JP3404092B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガスセンサに関し、特
に、圧力が変動する箇所（例えば、自動車のパージライ
ン等）のガス濃度の検出に好適なガスセンサに関するも
のである。 【０００２】 【従来技術およびその問題点】従来、ガス濃度を検出す
るセンサとしては種々のタイプのものが提案されてお
り、例えば、図８に示すようなガスセンサが既に知られ
ている。 【０００３】すなわち、このガスセンサ４１は、いわゆ
る熱伝導式のガスセンサであって、内部に補償用ヒータ
４３が設けられている密封容器４４内に所定圧の基準ガ
ス（例えば空気）を封入した補償用素子４２と、内部に
検出用ヒータ４６が設けられている密封容器４７の壁面
に被検出ガス（例えばブタン）を導入するためのガス流
入口４７ａを穿設した検出用素子４５とを具えており、
前記両素子４２、４５は、図９に示すようなブリッジ回
路４８に接続されるようになっている。 【０００４】そして、上記のように構成したガスセンサ
４１を被検出ガス雰囲気中に位置し、前記ブリッジ回路
４８に所定の電圧又は電流を供給すると、補償用素子４
２の補償用ヒータ４３は、被検出ガスの濃度によらずに
一定の出力を示すが、検出用素子４５の検出用ヒータ４
６は被検出ガスの濃度に応じて放熱量が変化して出力が
変化するため、補償用ヒータ４３と検出用ヒータ４６の
出力差を求めれば被検出ガスの濃度を検出することがで
きることになる。 【０００５】ところで、省エネルギー化が要求される今
日、圧力が頻繁に変化する箇所、例えば、０ｍｍＨｇか
ら−５００ｍｍＨｇの範囲内で圧力が変化する自動車の
パージライン等におけるガス濃度を正確に検出すること
が強く要望されているが、上記のようなガスセンサ４１
では圧力依存性が大きいため、使用することができな
い。 【０００６】すなわち、前述したガスセンサ４１は、図
１０に示すように、ブリッジ回路４８への供給電圧又は
電流を一定にし、基準ガスの圧力を０ｍｍＨｇ（大気
圧）から−５００ｍｍＨｇまで変化させていくと、図中
実線または破線で示したような挙動を示し、０ｍｍＨｇ
（大気圧）の基準線に対して−２０％〜−６０％ＦＳの
ずれが生じる。これでは、圧力が頻繁に変化する自動車
のパージライン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成
分とする混合気体（ガソリン等）の濃度）の検出には用
いることができない。 【０００７】この発明は、前記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、圧力が頻繁に変化す
る箇所においてもガス濃度を正確に検出することができ
るガスセンサを提供することを目的とするものである。 【０００８】 【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、補償用ヒータが配設される容器内
に所定圧の空気を基準ガスとして封入した補償用素子
と、検出用ヒータが配設される容器にブタンを被検出ガ
スとして導入するためのガス流入口を穿設した検出用素
子とをブリッジ回路に接続し、前記ブリッジ回路に所定
の電圧又は電流を供給した状態で前記検出用素子の検出
用ヒータに被検出ガスを作用させ、補償用ヒータと検出
用ヒータの出力差により被検出ガスの濃度を検出するよ
うになっているガスセンサにおいて、前記ブリッジ回路
に供給する電圧又は電流を、前記基準ガスに対する補償
用ヒータの出力が前記被検出ガスに対する検出用ヒータ
の出力よりも大きくなる範囲内に制限した手段を採用し
たものである。 【０００９】 【作用】この発明は、前記のような手段を採用したこと
により、前記ブリッジ回路に供給する電圧又は電流を、
基準ガスに対する補償用ヒータの出力が被検出ガスに対
する検出用ヒータの出力よりも大きくなる範囲内に制限
することができるので、圧力依存性を極めて少なくする
ことができることになる。従って、圧力が頻繁に変化す
る箇所においても、ガスの濃度を正確に検出することが
できることになる。 【００１０】 【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１および図２には、この発明によるガスセ
ンサの第１の実施例が示されていて、この実施例による
ガスセンサ１も前記従来のものと同様に、いわゆる熱伝
導式のガスセンサであって、内部に補償用ヒータ３が設
けられている密封容器４内に所定圧の基準ガスを封入し
た補償用素子２と、内部に検出用ヒータ６が設けられて
いる密封容器７の壁面に被検出ガスを導入するためのガ
ス流入口７ａを穿設した検出用素子５とを具えており、
両素子２、５も前記従来のものと同様に、図２に示すよ
うなブリッジ回路８に接続されている。 【００１１】そして、この実施例に示すガスセンサ１を
被検出ガス雰囲気中に位置し、ブリッジ回路８に所定の
電圧又は電流を供給した場合においても、前記従来のも
