JP5150825B2 - 急激なmit素子を利用したプログラム可能なmitセンサ及びそのmitセンサを備えた警報機及び二次電池の爆発防止回路 - Google Patents
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Description
図1を参照すれば、警報機は、センサ部分(長方形の点線)と警報信号機部分とを備える。センサ部分は、サーミスタ10、増幅器20及びトランジスタ30を有する。警報信号機の部分は、ブザー50及び発光ダイオード60を有する。センサ部分と警報信号機部分は、リレイスイッチ40を介して連結される。
図2を参照すれば、積層型構造を有する急激なMIT素子は、基板100、基板100上に形成されたバッファ層200、バッファ層200の上部に形成された第1電極薄膜410、急激なMIT薄膜300、及び第2電極薄膜420を備える。
図3Aを参照すれば、平面型構造を有する急激なMIT素子は、基板100、基板100上に形成されたバッファ層200、バッファ層200の上面一部に形成された急激なMIT薄膜300a、及びバッファ層200の上部に、急激なMIT薄膜300aの側面と上面とに互いに対向しつつ形成された第1電極薄膜410a及び第2電極薄膜420aを備える。すなわち、第1電極薄膜410aと第2電極薄膜420aは、急激なMIT薄膜300aを挟んで互いに分離されている。
図9は、本発明の警報機に係る一実施例による急激なMIT素子を利用した温度センサを備えた警報機に係る回路図である。
Claims (17)
- 転移温度または転移電圧で急激な金属−絶縁体転移(MIT:Metal-Insulator Transition)を起こす急激なMIT薄膜と、
前記急激なMIT薄膜にコンタクトする少なくとも2層の電極薄膜とを有し、
前記電極薄膜に印加される電圧、前記急激なMIT薄膜に影響を及ぼす電磁波、圧力及びガス濃度変化のうち少なくとも一つの因子の変化によって前記転移温度が可変し、
前記急激なMIT薄膜に影響を及ぼす温度、電磁波、圧力及びガス濃度変化のうち少なくとも一つの因子の変化によって前記遷移電圧が可変する急激なMIT素子を含み、
前記急激なMIT素子は、前記急激なMIT薄膜の一定部分が露出されたカン型に形成され、
前記急激なMIT素子は、
前記カン型に製作されるが、前記カン型の開口部には、電磁波を前記急激なMIT薄膜に集光させるためのレンズが形成されていることを特徴とするMITセンサ。 - 前記MITセンサは、温度センサ、電磁波検出器、赤外線センサ、イメージセンサ、圧力センサ、及びガス濃度センサ、粒子検出器(電子、イオン、宇宙線)及びスイッチのうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。
- 前記MITセンサは、前記急激なMIT素子が直列、並列または直列及び並列に連結されるか(アレイセンサ)、
アレイまたはマトリックスの構造に配列されて(アレイセンサ)形成されたことを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。 - 前記電磁波が前記急激なMIT薄膜に照射されることによって、前記急激なMIT素子の転移温度または転移電圧が可変となりうることを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。
- 前記MITセンサは、警報信号伝達のために、リレイスイッチを介して、または直ちに警報信号機と電気的に連結されており、
前記MITセンサが温度、圧力、ガス濃度及び電磁波強度のうち少なくともいずれか一つを感知し、基準温度、基準圧力、基準ガス濃度または基準電磁波強度以上である場合に、前記警報信号機を介して警報を発することを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。 - 前記ガス濃度は、酸素、炭素、水素、窒素、塩素及び硫黄元素が含まれたガスのうち少なくともいずれか1つのガス濃度であることを特徴とする請求項5に記載のMITセンサ。
- 前記MITセンサは、
前記急激なMIT薄膜の熱を外部に放出するための放熱板を有することを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。 - 前記MITセンサは、
