JP3404141B2 - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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Description
【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。
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。
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３１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
３３が設けられている密閉容器３４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３２と、内部に
検出用ヒータ３７が設けられている密閉容器３８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３８ａを穿設した検出用素子３６とを具えている。
る熱伝導式のガスセンサであって、内部に補償用ヒータ
３３が設けられている密閉容器３４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３２と、内部に
検出用ヒータ３７が設けられている密閉容器３８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３８ａを穿設した検出用素子３６とを具えている。
【０００４】そして、上記のように構成したガスセンサ
３１を被検出ガス雰囲気中に位置し、各素子３２、３６
をブリッジ回路に接続して所定の電圧又は電流を印加
し、各素子３２、３６のヒータ３３、３７を加熱する
と、補償用ヒータ３３は被検出ガスの濃度によらずに一
定の表面温度を示し、検出用ヒータ３７は被検出ガスの
濃度に応じた表面温度を示す。したがって、両ヒータ３
３、３７の表面温度の差を求めることにより被検出ガス
の濃度を検出することができることになる。
３１を被検出ガス雰囲気中に位置し、各素子３２、３６
をブリッジ回路に接続して所定の電圧又は電流を印加
し、各素子３２、３６のヒータ３３、３７を加熱する
と、補償用ヒータ３３は被検出ガスの濃度によらずに一
定の表面温度を示し、検出用ヒータ３７は被検出ガスの
濃度に応じた表面温度を示す。したがって、両ヒータ３
３、３７の表面温度の差を求めることにより被検出ガス
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できるセ
ンサが要求されているが、上記のようなガスセンサ３１
にあっては、定格消費電力内に圧力依存性が大きい範囲
と小さい範囲とがあるため、圧力が頻繁に変化する箇所
において使用するには圧力依存性の小さい範囲を使用し
なければならない。
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できるセ
ンサが要求されているが、上記のようなガスセンサ３１
にあっては、定格消費電力内に圧力依存性が大きい範囲
と小さい範囲とがあるため、圧力が頻繁に変化する箇所
において使用するには圧力依存性の小さい範囲を使用し
なければならない。
【０００６】上記ガスセンサの消費電力と表面温度との
関係を図９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、センサの消費
電力は０ｍＷ〜１００ｍＷの範囲内で変化させている。
この結果から、表面温度を消費電力の大きさによって３
態様に分けることができる。
関係を図９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、センサの消費
電力は０ｍＷ〜１００ｍＷの範囲内で変化させている。
この結果から、表面温度を消費電力の大きさによって３
態様に分けることができる。
【０００７】すなわち、図中Ａは、基準ガスに対する補
償用ヒータ３３の表面温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータ３７の表面温度よりも低くなる領域であって、圧
力依存性が小さい領域である。また、図中Ｂは、基準ガ
スに対する補償用ヒータ３３の表面温度と被検出ガスに
対する検出用ヒータ３７の表面温度が等しくなる点、す
なわち、センサが不感となる点である。さらに、図中Ｃ
は、基準ガスに対する補償用ヒータ３３の表面温度が被
検出ガスに対する検出用ヒータ３７の表面温度よりも高
くなる領域であって、圧力依存性が大きい領域である。
これを消費電力とセンサ出力との関係に直すと、図１０
に示すようになる。
償用ヒータ３３の表面温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータ３７の表面温度よりも低くなる領域であって、圧
力依存性が小さい領域である。また、図中Ｂは、基準ガ
スに対する補償用ヒータ３３の表面温度と被検出ガスに
対する検出用ヒータ３７の表面温度が等しくなる点、す
なわち、センサが不感となる点である。さらに、図中Ｃ
は、基準ガスに対する補償用ヒータ３３の表面温度が被
