JPH09506179A - 表面弾性波構成素子からなるガスセンサ - Google Patents

表面弾性波構成素子からなるガスセンサ

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ガス導入部とガス導出部を有するケーシング内のドライバ回路と増幅回路を備えた少なくとも2つの表面弾性波構成素子からなるガスセンサに関する。本発明の課題は種々異なる成分を同時に検出できるガスセンサを提供することである。この課題は本発明により、少なくとも4つの表面弾性波構成素子(SAW)を有し、該表面弾性波構成素子は、ケーシング内のそれぞれ1つの切欠内に配設され、該切欠はケーシング内で半径方向に配向され円形に配設され、回転対称な中央ガス導入空間を有し、該ガス導入空間からは放射状に外方に向かって均等に構成されたガス導入路が切欠まで延在し、ガス導出路は均等な空気抵抗を伴って全ての切欠から外方に延在するように構成されて解決される。

Description

【発明の詳細な説明】 表面弾性波構成素子からなるガスセンサ 従来の技術 本発明は、請求の範囲第1項の上位概念による、例えば米国特許第43122 28号明細書等からも公知のガスセンサに関する。 変異式の表面音響波又は表面弾性波構成素子(以下では単にSAW構成素子と 称す)は、ガス又は液体の化学的検出手法に対して用いられている。この手法で は化学的に相応に反応する膜が設けられる。被検体の吸着又は吸収の際には、膜 の質量並びにその弾性係数が変化する。これにより表面波の音響速度も変化する 。表面波の音響速度の変化を可及的に正確にしかもできるだけ簡単に測定可能に するために、通常は、コーティングされれたSAW構成素子が周波数検出素子と して発振器回路に接続される。このことは公知文献“H.Wohltjen,R.Dessy:SAW P robe for Chemical Analysis,Partsl-3;Analytical Chemistry,51(1979),1458-1 475.”及び“H.Wohltjen: Mechanism of Operation and Design Considerations for SAW Device Vapour Sensors; Sensors and Actuators,5(1984),307-325” から公知である。 音響速度の変化からは、良好な近似の中で比例する発振周波数の変化が生じる 。これは典型的には10-6の高分解能で測定可能である。吸収膜を相応に選択す れば、この手法を用いてほぼ任意の複数のガス被検体の検査が可能となる。ここ における主な関心事は、他の化学的マイクロセンサを用いたのではその定性的及 び定量的検出が困難な物質、例えば炭化水素系(ヘキサン、オクタン、デカン、 種々の燃料)、アルコール系(メタノール、エタノール)、ハロゲン化炭化水素 系(CKW′S,FCKW′S)及び芳香族炭化水素系(ベンゾール、トルオー ル)などの有機溶媒にある。 前記物質を分析できるようにするために、SAW構成素子に対して、該当する 被検体と共に可逆吸着反応に関与する物質が選択される。これに対して大抵のポ リマーフィルムが考慮される。このポリマーフィルムは、必要に応じて種々の方 法、例えばスピンコーティング、ゾルゲルコーティング、又は反応析出等の方法 によってSAW基板に被着される。該当するコーティングにおける被検体の吸着 特性及び溶解特性は、その極性、分極性、酸性度、塩基度及び種々の構造パラメ ータ等のそれぞれの特性によって定まる。いずれにせよ最も頻繁に使用され得る コーティング性ポリマーは、種々の有機成分に対して少なすぎる選択性しか持ち 合わせていない。 ヨーロッパ公開特許第0509328号公報からは、3つのSAW素子が相前 後して配置された装置が公知である。しかしながらこれは個々のセンサにおいて 異なる流動特性を引き起こす。 さらにヨーロッパ公開特許第0477684号公報からは、種々の膜を備えた 2つ以上のSAW素子の装置が公知である。しかしながらここではセンサの特別 な配列構成は行われていない。 本発明の課題は、種々の成分を同時に検出できるガスセンサを提供することで ある。 前記課題は、請求の範囲第1項の特徴部分に記載の本発明によって解決される 。本発明によるガスセンサの別の有利な構成例は従属請求項に記載される。 複数のセンサを異なる特性の膜と組み合わせることにより、感応パターンが得 られる。