JPH06148117A - 半導体ガス検出装置 - Google Patents
半導体ガス検出装置Info
- Publication number
- JPH06148117A JPH06148117A JP32117792A JP32117792A JPH06148117A JP H06148117 A JPH06148117 A JP H06148117A JP 32117792 A JP32117792 A JP 32117792A JP 32117792 A JP32117792 A JP 32117792A JP H06148117 A JPH06148117 A JP H06148117A
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- JP
- Japan
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- gas
- metal oxide
- oxide semiconductor
- heating
- gas detection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属酸化物半導体にガス吸着のあった時の
み、或いは、ガス吸着がなくても時々、前記金属酸化物
半導体を超温に加熱して該金属酸化物半導体に吸着して
ガスをクリーニングし、ガスの吸着による感度低下を防
止する。 【構成】 金属酸化物半導体よりなるガス検出手段と、
該金属酸化物半導体をガス検出に適した温度に加熱する
加熱手段と、前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る
読み取り手段とを有する半導体ガス検出装置である。前
記加熱手段は、加熱手段を全く加熱しない期間（Ｔ2）
とガスを検出する温度（Ｖｈ1）に加熱する期間（Ｔ1）
とに交互に切り替え、前記金属酸化物半導体の抵抗値の
変化を検出した後に、前記金属酸化物半導体を前記ガス
検出に適した温度より高い温度（Ｖｈ2）に加熱する期
間（Ｔ3）を有する。
み、或いは、ガス吸着がなくても時々、前記金属酸化物
半導体を超温に加熱して該金属酸化物半導体に吸着して
ガスをクリーニングし、ガスの吸着による感度低下を防
止する。 【構成】 金属酸化物半導体よりなるガス検出手段と、
該金属酸化物半導体をガス検出に適した温度に加熱する
加熱手段と、前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る
読み取り手段とを有する半導体ガス検出装置である。前
記加熱手段は、加熱手段を全く加熱しない期間（Ｔ2）
とガスを検出する温度（Ｖｈ1）に加熱する期間（Ｔ1）
とに交互に切り替え、前記金属酸化物半導体の抵抗値の
変化を検出した後に、前記金属酸化物半導体を前記ガス
検出に適した温度より高い温度（Ｖｈ2）に加熱する期
間（Ｔ3）を有する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、半導体ガス検出装置、より詳細
には、金属酸化物半導体の抵抗変化を検出して、雰囲気
中にガスが存在することを検出する半導体ガス検出装置
に関する。
には、金属酸化物半導体の抵抗変化を検出して、雰囲気
中にガスが存在することを検出する半導体ガス検出装置
に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体ガス検出装置は、金属酸化物半導体
を加熱し、該金属酸化物半導体の表面にガスが付着する
ことによって起きる金属酸化物半導体の抵抗値の変化を
利用してガス検出をするものである。
を加熱し、該金属酸化物半導体の表面にガスが付着する
ことによって起きる金属酸化物半導体の抵抗値の変化を
利用してガス検出をするものである。
【０００３】而して、従来の半導体ガス検出装置は、金
属酸化物半導体をガス検出に適した温度（通常３００℃
〜４５０℃）に常時加熱して使用するものであるため、
長時間使用すると金属酸化物半導体の結晶化が進み、結
晶粒径が増大し、吸着面積が減少し、或いは、化学的活
性度の減少を引き起こし、更には、雰囲気中の検出対象
ガス及び／又は以外のガスを吸着し、検出感度の低下を
招く等の問題があった。
属酸化物半導体をガス検出に適した温度（通常３００℃
〜４５０℃）に常時加熱して使用するものであるため、
長時間使用すると金属酸化物半導体の結晶化が進み、結
