JP7479331B2 - センサ - Google Patents
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Description
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1、図2(a)及び図2(b)は、第1実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図3は、第1実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図1は、図3のA1-A2線断面図である。図2(a)は、図3のB1-B2線断面図である。図2(b)は、図3のC1-C2線断面図である。
これらの図は、第1抵抗部材11及び第2抵抗部材12を含む層に関する平面図である。
図4(a)に示すように、第1検出素子11Eは、第1層15a及び第2層15bを含んでも良い。第1層15a及び第2層15bは、第1抵抗部材11と同様の材料及び厚さを有する。第1抵抗部材11は、第1層15aと第2層15bとの間に設けられる。これらの層が設けられることで、第1検出素子11Eの反り(変形)が抑制される。
図5に示すように、実施形態に係るセンサ111においては、第1抵抗端子51、第2抵抗端子52、第3抵抗端子53、第1導電端子61及び第2導電端子62に加えて、第4抵抗端子54が設けられる。センサ111におけるこれ以外の構成は、センサ110と同様で良い。
図6は、第2実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図6に示すように、実施形態に係るセンサ120においては、第1抵抗端子51、第2抵抗端子52、第3抵抗端子53、第1導電端子61及び第2導電端子62に加えて、第3導電端子63及び第4導電端子64が設けられる。センサ120におけるこれ以外の構成は、センサ110と同様で良い。
図7は、第3実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図7に示すように、実施形態に係るセンサ130は、第3検出部10Cを含む。センサ130は、基体41、第1検出部10A及び第2検出部10Bを含む。センサ130は、既に説明した、第1抵抗端子51、第2抵抗端子52、第3抵抗端子53、第1導電端子61及び第2導電端子62を含む。
(構成1)
第1基体領域及び第2基体領域を含む基体と、
前記第1基体領域に設けられた第1検出部であって、前記第1検出部は、第1検出素子を含み、前記第1検出素子は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含み、前記第1抵抗部材は、第1抵抗部分と第1抵抗他部分とを含み、前記第1導電部材は、第1導電部分と第1導電他部分とを含む、前記第1検出部と、
前記第2基体領域に設けられた第2検出部であって、前記第2検出部は、第2検出素子を含み、前記第2検出素子は、第2抵抗部材及び第2導電部材を含み、前記第2抵抗部材は、第2抵抗部分と第2抵抗他部分とを含み、前記第2導電部材は、第2導電部分と第2導電他部分とを含む、前記第2検出部と、
前記第1抵抗部分と電気的に接続された第1抵抗端子と、
前記第1抵抗他部分及び前記第2抵抗部分と電気的に接続された第2抵抗端子と、
前記第2抵抗他部分と電気的に接続された第3抵抗端子と、
前記第1導電部分と電気的に接続された第1導電端子と、
前記第1導電他部分と電気的に接続された第2導電端子と、
を備えたセンサ。
前記基体に設けられた接続導電部材をさらに備え、
前記接続導電部材は、前記第1抵抗他部分と前記第2抵抗部分とを電気的に接続する、構成1記載のセンサ。
前記第1抵抗端子、前記第2抵抗端子、前記第3抵抗端子、前記第1導電端子及び前記第2導電端子と電気的に接続された処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記第1導電端子と前記第2導電端子との間に第1電流を供給して前記第1検出素子の温度を上昇させる第1動作を実施可能であり、
前記処理部は、前記第1動作において、前記第1抵抗端子と前記第2抵抗端子との間の第1電気抵抗の、前記第2抵抗端子と前記第3抵抗端子との間の第2電気抵抗に対する第1比に対応した信号を出力可能である、構成1または2に記載のセンサ。