検出ガスに対する検出用ヒータ３７の表面温度よりも高
くなる領域であって、圧力依存性が大きい領域である。
これを消費電力とセンサ出力との関係に直すと、図１０
に示すようになる。
【０００８】ここで、センサ出力が正の領域（図９のＡ
領域）を使用する方が負の領域を使用するよりもヒータ
の耐久性を高めるうえで有効であり、また、正の領域は
他の領域に比べてセンサ出力の圧力依存性が小さいた
め、圧力が頻繁に変化する箇所のガス濃度の検出等には
有効となるものである。
領域）を使用する方が負の領域を使用するよりもヒータ
の耐久性を高めるうえで有効であり、また、正の領域は
他の領域に比べてセンサ出力の圧力依存性が小さいた
め、圧力が頻繁に変化する箇所のガス濃度の検出等には
有効となるものである。
【０００９】しかしながら、正の領域（図９のＡ領域）
では、センサ出力（センサ感度）が最大となる範囲が非
常に狭いため、使用できる消費電力の範囲が狭くなり、
実用性の低いものとなる。また、この正の領域では基準
ガスに対する補償用ヒータ３３の表面温度と被検出ガス
に対する検出用ヒータ３７の表面温度との差が小さく、
センサ出力を大きくとれず、結果的にセンサ感度が低く
なる。
では、センサ出力（センサ感度）が最大となる範囲が非
常に狭いため、使用できる消費電力の範囲が狭くなり、
実用性の低いものとなる。また、この正の領域では基準
ガスに対する補償用ヒータ３３の表面温度と被検出ガス
に対する検出用ヒータ３７の表面温度との差が小さく、
センサ出力を大きくとれず、結果的にセンサ感度が低く
なる。
【００１０】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
るとともに、センサ出力が大きく、センサ感度が高いガ
スセンサを提供することを目的とするものである。
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
るとともに、センサ出力が大きく、センサ感度が高いガ
スセンサを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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、補償用ヒータが設けられる容器内
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、検出用ヒータが設けら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
用ヒータの表面温度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、基準ガスに対する補償
用ヒータの表面温度が被検出ガスに対する検出用ヒータ
の表面温度よりも低くなる範囲内に制限するとともに、
前記補償用ヒータおよび検出用ヒータの周囲を所定の間
隔をおいて放熱板で覆い、この放熱板と各ヒータとの間
に形成される間隙を介して基準ガス又は被検出ガスを各
ヒータに作用させるようにした手段を採用したものであ
る。また、前記各放熱板と各ヒータとの間に形成される
間隙と、各ヒータの放熱面の寸法との比を０．５以下と
した手段を採用したものである。
るためにこの発明は、補償用ヒータが設けられる容器内
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、検出用ヒータが設けら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
用ヒータの表面温度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、基準ガスに対する補償
用ヒータの表面温度が被検出ガスに対する検出用ヒータ
の表面温度よりも低くなる範囲内に制限するとともに、
前記補償用ヒータおよび検出用ヒータの周囲を所定の間
隔をおいて放熱板で覆い、この放熱板と各ヒータとの間
に形成される間隙を介して基準ガス又は被検出ガスを各
ヒータに作用させるようにした手段を採用したものであ
る。また、前記各放熱板と各ヒータとの間に形成される
間隙と、各ヒータの放熱面の寸法との比を０．５以下と
した手段を採用したものである。
【００１２】
【作用】この発明は、前記のような手段を採用して、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
る補償用ヒータの表面温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータの表面温度よりも低くなる範囲内に制限したの
で、圧力依存性を極めて少なくすることができることに
なり、圧力が頻繁に変化する箇所においても、被検出ガ
スの濃度を正確に検出することができることになる。ま
た、補償用ヒータおよび検出用ヒータの周囲を所定の間
隔をおいて放熱板で覆い、放熱板と各ヒータとの間に形
成される間隙を介して基準ガス又は被検出ガスを各ヒー
タに作用させるようにしたので、使用範囲内での補償用
ヒータと検出用ヒータの表面温度の差を大きくとること
ができ、センサ出力を大きくすることができる。
リッジ回路に供給する電圧又は電流を、基準ガスに対す
