图案的构件。
检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a与第1实施方式中所说明的构成大致相同(参照图1)。所述检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a是以面朝下(face down)的形式安装于安装基板6。另外，在检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a上热耦合地设置有气体分子吸附材料3、气体分子吸附材料3a。检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a基本上是相同的构成，但设置于检测用感热电阻元件2与补偿用感热电阻元件2a上的气体分子吸附材料3、气体分子吸附材料3a的构成不同。即，设置于检测用感热电阻元件2上的多孔性的气体分子吸附材料3与设置于补偿用感热电阻元件2a上的气体分子吸附材料3a由具有不同的吸附性的材料形成。
本实施方式中，设置于检测用感热电阻元件2上的气体分子吸附材料3是分子筛4A(细孔直径0.4nm)，设置于补偿用感热电阻元件2a上的气体分子吸附材料3是分子筛3A(细孔直径0.3nm)。
分子筛4A与分子筛3A具有同样地吸附环境中的氢(H2)、氦(He)、水蒸气(H2O)及氨(NH3)的性质。因而，所述气体传感器1相对于氢(H2)、氦(He)、水蒸气(H2O)及氨(NH3)这四种气体分子而不具有感度。另一方面，相对于所述四种以外的分子筛4A可吸附的气体分子而具有感度。
因此，所述气体传感器1的构成成为可限定地检测硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)、乙烷(C2H6)、乙醇(C2H6O)、丙烯(C3H6)、丁二烯(C4H6)等气体分子的传感器。这些气体分子中的包含于大气中的是二氧化碳(CO2)。因而，所述气体传感器1作为对大气中的二氧化碳(CO2)进行检测的气体传感器而有效发挥功能。
气体传感器1如第2实施方式中所说明的图7及图8所示般的连接，并同样地构成气体检测装置10。因而，详细的动作已叙述，因此省略。
如图7及图8所示，通过气体检测装置10的驱动，将电源电路17的电源E设为6.5V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加30秒而执行加热过程，继而，将电源E设为3V的恒定电压来对检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a施加30秒而执行冷却过程。再者，加热过程及冷却过程也可为以固定间隔反复多次的循环。
图19及图20表示检测用感热电阻元件2的输出电压Vout1及温度变化，且表示二氧化碳(CO2)的浓度为0％、4.4％、12.9％及26.6％时的变化。
本实施方式中，如图19所示，在加热过程中，检测用感热电阻元件2的电压Vout1低于补偿用感热电阻元件2a的电压Vout2(相当于浓度0％的检测用感热电阻元件2的电压)，在冷却过程中，检测用感热电阻元件2的电压稍微高于补偿用感热电阻元件2a的电压。
即，在检测对象气体是二氧化碳(CO2)的情况下，与氢(H2)的情况同样地和水蒸气(H2O)的情况成为相反的关系。在二氧化碳(CO2)的情况下，认为：在加热过程中的气体分子自气体分子吸附材料3解吸时，是放热反应，在冷却过程中的气体分子吸附于气体分子吸附材料3时，产生极其轻微的吸热反应。另外，如图20所示，与所述输出电压Vout1的变化相对应地在检测用感热电阻元件2中产生温度变化。
气体检测装置10中，输出电压Vout1及输出电压Vout2被输入至微机12，并基于所述温度差而加以运算处理，从而以检测输出的形式检测二氧化碳(CO2)的浓度。
继而，参照图21至图26而对气体传感器的另一实施方式进行说明。再者，对与所述各实施方式的气体传感器相同或相当的部分标注相同的符号并省略重复说明。
(实施例1)
图21所示的气体传感器1是原型气体传感器。感热电阻元件2使用将10μm～60μm的铂及其合金线等金属线呈螺旋状卷绕而成者。另外，在感热电阻元件2上热耦合地设置有气体分子吸附材料3。具体而言，以包围金属线的感热电阻元件2的至少一部分的方式涂布气体分子吸附材料3。
在气体分子吸附材料3的制作中，例如利用振动磨机将分子筛3A微粉碎后，将所述经微粉碎的粉状体放入至电炉中，在约650℃下进行1小时热处理来去除吸附气体分子。向所述去除了吸附气体分子者中添加氢氧化铝以使其成为10重量％，进而利用振动磨机进行充分粉碎混合后，加入水与甘油而制作膏状的气体分子吸附材料3的浆料。另一方面，通过点熔接而将金属线的感热电阻元件2的两端固着于导电端子部42，将气体分子吸附材料3涂敷于所述感热电阻元件2并加以干燥后，对感热电阻元件2施加电压，由此使感热电阻元件2放热而在约650℃下进行2小时加热处理。如此，气体分子吸附材料3设置于感热电阻元件2上。
(实施例2)
图22所示的气体传感器1基本上是与第1实施方式中所说明的气体传感器相同的构成(参照图1)。关于不同的方面，本实施例中，感热电阻元件2与实施例1同样地使用将10μm～60μm的铂及其合金线等金属线呈螺旋状卷绕而成者。并于所述金属线上设置气体分子吸附材料3。
(实施例3)
图23所示的气体传感器1基本上是与第2实施方式中所说明的气体传感器相同的构成(参照图6)。关于不同的方面，本实施例中，检测用感热电阻元件2与实施例1同样地使用将10μm～60μm的铂及其合金线等金属线呈螺旋状卷绕而成者，气体分子吸附材料3设置于所述金属线上。
另一方面，补偿用感热电阻元件2a与检测用感热电阻元件2同样地使用将金属线呈螺旋状卷绕而成者，但气体分子吸附材料3a使用经灭活的A型沸石的分子筛3A。