このパターンは、化学的評価(PLSアルゴリズム)に従って被検体混 合気からも所要の定性的及び定量的検出を許容する。線形的溶媒和エネルギ関係 (LSER)モデルを用いるもとで、最も異なる膜材料の吸着特性の理論的な予 測が付加的に可能となる。これにより所期の最適化が膜材料の選択又はそれらの 組み合わせによって可能となる。そのように構成された膜系を用いることにより 、多種多様なガス状の有機被検体の選択的な検出が達成され得る。 共通のノードからの半径方向の放射形状によって線 路長は最小となり、ひいては個々のチャネルのクロストークの危険性や信号損失 が僅かとなる。 またガス案内部の放射状の配置構成によって、被検ガスの均等で平行した同期 的流入が容易に行われるようになる。これは、使用する化学的測定評価方法並び にニューラルネットによる自動的な反応パターン識別を用いた評価方法のもとで の信号評価に対して決定的な利点となる。 図面 図1はSAWセンサアレイモジュールと電子モジュールを支持するケーシング の下方部を示した図である。図2及び図3及び図4は、これらのモジュールのブ ロック回路図である。 実施例 次に本発明を図面に基づき詳細に説明する。 図1は、電子モジュール2,3,4を支持する側からの区分と共にケーシング 下方部1を示した図である。SAWセンサアレイはモジュール2の反対側にある 。これらはここでは図示されていない。このガス及び混合ガスの分析的検出のた めのSAWセンサアレイは、9つのSAW発振器からなる。この場合1つの発振 器は、8つのセンサ発振器に対する共通の基準発振器として用いられる。しかし ながらこの装置は、1つの共通の基準発振器と相応のn−1のセンサ発振器を有 するn個の発振器に拡張可能である。但しこの場合前記 nは3よりも大きい数値となる。 基準発振器の信号は、共通のインピーダンス整合された節点を介して個々の( n−1)の混合段に分散される。共通の節点を有する装置は、同じ高周波レベル を有する個々の混合段入力側の制御を可能にする。 ケーシング下部1と図示されていないケーシング上部は金属からなる。ケーシ ング上部は回転対称な中央のガス導入空間を含んでいる。この空間からは放射状 に外方に向けて均等に構成されたガス導入路がSAWセンサアレイ収容のための 切欠まで延在し、ガス導出路は均等な空気抵抗を伴って全ての切欠から外方に延 在する。金属ケーシングの高い熱伝導性は、僅かな製造コストのもとでケーシン グ全体の均等な熱分散を可能にし、またコンパクトな構造は移動体での使用を可 能にする。 平行したガスの流動のもとで僅かな検査容積は、応動時間の短縮につながる。 共通のコンパクトなモノリス形フライスケーシング内のSAW発振器の構造に よって(これは個々のチャンバから成っており、それぞれ個々の発振器回路と、 この発振器回路から分離された別個のチャンバ内の混合段を含む)、さらに良好 な熱分散(ケーシングの高い熱伝導性)並びに僅かなクロストーク、発振周波数 の相反的な“励振”の危険性がアース電位にあるケーシングの最適な遮閉によっ て達成される。通常は商用 に完成されたトランスデューサは、SAW化学センサの長期安定した動作を保証 するためにアルミニウムからなっている。これは最良の音響電気特性を有しては いるが化学的な抵抗力は十分ではない。それ故にSAWガスセンサにおけるトラ ンスデューサ材料として例えば金が非常に適している。その他の手段は、アルミ ニウムトランスデューサの不都合な化学的パッシベーションをアルミニウムの所 定の酸化か又はトランスデューサの内部コーティング(例えばポリイミド)によ って防ぐことである。 SAW構成素子に対する材料として水晶は、クリスタルカットの選択に応じて 表面弾性波音響速度の最小温度特性を有する所定の温度、いわゆる補償温度を有 する。これがアレイ動作温度として選択された場合には、小さな温度変化に対す る障害の受け易さがより僅かとなる。線形的な溶媒和エネルギー関係(LSER )モデルに応じて5つの種々異なる動的成分が得られる。これは有機媒体の溶解 特性に対して固着フェーズを定めている。結合エンタルピーに対しては分析関係 が形成される(Formel 9,s 95,J.W.Grate,M.H.Abraham:Solubility Interaction s and the design of Chemically Selective Sorbent Coaings for Chemical Se nsors and Arays; Sensors and Actators B,3(1991),85-111)。 