る補償用ヒータの表面温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータの表面温度よりも低くなる範囲内に制限したの
で、圧力依存性を極めて少なくすることができることに
なり、圧力が頻繁に変化する箇所においても、被検出ガ
スの濃度を正確に検出することができることになる。ま
た、補償用ヒータおよび検出用ヒータの周囲を所定の間
隔をおいて放熱板で覆い、放熱板と各ヒータとの間に形
成される間隙を介して基準ガス又は被検出ガスを各ヒー
タに作用させるようにしたので、使用範囲内での補償用
ヒータと検出用ヒータの表面温度の差を大きくとること
ができ、センサ出力を大きくすることができる。
【００１３】
【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、この実施例に示す
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
けられている密閉容器４内に所定圧の基準ガスを封入す
るとともに、補償用ヒータ３の周囲を所定の間隔をおい
て箱体状の放熱板５で覆い、放熱板５と補償用ヒータ３
との間に形成される間隙ａを介して補償用ヒータ３に基
準ガスを作用させるようにした補償用素子２と、内部に
検出用ヒータ７が設けられている密閉容器８の壁面に被
検出ガスを導入するためのガス流入口８ａを穿設すると
ともに、検出用ヒータ７の周囲を所定の間隔をおいて箱
体状の放熱板９で覆い、放熱板９と検出用ヒータ７との
間に形成される間隙ａを介して検出用ヒータ７に被検出
ガスを作用させるようにした検出用素子６とを具えてい
る。
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、この実施例に示す
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
けられている密閉容器４内に所定圧の基準ガスを封入す
るとともに、補償用ヒータ３の周囲を所定の間隔をおい
て箱体状の放熱板５で覆い、放熱板５と補償用ヒータ３
との間に形成される間隙ａを介して補償用ヒータ３に基
準ガスを作用させるようにした補償用素子２と、内部に
検出用ヒータ７が設けられている密閉容器８の壁面に被
検出ガスを導入するためのガス流入口８ａを穿設すると
ともに、検出用ヒータ７の周囲を所定の間隔をおいて箱
体状の放熱板９で覆い、放熱板９と検出用ヒータ７との
間に形成される間隙ａを介して検出用ヒータ７に被検出
ガスを作用させるようにした検出用素子６とを具えてい
る。
【００１４】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、補償用素子２の補償用ヒ
ータ３および検出用素子６の検出用ヒータ７をそれぞれ
ブリッジ回路に接続して所定の電圧又は電流を供給する
と、前記従来のものと同様に、前記補償用ヒータ３は、
被検出ガスの濃度によらずに一定の表面温度を示し、検
出用ヒータ７は、被検出ガスの濃度に応じて熱伝導率が
異なることにより、被検出ガスの濃度に応じた表面温度
を示すことになる。したがって、補償用ヒータ３と検出
用ヒータ７の表面温度の差を求めることにより、被検出
ガスの濃度を検出することができるものである。
被検出ガス雰囲気中に位置し、補償用素子２の補償用ヒ
ータ３および検出用素子６の検出用ヒータ７をそれぞれ
ブリッジ回路に接続して所定の電圧又は電流を供給する
と、前記従来のものと同様に、前記補償用ヒータ３は、
被検出ガスの濃度によらずに一定の表面温度を示し、検
出用ヒータ７は、被検出ガスの濃度に応じて熱伝導率が
異なることにより、被検出ガスの濃度に応じた表面温度
を示すことになる。したがって、補償用ヒータ３と検出
用ヒータ７の表面温度の差を求めることにより、被検出
ガスの濃度を検出することができるものである。
【００１５】この実施例によるガスセンサ１の消費電力
と表面温度との関係を図３および図４に示す。この場
合、基準ガスとして空気を、被検出ガスとしてブタンを
使用し、各ヒータ３、７と放熱板５、９との間隙ａを
１．０ｍｍ、０．５ｍｍの２種類に設定し、センサの消
費電力を所定の範囲内で変化させた。
と表面温度との関係を図３および図４に示す。この場
合、基準ガスとして空気を、被検出ガスとしてブタンを
使用し、各ヒータ３、７と放熱板５、９との間隙ａを
１．０ｍｍ、０．５ｍｍの２種類に設定し、センサの消
費電力を所定の範囲内で変化させた。
【００１６】この結果、各ヒータ３、７と放熱板５、９
との間隙ａを１．０ｍｍとした場合でも０．５ｍｍとし
た場合でも、従来技術で示したＢ点（図９）、すなわち
基準ガスに対する補償用ヒータの表面温度と被検出ガス
に対する検出用ヒータの表面温度が等しくなる点（セン
サの不感点）が実用消費電力（０ｍＷ〜１００ｍＷ）外
に移動した。
との間隙ａを１．０ｍｍとした場合でも０．５ｍｍとし
た場合でも、従来技術で示したＢ点（図９）、すなわち
基準ガスに対する補償用ヒータの表面温度と被検出ガス
に対する検出用ヒータの表面温度が等しくなる点（セン
サの不感点）が実用消費電力（０ｍＷ〜１００ｍＷ）外
に移動した。
【００１７】したがって、圧力依存性の小さい正の領域
（図９のＡ領域）の範囲を大幅に広げることができ、使