经灭活的分子筛3A是进而将实施例1中所说明的膏状的气体分子吸附材料3的浆料在约850℃的温度下进行数小时热处理而破坏结晶结构来制作。所述经灭活的分子筛3A几乎不吸附气体。由于具有与设置于检测用感热电阻元件2上的分子筛3A相同的物理性质，因此热性质同等，且成为大致相同的热容量，从而可期待良好的温度补偿。
(实施例4)
图24所示的气体传感器1在实施例3中所示的气体传感器中，通过外装外壳5而将补偿用感热电阻元件2a侧设为密闭状态，并将补偿用感热电阻元件2a收容于所述密闭空间S内。由此，可将检测用感热电阻元件2侧与补偿用感热电阻元件2a侧设为大致相同的构成。即，可将设置于补偿用感热电阻元件2a上的气体分子吸附材料3a设为具有与设置于检测用感热电阻元件2上的气体分子吸附材料3相同的吸附性及物理性质者而不进行灭活。
因而，检测用感热电阻元件2侧与补偿用感热电阻元件2a侧成为大致相同的热容量，从而可实现良好的温度补偿。再者，检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a也可使用薄膜热敏电阻，并不特别限定于指定者。
(实施例5)
图25所示的气体传感器1基本上是与第1实施方式中所说明的气体传感器相同的构成(参照图1)。感热电阻元件2的构成不同。本实施例的感热电阻元件2是具有热敏电阻组合物23与埋入所述热敏电阻组合物23中的铂线的引线22b的类型的热敏电阻元件。热敏电阻组合物23包含含有复合金属氧化物作为主成分的氧化物的热敏电阻材料。另外，以包围热敏电阻组合物23的方式涂布设置气体分子吸附材料3。
根据如此构成的感热电阻元件2，由于可耐受800℃左右的高温，因此可利用与所述实施例1中所说明的气体分子吸附材料3的制作相同的工序而将所述气体分子吸附材料3设置于热敏电阻组合物23上。
所述传感器可耐受800℃的加热，因此在检测氢(H2)的情况下，成为高感度传感器，即便在1ppm左右的低浓度下，也可检测。
(实施例6)
图26所示的气体传感器1是微机电系统(Micro-Electro Mechanical System，MEMS)结构的气体传感器。构成感热电阻元件2的MEMS芯片是在形成于硅(Si)基板21的空洞部21a上的绝缘膜21b上设置串联连接有可自热的热电偶的热电堆23而构成。另外，介隔绝缘膜21c而设置气体分子吸附材料3。
根据这种MEMS结构的气体传感器1，可实现电力消耗进一步减低与响应性进一步良好的传感器。对于用于电池驱动的气体检测器而言最合适。
继而，参照图27至图30而对气体检测装置中的特性检测用的接线图的另一实施方式进行说明。再者，对与所述各实施方式的接线图相同或相当的部分标注相同的符号并省略重复说明。
(实施例1)
如图27所示，气体检测装置10中，电源(电压源)E连接于气体传感器1而构成电桥电路。可对输出电压Vout1与输出电压Vout2的差动输出进行检测，且与第2实施方式的图7所示的接线图相同。
检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a的串联电路与电阻器11及可变电阻器11a的串联电路经由过电流保护电阻器11b而并联连接于电源E。
根据这种构成，相同电流值的电流流经检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a，因此可期待温度补偿变良好的效果。再者，可变电阻器11a具有调整检测用感热电阻元件2及补偿用感热电阻元件2a的电阻值存在偏差时的电桥平衡的功能。
(实施例2)
如图28所示，气体检测装置10中，电源(电压源)E连接于气体传感器1而构成全电桥电路。可对输出电压Vout1与输出电压Vout2的差动输出进行检测。
检测用感热电阻元件2.1及补偿用感热电阻元件2a-1的串联电路与补偿用感热电阻元件2a-2及检测用感热电阻元件2-2的串联电路经由过电流保护电阻器11b而并联连接于电源E。
如此，通过构成全电桥电路，可将输出设为2倍，且对于检测微量的气体分子的情况有效。
(实施例3)
如图29(a)所示，在气体检测装置10中，连接设置有感热电阻元件2及对气体分子吸附材料3进行加热的加热用元件8。所述加热用元件8可任意设定由加热器控制电路9控制的加热图案。
如上所述，在使感热电阻元件2自热来进行加热控制的情况下，由于感热电阻元件2的电阻值会因温度而发生变化，因此有时难以控制。在这种情况下，可使加热控制有效地发挥功能。
图29(b)是与第1实施方式中的图1(b)相对应的剖面图。在保护绝缘层24上设置有气体分子吸附材料3，且在基板21的背面侧设置有加热用元件8。
(实施例4)
如图30所示，气体检测装置10中，交流电源(电压源)E连接于气体传感器1而构成电桥电路。可对输出电压Vout1与输出电压Vout2的差动输出进行检测。所述差动输出连接于差动放大器Amp1，进而经由截止直流成分的电容器C而连接于交流放大器Amp2并加以输出。
如此，通过使用交流放大器Amp2，可仅放大指定频率的信号，且可提高相对于噪声的耐性，并且对于检测微量的气体分子的情况有效。
所述各实施方式中所说明的气体传感器1及特性检测用的接线图可根据检测对象气体或气体检测装置的用途等而任意组合来应用。
另外，在多孔性的气体分子吸附材料中，可使用多孔性金属络合物。多孔性金属络合物是通过金属络合物的活用而得的超出有机化合物与无机化合物的边缘的新概念的物质群组。“配位高分子(尤其是具有可使用的纳米尺寸的空间的多孔性配位高分子，多孔配位聚合物(porous coordination polymer；PC))或有机-金属骨架体(Matal organicFramework；MOF)”作为新的材料而受到关注。