のと同様に、前記補償用素子２の補償用ヒータ３は、被
検出ガスの濃度によらずに一定の出力を示すが、前記検
出用素子５の検出用ヒータ６は、被検出ガスの濃度に応
じて出力が変化するため、補償用ヒータ３と検出用ヒー
タ６の出力差を求めれば、被検出ガスの濃度を検出する
ことができるものである。 【００１２】ここで、この実施例によるガスセンサ１の
ブリッジ回路８への供給電流とセンサ出力との関係を図
３に示す。この場合、基準ガスとして空気を使用し、被
検出ガスとしてブタンを使用し、両ガスの圧力は０ｍｍ
Ｈｇ（大気圧）、−５００ｍｍＨｇとし、センサへの供
給電流は０ｍＡ〜２０ｍＡの範囲内で変化させた。 【００１３】この結果、センサ出力を供給電流の大きさ
によって３態様に分けることができた。 【００１４】すなわち、図中Ａ及びＡ´は、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の出力が被検 出ガスに対する検出
用ヒータ６の出力よりも大きくなる領域であって、Ａ
は、両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ａ´は−５
００ｍｍＨｇの場合である。 【００１５】また、図中Ｂ、Ｂ´は、基準ガスに対する
補償用ヒータ３の出力と被検出ガスに対する検出用ヒー
タ６の出力が等しくなる点、すなわちセンサが不感とな
る点であって、Ｂは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気
圧）、Ｂ´は−５００ｍｍＨｇの場合である。 【００１６】さらに、図中Ｃ、Ｃ´は、基準ガスに対す
る補償用ヒータ３の出力が被検出ガスに対する検出用ヒ
ータ６の出力よりも小さくなる領域であって、Ｃは両ガ
スの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ｃ´は−５００ｍｍ
Ｈｇの場合である。 【００１７】一方、この実施例によるガスセンサ１のブ
リッジ回路８への供給電流と放熱量との関係を図４に示
す。この場合の条件は、前述したセンサ出力と同じ条件
としてある。 【００１８】この結果、放熱量を供給電流の大きさによ
って３態様に分けることができる。 【００１９】すなわち、図中Ａ及びＡ´は、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の放熱量が被検出ガスに対する検
出用ヒータ６の放熱量よりも大きくなる領域であって、
Ａは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ａ´は−５
００ｍｍＨｇの場合である。 【００２０】また、図中Ｂ、Ｂ´は、基準ガスに対する
補償用ヒータ３の放熱量と被検出ガスに対する検出用ヒ
ータ６の放熱量が等しくなる点、すなわちセンサが不感
となる点であって、Ｂは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大
気圧）、Ｂ´は−５００ｍｍＨｇの場合である。 【００２１】さらに、図中Ｃ、Ｃ´は、基準ガスに対す
る補償用ヒータ３の放熱量が被検出ガスに対する検出用
ヒータ６の放熱量よりも小さくなる領域であって、Ｃは
両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ｃ´は−５００
ｍｍＨｇの場合である。 【００２２】これらの結果から、Ｂ（Ｂ´）を境界とし
て、Ａ（Ａ´）領域とＣ（Ｃ´）領域とで、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の放熱量と被検出ガスに対する被
検出用ヒータ６の放熱量が逆転し、この場合、圧力の変
化に対するセンサの放熱量の変動率は、Ａ（Ａ´）領域
よりもＣ（Ｃ´）領域の方が大きいことが判明した。 【００２３】従来は、センサへの供給電圧又は電流を前
記Ｃ（Ｃ´）領域に設定していたため、センサ出力は前
述したように圧力依存性が大きいものとなっていた。 【００２４】そこで、この実施例では、センサへの供給
電圧又は電流を前記Ａ（Ａ´）領域に設定するようにし
た。 【００２５】この結果、圧力変化に対するセンサの出力
の変動率を極めて少なくすることができ、センサの圧力
依存性をガス濃度を検出するのにほとんど影響のない値
にまで低減させることができた。従って、従来技術では
困難であった圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車
のパージライン等におけるガス濃度（ブタン又はブタン
を主成分とする混合気体（ガソリン等）の濃度）の検出
であっても正確な値が得られるようになった。 【００２６】図５（ａ）〜（ｃ）には、この発明による
ガスセンサの第２の実施例が示されていて、この実施例
に示すガスセンサ１１は、シリコンウエハ上に異方性エ
ッチングにより形成したヒータ１３を気密端子１７上に
一対設け、一方のヒータ１３をガス流入口１６ａを有す