用できる消費電力の範囲を大幅に広げることができる。
また、基準ガスに対する補償用ヒータ３の表面温度と被
検出ガスに対する検出用ヒータ７の表面温度との差を大
きくとることができるので、センサ出力を大きくするこ
とができ、センサ感度を高めることができる。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、ガスの濃度（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。
（図９のＡ領域）の範囲を大幅に広げることができ、使
用できる消費電力の範囲を大幅に広げることができる。
また、基準ガスに対する補償用ヒータ３の表面温度と被
検出ガスに対する検出用ヒータ７の表面温度との差を大
きくとることができるので、センサ出力を大きくするこ
とができ、センサ感度を高めることができる。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、ガスの濃度（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。
【００１８】図５には、この発明によるガスセンサの第
２の実施例の消費電力とセンサ出力との関係が示されて
いて、この実施例に示すガスセンサ１は、各ヒータ３、
７と各放熱板５、９との間隙ａと、各ヒータ３、７の放
熱面の寸法ｌとの比（ａ／ｌ）を０．５以下としたもの
であって、その他の構成は前記第１の実施例に示すもの
と同様の構成を有している。
２の実施例の消費電力とセンサ出力との関係が示されて
いて、この実施例に示すガスセンサ１は、各ヒータ３、
７と各放熱板５、９との間隙ａと、各ヒータ３、７の放
熱面の寸法ｌとの比（ａ／ｌ）を０．５以下としたもの
であって、その他の構成は前記第１の実施例に示すもの
と同様の構成を有している。
【００１９】この結果、正の領域（図９のＡ領域）にお
けるセンサ出力が第１の実施例に示すものよりも大きく
なり、センサの感度をさらに高めることができることに
なる。
けるセンサ出力が第１の実施例に示すものよりも大きく
なり、センサの感度をさらに高めることができることに
なる。
【００２０】図６は、消費電力を０．３Ｗに固定し、環
境温度（Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3）におけるａ／ｌとセンサ出力
との関係を示したものである。この結果、ａ／ｌが０．
２以下では温度依存性が大きく現れるため、ａ／ｌは
０．２〜０．３の範囲が最適となる。この範囲にａ／ｌ
を設定することにより、温度依存性が小さく、感度の高
いセンサが得られる。
境温度（Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3）におけるａ／ｌとセンサ出力
との関係を示したものである。この結果、ａ／ｌが０．
２以下では温度依存性が大きく現れるため、ａ／ｌは
０．２〜０．３の範囲が最適となる。この範囲にａ／ｌ
を設定することにより、温度依存性が小さく、感度の高
いセンサが得られる。
【００２１】図７（ａ）〜（ｃ）には、この発明による
ガスセンサの第３の実施例の要部が示されていて、この
実施例に示すガスセンサは、２枚のシリコンウエハ１
２、１２間にヒータ１３を挟持した状態に設けるととも
に、ヒータ１３に面する各シリコンウエハ１２、１２の
部分に異方性エッチングにより適宜の溝１２ａ、１２ａ
を穿設し、この溝１２ａ、１２ａを介して基準ガス又は
被検出ガスを各ヒータ１３、１３に作用させるようにし
たものであって、その他の構成は前記第１の実施例に示
すものと同様の構成を有している。
ガスセンサの第３の実施例の要部が示されていて、この
実施例に示すガスセンサは、２枚のシリコンウエハ１
２、１２間にヒータ１３を挟持した状態に設けるととも
に、ヒータ１３に面する各シリコンウエハ１２、１２の
部分に異方性エッチングにより適宜の溝１２ａ、１２ａ
を穿設し、この溝１２ａ、１２ａを介して基準ガス又は
被検出ガスを各ヒータ１３、１３に作用させるようにし
たものであって、その他の構成は前記第１の実施例に示
すものと同様の構成を有している。
【００２２】そして、この実施例に示すガスセンサにあ
っても、前記第１の実施例に示すものと同様に、従来技
術で示したＢ点（図９）、すなわち基準ガスに対する補
償用ヒータの表面温度と被検出ガスに対する検出用ヒー
タの表面温度が等しくなる点（センサの不感点）を実用
消費電力（０ｍＷ〜１００ｍＷ）外に位置させることが
できるので、圧力依存性の小さいＡ領域の範囲を大幅に
広げることができ、使用できる消費電力の範囲を広げる
ことができる。また、基準ガスに対する補償用ヒータの
表面温度と被検出ガスに対する検出用ヒータの表面温度
との差を大きくとることもできるので、センサの出力を
大きくすることができ、センサ感度を著しく高めること
ができる。
っても、前記第１の実施例に示すものと同様に、従来技
術で示したＢ点（図９）、すなわち基準ガスに対する補
償用ヒータの表面温度と被検出ガスに対する検出用ヒー
タの表面温度が等しくなる点（センサの不感点）を実用
消費電力（０ｍＷ〜１００ｍＷ）外に位置させることが
できるので、圧力依存性の小さいＡ領域の範囲を大幅に