第1基体領域及び第2基体領域を含む基体と、
前記第1基体領域に設けられた第1検出部であって、前記第1検出部は、第1検出素子を含み、前記第1検出素子は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含み、前記第1抵抗部材は、第1抵抗部分と第1抵抗他部分とを含み、前記第1導電部材は、第1導電部分と第1導電他部分とを含む、前記第1検出部と、
前記第2基体領域に設けられた第2検出部であって、前記第2検出部は、第2検出素子を含み、前記第2検出素子は、第2抵抗部材及び第2導電部材を含み、前記第2抵抗部材は、第2抵抗部分と第2抵抗他部分とを含み、前記第2導電部材は、第2導電部分と第2導電他部分とを含む、前記第2検出部と、
前記第1抵抗部分と電気的に接続された第1抵抗端子と、
前記第1抵抗他部分と電気的に接続された第2抵抗端子と、
前記第2抵抗他部分と電気的に接続された第3抵抗端子と、
前記第2抵抗部分と電気的に接続された第4抵抗端子と、
前記第1導電部分と電気的に接続された第1導電端子と、
前記第1導電他部分と電気的に接続された第2導電端子と、
を備えたセンサ。
前記第1抵抗端子、前記第2抵抗端子、前記第3抵抗端子、前記第4抵抗端子、前記第1導電端子及び前記第2導電端子と電気的に接続された処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記第1導電端子と前記第2導電端子との間に第1電流を供給して前記第1検出素子の温度を上昇させる第1動作を実施可能であり、
前記処理部は、前記第1動作において、前記第1抵抗端子と前記第2抵抗端子との間の第1電気抵抗の、前記第3抵抗端子と前記第4抵抗端子との間の第2電気抵抗に対する第1比に対応した信号を出力可能である、構成4記載のセンサ。
前記第1比は、前記第1検出素子及び前記第2検出素子の周りの雰囲気に含まれる第1元素の濃度に応じて変化する、構成3または5に記載のセンサ。
前記第1検出素子の前記温度が上昇したときにおける前記第1電気抵抗は、前記第1検出素子の周りの雰囲気に含まれる第1元素の濃度に応じて変化する、構成3または5に記載のセンサ。
前記第1元素は、水素、ヘリウム、二酸化炭素、メタン及び六フッ化硫黄よりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成6または7に記載のセンサ。
前記第2導電部分と電気的に接続された第3導電端子と、
前記第2導電他部分と電気的に接続された第4導電端子と、
を備え、
前記処理部は、前記第3導電端子と前記第4導電端子との間に第2電流を供給して前記第2検出素子の温度を上昇させる第2動作を前記第1動作と切り替えて実施可能であり、
前記処理部は、前記第2動作において、前記第1抵抗端子と前記第2抵抗端子との間の第3電気抵抗の、前記第2抵抗端子と前記第3抵抗端子との間の第4電気抵抗の第2比に対応した信号を出力可能である、構成5~8のいずれか1つに記載のセンサ。
前記処理部は、前記第1比及び前記第2比の平均を出力可能である、構成9記載のセンサ。
前記第2導電部分及び前記第2導電他部分の少なくともいずれかは浮遊電位または固定電位である、構成1~10のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第2導電部材はダミー導電部材である、構成1~11のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1検出部は、第1接続部及び第1支持部をさらに含み、
前記第1支持部は、前記基体に固定され、
前記第1接続部の一部は前記第1支持部に支持され、
前記第1接続部の別の一部は前記第1検出素子を前記第1基体領域から離して支持し、
前記第2検出部は、第2接続部及び第2支持部をさらに含み、
前記第2支持部は、前記基体に固定され、
前記第2接続部の一部は前記第2支持部に支持され、
前記第2接続部の別の一部は前記第2検出素子を前記第2基体領域から離して支持する、構成1~12のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1基体領域と前記第1検出素子との間に第1空隙が設けられ、
