JP5773419B2 - Gas sensor and gas detector - Google Patents
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Description
この発明はMEMSガスセンサによるガスの検出に関し、特に有機溶媒等による被毒の防止に関する。 The present invention relates to gas detection by a MEMS gas sensor, and particularly to prevention of poisoning by an organic solvent or the like.
発明者らはシリコン基板上での微細加工を用いたガスセンサ(MEMSセンサということがある)を開発中で、特にSnO2厚膜によりメタンを検出するセンサを開発中である。MEMSセンサは活性炭フィルを備えて有機溶媒等の雑ガスを除去し、例えば30秒周期で0.1秒間500℃付近に加熱されてメタンを検出し、他は室温に放置される。発明者は、このMEMSセンサが高濃度のエタノールに長時間曝されると被毒されることを見出した。そして被毒に関する実験から、
・ エタノールは活性炭フィルタを通過してSnO2膜に達し、
・ SnO2膜のメタン中の抵抗値も水素中の抵抗値も空気中の抵抗値も増加し、
・ メタン感度(空気中の抵抗値とメタン中の抵抗値との比)が減少し、
・ メタンの検出温度(470℃)に30秒毎に0.1秒間加熱されるだけでは、吸着したエタノールを完全に燃焼させるには不十分である、
ことが判明した。
The inventors are developing a gas sensor using a microfabrication on a silicon substrate (sometimes referred to as a MEMS sensor), and in particular developing a sensor that detects methane using a SnO2 thick film. The MEMS sensor is equipped with an activated carbon fill to remove miscellaneous gases such as organic solvents, and is heated to around 500 ° C. for 0.1 seconds in a cycle of 30 seconds, for example, to detect methane, and the others are left at room temperature. The inventor has found that this MEMS sensor is poisoned when exposed to a high concentration of ethanol for a long time. And from experiments on poisoning,
・ Ethanol passes through the activated carbon filter and reaches the SnO2 membrane.
・ The resistance value of SnO2 film in methane, resistance in hydrogen, and resistance in air increased.
・ Methane sensitivity (ratio of resistance in air to resistance in methane) decreases,
・ It is not enough to completely burn the adsorbed ethanol by heating to the detection temperature of methane (470 ℃) every 30 seconds for 0.1 second.
It has been found.
エタノールによる被毒への対策として、メタン検出温度への加熱時間を長くすることは消費電力の点で難しい。SnO2膜を酸化活性の高い遷移金属酸化物膜で被覆することは、遷移金属がSnO2中に拡散し、特性を変える可能性がある点で好ましくない。活性炭の量を増すと、耐被毒性能の向上の効果が小さい割りに、通気抵抗が大きく増加する点で好ましくない。発明者は、既存のMEMSセンサの構成を基本的に変えずに、通気抵抗の増大が僅かで、かつコストの増加が小さいようにしながら、エタノール等による被毒を防止することを検討し、この発明に至った。 As a measure against poisoning with ethanol, it is difficult in terms of power consumption to increase the heating time to the methane detection temperature. Covering the SnO2 film with a transition metal oxide film having high oxidation activity is not preferable because the transition metal may diffuse into SnO2 and change the characteristics. Increasing the amount of activated carbon is not preferable in that the ventilation resistance greatly increases while the effect of improving the poisoning resistance is small. The inventor studied the prevention of poisoning by ethanol or the like while keeping the configuration of the existing MEMS sensor basically unchanged and making the increase in ventilation resistance small and the increase in cost small. Invented.
関連する先行技術を示す。特許文献1(JP2825149)は、接触燃焼式ガスセンサに、活性炭とPtとをセルロースに混合したシロキサンガスのフィルタを設けることを提案している。しかしながら特許文献1は、エタノール等による被毒にも、MEMSタイプのガスセンサにも、またSnO2膜を用いたセンサにも言及していない。
Related prior art is shown. Patent Document 1 (JP2825149) proposes that a catalytic combustion gas sensor is provided with a siloxane gas filter in which activated carbon and Pt are mixed with cellulose. However,
この発明の課題は、有機溶媒等によるガスセンサの被毒を、簡単な構成により防止することにある。 An object of the present invention is to prevent poisoning of a gas sensor by an organic solvent or the like with a simple configuration.