る容器１６で被包して検出用素子１５とするとともに、
他方のヒータ１３をガス流入口のない容器１４で被包し
てその内部に所定圧の空気を基準ガスとして封入して補
償用素子１２としたものであって、これら両素子１５、
１２も前記第１の実施例に示すものと同様に、図２に示
すようなブリッジ回路８に接続されるようになってい
る。 【００２７】そして、この実施例によるガスセンサ１１
にあっても、供給電流とセンサ出力との関係は、前記第
１の実施例に示すものと同様となるので、センサへの供
給電流を図３及び図４のＡ（Ａ´）領域に設定すること
により、圧力変化に対するセンサの出力の変動率を極め
て少なくすることができ、センサの圧力依存性をガス濃
度を検出するのにほとんど影響のない値にまで低減させ
ることができる。したがって、従来技術では困難であっ
た圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車のパージラ
イン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成分とする混
合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出することが
できる。 【００２８】なお、図６には、この実施例によるガスセ
ンサ１１を、図３のＡ（Ａ´）領域中でも特にセンサ出
力の変動率が少ないＤ領域で使用した結果が示してあ
り、このＤ領域を使用することにより、圧力依存性を１
０％ＦＳ以下とすることができる（この場合、ブタンで
正の出力が得られるように、出力の正負を反転して測定
している）。 【００２９】図７（ａ）及び（ｂ）には、この発明によ
るガスセンサの第３の実施例が示されていて、この実施
例に示すガスセンサ３１は、アルミナ基板を用いて作製
した一対のヒータ３３、３３の一方をガス流入口３６ａ
を有する容器３６で被包して検出用素子３５とするとと
もに、他方のヒータ３３をガス流入口のない容器３４で
被包してその内部に所定圧の空気を基準ガスとして封入
して補償用素子３２としたものであって、これら両素子
３５、３２も前記第１、第２の実施例に示すものと同様
に、図２に示すようなブリッジ回路８に接続されるよう
になっている。 【００３０】そして、この実施例によるガスセンサ３１
にあっても、供給電流とセンサ出力との関係は、前記第
１および第２の実施例に示すものと同様となり、センサ
への供給電流を図３および図４のＡ（Ａ´）領域に設定
することにより、圧力変化に対するセンサ出力の変動率
を極めて少なくすることができ、センサの圧力依存性を
ガス濃度を検出するのにほとんど影響のない値にまで低
減させることができる。したがって、従来技術では困難
であった圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車のパ
ージライン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成分と
する混合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出する
ことができる。 【００３１】 【発明の効果】この発明は、前記のように構成したこと
により、ブリッジ回路に供給する電圧又は電流を、基準
ガスである空気に対する補償用ヒータの出力が被検出ガ
スであるブタンに対する検出ヒータの出力よりも大きく
なる範囲内に制限することができるので、圧力依存性を
極めて少なくすることができる。したがって、圧力が頻
繁に変化する箇所、例えば自動車のパージライン等にお
いても、ガス濃度（ブタン又はブタンを主成分とする混
合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出することが
できることになる等の優れた効果を奏するものである。
に、圧力が変動する箇所（例えば、自動車のパージライ
ン等）のガス濃度の検出に好適なガスセンサに関するも
のである。 【０００２】 【従来技術およびその問題点】従来、ガス濃度を検出す
るセンサとしては種々のタイプのものが提案されてお
り、例えば、図８に示すようなガスセンサが既に知られ
ている。 【０００３】すなわち、このガスセンサ４１は、いわゆ
る熱伝導式のガスセンサであって、内部に補償用ヒータ
４３が設けられている密封容器４４内に所定圧の基準ガ
ス（例えば空気）を封入した補償用素子４２と、内部に
検出用ヒータ４６が設けられている密封容器４７の壁面
に被検出ガス（例えばブタン）を導入するためのガス流
入口４７ａを穿設した検出用素子４５とを具えており、
前記両素子４２、４５は、図９に示すようなブリッジ回
路４８に接続されるようになっている。 【０００４】そして、上記のように構成したガスセンサ
４１を被検出ガス雰囲気中に位置し、前記ブリッジ回路
４８に所定の電圧又は電流を供給すると、補償用素子４
２の補償用ヒータ４３は、被検出ガスの濃度によらずに
一定の出力を示すが、検出用素子４５の検出用ヒータ４