晶粒径が増大し、吸着面積が減少し、或いは、化学的活
性度の減少を引き起こし、更には、雰囲気中の検出対象
ガス及び／又は以外のガスを吸着し、検出感度の低下を
招く等の問題があった。
【０００４】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みなされたも
ので、特に、金属酸化物半導体にガス吸着のあった時の
み、或いは、ガス吸着がなくても時々、前記金属酸化物
半導体を高温に加熱して該金属酸化物半導体に吸着した
ガスをクリーニングすることにより、ガスの吸着による
感度低下を防止するようにしたものである。
ので、特に、金属酸化物半導体にガス吸着のあった時の
み、或いは、ガス吸着がなくても時々、前記金属酸化物
半導体を高温に加熱して該金属酸化物半導体に吸着した
ガスをクリーニングすることにより、ガスの吸着による
感度低下を防止するようにしたものである。
【０００５】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
金属酸化物半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行
う半導体ガス検出装置において、金属酸化物半導体より
なるガス検出手段と、該金属酸化物半導体をガス検出に
適した温度に加熱する加熱手段と、前記金属酸化物半導
体の抵抗値を読み取る読み取り手段と、前記金属酸化物
半導体の抵抗値の変化を検出した後に、前記金属酸化物
半導体を前記ガス検出に適した温度より高い温度に加熱
する制御手段を有すること、或いは、（２）金属酸化物
半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行う半導体ガ
ス検出装置において、金属酸化物半導体よりなるガス検
出手段と、該金属酸化物半導体を加熱する加熱手段と、
前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る読み取り手段
と、前記加熱手段を加熱しない期間とガスを検出する温
度に加熱する期間とに交互に切り替え、前記金属酸化物
半導体の抵抗値の変化を検出した後に、前記金属酸化物
半導体を前記ガス検出に適した温度より高い温度に加熱
する制御手段を有すること、或いは、（３）金属酸化物
半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行う半導体ガ
ス検出装置において、金属酸化物半導体よりなるガス検
出手段と、該金属酸化物半導体を加熱する加熱手段と、
前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る読み取り手段
と、該加熱手段を加熱しない期間とガスを検出する温度
に加熱する期間とに交互に切り替え、更に、前記ガス検
出に適した温度より高い温度に時々加熱する制御手段を
有することを特徴としたものである。以下、本発明の実
施例に基いて説明する。
金属酸化物半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行
う半導体ガス検出装置において、金属酸化物半導体より
なるガス検出手段と、該金属酸化物半導体をガス検出に
適した温度に加熱する加熱手段と、前記金属酸化物半導
体の抵抗値を読み取る読み取り手段と、前記金属酸化物
半導体の抵抗値の変化を検出した後に、前記金属酸化物
半導体を前記ガス検出に適した温度より高い温度に加熱
する制御手段を有すること、或いは、（２）金属酸化物
半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行う半導体ガ
ス検出装置において、金属酸化物半導体よりなるガス検
出手段と、該金属酸化物半導体を加熱する加熱手段と、
前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る読み取り手段
と、前記加熱手段を加熱しない期間とガスを検出する温
度に加熱する期間とに交互に切り替え、前記金属酸化物
半導体の抵抗値の変化を検出した後に、前記金属酸化物
半導体を前記ガス検出に適した温度より高い温度に加熱
する制御手段を有すること、或いは、（３）金属酸化物
半導体の抵抗値変化を利用してガス検出を行う半導体ガ
ス検出装置において、金属酸化物半導体よりなるガス検
出手段と、該金属酸化物半導体を加熱する加熱手段と、
