JP5644653B2 - ガスセンサ素子およびガスセンサ - Google Patents
ガスセンサ素子およびガスセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5644653B2 JP5644653B2 JP2011095586A JP2011095586A JP5644653B2 JP 5644653 B2 JP5644653 B2 JP 5644653B2 JP 2011095586 A JP2011095586 A JP 2011095586A JP 2011095586 A JP2011095586 A JP 2011095586A JP 5644653 B2 JP5644653 B2 JP 5644653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- solid electrolyte
- electrolyte body
- gas sensor
- sensor 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.)
- Active
Links
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 147
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 107
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 14
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013142 basic testing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
該ガスセンサ素子は、その先端部に発熱部を有するヒータの側部先端側が上記基準電極を有する上記固体電解質体の内側面に当接した状態で上記ヒータが上記基準ガス室に配置されて使用されるものであるとともに、当該ガスセンサ素子を有するガスセンサが備える上記ガスセンサ素子の出力を取り出すためのリード線に上記測定電極が電気的に接続されて使用されるものであり、
上記測定電極は、上記固体電解質体の先端部側に配置された第1電極と、該第1電極よりも上記固体電解質体の基端部側に配置された第2電極と、上記第1電極と上記第2電極との間を接続する抵抗体とを有することを特徴とするガスセンサ素子にある(請求項1)。
そのため、内燃機関の始動時等、測定初期における相対的に素子温度が低い場合であっても、温度が上昇しやすい固体電解質体の先端部側に配置された第1電極によって早期活性化が図られる。また、内燃機関の運転時等、固体電解質体の先端部側で素子温度が高く、固体電解質体の基端部側になるほど素子温度が低くなるといった素子温度分布が生じている場合であっても、固体電解質体の先端部側よりも相対的に素子温度の低い固体電解質体の基端部側に配置された第2電極によって、固体電解質体の先端部だけに測定電極を配置した場合よりも高いセンサ出力電圧が得られる。
以上のように、本発明によれば、早期活性化とリッチ雰囲気におけるセンサ出力電圧の向上とを両立させることが可能なガスセンサ素子、ガスセンサを提供できる。
この場合には、抵抗体としての機能を発揮しやすくなるので、第1電極と第2電極との電気的な接続を並列接続にしやすくなる。そのため、早期活性化とリッチ雰囲気におけるセンサ出力電圧向上との両立を図りやすくなる。
この場合には、製造時に材料変更を行う必要がなく、第1電極、第2電極および抵抗体を少ない製造プロセスで形成することができる。そのため、製造性に優れたガスセンサ素子が得られる。より好ましくは、第1電極、第2電極および抵抗体は、同じ厚みに形成されているとよい。上記効果が大きくなるからである。
この場合には、線幅を調節することにより抵抗体の電気抵抗を容易に調節することができる。そのため、第1電極と第2電極との電気的接続を並列接続にしやすくなる。そのため、早期活性化とリッチ雰囲気におけるセンサ出力電圧向上との両立を図りやすくなる。上記線幅は、好ましくは、1〜5mm、より好ましくは、1.5〜3mmの範囲内に設定することができる。
この場合には、早期活性化とリッチ雰囲気におけるセンサ出力電圧向上とのバランスに優れる。
そのため、早期活性化とリッチ雰囲気におけるセンサ出力電圧向上とを両立することができる。したがって、上記ガスセンサによれば、リッチ雰囲気における制御電圧の使用領域が拡大し、制御自由度を向上させることができる。
本発明の実施例に係るガスセンサ素子、ガスセンサについて図1〜図8を用いて説明する。
本例のガスセンサ素子1は、図1〜図3に示すように、固体電解質体10と、基準電極11と、測定電極12とを有している。固体電解質体10は、一方が閉塞されており、内部に基準ガス室101が設けられている。基準電極11は、基準ガス室101と対面する固体電解質体10の内側面に設けられている。測定電極12は、固体電解質体10の外側面に設けられている。
10 固体電解質体
101 基準ガス室
11 基準電極
112 ターミナル部
12 測定電極
121 第1電極
122 第2電極
123 抵抗体
124 リード部
125 ターミナル部
2 ガスセンサ
20 ハウジング
21 ヒータ
22 被測定ガス室
221、222 被測定ガス側カバー
231、232、233 大気側カバー
241、242、243 リード線
25 弾性絶縁部材
261、263 接続端子
271、273 金属端子
Claims (7)
- 一方が閉塞され、内部に基準ガス室が設けられた固体電解質体と、上記基準ガス室と対面する上記固体電解質体の内側面に設けられた基準電極と、上記固体電解質体の外側面に設けられた測定電極とを有するガスセンサ素子であって、
該ガスセンサ素子は、その先端部に発熱部を有するヒータの側部先端側が上記基準電極を有する上記固体電解質体の内側面に当接した状態で上記ヒータが上記基準ガス室に配置されて使用されるものであるとともに、当該ガスセンサ素子を有するガスセンサが備える上記ガスセンサ素子の出力を取り出すためのリード線に上記測定電極が電気的に接続されて使用されるものであり、
上記測定電極は、上記固体電解質体の先端部側に配置された第1電極と、該第1電極よりも上記固体電解質体の基端部側に配置された第2電極と、上記第1電極と上記第2電極との間を接続する抵抗体とを有することを特徴とするガスセンサ素子。 - 請求項1に記載のガスセンサ素子において、上記抵抗体は、上記第1電極と上記第2電極との間における上記固体電解質体の外側面の一部に形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1または2に記載のガスセンサ素子において、上記第1電極、上記第2電極および上記抵抗体は、同一材料から形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、上記抵抗体は線状であることを特徴とするガスセンサ素子。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、該ガスセンサ素子の被測定ガスにさらされる部分の長手方向の長さをLとしたとき、
上記第1電極は、上記固体電解質体の最先端〜0.2Lの領域内の少なくとも一部に形成されており、
上記第2電極は、0.28L〜0.6Lの領域内の少なくとも一部に形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガスセンサ素子において、該ガスセンサ素子の被測定ガスにさらされる部分の長手方向の長さをLとしたとき、
上記第1電極は、上記固体電解質体の最先端〜0.2Lの領域内の少なくとも一部かつ全周にわたって形成されており、