６は被検出ガスの濃度に応じて放熱量が変化して出力が
変化するため、補償用ヒータ４３と検出用ヒータ４６の
出力差を求めれば被検出ガスの濃度を検出することがで
きることになる。 【０００５】ところで、省エネルギー化が要求される今
日、圧力が頻繁に変化する箇所、例えば、０ｍｍＨｇか
ら−５００ｍｍＨｇの範囲内で圧力が変化する自動車の
パージライン等におけるガス濃度を正確に検出すること
が強く要望されているが、上記のようなガスセンサ４１
では圧力依存性が大きいため、使用することができな
い。 【０００６】すなわち、前述したガスセンサ４１は、図
１０に示すように、ブリッジ回路４８への供給電圧又は
電流を一定にし、基準ガスの圧力を０ｍｍＨｇ（大気
圧）から−５００ｍｍＨｇまで変化させていくと、図中
実線または破線で示したような挙動を示し、０ｍｍＨｇ
（大気圧）の基準線に対して−２０％〜−６０％ＦＳの
ずれが生じる。これでは、圧力が頻繁に変化する自動車
のパージライン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成
分とする混合気体（ガソリン等）の濃度）の検出には用
いることができない。 【０００７】この発明は、前記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、圧力が頻繁に変化す
る箇所においてもガス濃度を正確に検出することができ
るガスセンサを提供することを目的とするものである。 【０００８】 【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、補償用ヒータが配設される容器内
に所定圧の空気を基準ガスとして封入した補償用素子
と、検出用ヒータが配設される容器にブタンを被検出ガ
スとして導入するためのガス流入口を穿設した検出用素
子とをブリッジ回路に接続し、前記ブリッジ回路に所定
の電圧又は電流を供給した状態で前記検出用素子の検出
用ヒータに被検出ガスを作用させ、補償用ヒータと検出
用ヒータの出力差により被検出ガスの濃度を検出するよ
うになっているガスセンサにおいて、前記ブリッジ回路
に供給する電圧又は電流を、前記基準ガスに対する補償
用ヒータの出力が前記被検出ガスに対する検出用ヒータ
の出力よりも大きくなる範囲内に制限した手段を採用し
たものである。 【０００９】 【作用】この発明は、前記のような手段を採用したこと
により、前記ブリッジ回路に供給する電圧又は電流を、
基準ガスに対する補償用ヒータの出力が被検出ガスに対
する検出用ヒータの出力よりも大きくなる範囲内に制限
することができるので、圧力依存性を極めて少なくする
ことができることになる。従って、圧力が頻繁に変化す
る箇所においても、ガスの濃度を正確に検出することが
できることになる。 【００１０】 【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１および図２には、この発明によるガスセ
ンサの第１の実施例が示されていて、この実施例による
ガスセンサ１も前記従来のものと同様に、いわゆる熱伝
導式のガスセンサであって、内部に補償用ヒータ３が設
けられている密封容器４内に所定圧の基準ガスを封入し
た補償用素子２と、内部に検出用ヒータ６が設けられて
いる密封容器７の壁面に被検出ガスを導入するためのガ
ス流入口７ａを穿設した検出用素子５とを具えており、
両素子２、５も前記従来のものと同様に、図２に示すよ
うなブリッジ回路８に接続されている。 【００１１】そして、この実施例に示すガスセンサ１を
被検出ガス雰囲気中に位置し、ブリッジ回路８に所定の
電圧又は電流を供給した場合においても、前記従来のも
のと同様に、前記補償用素子２の補償用ヒータ３は、被
検出ガスの濃度によらずに一定の出力を示すが、前記検
出用素子５の検出用ヒータ６は、被検出ガスの濃度に応
じて出力が変化するため、補償用ヒータ３と検出用ヒー
タ６の出力差を求めれば、被検出ガスの濃度を検出する
ことができるものである。 【００１２】ここで、この実施例によるガスセンサ１の
ブリッジ回路８への供給電流とセンサ出力との関係を図
３に示す。この場合、基準ガスとして空気を使用し、被
検出ガスとしてブタンを使用し、両ガスの圧力は０ｍｍ
Ｈｇ（大気圧）、−５００ｍｍＨｇとし、センサへの供
給電流は０ｍＡ〜２０ｍＡの範囲内で変化させた。 【００１３】この結果、センサ出力を供給電流の大きさ
によって３態様に分けることができた。 【００１４】すなわち、図中Ａ及びＡ´は、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の出力が被検 出ガスに対する検出
用ヒータ６の出力よりも大きくなる領域であって、Ａ
は、両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ａ´は−５
００ｍｍＨｇの場合である。 【００１５】また、図中Ｂ、Ｂ´は、基準ガスに対する
補償用ヒータ３の出力と被検出ガスに対する検出用ヒー