この発明は、シリコン基板表面の絶縁膜に、SnO2膜とSnO2膜に接続されている電極とヒータを備えるガス検知部が設けられ、前記ガス検知部の周囲で前記絶縁膜の底部に空洞が設けられ、前記シリコン基板がハウジングに収容されているガスセンサにおいて、
前記ハウジングに、活性炭でありかつ貴金属を含まない有機溶媒の吸着剤と、貴金属担持の活性炭である有機溶媒の酸化触媒とが、ハウジングの外側から内側へ吸着剤、酸化触媒の順に設けられ、被検出雰囲気を前記吸着剤と前記酸化触媒とを介してガス検知部へ導くようにされていることを特徴とする。
In the present invention, the insulating film on the surface of the silicon substrate is provided with a SnO2 film, a gas detection unit including an electrode connected to the SnO2 film and a heater, and a cavity is provided around the gas detection unit at the bottom of the insulating film In the gas sensor in which the silicon substrate is accommodated in a housing,
An adsorbent of an organic solvent that is activated carbon and does not contain a noble metal and an oxidation catalyst of an organic solvent that is an activated carbon supporting a noble metal are provided in the housing in order of the adsorbent and the oxidation catalyst. The detection atmosphere is guided to the gas detection unit through the adsorbent and the oxidation catalyst.
活性炭-Pt、活性炭-Pd、活性炭-RuO2、カーボンブラック-Pt、Fe2O3-Au、LaCoO3-Pt、LaCrO3-Pt、MnO2-CuO-Pt等の酸化触媒は、室温でもエタノール酸化活性を有している。そこで活性炭-Pt、活性炭-Pd、活性炭-RuO2等の貴金属担持の活性炭である酸化触媒をハウジングに設けることにより、エタノール等の有機溶媒を除去し、ガス検知部の被毒を防止できる。
酸化触媒の前段に吸着剤を設けることにより、吸着剤、酸化触媒、ガス検知部の順に被検出雰囲気が導入されるようにすると、吸着剤で処理できなかった少量の有機溶媒を酸化触媒で処理すればよいので、酸化触媒の負担が軽くなる。従ってPt等の貴金属担持の酸化触媒を効率的に利用できる。
特に活性炭と貴金属担持の活性炭とを組み合わせると、フィルタの基本材料を活性炭に統一できる。
またSnO2膜と電極とをヒータで加熱するガス検知部の場合、γアルミナ等にPt等を担持した触媒に比べ、SnO2が温和な酸化触媒であるため、エタノール等による被毒の影響が特に著しい。このため酸化触媒により被毒を防止する意義が大きい。
Oxidation catalysts such as activated carbon-Pt, activated carbon-Pd, activated carbon-RuO2, carbon black-Pt, Fe2O3-Au, LaCoO3-Pt, LaCrO3-Pt, MnO2-CuO-Pt have ethanol oxidation activity even at room temperature. . Therefore, by providing the housing with an oxidation catalyst that is activated carbon supporting noble metals such as activated carbon-Pt, activated carbon-Pd, activated carbon-RuO2, organic solvents such as ethanol can be removed, and poisoning of the gas detection unit can be prevented.
If an atmosphere to be detected is introduced in the order of adsorbent, oxidation catalyst, and gas detector by providing an adsorbent before the oxidation catalyst, a small amount of organic solvent that could not be treated with the adsorbent is treated with the oxidation catalyst. This reduces the burden on the oxidation catalyst. Therefore, a noble metal-supported oxidation catalyst such as Pt can be used efficiently.
In particular, the combination of activated carbon and precious metal-supported activated carbon makes it possible to unify the basic filter material into activated carbon.
In addition, in the case of a gas detector that heats the SnO2 film and the electrode with a heater, SnO2 is a mild oxidation catalyst compared to a catalyst in which Pt or the like is supported on γ-alumina or the like, so the influence of poisoning by ethanol or the like is particularly significant . For this reason, it is significant to prevent poisoning with an oxidation catalyst.