前記金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る読み取り手段
と、該加熱手段を加熱しない期間とガスを検出する温度
に加熱する期間とに交互に切り替え、更に、前記ガス検
出に適した温度より高い温度に時々加熱する制御手段を
有することを特徴としたものである。以下、本発明の実
施例に基いて説明する。
【０００６】図１は、本発明による半導体ガス検出装置
の一実施例を説明するための構成図で、図中、１は金属
酸化物半導体とヒータよりなる周知のガスセンサ、２は
該ガスセンサに入力する電圧を制御する電圧制御部、３
はガスセンサ１の出力電流を検出する電流値検出部、４
はガスセンサの出力判定部、５は検出を知らせる警報回
路、６はヒータ電圧制御部、７はヒータサイクルを決定
するタイマで、ガスセンサ１は、ヒータ電圧制御部６に
より、ガス検出温度、好ましくは、ガス検出に必要な最
低温度に加熱されており、ガスが検出されると（雰囲気
中にガスが存在すると）、該ガスセンサ１の抵抗値が変
化し、この抵抗値の変化が電流値検出部３にて検出さ
れ、判定部４にて、雰囲気中にガスが存在するか否かが
判定され、ガスが存在すると判定された時は、警報回路
５を駆動して、雰囲気中にガスが存在することを知らせ
る。
の一実施例を説明するための構成図で、図中、１は金属
酸化物半導体とヒータよりなる周知のガスセンサ、２は
該ガスセンサに入力する電圧を制御する電圧制御部、３
はガスセンサ１の出力電流を検出する電流値検出部、４
はガスセンサの出力判定部、５は検出を知らせる警報回
路、６はヒータ電圧制御部、７はヒータサイクルを決定
するタイマで、ガスセンサ１は、ヒータ電圧制御部６に
より、ガス検出温度、好ましくは、ガス検出に必要な最
低温度に加熱されており、ガスが検出されると（雰囲気
中にガスが存在すると）、該ガスセンサ１の抵抗値が変
化し、この抵抗値の変化が電流値検出部３にて検出さ
れ、判定部４にて、雰囲気中にガスが存在するか否かが
判定され、ガスが存在すると判定された時は、警報回路
５を駆動して、雰囲気中にガスが存在することを知らせ
る。
【０００７】なお、タイマ７は、前記ガスセンサ１に印
加する電圧（センサ１の加熱温度）を切り換えるための
タイマで、該タイマ７により、ヒータ電圧制御部６を制
御して、ガスセンサ１に加える電圧を間欠的に行うよう
にする。例えば、タイマ７により、ガスセンサ１に加え
る電圧を、該ガスセンサ１を全く加熱しない０電圧とガ
ス検出に適したガス検出温度にする電圧との間で交互に
繰り返すようにするもので、このようにすると、消費電
力を少なくし、また、検出感度の低下を防ぐことができ
る。
加する電圧（センサ１の加熱温度）を切り換えるための
タイマで、該タイマ７により、ヒータ電圧制御部６を制
御して、ガスセンサ１に加える電圧を間欠的に行うよう
にする。例えば、タイマ７により、ガスセンサ１に加え
る電圧を、該ガスセンサ１を全く加熱しない０電圧とガ
ス検出に適したガス検出温度にする電圧との間で交互に
繰り返すようにするもので、このようにすると、消費電
力を少なくし、また、検出感度の低下を防ぐことができ
る。
【０００８】上述のごとき半導体ガス検出装置において
は、前述のように、長期間使用すると、金属酸化物半導
体の結晶化が進み、結晶粒径が増大して吸着面積が減少
し、或いは、化学的活性度が減少し、更には、雑ガス等
の吸着により、検出感度が低下する。
は、前述のように、長期間使用すると、金属酸化物半導
体の結晶化が進み、結晶粒径が増大して吸着面積が減少
し、或いは、化学的活性度が減少し、更には、雑ガス等
の吸着により、検出感度が低下する。
【０００９】本発明は、上述のごとき問題を解決するた
めになされたもので、特に、ガスを検出した時に、或い
は、たとえガスを検出しなくても、時々、前記金属酸化
物半導体（ガスセンサ）１を高温に加熱して、該金属酸
化物半導体に吸着されている雑ガス等をクニーニング
し、雑ガス等の吸着による感度低下を防止するようにし
たものであり、更には、ガス検出時における金属酸化物
半導体の加熱温度をできるだけ低くして、検出感度の変
化を防止するようにしたものである。
めになされたもので、特に、ガスを検出した時に、或い
は、たとえガスを検出しなくても、時々、前記金属酸化
物半導体（ガスセンサ）１を高温に加熱して、該金属酸
化物半導体に吸着されている雑ガス等をクニーニング
し、雑ガス等の吸着による感度低下を防止するようにし
