JP6849811B2 - セレン化鉛プレート検出器アセンブリ上に一体化された温度センサ - Google Patents
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Description
・サンプリングされたガスの成分を温度補償された方式で感知するための、チップ・サーミスタ等の温度センサと、セレン化鉛プレート検出器等のIR放射検出器との組合せ機能;
・低い熱質量を有するチップ・サーミスタ等の小型の温度センサ。チップ・サーミスタは、検出器のフィルム温度を厳密に測定するために、プレート検出器の電極に電気的且つ熱的に結合される;
・共通の接地における温度センサの端子とIR検出器の端子との間の共通の電気的結合;
・3つのワイヤボンドを含む完成したアセンブリ。第1のワイヤボンドが、セレン化鉛プレート検出器のバイアス及び測定値を出力するために使用され、第2のワイヤボンドが、チップ・サーミスタのバイアス及び測定値を出力するために使用され、第3のワイヤボンドが、チップ・サーミスタとセレン化鉛検出器との両方の共通の接地のために使用される。
102 基板
104 IR感知フィルム層
106 導電性接地電極
108 導電性電極
110 温度センサ
112 IR信号リード線
114 温度信号リード線
117 接地リード線
118 導電性パッド
119 第2の導電性パッド
200 一体型温度センサを含むデュアルIR検出器
202 共通の基板
204 赤外線検出器
206 導電性接地電極
208 導電性電極
210 温度センサ
212 IR信号リード線
214 温度信号リード線
217 接地リード線
218 導電性パッド
219 第2の導電性パッド
224 赤外線検出器
226 導電性接地電極
228 導電性電極
230 温度センサ
232 IR信号リード線
234 温度信号リード線
237 接地リード線
238 導電性パッド
239 第2の導電性パッド
250a 基板の温度制御入力
250b 基板の第2の温度制御入力
252 ヒートスプレッダ
300 温度補償されたIR信号を生成するための回路
312 電圧源
314 電流源
322 IR信号
322a 増幅されたIR信号
324 温度信号
324a 増幅された温度信号
326 サーミスタの増幅器
328 検出器の増幅器
330 基板の温度制御信号
400 ガス検出器
410 ガス検出器の制御回路
420 ガス検出器の出力
430 ガス検出器の温度制御入力
500 ガス濃度測定方法
502 一体型温度センサを含むIR放射検出器を提供するステップ
504 温度センサに定電流源を投入するステップ
506 フィルム層に電圧源を投入するステップ
508 温度信号を取得するステップ
510 IR信号を受信するステップ
512 IR信号のドリフトを補償するステップ
514 温度信号に基づいて基板の温度を制御するステップ
516 ガス濃度の測定値を出力するステップ
Claims (15)
- 一体型温度センサを含む赤外線(IR)検出器であって、当該赤外線検出器は、
基板と、
該基板上に配置された赤外線感知フィルム層であって、該フィルム層は2つの端部を有する、赤外線感知フィルム層と、
該フィルム層の一端に配置された導電性電極と、
前記フィルム層の他端に配置された導電性接地電極と、
該導電性接地電極上に配置され、前記導電性接地電極と電気的且つ熱的に連通する温度センサと、
前記導電性電極と電気的に連通するように配置された電気式IR検出器用信号リード線と、
前記温度センサと電気的に連通するように配置された電気式温度信号リード線と、を有する、
赤外線検出器。 - 前記赤外線感知フィルム層は、セレン化鉛(PbSe)フィルム層を含む、請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記温度センサと電気的に連通するように配置された電流源をさらに有しており、前記温度センサはサーミスタである、請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記基板は石英である、請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記導電性電極及び前記導電性接地電極は金めっきされており、さらに、前記温度センサは、前記導電性接地電極と電気的に接触するように配置された導電性パッドと、前記電気式温度信号リード線に接続される第2の導電性パッドとを有するチップ・サーミスタであり、該チップ・サーミスタは、前記導電性接地電極と前記電気式温度信号リード線との間に配置される、請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記チップ・サーミスタのパッドは、銀充填エポキシを用いて前記導電性接地電極に接続される、請求項5に記載の赤外線検出器。
- 前記基板は、前記基板及びフィルム層を加熱及び冷却するための手段を含む、請求項1に記載の赤外線検出器。
- 前記加熱及び冷却するための手段は、前記電気式温度信号リード線からの制御入力を有する温度制御回路をさらに含む、請求項7に記載の赤外線検出器。
- 一体型温度センサを含むデュアル赤外線(IR)検出器であって、当該デュアル赤外線検出器は、
共通の基板と、
該共通の基板上に互いに隣接して配置された2つの赤外線検出器と、と有しており、
各赤外線検出器は、
両端を有する赤外線感知フィルム層と、
該フィルム層の一端に配置された導電性電極と、
前記フィルム層の他端に配置された導電性接地電極と、
該導電性接地電極上に配置され、前記導電性接地電極と電気的且つ熱的に連通する温度センサと、
前記導電性電極と電気的に連通するように配置された電気式IR検出器用信号リード線と、
前記温度センサと電気的に連通するように配置された電気式温度信号リード線と、を含み、
前記赤外線検出器の一方が温度補償されたIR基準信号を出力するように構成され、前記赤外線検出器の他方が温度補償されたIR信号を供給するように構成される、
デュアル赤外線検出器。 - 前記共通の基板と前記赤外線検出器のそれぞれとの間で熱接触するように配置されたヒートスプレッダをさらに有する、請求項9に記載のデュアル赤外線検出器。
- 前記2つの赤外線検出器のそれぞれの前記電気式IR検出器用信号リード線及び前記電気式温度信号リード線から入力を受信し、該入力の関数として温度補償された炭酸ガス濃度の出力を提供する回路をさらに有する、請求項9に記載のデュアル赤外線検出器。
- 前記基板は、該基板を加熱及び冷却するための手段をさらに含む、請求項9に記載のデュアル赤外線検出器。
- 前記加熱及び冷却するための手段は、前記電気式温度信号リード線のうちの少なくとも1つからの制御入力と、前記基板の温度を制御するための出力とを有する温度制御回路をさらに有する、請求項12に記載のデュアル赤外線検出器。
- 前記導電性電極及び前記導電性接地電極のそれぞれが金めっきされており、さらに、前記温度センサのそれぞれが、それぞれの前記導電性接地電極と電気的に接触するように配置された導電性パッドと、それぞれの前記電気式温度信号リード線に接続された第2の導電性パッドとを有するチップ・サーミスタであり、各チップ・サーミスタは、それぞれの前記導電性接地電極とそれぞれの前記電気式温度信号リード線との間に配置される、請求項9に記載のデュアル赤外線検出器。
- ガス濃度を測定する方法であって、当該方法は、
請求項1に記載の一体型温度センサを含む赤外線検出器を提供するステップと、
前記電気式温度信号リード線を介して前記温度センサに定電流源を投入するステップと、
前記電気式IR検出器用信号リード線を介して前記フィルム層に電圧源を投入するステップと、
前記電気式温度信号リード線から温度信号を取得するステップと、
前記電気式IR検出器用信号リード線からIR信号を受信するステップと、
前記取得するステップに基づいて、前記受信するステップからの前記IR信号のドリフトを補償するステップと、
該補償するステップ及び前記受信するステップに基づいて、ガス濃度の測定値を出力するステップと、を含む、
方法。
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