前記第2基体領域と前記第2検出素子との間に第2空隙が設けられた、構成13記載のセンサ。
前記第1検出部は、第1他接続部及び第1他支持部をさらに含み、
前記第1他支持部は、前記基体に固定され、
前記第1他接続部の一部は前記第1他支持部に支持され、
前記第1他接続部の別の一部は前記第1検出素子を前記第1基体領域から離して支持し、
前記第2検出部は、第2他接続部及び第2他支持部をさらに含み、
前記第2他支持部は、前記基体に固定され、
前記第2他接続部の一部は前記第2他支持部に支持され、
前記第2他接続部の別の一部は前記第2検出素子を前記第2基体領域から離して支持し、
前記第1接続部と前記第1他接続部との間に前記第1検出素子の少なくとも一部があり、
前記第2接続部と前記第2他接続部との間に前記第2検出素子の少なくとも一部がある、構成13または14に記載のセンサ。
前記第1検出部は、第1導電層をさらに含み、
前記第1導電層の少なくとも一部は、前記第1支持部に設けられ、
前記第1抵抗端子と前記第1抵抗部分との間に流れる電流は、前記第1導電層を流れ、
前記第2検出部は、第2導電層をさらに含み、
前記第2導電層の少なくとも一部は、前記第2支持部に設けられ、
前記第2抵抗端子と前記第2抵抗部分との間に流れる電流は、前記第2導電層を流れる、構成15記載のセンサ。
前記第1検出部は、第3導電層をさらに含み、
前記第3導電層の少なくとも一部は、前記第1支持部に設けられ、
前記第1導電端子と前記第1導電部分との間に流れる前記第1電流は、前記第3導電層を流れる、構成16記載のセンサ。
前記第2検出部は、第4導電層をさらに含み、
前記第4導電層の少なくとも一部は、前記第2支持部に設けられ、
前記第4導電層は、前記第2導電部分と電気的に接続された、構成17記載のセンサ。
前記第1検出部は、第3接続部、第3支持部及び第3導電層をさらに含み、
前記第3支持部は、前記基体に固定され、
前記第3接続部の一部は前記第3支持部に支持され、
前記第3接続部の別の一部は前記第1検出素子を前記第1基体領域から離して支持し、
前記第3導電層の少なくとも一部は、前記第3支持部に設けられ、
前記第1導電端子と前記第1導電部分との間に流れる前記第1電流は、前記第3導電層を流れる構成16記載のセンサ。
前記第2検出部は、第4接続部、第4支持部及び第4導電層をさらに含み、
前記第4支持部は、前記基体に固定され、
前記第4接続部の一部は前記第4支持部に支持され、
前記第4接続部の別の一部は前記第2検出素子を前記第2基体領域から離して支持し、
前記第4導電層の少なくとも一部は、前記第4支持部に設けられ、
前記第4導電層は、前記第2導電部分と電気的に接続された、構成19記載のセンサ。
Claims (7)
- 第1基体領域及び第2基体領域を含む基体と、
前記第1基体領域に設けられた第1検出部であって、前記第1検出部は、第1検出素子を含み、前記第1検出素子は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含み、前記第1抵抗部材は、第1抵抗部分と第1抵抗他部分とを含み、前記第1導電部材は、第1導電部分と第1導電他部分とを含む、前記第1検出部と、
前記第2基体領域に設けられた第2検出部であって、前記第2検出部は、第2検出素子を含み、前記第2検出素子は、第2抵抗部材及び第2導電部材を含み、前記第2抵抗部材は、第2抵抗部分と第2抵抗他部分とを含み、前記第2導電部材は、第2導電部分と第2導電他部分とを含む、前記第2検出部と、
前記第1抵抗部分と電気的に接続された第1抵抗端子と、
前記第1抵抗他部分及び前記第2抵抗部分と電気的に接続された第2抵抗端子と、
前記第2抵抗他部分と電気的に接続された第3抵抗端子と、
前記第1導電部分と電気的に接続された第1導電端子と、
前記第1導電他部分と電気的に接続された第2導電端子と、
を備え、
前記第1検出部は、第1接続部及び第1支持部をさらに含み、
前記第1支持部は、前記基体に固定され、
前記第1接続部の一部は前記第1支持部に支持され、
前記第1接続部の別の一部は前記第1検出素子を前記第1基体領域から離して支持し、
前記第2検出部は、第2接続部及び第2支持部をさらに含み、
前記第2支持部は、前記基体に固定され、
前記第2接続部の一部は前記第2支持部に支持され、
前記第2接続部の別の一部は前記第2検出素子を前記第2基体領域から離して支持し、