またこの発明は、シリコン基板表面の絶縁膜に、SnO2膜とSnO2膜に接続されている電極とヒータを備えるガス検知部が設けられ、前記ガス検知部の周囲で前記絶縁膜の底部に空洞が設けられ、前記シリコン基板がハウジングに収容されているガスセンサと、電源と、ガスセンサの駆動回路とを備えるガス検出装置において、
前記ハウジングに、活性炭でありかつ貴金属を含まない有機溶媒の吸着剤と、貴金属担持の活性炭である有機溶媒の酸化触媒とが、ハウジングの外側から内側へ吸着剤、酸化触媒の順に設けられ、被検出雰囲気を前記吸着剤と前記酸化触媒とを介してガス検知部へ導くようにされ、
前記駆動回路は、前記ヒータへの電力を、有機溶媒をガス検知部から蒸発もしくは酸化するのに適した低レベルと、検出対象ガスの検出に適した高レベルと、0レベルとの間で変化させるように構成されていることを特徴とする。
なおこの明細書において、ガスセンサに関する記載はそのままガス検出装置にも当てはまる。
Further, according to the present invention, the insulating film on the surface of the silicon substrate is provided with a SnO2 film, a gas detection unit including an electrode connected to the SnO2 film and a heater, and a cavity is formed around the gas detection unit at the bottom of the insulating film. In a gas detection apparatus comprising: a gas sensor in which the silicon substrate is housed in a housing; a power source; and a drive circuit for the gas sensor.
An adsorbent of an organic solvent that is activated carbon and does not contain a noble metal and an oxidation catalyst of an organic solvent that is an activated carbon supporting a noble metal are provided in the housing in order of the adsorbent and the oxidation catalyst. The detection atmosphere is guided to the gas detection unit via the adsorbent and the oxidation catalyst,
The drive circuit changes the power to the heater between a low level suitable for evaporating or oxidizing the organic solvent from the gas detection unit, a high level suitable for detection of the detection target gas, and a zero level. It is comprised so that it may make it.
In this specification, the description relating to the gas sensor also applies to the gas detection device as it is.
このようにすると、酸化触媒により有機溶媒を酸化することと、低レベルで有機溶媒をガス検知部から蒸発させあるいは酸化することとの組み合わせにより、被毒を著しく小さくできる。また低レベルの温度は例えば60〜200℃で、好ましくは60〜120℃、特に好ましくは70〜110℃と低いので、消費電力の増加は許容範囲内である。この明細書において、〜により範囲を示した場合は、下限以上で上限以下であることを意味する。
In this way, poisoning can be significantly reduced by a combination of oxidizing the organic solvent with the oxidation catalyst and evaporating or oxidizing the organic solvent from the gas detector at a low level. The low level temperature is, for example, 60 to 200 ° C., preferably 60 to 120 ° C., particularly preferably 70 to 110 ° C., so that the increase in power consumption is within an allowable range. In this specification, when a range is indicated by ~, it means that it is not less than the lower limit and not more than the upper limit.
以下に本発明を実施するための最適実施例を示すが、本発明は実施例により限定されるものではなく、明細書及び図面の記載に当業者に公知の事項を加えて変形できる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown, but the present invention is not limited to the embodiment, and can be modified by adding matters known to those skilled in the art to the description of the specification and drawings.