個々のエネルギ熱は、可溶性パラメータによって特 徴付けられ、そこからはガス状の特性量に対する5つのパラメータと、それに対 するそれぞれ相応の固着フェーズ毎の5つのパラメータが得られる。これらのパ ラメータは、溶解プロセスに対するエネルギー熱の重み付けを表し、種々の材料 毎に異なる。 最適な膜系は、膜材料ができるだけ異なるパラメータ構成で選択されることに よって特徴付けられる。それによりセンサアレイはそのような膜系によって可及 的に良好な差別化が見込まれる。 仮に1つが最大で他のそれぞれが最小であるような特別な理想的パラメータの 物質が見つかったとしたら、差別化に必要な膜の数は、関係するパラメータの数 まで、つまり5つまで低減できる。 テーブルにはこの条件に当てはまる物質の選択を表す、物質例が示されている 。中央に示されているのは実際の値である。右側の値比較は、それぞれいくつか の値が最大で、これに対して相応のパラメータが最小である様子が示されている 。センサの数が少ないにもかかわらず、このように装備されたSAWセンサアレ イを用いることにより基本的に最良な分析が化学的パターン識別で得られる。 8つのセンサ発振器と1つの基準発振器からなる良好な数のセンサ配列では、 3つの付加的センサが特別な典型的障害量を分析する。それと共にそのような物 質に対しては比較的大きな冗長度が得られる。これに より例えば水、酸化窒素、アンモニア等の障害性分を含んだ混合気が有意に検出 される。 この配列構成とその評価は8つの信号量毎に最適化される。なぜなら市販のマ イクロチップを供えたデジタル電子評価装置が8ビットのマルチプルラスタなし でも動作するからである。 発振周波数に対する温度の影響は大きいので、センサヘッドの温度は厳密に一 定に維持されなければならない。センサヘッドのコンパクトな構造によって、ペ ルティエ素子を用いることにより測定ガスの温度並びにセンサを含めた電子制御 装置全体の温度が幅広い範囲で正確に制御可能となる。 ガスフェーズと固着フェーズ(吸着)中の被検体間の平衡配分は温度に依存す る。低い温度では、平衡設定はもはや吸着フェーズにある。これにより比較的高 いセンサ感度が形成される。高い温度では反対の状態となる。すなわち平衡配分 はもはやガスフェーズにあり、センサは不感となる。しかしながらそれについて は平衡配分が迅速に達成される。 それによりセンサヘッドの動作温度の選択によって感度と応動特性が所期の特 性に従って適合化される。 有利なのはペルティエ素子を用いたケーシングカバー上での直接的な熱調整で ある。熱損失は、接触伝熱手段を用いて直接素子においてもたらされるか、又は 間接的に但し効果的に周辺でのポンピングによる流体 循環によってもたらされる。 流体伝熱手段(例えば水)を用いた熱調整では、水が外部のサーモスタットユ ニットを介して温度調整を行い、循環の行われる中で伝送手段に導入され導出さ れる。 個々のSAWセンサは配列の中で各発振器電子部に差込可能に配置される。基 本構成としては、市販のSAW構成素子として一般的なTOソケット(例えばT O39)が挙げられる。それによりこの配列構成は、簡単かつ迅速に種々の適用 にも低コストで装備可能となる。この場合個々のセンサは、保守整備や点検作業 に対しても容易に検査が可能である。 センサへの異なる膜のコーティングに対してはスピンコーティング手法が有利 である。なぜならセンサは既にソケットに組み付けられ接続端子でボンディング されたSAW構成素子にスピンコートの回転軸線に合わせて差し込まれるからで ある。 またスプレー方式のコーティングも可能である。 図2には発振器回路として最適なSAW発振器回路2のブロック回路図が示さ れている。この発振器回路は、SN比の良好な信号(高い感度)と、比較的小さ な検出限界と、SAWセンサの良好な長期安定性を可能にする。 公知文献“A.Venema et al.:Design Aspects of SAW Gas Sensors;Sensors an d Actuators,10(1986),P47 -64”からはSAWガスセンサ装置の目的に最適な発振器回路が公知である。こ の回路はいわゆるAGC(automatic gain control)を利用している。しかしな がら我々の見解ではこの回路には実質的な長所は見られない。なぜなら増幅率の 自動整合の際には位相ドリフトが生じるからである。