タ６の出力が等しくなる点、すなわちセンサが不感とな
る点であって、Ｂは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気
圧）、Ｂ´は−５００ｍｍＨｇの場合である。 【００１６】さらに、図中Ｃ、Ｃ´は、基準ガスに対す
る補償用ヒータ３の出力が被検出ガスに対する検出用ヒ
ータ６の出力よりも小さくなる領域であって、Ｃは両ガ
スの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ｃ´は−５００ｍｍ
Ｈｇの場合である。 【００１７】一方、この実施例によるガスセンサ１のブ
リッジ回路８への供給電流と放熱量との関係を図４に示
す。この場合の条件は、前述したセンサ出力と同じ条件
としてある。 【００１８】この結果、放熱量を供給電流の大きさによ
って３態様に分けることができる。 【００１９】すなわち、図中Ａ及びＡ´は、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の放熱量が被検出ガスに対する検
出用ヒータ６の放熱量よりも大きくなる領域であって、
Ａは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ａ´は−５
００ｍｍＨｇの場合である。 【００２０】また、図中Ｂ、Ｂ´は、基準ガスに対する
補償用ヒータ３の放熱量と被検出ガスに対する検出用ヒ
ータ６の放熱量が等しくなる点、すなわちセンサが不感
となる点であって、Ｂは両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大
気圧）、Ｂ´は−５００ｍｍＨｇの場合である。 【００２１】さらに、図中Ｃ、Ｃ´は、基準ガスに対す
る補償用ヒータ３の放熱量が被検出ガスに対する検出用
ヒータ６の放熱量よりも小さくなる領域であって、Ｃは
両ガスの圧力が０ｍｍＨｇ（大気圧）、Ｃ´は−５００
ｍｍＨｇの場合である。 【００２２】これらの結果から、Ｂ（Ｂ´）を境界とし
て、Ａ（Ａ´）領域とＣ（Ｃ´）領域とで、基準ガスに
対する補償用ヒータ３の放熱量と被検出ガスに対する被
検出用ヒータ６の放熱量が逆転し、この場合、圧力の変
化に対するセンサの放熱量の変動率は、Ａ（Ａ´）領域
よりもＣ（Ｃ´）領域の方が大きいことが判明した。 【００２３】従来は、センサへの供給電圧又は電流を前
記Ｃ（Ｃ´）領域に設定していたため、センサ出力は前
述したように圧力依存性が大きいものとなっていた。 【００２４】そこで、この実施例では、センサへの供給
電圧又は電流を前記Ａ（Ａ´）領域に設定するようにし
た。 【００２５】この結果、圧力変化に対するセンサの出力
の変動率を極めて少なくすることができ、センサの圧力
依存性をガス濃度を検出するのにほとんど影響のない値
にまで低減させることができた。従って、従来技術では
困難であった圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車
のパージライン等におけるガス濃度（ブタン又はブタン
を主成分とする混合気体（ガソリン等）の濃度）の検出
であっても正確な値が得られるようになった。 【００２６】図５（ａ）〜（ｃ）には、この発明による
ガスセンサの第２の実施例が示されていて、この実施例
に示すガスセンサ１１は、シリコンウエハ上に異方性エ
ッチングにより形成したヒータ１３を気密端子１７上に
一対設け、一方のヒータ１３をガス流入口１６ａを有す
る容器１６で被包して検出用素子１５とするとともに、
他方のヒータ１３をガス流入口のない容器１４で被包し
てその内部に所定圧の空気を基準ガスとして封入して補
償用素子１２としたものであって、これら両素子１５、
１２も前記第１の実施例に示すものと同様に、図２に示
すようなブリッジ回路８に接続されるようになってい
る。 【００２７】そして、この実施例によるガスセンサ１１
にあっても、供給電流とセンサ出力との関係は、前記第
１の実施例に示すものと同様となるので、センサへの供
給電流を図３及び図４のＡ（Ａ´）領域に設定すること
により、圧力変化に対するセンサの出力の変動率を極め
て少なくすることができ、センサの圧力依存性をガス濃
度を検出するのにほとんど影響のない値にまで低減させ
ることができる。したがって、従来技術では困難であっ
た圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車のパージラ
イン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成分とする混
合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出することが
できる。 【００２８】なお、図６には、この実施例によるガスセ
ンサ１１を、図３のＡ（Ａ´）領域中でも特にセンサ出
力の変動率が少ないＤ領域で使用した結果が示してあ
り、このＤ領域を使用することにより、圧力依存性を１