図1〜図9に実施例とその特性を示す。図において、2はガスセンサで、MEMSタイプのセンサ本体4をベースに固着し、センサ本体4の図示しないパッドをピン13にリード線11により接続してある。そしてキャップ12とベース10で囲まれたスペースに、センサ本体4が配置されている。14は粒状、シート状等の活性炭から成る吸着剤、16は例えば粒状あるいはシート状の活性炭-Ptから成る酸化触媒、18は吸着剤14と酸化触媒16を固定するための不織布で、紙あるいは多孔質の合成樹脂フィルム等でも良く、吸着剤14と酸化触媒16とがシート状の場合は不織布18は不要である。19は図1での下側の不織布18を押さえる押さえリングである。ガスセンサ2の構造、形状、材料は、MEMSタイプのガスセンサで、外部からセンサ本体4へ至る通気路の外側に吸着剤14が、中間に酸化触媒16が、内側にセンサ本体4が置かれている点が重要で、他の点は任意である。
1 to 9 show examples and their characteristics. In the figure,
吸着剤14はここでは粒状活性炭で、形状は粒状でもシート状でも良い。酸化触媒16はここでは粒状の活性炭-Ptであるが、シート状の活性炭にPtを担持しても良い。また活性炭-Pd、活性炭-RuO2等の酸化触媒でも良く、これらは室温でエタノール酸化活性を有する酸化触媒である。室温でエタノール等の有機溶媒を酸化するため、酸化触媒16はPt,Au,Pd,Rh,RuO2等の貴金属を活性炭から成る担体に担持した触媒とする。吸着剤14を前段に配置することにより、酸化触媒の負担を軽減し、その必要量を少なくできる。また吸着剤14の材料を酸化触媒16の担体とすることにより、材料を統一できる。
Here, the adsorbent 14 is granular activated carbon , and the shape may be granular or sheet-like. The
図2はセンサ本体4の構造を示し、シリコン基板20の一面にシリカ、酸化タンタル等の絶縁膜22が設けられ、絶縁膜22の底部に空洞21がある。Pt膜等の膜状のヒータ6が空洞21の上部で絶縁膜22上に設けられ、第2の絶縁膜23で被覆されている。絶縁膜23上に例えば一対のPt膜から成る電極24,24とSnO2膜8とが設けられている。なおヒータ6を一方の電極に兼用しても良い。実施例ではSnO2膜8の膜厚は30μmで、SnO2の100mass%に対し1.5mass%のPdを含んでいる。センサ2の構造、材料は任意で、SnO2に代えてWO3、In2O3等の他の金属酸化物半導体を用いても良い。またγアルミナ等の担体にPt等の触媒を担持し、可燃性ガスの燃焼熱を検出する接触燃焼式ガスセンサとしても良い。しかし発明者の経験によると、エタノール等による被毒はSnO2等の金属酸化物半導体ガスセンサで深刻で、接触燃焼式ガスセンサでは軽微であった。これは、接触燃焼式ガスセンサではエタノール等への酸化能力が充分に高いため、被毒が弱くなるためと考えられる。
FIG. 2 shows the structure of the
図3にガス検出装置30の回路構成を示す。31は負荷抵抗でSnO2膜8に接続され、32は電源としての電池である。34はガスセンサ2の駆動回路としてのマイクロコンピュータで、ヒータドライブ36,検出回路38,スタート回路40として作用する。ヒータドライブ36は例えばPWM(パルス幅変調制御)によりヒータ6への電力を制御し、例えば低レベル(0.4秒間)、高レベル(0.1秒間)、0レベルの順に例えば30秒周期でヒータ6を駆動する。検出回路38はヒータ電力が高レベルでのSnO2膜8の抵抗値、あるいはこれに相当する量、実施例ではSnO2膜8に加わる電圧から、検出対象ガスのメタンを検出する。SnO2膜8の抵抗値あるいはこれに相当する量をセンサ出力と呼び、検出回路38はADコンバータを備えてSnO2膜の抵抗値等を求め、これを適宜の基準値と比較することにより、メタン濃度を求める。検出回路38は、低レベルでのセンサ出力からエタノール等の有機溶媒の濃度を求めても良い。スタート回路40は、停止していたガス検出装置30を起動する際に、例えば図示しないスイッチ等により電池32とマイクロコンピュータ34とが接続された際に、常時の0.4秒よりも長い1秒〜20秒間、実施例では4秒間、センサ2を低レベルに加熱するように、ヒータドライブ36に信号を送る。
FIG. 3 shows a circuit configuration of the
図4、図5にガスセンサ2の駆動アルゴリズムを示す。ここでは低レベルでのSnO2膜8の温度を100℃、高レベルでのSnO2膜8の温度を470℃とする。高レベルでの温度は例えば300℃〜550℃とする。またセンサを所定のレベルあるいは温度に加熱するとは、SnO2膜8を所定の電力であるいは所定の温度へ加熱することである。電源を投入した際に、例えば4秒間、好ましくは1〜20秒間、センサを低レベルに加熱し、放置中にSnO2膜8に蓄積した有機溶媒を蒸発もしくは酸化する(ステップ1)。次いで例えば30秒周期で、ガスセンサ2を駆動し、最初の0.4秒間、好ましくは最初の0.1〜2秒間低レベルに(ステップ2)、次の0.1秒間、好ましくは次の0.02秒間〜0.5秒間高レベルに加熱し(ステップ5)、残る区間はヒータをオフ(ステップ6)する。30秒周期とするのはメタンの検出遅れを30秒程度とするためで、周期は例えば5秒〜10分とする。
4 and 5 show the driving algorithm of the