たものであり、更には、ガス検出時における金属酸化物
半導体の加熱温度をできるだけ低くして、検出感度の変
化を防止するようにしたものである。
【００１０】図２は、本発明の一実施例を説明するため
のタイムチャートで、この実施例は、ガスセンサを加熱
するヒートサイクルを、ヒータを全く加熱しない期間
（Ｔ2）とガスを検出するのに適当な温度（Ｖｈ1）に加
熱する期間（Ｔ1）を交互に行い、かつガスを検出した
時のみ、超高温（Ｖｈ2）に加熱すること（Ｔ3）をパル
ス的に駆動するようにしたものである。具体的には、ガ
スセンサは、前述のように、３００〜４５０℃でガス感
度を示すので、ヒートサイクルの温度をできるだけ低い
温度の３００℃に設定する。ガスセンサ１の出力が出力
判定部４にて設定したレベル以上のガスを検出しない場
合は、例えば、０.５秒毎にヒータをＯＮ／ＯＦＦし、
出力判定部４にて設定レベル以上のガスを検出した場合
のみ０.５秒間ヒータをＯＮにした後の０.２秒間
（Ｔ3）は、例えば、６００℃の超高音（Ｖｈ2）にヒー
トアップする。
のタイムチャートで、この実施例は、ガスセンサを加熱
するヒートサイクルを、ヒータを全く加熱しない期間
（Ｔ2）とガスを検出するのに適当な温度（Ｖｈ1）に加
熱する期間（Ｔ1）を交互に行い、かつガスを検出した
時のみ、超高温（Ｖｈ2）に加熱すること（Ｔ3）をパル
ス的に駆動するようにしたものである。具体的には、ガ
スセンサは、前述のように、３００〜４５０℃でガス感
度を示すので、ヒートサイクルの温度をできるだけ低い
温度の３００℃に設定する。ガスセンサ１の出力が出力
判定部４にて設定したレベル以上のガスを検出しない場
合は、例えば、０.５秒毎にヒータをＯＮ／ＯＦＦし、
出力判定部４にて設定レベル以上のガスを検出した場合
のみ０.５秒間ヒータをＯＮにした後の０.２秒間
（Ｔ3）は、例えば、６００℃の超高音（Ｖｈ2）にヒー
トアップする。
【００１１】図３は、本発明の他の実施例を説明するた
めのタイムチャートで、この実施例は、金属酸化物半導
体を加熱するヒートサイクルを、ヒータを全く加熱しな
い期間とガスを検出するのに適当な温度に加熱する期間
を交互に何回か行った後、超高温（Ｖｈ2）に加熱する
期間（Ｔ4）をもうけた一連のサイクルを行い、更に、
ガスを検出した場合にも、超高温（Ｖｈ2）に加熱する
ようにしたものである。而して、この実施例において
は、ガスセンサ１が、出力判定部４にて設定したレベル
以上の、ガスを検出しない場合は、例えば、０.５秒毎
にヒータをＯＮ／ＯＦＦのサイクルを繰り返し、例え
ば、２０秒毎に、例えば、０.３秒間（Ｔ4）６００℃に
ヒートアップする。更に、センサの出力判定部４にてあ
るレベル以上のガスを検出した場合のみ０.５秒間ヒー
タをＯＮにした後の０.２秒間は６００℃（Ｖｈ2）にヒ
ートアップする。
めのタイムチャートで、この実施例は、金属酸化物半導
体を加熱するヒートサイクルを、ヒータを全く加熱しな
い期間とガスを検出するのに適当な温度に加熱する期間
を交互に何回か行った後、超高温（Ｖｈ2）に加熱する
期間（Ｔ4）をもうけた一連のサイクルを行い、更に、
ガスを検出した場合にも、超高温（Ｖｈ2）に加熱する
ようにしたものである。而して、この実施例において
は、ガスセンサ１が、出力判定部４にて設定したレベル
以上の、ガスを検出しない場合は、例えば、０.５秒毎
にヒータをＯＮ／ＯＦＦのサイクルを繰り返し、例え
ば、２０秒毎に、例えば、０.３秒間（Ｔ4）６００℃に
ヒートアップする。更に、センサの出力判定部４にてあ
るレベル以上のガスを検出した場合のみ０.５秒間ヒー
タをＯＮにした後の０.２秒間は６００℃（Ｖｈ2）にヒ
ートアップする。
【００１２】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、金属酸化物半導体に吸着したガスを効果的にクリー
ニングすることができるので、該金属酸化物半導体のガ
ス検出感度の低下を防止することができる。
と、金属酸化物半導体に吸着したガスを効果的にクリー
ニングすることができるので、該金属酸化物半導体のガ
ス検出感度の低下を防止することができる。
【図１】 本発明の一実施例を説明するための電気ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 本発明の一実施例を説明するためのタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図３】 本発明の他の実施例を説明するためのタイム