０％ＦＳ以下とすることができる（この場合、ブタンで
正の出力が得られるように、出力の正負を反転して測定
している）。 【００２９】図７（ａ）及び（ｂ）には、この発明によ
るガスセンサの第３の実施例が示されていて、この実施
例に示すガスセンサ３１は、アルミナ基板を用いて作製
した一対のヒータ３３、３３の一方をガス流入口３６ａ
を有する容器３６で被包して検出用素子３５とするとと
もに、他方のヒータ３３をガス流入口のない容器３４で
被包してその内部に所定圧の空気を基準ガスとして封入
して補償用素子３２としたものであって、これら両素子
３５、３２も前記第１、第２の実施例に示すものと同様
に、図２に示すようなブリッジ回路８に接続されるよう
になっている。 【００３０】そして、この実施例によるガスセンサ３１
にあっても、供給電流とセンサ出力との関係は、前記第
１および第２の実施例に示すものと同様となり、センサ
への供給電流を図３および図４のＡ（Ａ´）領域に設定
することにより、圧力変化に対するセンサ出力の変動率
を極めて少なくすることができ、センサの圧力依存性を
ガス濃度を検出するのにほとんど影響のない値にまで低
減させることができる。したがって、従来技術では困難
であった圧力が頻繁に変化する箇所、例えば自動車のパ
ージライン等のガス濃度（ブタン又はブタンを主成分と
する混合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出する
ことができる。 【００３１】 【発明の効果】この発明は、前記のように構成したこと
により、ブリッジ回路に供給する電圧又は電流を、基準
ガスである空気に対する補償用ヒータの出力が被検出ガ
スであるブタンに対する検出ヒータの出力よりも大きく
なる範囲内に制限することができるので、圧力依存性を
極めて少なくすることができる。したがって、圧力が頻
繁に変化する箇所、例えば自動車のパージライン等にお
いても、ガス濃度（ブタン又はブタンを主成分とする混
合気体（ガソリン等）の濃度）を正確に検出することが
できることになる等の優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガスセンサの第１の実施例を示
した概略図である。 【図２】図１に示すもののブリッジ回路である。 【図３】図１に示すものの供給電流とセンサ出力との関
係を示した説明図である。 【図４】図１に示すものの供給電流と放熱量との関係を
示した説明図である。 【図５】この発明によるガスセンサの第２の実施例を示
し、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）はヒータを示す
拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示すものの断面図である。 【図６】図５に示すもののガス圧力の変化に対する出力
の変動率を示した説明図である。 【図７】この発明によるガスセンサの第３の実施例を示
し、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）はヒータを示す
拡大図である。 【図８】従来のガスセンサを示した概略図である。 【図９】図８に示すもののブリッジ回路である。 【図１０】図８に示すもののガス圧力の変化に対する出
力の変動率を示した説明図である。 【符号の説明】 １、１１、３１、４１……ガスセンサ ２、１２、３２、４２……補償用素子 ３、４３……補償用ヒータ ４、７、１４、１６、３４、３６、４４，４７……容器 ５、１５、３５、４５……検出用素子 ６、４６……検出用ヒータ ７ａ、１６ａ、３６ａ、４７ａ……ガス流入口 ８、４８……ブリッジ回路 １３、３３……ヒータ
した概略図である。 【図２】図１に示すもののブリッジ回路である。 【図３】図１に示すものの供給電流とセンサ出力との関
係を示した説明図である。 【図４】図１に示すものの供給電流と放熱量との関係を
示した説明図である。 【図５】この発明によるガスセンサの第２の実施例を示
し、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）はヒータを示す
拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示すものの断面図である。 【図６】図５に示すもののガス圧力の変化に対する出力
の変動率を示した説明図である。 【図７】この発明によるガスセンサの第３の実施例を示
し、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）はヒータを示す
拡大図である。 【図８】従来のガスセンサを示した概略図である。 【図９】図８に示すもののブリッジ回路である。 【図１０】図８に示すもののガス圧力の変化に対する出