前記第1基体領域と前記第1検出素子との間に第1空隙が設けられ、
前記第2基体領域と前記第2検出素子との間に第2空隙が設けられ、
前記第1基体領域から前記第1検出部への方向において、前記第1基体領域の一部は前記第1検出素子と重なり、前記第2基体領域の一部は前記第2検出素子と重なる、センサ。 - 前記基体に設けられた接続導電部材をさらに備え、
前記接続導電部材は、前記第1抵抗他部分と前記第2抵抗部分とを電気的に接続する、請求項1記載のセンサ。 - 前記第1抵抗端子、前記第2抵抗端子、前記第3抵抗端子、前記第1導電端子及び前記第2導電端子と電気的に接続された処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記第1導電端子と前記第2導電端子との間に第1電流を供給して前記第1検出素子の温度を上昇させる第1動作を実施可能であり、
前記処理部は、前記第1動作において、前記第1抵抗端子と前記第2抵抗端子との間の第1電気抵抗の、前記第2抵抗端子と前記第3抵抗端子との間の第2電気抵抗に対する第1比に対応した信号を出力可能である、請求項1または2に記載のセンサ。 - 第1基体領域及び第2基体領域を含む基体と、
前記第1基体領域に設けられた第1検出部であって、前記第1検出部は、第1検出素子を含み、前記第1検出素子は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含み、前記第1抵抗部材は、第1抵抗部分と第1抵抗他部分とを含み、前記第1導電部材は、第1導電部分と第1導電他部分とを含む、前記第1検出部と、
前記第2基体領域に設けられた第2検出部であって、前記第2検出部は、第2検出素子を含み、前記第2検出素子は、第2抵抗部材及び第2導電部材を含み、前記第2抵抗部材は、第2抵抗部分と第2抵抗他部分とを含み、前記第2導電部材は、第2導電部分と第2導電他部分とを含む、前記第2検出部と、
前記第1抵抗部分と電気的に接続された第1抵抗端子と、
前記第1抵抗他部分と電気的に接続された第2抵抗端子と、
前記第2抵抗他部分と電気的に接続された第3抵抗端子と、
前記第2抵抗部分と電気的に接続された第4抵抗端子と、
前記第1導電部分と電気的に接続された第1導電端子と、
前記第1導電他部分と電気的に接続された第2導電端子と、
を備え、
前記第1検出部は、第1接続部及び第1支持部をさらに含み、
前記第1支持部は、前記基体に固定され、
前記第1接続部の一部は前記第1支持部に支持され、
前記第1接続部の別の一部は前記第1検出素子を前記第1基体領域から離して支持し、
前記第2検出部は、第2接続部及び第2支持部をさらに含み、
前記第2支持部は、前記基体に固定され、
前記第2接続部の一部は前記第2支持部に支持され、
前記第2接続部の別の一部は前記第2検出素子を前記第2基体領域から離して支持し、
前記第1基体領域と前記第1検出素子との間に第1空隙が設けられ、
前記第2基体領域と前記第2検出素子との間に第2空隙が設けられ、
前記第1基体領域から前記第1検出部への方向において、前記第1基体領域の一部は前記第1検出素子と重なり、前記第2基体領域の一部は前記第2検出素子と重なる、センサ。 - 前記第1抵抗端子、前記第2抵抗端子、前記第3抵抗端子、前記第4抵抗端子、前記第1導電端子及び前記第2導電端子と電気的に接続された処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記第1導電端子と前記第2導電端子との間に第1電流を供給して前記第1検出素子の温度を上昇させる第1動作を実施可能であり、
前記処理部は、前記第1動作において、前記第1抵抗端子と前記第2抵抗端子との間の第1電気抵抗の、前記第3抵抗端子と前記第4抵抗端子との間の第2電気抵抗に対する第1比に対応した信号を出力可能である、請求項4記載のセンサ。 - 前記第1比は、前記第1検出素子及び前記第2検出素子の周りの雰囲気に含まれる第1元素の濃度に応じて変化する、請求項3または5に記載のセンサ。
- 前記第1検出素子の前記温度が上昇したときにおける前記第1電気抵抗は、前記第1検出素子の周りの雰囲気に含まれる第1元素の濃度に応じて変化する、請求項3または5に記載のセンサ。
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