根据如上所述的各实施方式，通过具有至少将多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态的加热过程，而解吸气体分子，并基于这时的温度变化来检测指定气体。由此，可实现低温下的气体检测感度或作为检测对象的气体的气体选择性的提高，另外，可减低电力消耗。
因而，可提供一种具有可提高气体检测性能的效果的气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置。
再者，本发明并不限定于所述各实施方式的构成，可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变形。另外，所述实施方式是作为一例而提示者，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以其他各种各样的形态实施，且可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含于发明的范围或主旨中，同时包含于权利要求中所述的发明及其均等的范围内。
符号的说明
1：气体传感器
2：检测用感热电阻元件
2a：补偿用感热电阻元件
3：气体分子吸附构件
3a：具有不同的吸附性的材料
4：基体构件
5：外装外壳
8：加热用元件
10：气体检测装置
12：微机
17：电源电路
21：基板
22：导电层
23：薄膜元件层
31：粘着层
42：导电端子部
51：通气部
S：密闭空间

Claims (17)

1.一种气体传感器，其特征在于，包括：
感热电阻元件；及
多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热而解吸指定气体分子。
2.一种气体传感器，其特征在于，包括：
感热电阻元件；及
多孔性的气体分子吸附材料，与所述感热电阻元件热耦合，并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子。
3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其特征在于，包括：
补偿用感热电阻元件；及
具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料，与所述补偿用感热电阻元件热耦合。
4.根据权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述补偿用感热电阻元件收容于密闭空间内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述感热电阻元件可通过通电而进行自热。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气体传感器，其特征在于，独立于所述感热电阻元件地设置有对所述多孔性的气体分子吸附材料进行加热的加热元件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述多孔性的气体分子吸附材料是沸石或多孔性金属络合物。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的气体传感器，其特征在于，具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料是将多孔性的气体分子吸附材料灭活而成的材料。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述多孔性的气体分子吸附材料和具有与所述多孔性的气体分子吸附材料不同的吸附性的材料的热性质同等。
10.一种气体检测装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1或3所述的气体传感器；及
电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热。
11.一种气体检测装置，其特征在于，包括：
根据权利要求2或3所述的气体传感器；及
电力供给控制部，对所述感热电阻元件进行电力的供给、控制来进行加热及冷却。
12.根据权利要求10或11所述的气体检测装置，其特征在于，所述气体传感器通过电桥电路而连接，并通过其差动输出来检测气体。
13.根据权利要求12所述的气体检测装置，其特征在于，包括连接所述差动输出的交流放大器。
14.一种气体检测方法，其包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热而解吸指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法的特征在于，包括：
加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；及
检测步骤，通过由所述加热所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
15.一种气体检测方法，其包括感热电阻元件及与所述感热电阻元件热耦合并且通过加热及冷却而解吸及吸附指定气体分子的多孔性的气体分子吸附材料，且所述气体检测方法的特征在于，包括：
加热步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为加热状态；
冷却步骤，将所述多孔性的气体分子吸附材料设为温度低于所述加热步骤的冷却状态；及
检测步骤，通过由所述加热及冷却所引起的所述感热电阻元件的温度变化来检测指定气体。
16.根据权利要求15所述的气体检测方法，其特征在于，所述加热步骤及冷却步骤以固定间隔反复进行。
17.一种包括气体检测装置的装置，其特征在于，包括如权利要求10至13中任一项所述的气体检测装置。
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