吸着剤14はエタノール等の有機溶媒とシリコーン蒸気等の他の被毒ガスを吸着する。吸着剤14を通過するほど高濃度の被毒ガスが長時間存在することが考えられるのは、エタノール等の有機溶媒の場合である。有機溶媒が吸着剤14を通過すると、低濃度の有機溶媒が長時間、酸化触媒16へ到達する。酸化触媒16は有機溶媒を酸化し、センサ本体へ到達する有機溶媒の量を少なくする。低レベルへの加熱でセンサは例えば100℃に加熱される。エタノール等の有機溶媒は沸点が一般に100℃弱なので、有機溶媒は100℃でセンサ本体4から蒸発し、あるいは貴金属を担持したSnO2により酸化される。このため有機溶媒が、縮合等によりセンサ本体から脱離が困難な物質に変化することを、防止できる。
The adsorbent 14 adsorbs organic solvents such as ethanol and other poisoning gases such as silicone vapor. It is conceivable that a poison gas having a higher concentration as it passes through the adsorbent 14 exists for a longer time in the case of an organic solvent such as ethanol. When the organic solvent passes through the adsorbent 14, the low concentration organic solvent reaches the
ガスセンサ2は、低レベルの加熱温度で有機溶媒への感度を持つので、低レベルであるいは低レベルと高レベルとの中間の温度で有機溶媒の濃度を求めて、所定値以上の場合は次回以降も低レベルへの加熱を行い、所定値未満の場合は次回以降は低レベルへの加熱を省略しても良い(ステップ2,3)。この判定は例えば100周期毎に、好ましくは10〜1000周期毎に行う。ステップ2,3の意味は消費電力を節減することにあり、問題点はセンサに有機溶媒を蓄積させる可能性がある点で、ステップ2,3を省略しても良い。
Since the
図6〜図9にガスセンサ2の特性を示す。吸着剤としての活性炭と酸化触媒としての活性炭−Ptの総量を150mg/センサとし、
・ 150mg全部を単なる活性炭として酸化触媒を設けない従来例、
・ 20mgを活性炭−Pt、130mgを単なる活性炭とした実施例、
・ 30mgを活性炭−Pt、120mgを単なる活性炭とした実施例、
の3種類のガスセンサを製造した。なお活性炭−Pt中のPt濃度は5質量%である。酸化触媒16の貴金属量は、センサ当たりで例えば0.5〜5mgが好ましい。キャップ内のガス濃度を求めるため、メタンセンサの代わりに、MEMSタイプのエタノールセンサ(SnO2膜の貴金属含有量をエタノール検出用に少なくし、動作温度を常時300℃としたもの)を配置し、2日間、1日2時間ずつ3000ppmのエタノールに曝した。キャップ内のガス濃度(エタノール換算)を図6に示す。活性炭のみでは数十ppmのエタノールがキャップ内に存在するが、活性炭-Ptを追加することにより、キャップ内のエタノール濃度は10ppm未満となり、またエタノール濃度が増加するまでのタイムラグが長くなる。以上のように活性炭-Ptは、キャップ内の有機溶媒濃度の最大値を低下させ、かつ有機溶媒濃度が増加するまでの時間を長くする。
The characteristics of the
・ Conventional example in which all 150mg is simply activated carbon and no oxidation catalyst is provided,
An example in which 20 mg is activated carbon-Pt and 130 mg is simply activated carbon,
Examples where 30 mg is activated carbon-Pt and 120 mg is simply activated carbon,
Three types of gas sensors were manufactured. The Pt concentration in activated carbon-Pt is 5% by mass. The amount of noble metal of the
図7は、120mgの粒状活性炭と30mgの活性炭-Pt(Pt5質量%)とを有するセンサを、100℃に0.4秒、470℃に0.1秒、室温に29.5秒放置する30秒周期で駆動しながら、毎日20分ずつ3000ppmのエタノールに曝した際の特性を示す。図8は、図7と同じセンサを470℃に0.1秒間と室温に29.5秒間の30秒周期で駆動しながら、毎日20分ずつ3000ppmのエタノールに曝した際の特性を示す。図9は、活性炭150mgのみを有するセンサ(酸化触媒無し)を470℃に0.1秒間と室温に29.5秒間の30秒周期で駆動しながら、毎日20分ずつ3000ppmのエタノールに曝した際の特性を示す。測定に用いたセンサは各2個ずつで、図7〜図9では結果の平均を示す。
FIG. 7 shows a sensor having 120 mg of granular activated carbon and 30 mg of activated carbon-Pt (
図9では、1週間でメタン感度がほぼ失われ、メタン中の抵抗値、水素中の抵抗値、空気中の抵抗値が何れも増加した。なお被毒を受けたセンサは、正常雰囲気中で1ヶ月程度駆動することにより、回復する。図8では最初の3週間は被毒の影響が小さいが、4週間目には大きな影響を受けている。図7では、4週間経過しても被毒の影響を無視できる。エタノールの沸点は100℃弱なので、100℃への加熱によりSnO2膜からのエタノールの蒸発が生じているものと推定できる。また貴金属触媒を担持したSnO2でのエタノールの着火点も100℃弱なので、SnO2中でのエタノールの酸化も寄与していることが考えられる。以上のように、酸化触媒を設けることにより被毒の影響を小さくでき、これに100℃付近への加熱を組み合わせることにより、被毒の影響を無視できるようにできる。 In FIG. 9, methane sensitivity was almost lost in one week, and the resistance value in methane, the resistance value in hydrogen, and the resistance value in air all increased. The poisoned sensor recovers by driving for about a month in a normal atmosphere. In FIG. 8, the influence of poisoning is small in the first three weeks, but it is greatly influenced in the fourth week. In FIG. 7, the influence of poisoning can be ignored even after 4 weeks. Since the boiling point of ethanol is a little less than 100 ° C, it can be estimated that the ethanol is evaporated from the SnO2 film by heating to 100 ° C. Moreover, since the ignition point of ethanol in SnO2 carrying a precious metal catalyst is less than 100 ° C, it is considered that the oxidation of ethanol in SnO2 also contributed. As described above, the influence of poisoning can be reduced by providing an oxidation catalyst, and the influence of poisoning can be ignored by combining this with heating to around 100 ° C.
発明者は低レベルの最適温度を検討し、その結果、80℃と100℃では同性能、60℃と120℃でも同性能で、100℃加熱に比べてセンサの耐被毒性が劣り、200℃でも低レベル加熱を行わない場合に比べ耐被毒性能は向上するが、効果が小さいことが判明した。従って低レベルの加熱温度は80〜100℃が最も好ましく、より広くは70〜110℃、さらに広くは60〜120℃、最も広くは60〜200℃とする。低レベルの1周期当たりの加熱時間は、例えば0.1秒以上で効果があるので0.1〜2秒とし、0.2秒以上で効果が大きくなり、1秒を超えると消費電力への影響が大きいので、好ましくは0.2〜1秒とする。 The inventor examined the optimum temperature at a low level. As a result, the same performance was obtained at 80 ° C and 100 ° C, and the same performance was obtained at 60 ° C and 120 ° C. However, it was found that the anti-poisoning performance is improved compared to the case where low level heating is not performed, but the effect is small. Therefore, the low-level heating temperature is most preferably 80 to 100 ° C, more widely 70 to 110 ° C, more widely 60 to 120 ° C, and most widely 60 to 200 ° C. The heating time per cycle at a low level is, for example, 0.1 to 2 seconds because it is effective at 0.1 seconds or more, and the effect is large at 0.2 seconds or more, and if it exceeds 1 second, the effect on power consumption is large, which is preferable. Is 0.2 to 1 second.
実施例ではエタノールによる被毒を示したが、メタノール、イソプロパノール等の有機溶媒による被毒も酸化触媒により除去でき、さらに低レベルへの加熱を追加することにより、被毒の影響を無視できる程度に小さくできる。またシリコン基板20を、スルーホールを備えたプリント基板あるいは他のシリコン基板等に固定し、スルーホールに酸化触媒を支持させても良い。
In the examples, poisoning with ethanol was shown, but poisoning with organic solvents such as methanol and isopropanol can also be removed with an oxidation catalyst, and by adding heating to a lower level, the influence of poisoning can be ignored. Can be small. Alternatively, the
2 ガスセンサ
4 センサ本体
6 ヒータ
8 SnO2膜
10 ベース
12 キャップ
13 ピン
14 吸着剤
16 酸化触媒
18 不織布
19 押さえリング
20 シリコン基板
21 空洞
22,23 絶縁膜
24 電極
30 ガス検出装置
31 負荷抵抗
32 電池
34 マイクロコンピュータ
36 ヒータドライブ
38 検出回路
40 スタート回路
2
Claims (2)
前記ハウジングに、活性炭でありかつ貴金属を含まない有機溶媒の吸着剤と、貴金属担持の活性炭である有機溶媒の酸化触媒とが、ハウジングの外側から内側へ吸着剤、酸化触媒の順に設けられ、被検出雰囲気を前記吸着剤と前記酸化触媒とを介してガス検知部へ導くようにされていることを特徴とする、ガスセンサ。 An insulating film on the surface of the silicon substrate is provided with a SnO2 film, a gas detection unit including an electrode connected to the SnO2 film and a heater, and a cavity is provided at the bottom of the insulating film around the gas detection unit. In the gas sensor in which the substrate is accommodated in the housing,
An adsorbent of an organic solvent that is activated carbon and does not contain a noble metal and an oxidation catalyst of an organic solvent that is an activated carbon supporting a noble metal are provided in the housing in order of the adsorbent and the oxidation catalyst. A gas sensor characterized in that a detection atmosphere is guided to a gas detection unit via the adsorbent and the oxidation catalyst.
前記ハウジングに、活性炭でありかつ貴金属を含まない有機溶媒の吸着剤と、貴金属担持の活性炭である有機溶媒の酸化触媒とが、ハウジングの外側から内側へ吸着剤、酸化触媒の順に設けられ、被検出雰囲気を前記吸着剤と前記酸化触媒とを介してガス検知部へ導くようにされ、
前記駆動回路は、前記ヒータへの電力を、有機溶媒をガス検知部から蒸発もしくは酸化するのに適した低レベルと、検出対象ガスの検出に適した高レベルと、0レベルとの間で変化させるように構成されていることを特徴とする、ガス検出装置。 An insulating film on the surface of the silicon substrate is provided with a SnO2 film, a gas detection unit including an electrode connected to the SnO2 film and a heater, and a cavity is provided at the bottom of the insulating film around the gas detection unit. In a gas detection device comprising a gas sensor in which a substrate is housed in a housing, a power source, and a drive circuit for the gas sensor,
An adsorbent of an organic solvent that is activated carbon and does not contain a noble metal and an oxidation catalyst of an organic solvent that is an activated carbon supporting a noble metal are provided in the housing in order of the adsorbent and the oxidation catalyst. The detection atmosphere is guided to the gas detection unit via the adsorbent and the oxidation catalyst,
The drive circuit changes the power to the heater between a low level suitable for evaporating or oxidizing the organic solvent from the gas detection unit, a high level suitable for detection of the detection target gas, and a zero level. It is comprised so that it may cause. The gas detection apparatus characterized by the above-mentioned.
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