前記急激なMIT素子に印加される電圧を調節するために、前記急激なMIT素子に直列に連結された可変抵抗を備えることを特徴とする請求項1に記載のMITセンサ。 - 請求項1に記載のMITセンサと、
前記MITセンサに直列に連結された警報信号機とを備える警報機。 - 前記MITセンサは、温度センサ、電磁波検出器、赤外線センサ、イメージセンサ、圧力センサ、及びガス濃度センサ、粒子検出器及びスイッチのうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項9に記載の警報機。
- 前記MITセンサは、前記急激なMIT素子が直列、並列または直列及び並列に連結されるか、
アレイまたはマトリックスの構造に配列されて形成されたことを特徴とする請求項9に記載の警報機。 - 前記MITセンサは、前記アレイまたはマトリックスの構造を介して赤外線を含んだ電磁波を感知し、映像信号を含んだ警報信号を前記警報信号機に伝達することを特徴とする請求項11に記載の警報機。
- 二次電池と、
前記二次電池に付着され、前記二次電池の温度を感知して前記二次電池の爆発を防止する請求項1に記載のMITセンサと、
前記二次電池によって電力を供給される回路本体とを備える二次電池の爆発防止回路。 - 前記二次電池の一端子は、前記MITセンサの急激なMIT素子の一電極薄膜、四端子リレイスイッチの第1端子及び前記回路本体の一端子に連結され、
前記二次電池の他端子は、前記リレイスイッチの第2端子及び第3端子、及び前記回路本体の他端子に連結され、
前記急激なMIT素子の他電極薄膜は、前記リレイスイッチの第4端子に連結され、
前記二次電池の温度上昇による前記急激なMIT素子の急激なMITによって、前記リレイスイッチの前記第3端子と第4端子との間に急激な電流変化が発生し、前記急激な電流変化によって、前記リレイスイッチの第1端子と第2端子とがターンオンされることにより、前記二次電池の爆発が防止されることを特徴とする請求項13に記載の二次電池の爆発防止回路。 - 前記二次電池の一端子と前記急激なMIT素子の一電極薄膜との間に、前記急激なMIT素子の保護または転移温度変更のための可変抵抗が連結され、
前記二次電池の一端子と前記リレイスイッチの第1端子との間に、前記爆発防止回路の短絡防止のためのリレイ抵抗が連結されることを特徴とする請求項14に記載の二次電池の爆発防止回路。 - 前記MITセンサは、第1MITセンサ及び第2MITセンサを備え、
前記二次電池の一端子は、前記第1MITセンサの一端子に連結され、前記第1MITセンサの他端子は、前記二次電池の他端子に連結され、四端子リレイスイッチは、前記二次電池と回路本体との間に直列に連結され、前記リレイスイッチを制御する前記第2MITセンサの一端子は、前記二次電池の他端子及びリレイスイッチの第1端子に連結され、前記第2MITセンサの他端子は、前記リレイスイッチの制御入力端子の第2端子に連結され、前記リレイスイッチの第3端子は、グラウンドと連結され、第4端子は、回路本体に連結され、
前記二次電池の温度上昇による前記第2MIT素子の動作によってリレイに流れる電流が遮断されると同時に、第1MIT素子の動作によって電池が放電され、前記二次電池の爆発が防止されることを特徴とする請求項13に記載の二次電池の爆発防止回路。 - 前記MITセンサは、第1MITセンサ、第2MITセンサ、及び第3MITセンサを備え、
前記二次電池の一端子は、前記第1MITセンサの一端子に連結され、前記第1MITセンサの他端子は、前記二次電池の他端子に連結され、2個の並列トランジスタが前記二次電池の一端子と回路本体との間に直列に連結され、前記第2MITセンサは、前記2個のトランジスタのうち第1トランジスタのゲート端子と二次電池との間に連結され(放電)、第3MITセンサは、前記2個のトランジスタのうち第2トランジスタのゲート端子と回路本体端子との間に連結され(充電)、
前記二次電池の温度上昇による前記第2MITセンサ、第3MITセンサの動作によってトランジスタに流れる電流が遮断されると同時に、第1MIT素子の動作によって電池が放電されることにより、前記二次電池の爆発が防止されることを特徴とする請求項13に記載の二次電池の爆発防止回路。
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