力の変動率を示した説明図である。 【符号の説明】 １、１１、３１、４１……ガスセンサ ２、１２、３２、４２……補償用素子 ３、４３……補償用ヒータ ４、７、１４、１６、３４、３６、４４，４７……容器 ５、１５、３５、４５……検出用素子 ６、４６……検出用ヒータ ７ａ、１６ａ、３６ａ、４７ａ……ガス流入口 ８、４８……ブリッジ回路 １３、３３……ヒータ
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(56)参考文献 特開 昭55−7698（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−26862（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−59977ＪＰ，Ａ)
特公 平５−18055（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/00 - 27/24
G01N 25/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 補償用ヒータが配設される容器内に所定
圧の空気を基準ガスとして封入した補償用素子と、検出
用ヒータが配設される容器にブタンを被検出ガスとして
導入するためのガス流入口を穿設した検出用素子とをブ
リッジ回路に接続し、前記ブリッジ回路に所定の電圧又
は電流を供給した状態で前記検出用素子の検出用ヒータ
に被検出ガスを作用させ、補償用ヒータと検出用ヒータ
の出力差により被検出ガスの濃度を検出するようになっ
ているガスセンサにおいて、前記ブリッジ回路に供給す
る電圧又は電流を、前記基準ガスに対する補償用ヒータ
の出力が前記被検出ガスに対する検出用ヒータの出力よ
りも大きくなる範囲内に制限したことを特徴とするガス
センサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28272593A JP3404092B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ガスセンサ |
| US08/336,223 US5535614A (en) | 1993-11-11 | 1994-11-07 | Thermal conductivity gas sensor for measuring fuel vapor content |
| US08/632,529 US5644068A (en) | 1993-11-11 | 1996-04-15 | Gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28272593A JP3404092B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134111A JPH07134111A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3404092B2 true JP3404092B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17656236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28272593A Expired - Fee Related JP3404092B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404092B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10243013B4 (de) * | 2002-09-17 | 2013-08-22 | Robert Bosch Gmbh | Sensor und Verfahren |
| JP2006058201A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Gas Mitsukusu Kogyo Kk | 熱伝導型ガス分析器 |
| CN110794007A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-14 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种气体传感器结构及其制造方法 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP28272593A patent/JP3404092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 特開 平５−５９９７７ＪＰ，Ａ） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07134111A (ja) | 1995-05-23 |
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