チャートである。
チャートである。
１…ガスセンサ、２…電圧制御部、３…電流検出部、４
…出力判定部、５…警報回路、６…ヒータ電圧制御、７
…タイマ。
…出力判定部、５…警報回路、６…ヒータ電圧制御、７
…タイマ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 康弘 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属酸化物半導体の抵抗値変化を利用し
てガス検出を行う半導体ガス検出装置において、金属酸
化物半導体よりなるガス検出手段と、該金属酸化物半導
体をガス検出に適した温度に加熱する加熱手段と、前記
金属酸化物半導体の抵抗値を読み取る読み取り手段と、
前記金属酸化物半導体の抵抗値の変化を検出した後に、
前記金属酸化物半導体を前記ガス検出に適した温度より
高い温度に加熱する制御手段を有することを特徴とした
半導体ガス検出装置。 - 【請求項２】 金属酸化物半導体の抵抗値変化を利用し
てガス検出を行う半導体ガス検出装置において、金属酸
化物半導体よりなるガス検出手段と、該金属酸化物半導
体を加熱する加熱手段と、前記金属酸化物半導体の抵抗
値を読み取る読み取り手段と、前記加熱手段を加熱しな
い期間とガスを検出する温度に加熱する期間とに交互に
切り替え、前記金属酸化物半導体の抵抗値の変化を検出
した後に、前記金属酸化物半導体を前記ガス検出に適し
た温度より高い温度に加熱する制御手段を有することを
特徴とした半導体ガス検出装置。 - 【請求項３】 金属酸化物半導体の抵抗値変化を利用し
てガス検出を行う半導体ガス検出装置において、金属酸
化物半導体よりなるガス検出手段と、該金属酸化物半導
体を加熱する加熱手段と、前記金属酸化物半導体の抵抗
値を読み取る読み取り手段と、前記加熱手段を加熱しな
い期間とガスを検出する温度に加熱する期間とに交互に
切り替え、更に、前記ガス検出に適した温度より高い温
度に時々加熱する制御手段を有することを特徴とした半
導体ガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32117792A JPH06148117A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 半導体ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32117792A JPH06148117A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 半導体ガス検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148117A true JPH06148117A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18129655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32117792A Pending JPH06148117A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 半導体ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08327574A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-12-13 | Vickers Inc | 流体システムにおける粒子検出及び破壊 |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP32117792A patent/JPH06148117A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08327574A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-12-13 | Vickers Inc | 流体システムにおける粒子検出及び破壊 |
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