広げることができ、使用できる消費電力の範囲を広げる
ことができる。また、基準ガスに対する補償用ヒータの
表面温度と被検出ガスに対する検出用ヒータの表面温度
との差を大きくとることもできるので、センサの出力を
大きくすることができ、センサ感度を著しく高めること
ができる。
【００２３】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。
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。
【００２４】なお、この実施例においても、前記第２の
実施例に示すものと同様に、各ヒータと各放熱板との間
隙ａと、各ヒータの放熱面の寸法ｌとの比を０．５以下
とすることにより、さらにセンサ出力を大きくすること
ができ、センサ感度をさらに高めることができるのは勿
論のことである。
実施例に示すものと同様に、各ヒータと各放熱板との間
隙ａと、各ヒータの放熱面の寸法ｌとの比を０．５以下
とすることにより、さらにセンサ出力を大きくすること
ができ、センサ感度をさらに高めることができるのは勿
論のことである。
【００２５】
【発明の効果】この発明は、前記のように構成して、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
る補償用ヒータの発熱温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータの発熱温度よりも低くなる範囲内に制限したこと
により、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。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、ガス濃度を正
確に検出することができることになる。また、センサの
不感点を実用消費電力外に移動させることができるの
で、実用消費電力の範囲を大幅に広げることができる。
さらに、基準ガスに対する補償用ヒータの発熱温度と被
検出ガスに対する検出用ヒータの発熱温度との差を大き
くとることができるので、センサの出力を大きくするこ
とができ、センサの感度を大幅に高めることができるこ
とになる。そして、各ヒータと各放熱板との間隙と、各
ヒータの放熱面の寸法との比を０．５以下とすることに
より、センサ出力をさらに大きくすることができ、セン
サの感度をさらに高め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。
リッジ回路に供給する電圧又は電流を、基準ガスに対す
る補償用ヒータの発熱温度が被検出ガスに対する検出用
ヒータの発熱温度よりも低くなる範囲内に制限したこと
により、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。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、ガス濃度を正
確に検出することができることになる。また、センサの
不感点を実用消費電力外に移動させることができるの
で、実用消費電力の範囲を大幅に広げることができる。
さらに、基準ガスに対する補償用ヒータの発熱温度と被
検出ガスに対する検出用ヒータの発熱温度との差を大き
くとることができるので、センサの出力を大きくするこ
とができ、センサの感度を大幅に高めることができるこ
とになる。そして、各ヒータと各放熱板との間隙と、各
ヒータの放熱面の寸法との比を０．５以下とすることに
より、センサ出力をさらに大きくすることができ、セン
サの感度をさらに高め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１】この発明によるガスセンサの第１の実施例の全
体を示した概略図である。
体を示した概略図である。
【図２】図１に示すもののヒータ部を示したものであ
り、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）は（ａ）の横断
面図、（ｃ）は（ａ）の縦断面図である。
り、（ａ）は全体を示す概略図、（ｂ）は（ａ）の横断
面図、（ｃ）は（ａ）の縦断面図である。
【図３】図１に示すものの消費電力と表面温度との関係
を示した説明図である。
を示した説明図である。
【図４】図３に示すものの部分拡大図である。
【図５】この発明によるガスセンサの第２の実施例のセ
ンサ出力と発熱量（消費電力）との関係を示した説明図
である。
ンサ出力と発熱量（消費電力）との関係を示した説明図
である。
【図６】図５に示すものの環境温度におけるセンサ出力
とａ／ｌとの関係を示した説明図である。
とａ／ｌとの関係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の実施例の要
部を示したものであり、（ａ）は（ｂ）のＸ−Ｘ線に沿
って見た図、（ｂ）は全体の縦断面図、（ｃ）は全体の
横断面図である。
部を示したものであり、（ａ）は（ｂ）のＸ−Ｘ線に沿
って見た図、（ｂ）は全体の縦断面図、（ｃ）は全体の
横断面図である。
【図８】従来のガスセンサの一例を示した概略図であ
る。
る。
【図９】図８に示すものの消費電力と表面温度との関係
を示した説明図である。
を示した説明図である。