上記第2電極は、0.32L〜0.48Lの領域内の少なくとも一部かつ全周にわたって形成されており、
上記基準電極は、少なくとも0.48L以下の領域内の全面にわたって形成されていることを特徴とするガスセンサ素子。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のガスセンサ素子を有することを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011095586A JP5644653B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | ガスセンサ素子およびガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011095586A JP5644653B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | ガスセンサ素子およびガスセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012225854A JP2012225854A (ja) | 2012-11-15 |
JP5644653B2 true JP5644653B2 (ja) | 2014-12-24 |
Family
ID=47276176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011095586A Active JP5644653B2 (ja) | 2011-04-22 | 2011-04-22 | ガスセンサ素子およびガスセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5644653B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6796403B2 (ja) * | 2016-06-20 | 2020-12-09 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5333194A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-28 | Nippon Denso Co Ltd | Oxygen concentration detector |
JPS5916664B2 (ja) * | 1976-08-07 | 1984-04-17 | 株式会社デンソー | 酸素濃度検出器 |
JPS5826658U (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-21 | 三菱電機株式会社 | 酸素ガスセンサ |
JPS5966141U (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-02 | 日立化成工業株式会社 | 酸素センサ |
JPS62263459A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-16 | Toyota Motor Corp | 酸素濃度センサ |
JP4198386B2 (ja) * | 2002-04-30 | 2008-12-17 | 日本特殊陶業株式会社 | 酸素センサ |
JP2009229352A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | 酸素センサ |
JP5219167B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-06-26 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
-
2011
- 2011-04-22 JP JP2011095586A patent/JP5644653B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012225854A (ja) | 2012-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4430591B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP4659889B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP5736344B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP3782031B2 (ja) | 空燃比検出装置 | |
JP2002181764A (ja) | 積層型ガスセンサ及びそれを用いたガス濃度検出装置 | |
JP6209126B2 (ja) | ヒータ、ガスセンサ素子およびガスセンサ | |
JP2011180042A (ja) | ガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システム | |
JP2792225B2 (ja) | 酸素センサ | |
JP5488289B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP5644653B2 (ja) | ガスセンサ素子およびガスセンサ | |
JP2005326396A (ja) | ガスセンサ | |
US6889536B2 (en) | Air/fuel-ratio detecting apparatus | |
JP4601705B2 (ja) | 電流測定式の固体電解質センサおよびその作動方法 | |
CN108431589B (zh) | 用于检测测量气体空间中的测量气体的至少一种特性的传感器元件 | |
JP6684650B2 (ja) | ガスセンサ素子およびガスセンサ | |
JP2010271283A (ja) | NOxセンサ | |
JP2011180040A (ja) | ガスセンサおよびその制御システム | |
JP5560296B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4592838B2 (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP6622643B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP4621186B2 (ja) | センサ用ヒータおよびセンサ | |
JP6517613B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP2008281584A (ja) | 酸素センサ素子 | |
JP4705005B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
JP2003287516A (ja) | 酸素センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140305 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141007 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141020 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5644653 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |