JP6815352B2

JP6815352B2 - Gas sensor

Info

Publication number: JP6815352B2
Application number: JP2018078996A
Authority: JP
Inventors: 雅広山下; 北野谷　昇治; 昇治北野谷; 昌哉渡辺; 佑介松倉; 大祐市川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2038-04-17
Also published as: JP2019053028A

Description

本開示は、ガスセンサに関する。 The present disclosure relates to gas sensors.

水素ガスを検出するガスセンサとして、水分（つまり湿度）の影響を受けないガスセンサが公知である（特許文献１参照）。特許文献１のガスセンサでは、検知対象ガスに開放した空間に検知用のガス検出素子が配置され、水蒸気を透過しかつ被検出ガスを透過しない膜体を介して検知対象ガスに連通する空間に参照用のガス検出素子が配置される。 As a gas sensor that detects hydrogen gas, a gas sensor that is not affected by moisture (that is, humidity) is known (see Patent Document 1). In the gas sensor of Patent Document 1, a gas detection element for detection is arranged in a space open to the detection target gas, and is referred to as a space communicating with the detection target gas through a film body that allows water vapor to permeate and does not permeate the detection target gas. Gas detection element is arranged.

これにより、１対のガス検出素子の湿度条件が同じになるため、特許文献１のガスセンサでは、湿度の影響を受けずにガスを検出することができる。 As a result, the humidity conditions of the pair of gas detection elements become the same, so that the gas sensor of Patent Document 1 can detect gas without being affected by humidity.

特開２００１−１２４７１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-124716

上記膜体は、水素ガスを透過しない性質を有するが、水素ガスの透過を完全に遮断することはできない。そのため、被検出雰囲気中の水素ガス濃度が著しく高い場合には、水素ガスが膜体を透過し、参照用のガス検出素子が配置された空間内に侵入する。その結果、参照用のガス検出素子と検知用のガス検出素子との間の電位差が小さくなり、高濃度の水素ガス環境下にあるにもかかわらず、低濃度に対応する出力をガスセンサが行う不都合が発生する。 The film body has a property of not allowing hydrogen gas to permeate, but cannot completely block the permeation of hydrogen gas. Therefore, when the concentration of hydrogen gas in the atmosphere to be detected is extremely high, the hydrogen gas permeates the membrane and enters the space in which the gas detection element for reference is arranged. As a result, the potential difference between the reference gas detection element and the detection gas detection element becomes small, and the gas sensor inconveniences that the gas sensor outputs an output corresponding to the low concentration even in a high concentration hydrogen gas environment. Occurs.

本開示の一局面は、高濃度の水素ガス環境を判定できるガスセンサを提供することを目的とする。 One aspect of the present disclosure is to provide a gas sensor capable of determining a high concentration hydrogen gas environment.

本開示の一態様は、被検出雰囲気中の水素ガスを検出するためのガスセンサである。ガスセンサは、ブリッジ回路の一辺を構成するよう直列に接続されると共に、自身の温度変化により抵抗値が変化する第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子と、第１ガス検出素子が格納された第１内部空間を有する第１格納部と、第２ガス検出素子が格納された第２内部空間を有する第２格納部と、第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子に流れる電流を検出するように構成された電流検出部と、第１ガス検出素子と第２ガス検出素子との間の電位から水素ガスの濃度を演算するように構成された演算部と、を備える。第１格納部は、第１内部空間と被検出雰囲気とを連通すると共に、固体高分子電解質の膜体で覆われた第１ガス導入口を有する。第２格納部は、第２格納部と被検出雰囲気とを膜体を介さず連通する第２ガス導入口を有する。演算部は、電流検出部が検出した電流が閾値以上の場合に水素ガスが高濃度であるとの判定を行う。 One aspect of the present disclosure is a gas sensor for detecting hydrogen gas in the atmosphere to be detected. The gas sensors are connected in series so as to form one side of the bridge circuit, and the first gas detection element and the second gas detection element whose resistance value changes according to their own temperature change, and the first gas detection element are housed in the gas sensor. Detects the current flowing through the first storage unit having the first internal space, the second storage unit having the second internal space in which the second gas detection element is stored, and the first gas detection element and the second gas detection element. It is provided with a current detection unit configured as described above, and a calculation unit configured to calculate the concentration of hydrogen gas from the potential between the first gas detection element and the second gas detection element. The first storage portion communicates the first internal space with the atmosphere to be detected, and has a first gas introduction port covered with a film body of a solid polymer electrolyte. The second storage unit has a second gas introduction port that communicates the second storage unit and the detected atmosphere without passing through a film body. The calculation unit determines that the hydrogen gas has a high concentration when the current detected by the current detection unit is equal to or greater than the threshold value.

高濃度の水素ガス環境下で参照用の第１ガス検出素子が配置された第１内部空間内に水素ガスが侵入し、第１内部空間内の水素濃度が上昇すると、第１ガス検出素子の抵抗が小さくなる。同時に、高濃度の水素ガスに晒される第２ガス検出素子の抵抗も小さくなる。その結果、電流検出部が検出する電流が大きくなる。したがって、上述した構成によれば、電流検出部が検出した電流が一定値以上の場合に水素ガスが高濃度であると判定されるので、ガスセンサの出力にかかわらず、高濃度の水素ガス環境を判定することができる。 In a high-concentration hydrogen gas environment, when hydrogen gas invades into the first internal space in which the first gas detection element for reference is arranged and the hydrogen concentration in the first internal space rises, the first gas detection element The resistance becomes smaller. At the same time, the resistance of the second gas detection element exposed to high-concentration hydrogen gas also decreases. As a result, the current detected by the current detection unit increases. Therefore, according to the above configuration, when the current detected by the current detection unit is equal to or higher than a certain value, it is determined that the hydrogen gas has a high concentration. Therefore, regardless of the output of the gas sensor, a high concentration hydrogen gas environment can be obtained. It can be determined.

本開示の一態様では、演算部は、第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子への電圧の印加開始から予め定めた時間が経過した後に、判定を行ってもよい。このような構成によれば、電源投入直後に第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子に流れる過大な電流を判定対象から除外することができる。その結果、高濃度の水素ガス環境の判定精度を高めることができる。また、第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子は、自身の温度変化により抵抗値が変化する発熱抵抗体を有する熱伝導式の検出素子であってもよい。高濃度の水素ガス環境では酸素が欠乏する恐れがある。そのため、貴金属等の燃焼触媒により水素ガスを燃焼させる接触燃焼式の検出素子では、高濃度の水素ガス環境では、水素ガスの燃焼反応が小さくなり、電流検出部が検出する電流が小さくなる恐れがある。これに対し、第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子が熱伝導式の検出素子であると、酸素が欠乏する恐れのある高濃度の水素ガス環境においても電流検出部が検出する電流は、水素濃度の上昇に比例して大きくなる。その結果、熱伝導式の検出素子では酸素が欠乏する高濃度の水素ガス環境においても、精度よく高濃度の水素ガス環境を判定することができる。 In one aspect of the present disclosure, the calculation unit may make a determination after a predetermined time has elapsed from the start of applying the voltage to the first gas detection element and the second gas detection element. According to such a configuration, an excessive current flowing through the first gas detection element and the second gas detection element immediately after the power is turned on can be excluded from the determination target. As a result, the accuracy of determining the high-concentration hydrogen gas environment can be improved. Further, the first gas detection element and the second gas detection element may be heat conduction type detection elements having a heat generating resistor whose resistance value changes according to its own temperature change. Oxygen may be deficient in a high concentration hydrogen gas environment. Therefore, in a contact combustion type detection element that burns hydrogen gas with a combustion catalyst such as a noble metal, the combustion reaction of hydrogen gas becomes small in a high concentration hydrogen gas environment, and the current detected by the current detection unit may become small. is there. On the other hand, if the first gas detection element and the second gas detection element are heat conduction type detection elements, the current detected by the current detector even in a high concentration hydrogen gas environment where oxygen may be deficient is It increases in proportion to the increase in hydrogen concentration. As a result, the heat conduction type detection element can accurately determine the high concentration hydrogen gas environment even in the high concentration hydrogen gas environment where oxygen is deficient.

実施形態のガスセンサを示す模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the gas sensor of embodiment. 図１のガスセンサの第１格納部及び第２格納部近傍の模式的な部分拡大断面図である。It is a schematic partially enlarged sectional view in the vicinity of the 1st storage part and the 2nd storage part of the gas sensor of FIG. 図１のガスセンサのガス検出素子の模式的な平面図である。It is a schematic plan view of the gas detection element of the gas sensor of FIG. 図３のＶＩ−ＶＩ線での模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 図１のガスセンサの模式的な回路図である。It is a schematic circuit diagram of the gas sensor of FIG. 図１のガスセンサの演算部が実行する判定処理を概略的に示すフロー図である。FIG. 5 is a flow chart schematically showing a determination process executed by the calculation unit of the gas sensor of FIG. 1. 図６とは異なる実施形態のガスセンサの演算部が実行する判定処理を概略的に示すフロー図である。FIG. 5 is a flow chart schematically showing a determination process executed by the calculation unit of the gas sensor of the embodiment different from FIG.

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すガスセンサ１は、被検出雰囲気中の水素ガスを検出するためのガスセンサである。 Hereinafter, embodiments to which the present disclosure has been applied will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
The gas sensor 1 shown in FIG. 1 is a gas sensor for detecting hydrogen gas in the atmosphere to be detected.

ガスセンサ１は、図１及び図２に示すように、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３と、第１格納部４及び第２格納部５と、ケーシング６と、回路基板１０と、演算部１２とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the gas sensor 1 includes a first gas detection element 2 and a second gas detection element 3, a first storage unit 4 and a second storage unit 5, a casing 6, and a circuit board 10. , A calculation unit 12 is provided.

＜第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子＞
第１ガス検出素子２は、自身の温度変化により抵抗値が変化する発熱抵抗体を有する熱伝導式の検出素子である。
第１ガス検出素子２は、図３及び図４に示すように、発熱抵抗体２０と、絶縁層２１と、配線２２と、１対の第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂと、測温抵抗体２４と、１対の第２電極パッド２５Ａ，２５Ｂと、基板２６とを有する。 <1st gas detection element and 2nd gas detection element>
The first gas detection element 2 is a heat conduction type detection element having a heat generating resistor whose resistance value changes according to its own temperature change.
As shown in FIGS. 3 and 4, the first gas detection element 2 includes a heat generating resistor 20, an insulating layer 21, a wiring 22, a pair of first electrode pads 23A and 23B, and a resistance temperature detector 24. And a pair of second electrode pads 25A and 25B, and a substrate 26.

発熱抵抗体２０は、渦巻き形状にパターン化された導体であり、絶縁層２１の中央部分に埋設されている。また、発熱抵抗体２０は、配線２２を介して第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂに電気的に接続されている。 The heat generating resistor 20 is a conductor patterned in a spiral shape, and is embedded in the central portion of the insulating layer 21. Further, the heat generating resistor 20 is electrically connected to the first electrode pads 23A and 23B via the wiring 22.

第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂは、絶縁層２１の表面に形成されている。また、第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂの一方は、グランドに接続される。
なお、図４に示すように、絶縁層２１の第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂと反対側の表面には、シリコン製の基板２６が積層されている。基板２６は、発熱抵抗体２０が配置される領域には存在しない。この領域は、絶縁層２１が露出する凹部２７となり、ダイアフラム構造を構成している。 The first electrode pads 23A and 23B are formed on the surface of the insulating layer 21. Further, one of the first electrode pads 23A and 23B is connected to the ground.
As shown in FIG. 4, a silicon substrate 26 is laminated on the surface of the insulating layer 21 opposite to the first electrode pads 23A and 23B. The substrate 26 does not exist in the region where the heat generating resistor 20 is arranged. This region is a recess 27 where the insulating layer 21 is exposed, and constitutes a diaphragm structure.

測温抵抗体２４は、発熱抵抗体２０よりも絶縁層２１の外縁側に埋設され、第２電極パッド２５Ａ，２５Ｂと電気的に接続されている。具体的には、測温抵抗体２４は、絶縁層２１の１辺の近傍に配置されている。また、第２電極パッド２５Ａ，２５Ｂの一方は、グランドに接続される。 The resistance temperature detector 24 is embedded on the outer edge side of the insulating layer 21 with respect to the heat generating resistor 20, and is electrically connected to the second electrode pads 25A and 25B. Specifically, the resistance temperature detector 24 is arranged in the vicinity of one side of the insulating layer 21. Further, one of the second electrode pads 25A and 25B is connected to the ground.

発熱抵抗体２０は、自身の温度変化により抵抗値が変化する部材であり、温度抵抗係数が大きい導電性材料で構成される。発熱抵抗体２０の材料としては、例えば白金（Ｐｔ）が使用できる。 The heat generating resistor 20 is a member whose resistance value changes according to its own temperature change, and is made of a conductive material having a large temperature resistance coefficient. As the material of the heat generation resistor 20, for example, platinum (Pt) can be used.

また、測温抵抗体２４は、抵抗値が温度に比例して変化する導電性材料で構成される。測温抵抗体２４の材料としては、例えば発熱抵抗体２０と同様の白金（Ｐｔ）が使用できる。配線２２、第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂ、及び第２電極パッド２５Ａ，２５Ｂの材料も、発熱抵抗体２０と同様とすることができる。 Further, the resistance temperature detector 24 is made of a conductive material whose resistance value changes in proportion to the temperature. As the material of the resistance temperature detector 24, for example, platinum (Pt) similar to that of the heat generation resistor 20 can be used. The materials of the wiring 22, the first electrode pads 23A and 23B, and the second electrode pads 25A and 25B can be the same as those of the heat generating resistor 20.

なお、絶縁層２１は、単一の材料で形成されてもよいし、異なる材料を用いた複数の層から構成されてもよい。絶縁層２１を構成する絶縁性材料としては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等が挙げられる。 The insulating layer 21 may be formed of a single material, or may be composed of a plurality of layers using different materials. Examples of the insulating material constituting the insulating layer 21 include silicon oxide (SiO ₂ ) and silicon nitride (Si ₃ N ₄ ).

第２ガス検出素子３は、第１ガス検出素子２と同様、自身の温度変化により抵抗値が変化する発熱抵抗体を有する熱伝導式の検出素子である。第２ガス検出素子３の構成は、第１ガス検出素子２と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体と第２ガス検出素子３の発熱抵抗体とは、抵抗値が同じであることが好ましい。このように、第１ガス検出素子及び第２ガス検出素子が熱伝導式の検出素子であるので、酸素が欠乏する恐れのある高濃度の水素ガス環境においても電流検出部が検出する電流は、水素濃度の上昇に比例して大きくなる。その結果、熱伝導式の検出素子では酸素が欠乏する高濃度の水素ガス環境においても、精度よく高濃度の水素ガス環境を判定することができる。 Like the first gas detection element 2, the second gas detection element 3 is a heat conduction type detection element having a heat generating resistor whose resistance value changes according to its own temperature change. Since the configuration of the second gas detection element 3 is the same as that of the first gas detection element 2, detailed description thereof will be omitted. It is preferable that the heat-generating resistor of the first gas detection element 2 and the heat-generating resistor of the second gas detection element 3 have the same resistance value. As described above, since the first gas detection element and the second gas detection element are heat conduction type detection elements, the current detected by the current detection unit can be determined even in a high concentration hydrogen gas environment where oxygen may be deficient. It increases in proportion to the increase in hydrogen concentration. As a result, the heat conduction type detection element can accurately determine the high concentration hydrogen gas environment even in the high concentration hydrogen gas environment where oxygen is deficient.

＜第１格納部及び第２格納部＞
第１格納部４は、図２に示すように、第１内部空間４Ａと、第１ガス導入口４Ｂと、膜体４Ｃとを有する。また、第１格納部４は、絶縁性セラミック製の台座７と、絶縁性セラミック製の保護キャップ８とを有する。 <1st storage unit and 2nd storage unit>
As shown in FIG. 2, the first storage unit 4 has a first internal space 4A, a first gas introduction port 4B, and a film body 4C. Further, the first storage portion 4 has a pedestal 7 made of insulating ceramic and a protective cap 8 made of insulating ceramic.

膜体４Ｃは、水蒸気を透過し、かつ、水蒸気に比べ水素ガスを透過しにくい性質（つまり水素ガスの透過を阻害する性質）を有する固体高分子電解質からなる。このような膜体４Ｃとしては、フッ素樹脂系のイオン交換膜が好適に使用できる。具体的には、例えばＮａｆｉｏｎ（登録商標）、Ｆｌｅｍｉｏｎ（登録商標）、Ａｃｉｐｌｅｘ（登録商標）等が挙げられる。また、膜体４Ｃとして、被検出ガスと水蒸気とを分離できる中空糸膜を用いてもよい。 The membrane body 4C is made of a solid polymer electrolyte that is permeable to water vapor and has a property of being less permeable to hydrogen gas than water vapor (that is, a property of inhibiting the permeation of hydrogen gas). As such a film body 4C, a fluororesin-based ion exchange membrane can be preferably used. Specific examples thereof include Nafion (registered trademark), Flemion (registered trademark), Aciplex (registered trademark) and the like. Further, as the membrane body 4C, a hollow fiber membrane capable of separating the gas to be detected and water vapor may be used.

第１内部空間４Ａには、第１ガス検出素子２が格納されている。また、第１ガス導入口４Ｂは、第１内部空間４Ａと被検出雰囲気（つまり第１内部空間４Ａの外部であるケーシング６の内部）とを連通する。さらに、膜体４Ｃは、第１ガス導入口４Ｂの全体を覆って塞ぐように配置されている。 The first gas detecting element 2 is housed in the first internal space 4A. Further, the first gas introduction port 4B communicates the first internal space 4A with the detected atmosphere (that is, the inside of the casing 6 outside the first internal space 4A). Further, the membrane body 4C is arranged so as to cover and close the entire first gas introduction port 4B.

このように、第１内部空間４Ａは膜体４Ｃによって被検出ガスの流入が規制されている。そのため、第１ガス検出素子２は、被検出ガス雰囲気に晒されない参照素子として機能するが、膜体４Ｃが水蒸気を透過させるので、湿度条件は第２ガス検出素子３と同じになる。なお、第１格納部４は、第１ガス導入口４Ｂ以外に開口を有さない。 In this way, the inflow of the detected gas is regulated by the film body 4C in the first internal space 4A. Therefore, the first gas detection element 2 functions as a reference element that is not exposed to the atmosphere of the gas to be detected, but since the film body 4C allows water vapor to permeate, the humidity conditions are the same as those of the second gas detection element 3. The first storage unit 4 has no opening other than the first gas introduction port 4B.

本実施形態では、膜体４Ｃは、第１内部空間４Ａの外側から第１ガス導入口４Ｂを覆うように配置されている。これにより、台座７及び保護キャップ８のリフローによって第１内部空間４Ａを形成してから膜体４Ｃを配置することができる。そのため、リフロー時の第１内部空間４Ａ内の空気の膨張によって膜体４Ｃが変形することが防止できる。ただし、第１内部空間４Ａ側から第１ガス導入口４Ｂを覆うように膜体４Ｃを配置してもよい。 In the present embodiment, the film body 4C is arranged so as to cover the first gas introduction port 4B from the outside of the first internal space 4A. As a result, the film body 4C can be arranged after the first internal space 4A is formed by the reflow of the pedestal 7 and the protective cap 8. Therefore, it is possible to prevent the film body 4C from being deformed by the expansion of the air in the first internal space 4A at the time of reflow. However, the film body 4C may be arranged so as to cover the first gas introduction port 4B from the first internal space 4A side.

膜体４Ｃは、保護キャップ８に設けられた凹部内に配置されており、絶縁性の接着剤により保護キャップ８に接着されている。膜体４Ｃは、周縁が接着剤によって封止されている。 The film body 4C is arranged in a recess provided in the protective cap 8 and is adhered to the protective cap 8 with an insulating adhesive. The peripheral edge of the film body 4C is sealed with an adhesive.

第２格納部５は、第２内部空間５Ａと、第２ガス導入口５Ｂとを有する。また、第２格納部５は、絶縁性セラミック製の台座７と、絶縁性セラミック製の保護キャップ８とを、第１格納部４と共有している。 The second storage unit 5 has a second internal space 5A and a second gas introduction port 5B. Further, the second storage unit 5 shares a pedestal 7 made of insulating ceramic and a protective cap 8 made of insulating ceramic with the first storage unit 4.

第２内部空間５Ａには、第２ガス検出素子３が格納されている。また、第２ガス導入口５Ｂは、第２内部空間５Ａと被検出雰囲気（つまり第２内部空間５Ａの外部であるケーシング６の内部）とを連通する。第２ガス導入口５Ｂには膜体４Ｃが配置されておらず、開放されている。そのため、ケーシング６の内部から第２ガス導入口５Ｂを介して第２内部空間５Ａに被検出ガスが供給される。つまり、第２ガス導入口５Ｂは、膜体等を介さずに、第２内部空間５Ａに被検出ガスを直接導入する。なお、第２格納部５は、第２ガス導入口５Ｂ以外に開口を有さない。 The second gas detecting element 3 is housed in the second internal space 5A. Further, the second gas introduction port 5B communicates the second internal space 5A with the detected atmosphere (that is, the inside of the casing 6 outside the second internal space 5A). The film body 4C is not arranged at the second gas introduction port 5B and is open. Therefore, the gas to be detected is supplied from the inside of the casing 6 to the second internal space 5A via the second gas introduction port 5B. That is, the second gas introduction port 5B directly introduces the gas to be detected into the second internal space 5A without going through a membrane or the like. The second storage unit 5 has no opening other than the second gas introduction port 5B.

第１内部空間４Ａ及び第２内部空間５Ａは、それぞれ、台座７に保護キャップ８を被せることで形成されている。つまり、台座７及び保護キャップ８は、第１格納部４を構成すると共に第２格納部５も構成している。 The first internal space 4A and the second internal space 5A are each formed by covering the pedestal 7 with the protective cap 8. That is, the pedestal 7 and the protective cap 8 form the first storage unit 4 and also the second storage unit 5.

また、第１内部空間４Ａ及び第２内部空間５Ａは、台座７及び保護キャップ８を連結することで構成される壁によって仕切られている。つまり、第１格納部４及び第２格納部５は、１枚の壁を共有するように隣接して設けられている。このように第１内部空間４Ａと第２内部空間５Ａとを近接して配置することで、第１内部空間４Ａと第２内部空間５Ａとの温度差を低減できる。その結果、温度変化に対するガスセンサ１の出力変動が小さくなり、センサ出力の誤差を低減することができる。 Further, the first internal space 4A and the second internal space 5A are partitioned by a wall formed by connecting the pedestal 7 and the protective cap 8. That is, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 are provided adjacent to each other so as to share one wall. By arranging the first internal space 4A and the second internal space 5A close to each other in this way, the temperature difference between the first internal space 4A and the second internal space 5A can be reduced. As a result, the output fluctuation of the gas sensor 1 with respect to the temperature change becomes small, and the error of the sensor output can be reduced.

（台座）
台座７は、第１ガス検出素子２が載置される凹部と、第２ガス検出素子３が載置される凹部とを有する。また、台座７は、回路基板１０の表面に設置されている。 (pedestal)
The pedestal 7 has a recess in which the first gas detection element 2 is placed and a recess in which the second gas detection element 3 is placed. Further, the pedestal 7 is installed on the surface of the circuit board 10.

台座７の材質は、絶縁性セラミックである。台座７を構成する好適な絶縁性セラミックとしては、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア等が挙げられる。本実施形態では、台座７は保護キャップ８と同一の絶縁性セラミックで構成される。 The material of the pedestal 7 is an insulating ceramic. Suitable insulating ceramics constituting the pedestal 7 include, for example, alumina, aluminum nitride, zirconia and the like. In this embodiment, the pedestal 7 is made of the same insulating ceramic as the protective cap 8.

（保護キャップ）
保護キャップ８は、台座７と、台座７の２つの凹部に載置された第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３とを覆うように台座７に接着されている。 (Protective cap)
The protective cap 8 is adhered to the pedestal 7 so as to cover the pedestal 7 and the first gas detecting element 2 and the second gas detecting element 3 placed in the two recesses of the pedestal 7.

保護キャップ８には、第１ガス導入口４Ｂ及び第２ガス導入口５Ｂが設けられている。また、第１ガス導入口４Ｂにおける第１内部空間４Ａの外側の開口部分には膜体４Ｃが接着剤等によって固定されている。 The protective cap 8 is provided with a first gas introduction port 4B and a second gas introduction port 5B. Further, the film body 4C is fixed to the outer opening portion of the first internal space 4A in the first gas introduction port 4B by an adhesive or the like.

保護キャップ８の材質は、絶縁性セラミックである。保護キャップ８を構成する好適な絶縁性セラミックとしては、例えばアルミナが挙げられる。上述のように、本実施形態では、台座７と保護キャップ８とは同一の絶縁性セラミックで構成される。 The material of the protective cap 8 is an insulating ceramic. Suitable insulating ceramics constituting the protective cap 8 include, for example, alumina. As described above, in the present embodiment, the pedestal 7 and the protective cap 8 are made of the same insulating ceramic.

台座７と保護キャップ８とは絶縁性接着剤により接着されている。この絶縁性接着剤としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂等を主成分とするものが使用できる。これらの中でも台座７と保護キャップ８との密着性を高める観点から、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性接着剤が好ましい。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えばエポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。なお、「主成分」とは、８０質量％以上含有される成分を意味する。 The pedestal 7 and the protective cap 8 are adhered to each other by an insulating adhesive. As the insulating adhesive, one containing a thermosetting resin, a thermoplastic resin, an ultraviolet curable resin or the like as a main component can be used. Among these, an insulating adhesive containing a thermosetting resin as a main component is preferable from the viewpoint of enhancing the adhesion between the pedestal 7 and the protective cap 8. Specific examples of the thermosetting resin include epoxy resin, polyolefin resin and the like. The "main component" means a component contained in an amount of 80% by mass or more.

＜ケーシング＞
ケーシング６は、第１格納部４及び第２格納部５を収容する。ケーシング６は、被検出ガスを内部に導入する開口６Ａと、開口６Ａに配置されたフィルタ６Ｂとを有する。 <Casing>
The casing 6 accommodates the first storage unit 4 and the second storage unit 5. The casing 6 has an opening 6A for introducing the gas to be detected inside, and a filter 6B arranged in the opening 6A.

具体的には、第１格納部４及び第２格納部５（つまり台座７及び保護キャップ８）は、ケーシング６と回路基板１０との間に設けられた内部空間６Ｃに収容されている。内部空間６Ｃは、ケーシング６の内部に突出した内枠６Ｄにシール部材１１を介して回路基板１０を固定することで形成されている。 Specifically, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 (that is, the pedestal 7 and the protective cap 8) are housed in the internal space 6C provided between the casing 6 and the circuit board 10. The internal space 6C is formed by fixing the circuit board 10 to the inner frame 6D projecting inside the casing 6 via the seal member 11.

また、開口６Ａは、被検出雰囲気と内部空間６Ｃとを連通するように形成されている。開口６Ａから内部空間６Ｃに取り入れられた被検出ガスは、被検出ガスの濃度が低い場合には、第２ガス導入口５Ｂを通じて第２内部空間５Ａのみに供給される。一方、内部空間６Ｃ内の水蒸気は、第１内部空間４Ａ及び第２内部空間５Ａの双方に拡散可能である。 Further, the opening 6A is formed so as to communicate the atmosphere to be detected and the internal space 6C. When the concentration of the detected gas is low, the detected gas taken into the internal space 6C from the opening 6A is supplied only to the second internal space 5A through the second gas introduction port 5B. On the other hand, the water vapor in the internal space 6C can be diffused into both the first internal space 4A and the second internal space 5A.

フィルタ６Ｂは、被検出ガスを透過しかつ液状の水を透過しない（つまり、被検出ガスに含まれている水滴を除去する）撥水フィルタである。フィルタ６Ｂにより、開口６Ａから内部空間６Ｃに、水滴及びその他の異物が侵入することが抑制される。なお、本実施形態では、フィルタ６Ｂは、開口６Ａを塞ぐようにケーシング６の内面に取り付けられている。 The filter 6B is a water-repellent filter that permeates the gas to be detected and does not permeate liquid water (that is, removes water droplets contained in the gas to be detected). The filter 6B prevents water droplets and other foreign substances from entering the internal space 6C through the opening 6A. In the present embodiment, the filter 6B is attached to the inner surface of the casing 6 so as to close the opening 6A.

＜回路基板＞
回路基板１０は、ケーシング６内に配置される板状の基板であり、図５に示す回路を備えている。この回路は、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３の第１電極パッド２３Ａ，２３Ｂ及び第２電極パッド２５Ａ，２５Ｂと、それぞれ電気的に接続されている。第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３は、ブリッジ回路の一辺を構成するよう直列に接続されている。 <Circuit board>
The circuit board 10 is a plate-shaped substrate arranged in the casing 6, and includes the circuit shown in FIG. This circuit is electrically connected to the first electrode pads 23A and 23B and the second electrode pads 25A and 25B of the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3, respectively. The first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 are connected in series so as to form one side of a bridge circuit.

回路基板１０には、図５に示す電流検出部１３が配置されている。電流検出部１３は、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３に流れる電流を検出する回路である。電流検出部１３は、シャント抵抗器１３Ａを有する。 The current detection unit 13 shown in FIG. 5 is arranged on the circuit board 10. The current detection unit 13 is a circuit that detects the current flowing through the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3. The current detection unit 13 has a shunt resistor 13A.

シャント抵抗器１３Ａは、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３を一辺とするブリッジ回路に対して、直列に接続される。そしてシャント抵抗器１３Ａは、上記ブリッジ回路内に流れる電流を電圧に変換する。上記ブリッジ回路内の一辺をなす２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ抵抗値が一定の固定抵抗である。ブリッジ回路内のもう一辺をなす第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３は、自身の温度変化により抵抗値が変化する。そのため、ブリッジ回路における電流変化を読み取ることは、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３における電流変化を読み取ることと同義となる。さらにシャント抵抗器１３Ａにて電流から変換された電圧は、電流検出部１３の増幅回路により増幅され、電流検出電圧Ａ１として演算部１２に出力される。 The shunt resistor 13A is connected in series to a bridge circuit having the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 on one side. Then, the shunt resistor 13A converts the current flowing in the bridge circuit into a voltage. The two resistors R3 and R4 forming one side in the bridge circuit are fixed resistors having constant resistance values. The resistance values of the first gas detecting element 2 and the second gas detecting element 3 forming the other side of the bridge circuit change according to their own temperature changes. Therefore, reading the current change in the bridge circuit is synonymous with reading the current change in the first gas detecting element 2 and the second gas detecting element 3. Further, the voltage converted from the current by the shunt resistor 13A is amplified by the amplifier circuit of the current detection unit 13 and output to the calculation unit 12 as the current detection voltage A1.

＜演算部＞
演算部１２は、被検出雰囲気中の水素ガスの濃度を演算する。具体的には、図５に示すように、演算部１２は、直列に接続された第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０及び第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０に一定の電圧Ｖｃｃを印加したときの、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０と第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０との間の電位から濃度を演算する。 <Calculation unit>
The calculation unit 12 calculates the concentration of hydrogen gas in the atmosphere to be detected. Specifically, as shown in FIG. 5, the calculation unit 12 has a constant voltage Vcc on the heat generation resistor 20 of the first gas detection element 2 and the heat generation resistor 30 of the second gas detection element 3 connected in series. Is applied, the concentration is calculated from the potential between the heat generating resistor 20 of the first gas detecting element 2 and the heating resistor 30 of the second gas detecting element 3.

より詳細には、演算部１２は、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０と第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０との間の電位と、発熱抵抗体２０，３０と並列に配置された固定抵抗Ｒ３と固定抵抗Ｒ４との間の電位との電位差を作動増幅回路により増幅させた電位差Ｖｄを取得する。演算部１２は、電位差Ｖｄから水素ガスの濃度Ｄを算出し、出力する。 More specifically, the calculation unit 12 arranges the potential between the heat generating resistor 20 of the first gas detection element 2 and the heat generating resistor 30 of the second gas detecting element 3 in parallel with the heat generating resistors 20 and 30. The potential difference Vd obtained by amplifying the potential difference between the fixed resistance R3 and the potential between the fixed resistance R4 by the operation amplifier circuit is acquired. The calculation unit 12 calculates the hydrogen gas concentration D from the potential difference Vd and outputs it.

なお、演算部１２及び回路基板１０には直流電源４０から電流が供給される。直流電源４０は、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０及び第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０に電圧を印加する。 A current is supplied to the arithmetic unit 12 and the circuit board 10 from the DC power supply 40. The DC power supply 40 applies a voltage to the heat-generating resistor 20 of the first gas detection element 2 and the heat-generating resistor 30 of the second gas detection element 3.

さらに、演算部１２は、電流検出部１３が検出した電流が閾値以上の場合に水素ガスが高濃度であるとの判定を行う。具体的には、電流検出部１３から出力された電流検出電圧Ａ１と、予め規定された閾値Ａ０とを比較し、Ａ１≧Ａ０の場合に、高濃度の水素ガス環境であると判定する。 Further, the calculation unit 12 determines that the hydrogen gas has a high concentration when the current detected by the current detection unit 13 is equal to or greater than the threshold value. Specifically, the current detection voltage A1 output from the current detection unit 13 is compared with the predetermined threshold value A0, and when A1 ≧ A0, it is determined that the hydrogen gas environment has a high concentration.

閾値Ａ０は、ガスセンサ１の仕様、想定される水素ガス濃度等に基づき、予め決定される値であり、演算部１２に記録されている。なお、電流検出部１３から出力された電流検出電圧Ａ１はシャント抵抗器１３Ａで検出した電圧を増幅したものなので、閾値Ａ０はこの増幅後の電流検出電圧Ａ１に対応して決定される。 The threshold value A0 is a value determined in advance based on the specifications of the gas sensor 1, the assumed hydrogen gas concentration, and the like, and is recorded in the calculation unit 12. Since the current detection voltage A1 output from the current detection unit 13 is an amplification of the voltage detected by the shunt resistor 13A, the threshold value A0 is determined corresponding to the current detection voltage A1 after the amplification.

演算部１２が高濃度の水素ガス環境であると判定した場合、演算部１２は、高濃度の水素ガス環境を通知するための信号を出力する。この信号は、高濃度を通知するための専用の信号として出力されてもよいし、水素ガスの濃度Ｄの上限値や異常値として出力されてもよい。 When the calculation unit 12 determines that the environment is a high-concentration hydrogen gas, the calculation unit 12 outputs a signal for notifying the high-concentration hydrogen gas environment. This signal may be output as a dedicated signal for notifying the high concentration, or may be output as an upper limit value or an abnormal value of the hydrogen gas concentration D.

さらに、演算部１２は、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３への電圧の印加開始から予め定めた待機時間ｔ０が経過した後に、判定を行う。待機時間ｔ０は、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０及び第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０への通電が開始されてから、各発熱抵抗体の通電状態が安定する時間とされる。言い換えると、待機時間ｔ０は、高濃度の水素ガス環境ではない場合において、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３への電圧の印加を開始した後、各発熱抵抗体の抵抗値が所定の抵抗値の範囲内となるまでの時間を意味する。 Further, the calculation unit 12 makes a determination after a predetermined standby time t0 has elapsed from the start of applying the voltage to the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3. The standby time t0 is a time during which the energization state of each heat generation resistor stabilizes after the energization of the heat generation resistor 20 of the first gas detection element 2 and the heat generation resistor 30 of the second gas detection element 3 is started. To. In other words, the standby time t0 is the resistance value of each heat generating resistor after starting the application of the voltage to the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 in the case where the environment is not a high concentration hydrogen gas environment. It means the time until the resistance value falls within a predetermined range.

［１−２．処理］
以下、図６のフロー図を参照しつつ、ガスセンサ１の演算部１２が実行する処理について説明する。 [1-2. processing]
Hereinafter, the process executed by the calculation unit 12 of the gas sensor 1 will be described with reference to the flow chart of FIG.

演算部１２は、ガスセンサ１に電源が供給されることによって起動する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、第１ガス検出素子２の発熱抵抗体２０と第２ガス検出素子３の発熱抵抗体３０とに電圧が印加され、通電が開始される。 The calculation unit 12 is activated by supplying power to the gas sensor 1 (step S10). In step S10, a voltage is applied to the heat-generating resistor 20 of the first gas detection element 2 and the heat-generating resistor 30 of the second gas detection element 3, and energization is started.

次に、演算部１２は、予め定めた待機時間ｔ０と、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３への電圧の印加開始からの経過時間ｔ１とを比較し、ｔ０≧ｔ１であるか判定する（ステップＳ２０）。ｔ０≧ｔ１の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、演算部１２は、ｔ０＜ｔ１となるまで、ステップＳ２０を繰り返す。 Next, the calculation unit 12 compares the predetermined standby time t0 with the elapsed time t1 from the start of applying the voltage to the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3, and t0 ≧ t1. (Step S20). When t0 ≧ t1 (S20: YES), the calculation unit 12 repeats step S20 until t0 <t1.

ｔ０＜ｔ１の場合（Ｓ２０：ＮＯ）、演算部１２は、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３間の電位差に基づいて、水素ガスの濃度Ｄを算出する（ステップＳ３０）。
その後、演算部１２は、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３に流れる電流に対応する電流検出電圧Ａ１を電流検出部１３から取得する（ステップＳ４０）。 When t0 <t1 (S20: NO), the calculation unit 12 calculates the hydrogen gas concentration D based on the potential difference between the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 (step S30).
After that, the calculation unit 12 acquires the current detection voltage A1 corresponding to the current flowing through the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 from the current detection unit 13 (step S40).

演算部１２は、電流検出部１３から取得した電流検出電圧Ａ１と、予め規定された閾値Ａ０とを比較し、Ａ０≦Ａ１か判定する（ステップＳ５０）。Ａ０≦Ａ１の場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、演算部１２は、現在の雰囲気が高濃度の水素ガス環境であると判定し、例えば算出した水素ガスの濃度Ｄを上限値にセット（つまり上書き）する（ステップＳ６０）。続いて、演算部１２は、上限値にセットした水素ガスの濃度Ｄを出力する（ステップＳ７０）。 The calculation unit 12 compares the current detection voltage A1 acquired from the current detection unit 13 with the predetermined threshold value A0, and determines whether A0 ≦ A1 (step S50). When A0 ≦ A1 (S50: YES), the calculation unit 12 determines that the current atmosphere is a high-concentration hydrogen gas environment, and sets (that is, overwrites) the calculated hydrogen gas concentration D to the upper limit value, for example. (Step S60). Subsequently, the calculation unit 12 outputs the concentration D of the hydrogen gas set in the upper limit value (step S70).

一方、Ａ０＞Ａ１の場合（Ｓ５０：ＮＯ）、演算部１２は、ステップＳ７０にて算出した水素ガスの濃度Ｄをそのまま出力する。
つまり、演算部１２は、電流検出電圧Ａ１が閾値Ａ０以上の場合に、水素ガスの濃度Ｄの上限値を用いて、高濃度の水素ガス環境にあることを示す信号を出力する。 On the other hand, when A0> A1 (S50: NO), the calculation unit 12 outputs the hydrogen gas concentration D calculated in step S70 as it is.
That is, when the current detection voltage A1 is equal to or higher than the threshold value A0, the calculation unit 12 outputs a signal indicating that the environment has a high concentration of hydrogen gas by using the upper limit of the concentration D of hydrogen gas.

ただし、演算部１２は、水素ガスの濃度Ｄを上限値にセットする代わりに、ステップＳ６０において、高濃度の水素ガス環境を通知する独自の信号を出力してもよい。このように独自の信号を出力する場合、演算部１２は、ステップＳ７０を実行しなくてもよい。 However, instead of setting the hydrogen gas concentration D to the upper limit value, the calculation unit 12 may output a unique signal notifying the high concentration hydrogen gas environment in step S60. When outputting the original signal in this way, the calculation unit 12 does not have to execute step S70.

ステップＳ７０にて水素ガスの濃度Ｄを出力した後、演算部１２は、ステップＳ３０に戻ってステップＳ７０までの処理を繰り返す。ガスセンサ１の電源が遮断されるまでこの処理は繰り返される。 After outputting the hydrogen gas concentration D in step S70, the calculation unit 12 returns to step S30 and repeats the processes up to step S70. This process is repeated until the power of the gas sensor 1 is cut off.

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）演算部１２が、電流検出部１３が検出した電流が一定値以上の場合に水素ガスが高濃度であると判定するので、ガスセンサ１の出力にかかわらず、高濃度の水素ガス環境を判定することができる。 [1-3. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1a) Since the calculation unit 12 determines that the hydrogen gas has a high concentration when the current detected by the current detection unit 13 is equal to or higher than a certain value, a high concentration hydrogen gas environment can be created regardless of the output of the gas sensor 1. It can be determined.

（１ｂ）演算部１２の判定処理におけるステップＳ２０により、電源投入直後に第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３に流れる過大な電流を高濃度の水素ガス環境の判定対象から除外することができる。その結果、判定精度を高めることができる。 (1b) By step S20 in the determination process of the calculation unit 12, the excessive current flowing through the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 immediately after the power is turned on is excluded from the determination target of the high-concentration hydrogen gas environment. Can be done. As a result, the determination accuracy can be improved.

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。 [2. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can take various forms.

（２ａ）上記実施形態のガスセンサ１において、演算部１２は、必ずしも第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３への電圧の印加開始から予め定めた時間が経過した後に高濃度の水素ガス環境の判定を行わなくてもよい。 (2a) In the gas sensor 1 of the above embodiment, the calculation unit 12 does not necessarily have a high concentration of hydrogen gas after a predetermined time has elapsed from the start of applying the voltage to the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3. It is not necessary to judge the environment.

つまり、図７に示すように、演算部１２は、ステップＳ１０で起動した後、すぐにステップＳ３０以降（つまり、水素ガス濃度Ｄの算出及び高濃度の水素ガス環境の判定）を実行してもよい。 That is, as shown in FIG. 7, even if the calculation unit 12 is started in step S10 and immediately after step S30 (that is, calculation of hydrogen gas concentration D and determination of high concentration hydrogen gas environment) are executed. Good.

（２ｂ）上記実施形態のガスセンサ１において、第１格納部４及び第２格納部５の構成は一例である。例えば、第１格納部４の台座及び保護キャップと、第２格納部５の台座及び保護キャップとを別々に設けてもよい。また、第１格納部４と第２格納部５とは離間して配置されてもよい。 (2b) In the gas sensor 1 of the above embodiment, the configuration of the first storage unit 4 and the second storage unit 5 is an example. For example, the pedestal and protective cap of the first storage unit 4 and the pedestal and protective cap of the second storage unit 5 may be provided separately. Further, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 may be arranged apart from each other.

さらに、第１格納部４及び第２格納部５は、必ずしも絶縁性セラミック製の台座や保護キャップを有さなくてもよい。つまり、第１格納部４及び第２格納部５は、それぞれ、１つの部材で構成されてもよい。 Further, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 do not necessarily have to have a pedestal or a protective cap made of insulating ceramic. That is, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 may each be composed of one member.

（２ｃ）上記実施形態のガスセンサ１において、第１ガス検出素子２及び第２ガス検出素子３は、測温抵抗体２４を備えなくてもよい。また、第１格納部４及び第２格納部５に測温抵抗体２４以外の測温手段が設けられてもよい。 (2c) In the gas sensor 1 of the above embodiment, the first gas detection element 2 and the second gas detection element 3 do not have to include the resistance temperature detector 24. Further, the first storage unit 4 and the second storage unit 5 may be provided with a temperature measuring means other than the resistance temperature measuring resistor 24.

（２ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2d) The functions of one component in the above embodiment may be dispersed as a plurality of components, or the functions of the plurality of components may be integrated into one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

１…ガスセンサ、２…第１ガス検出素子、３…第２ガス検出素子、
４…第１格納部、４Ａ…第１内部空間、４Ｂ…第１ガス導入口、
４Ｃ…膜体、５…第２格納部、５Ａ…第２内部空間、５Ｂ…第２ガス導入口、
６…ケーシング、６Ａ…開口、６Ｂ…フィルタ、６Ｃ…内部空間、６Ｄ…内枠、
７…台座、８…保護キャップ、１０…回路基板、１１…シール部材、１２…演算部、
１３…電流検出部、１３Ａ…シャント抵抗器、２０…発熱抵抗体、２１…絶縁層、
２２…配線、２３Ａ，２３Ｂ…第１電極パッド、２４…測温抵抗体、
２５Ａ，２５Ｂ…第２電極パッド、２６…基板、２７…凹部、３０…発熱抵抗体、
４０…直流電源。 1 ... gas sensor, 2 ... first gas detection element, 3 ... second gas detection element,
4 ... 1st storage unit, 4A ... 1st internal space, 4B ... 1st gas inlet,
4C ... Membrane body, 5 ... Second storage part, 5A ... Second internal space, 5B ... Second gas inlet,
6 ... Casing, 6A ... Opening, 6B ... Filter, 6C ... Internal space, 6D ... Inner frame,
7 ... pedestal, 8 ... protective cap, 10 ... circuit board, 11 ... seal member, 12 ... arithmetic unit,
13 ... current detector, 13A ... shunt resistor, 20 ... heating resistor, 21 ... insulating layer,
22 ... Wiring, 23A, 23B ... First electrode pad, 24 ... Resistance temperature detector,
25A, 25B ... 2nd electrode pad, 26 ... substrate, 27 ... recess, 30 ... heat generating resistor,
40 ... DC power supply.

Claims

A gas sensor for detecting hydrogen gas in the atmosphere to be detected.
The first gas detection element and the second gas detection element, which are connected in series so as to form one side of the bridge circuit and whose resistance value changes according to their own temperature change,
A first storage unit having a first internal space in which the first gas detection element is stored,
A second storage unit having a second internal space in which the second gas detection element is stored,
A current detection unit configured to detect a current flowing through the first gas detection element and the second gas detection element, and a current detection unit.
A calculation unit configured to calculate the concentration of hydrogen gas from the potential between the first gas detection element and the second gas detection element.
With
The first storage unit has a first gas introduction port that communicates the first internal space with the atmosphere to be detected and is covered with a film body of a solid polymer electrolyte.
The second storage unit has a second gas introduction port that communicates the second storage unit and the detected atmosphere without passing through the membrane body.
The calculation unit is a gas sensor that determines that hydrogen gas has a high concentration when the current detected by the current detection unit is equal to or greater than a threshold value.

The gas sensor according to claim 1, wherein the calculation unit makes the determination after a predetermined time has elapsed from the start of applying the voltage to the first gas detection element and the second gas detection element.

The gas sensor according to claim 1 or 2, wherein the first gas detection element and the second gas detection element are heat conduction type detection elements having a heat generating resistor whose resistance value changes according to their own temperature change. ..