【図１０】図８に示すもののセンサ出力と発熱量（消費
電力）との関係を示した説明図である。
電力）との関係を示した説明図である。
１、３１……ガスセンサ
２、３２……補償用素子
３、３３……補償用ヒータ
４、８、３４、３８……容器
５、９……放熱板
６、３６……検出用素子
７、３７……検出用ヒータ
８ａ、３８ａ……ガス流入口
１２……シリコンウエハ
１３……ヒータ
１２ａ……溝
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−7698（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−142452（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−26862（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−59977（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−134111（ＪＰ，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 (2)
- 【請求項１】 補償用ヒータが設けられる容器内に所定
圧の空気を基準ガスとして封入した補償用素子と、検出
用ヒータが設けら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
の表面温度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、基準ガスに対する補償用ヒータ
の表面温度が被検出ガスに対する検出用ヒータの表面温
度よりも低くなる範囲内に制限するとともに、前記補償
用ヒータおよび検出用ヒータの周囲を所定の間隔をおい
て放熱板で覆い、この放熱板と各ヒータとの間に形成さ
れる間隙を介して基準ガス又は被検出ガスを各ヒータに
作用させるようにしたことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項２】 前記各放熱板と各ヒータとの間に形成さ
れる間隙と、各ヒータの放熱面の寸法との比を０．５以
下としたことを特徴とする請求項１に記載のガスセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20537494A JP3404141B2 (ja) | 1993-11-11 | 1994-08-30 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28272993 | 1993-11-11 | ||
| JP5-282729 | 1993-11-11 | ||
| JP20537494A JP3404141B2 (ja) | 1993-11-11 | 1994-08-30 | ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181160A JPH07181160A (ja) | 1995-07-21 |
| JP3404141B2 true JP3404141B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=26515035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20537494A Expired - Fee Related JP3404141B2 (ja) | 1993-11-11 | 1994-08-30 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404141B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108369198A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-08-03 | 日立汽车系统株式会社 | 气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP20537494A patent/JP3404141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108369198A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-08-03 | 日立汽车系统株式会社 | 气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法 |
| CN108369198B (zh) * | 2015-11-27 | 2020-09-08 | 日立汽车系统株式会社 | 气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07181160A (ja) | 1995-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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