この位相ドリフトは発振器 回路内の不所望な周波数ドリフトを生ぜしめる。この関係で名目上必要な増幅率 の整合は、技術的に200MHz以下の周波数のもとでのみ過度に多くのコスト をかけることなく実現可能であり、適切な伝送特性を備えたSAW構成素子の使 用の際には全く必要ない。 SAW発振器の改善のためには、コーティングSAW共振子と非コーティング SAW共振子から水晶ベースまで考慮しなければならない。SAWセンサは高い 減衰率と僅かな位相変化を共振点で有している。能動的な電子発振器は、次のよ うに設計仕様されなければならない。すなわち一方では減衰を補償するために十 分に高い増幅度を有し、他方では電気的な発振条件を維持するために、その周波 数位相特性において周波数位相特性の変化にコーティングされたSAWセンサが 追従できるように設計仕様されなければならない。 この条件を満たすのはMMIC増幅器INA−03184である。この増幅器 の433MHzのSパラメータは、47nHコイルの組み合わせにおいて7mA だけの電流消費のもとに能動的発振器素子の最適な伝 送特性が得られる。220pFのコンデンサを介して高周波はSAW構成部に入 力ないし出力結合される。 発振周波数は、発振器増幅器の出力側にて0.47pFのコンデンサを介して 高いインピーダンスと出力結合され、後置接続された緩衝増幅器に供給される。 これはその高い逆向絶縁性(S12)によって感応発振回路を残りの回路から電 気的に分離させるために用いられる。それにより障害信号の影響又は発振周波数 へのインピーダンス変化は最小に留められる。 発振器電子部は、SAWセンサの直ぐ近くにある。SAW構成素子は直接発振 器電子部に差し込まれる。 発振器回路は位相位置の変動に対して極端に敏感であり、この変動は振動回路 内の最小インピーダンス変化によって生ぜしめられる。具体的にはこれは主に可 動線路によって引き起こされるので、このような線路は完全に放棄される。 コーティングパラメータに依存して電気音響パラメータは変化し、それと共に 位相位置とSAWセンサの減衰も変化する。発振器電子部は、そのようなパラメ ータ変化の位置において許容され、新たな較正なしで十分な周波数安定性(43 3.92HHzの発振周波数のもとで±2Hz)を有する。 最小の位相特性と同時にSAWセンサに調整されたsパラメータによる所期の 増幅選択とによって、所望の特性が得られる。この条件は広帯域増幅器、例えば 様々なビデオ増幅器によっても満たされる。 図3にはデュアルゲートミクサ3に対する回路が示されている。 測定発振器と基準発振器の周波数はミクサにおいて低周波な中間周波にミキシ ングされ、後続の電子計数装置によって計数される。 ミクサ回路としてデュアルゲートFETが選択され、インピーダンス変換器と してコレクタ回路が後続する。 これらは以下のような利点を有する。 a)小さな入力信号も線形的にミキシングされる。 b)ミクサ入力側のインピーダンスがゲート抵抗によって限界なく選定可能であ る。 c)電力消費が僅かである(約5mA)。 d)出力抵抗が小さい(約100Ω) e)ミクサ入力側の高い急峻性によって混合生成波の増幅も得られる。 f)SMD又はハイブリッド技法で実現可能である。 図4にはパワースプリッタ4のための回路が示されている。 基準発振器の信号は増幅され、インピーダンス12.5Ωの結線個所に供給さ れる。増幅器出力側に直列なコイルは、結線個所における50Ωの増幅器出力側 のインピーダンス整合のために用いられる。この結線個所から基準信号は、それ ぞれ100Ωの入力インピー ダンスを有する8つのミクサ入力側に分配される。 適切なSAW構成素子の利用により以下の利点が得られる。 a)共振点における高い位相急峻性。 b)コーティングによる插入損の増加が僅か。これは主に変換器長が長い特別な SAW遅延線路によって満たされる。この場合周波数の確定性は能動的変換器構 造によってなされ、これはSAW共振器のようにコーティングの場合にはごく僅 かな影響しか生じない。 c)全般的に僅かな挿入損はコーティングに依存しない。これは発振回路内の相 応に僅かな増幅を許容し、それと共に発振器全体の良好なSN比を達成する。 d)250〜500MHzの伝送周波数の構成素子が 電力消費の極端に低い電子構成素子を適用することにより、不所望なSAWセ ンサの加熱が最小化される。前述の増幅器タイプ(これは大抵はその他の(より 悪い)代替部と、いわゆる“二重平衡ミクサ”等のミクサ段に通常使用される構 成素子を含む)は比較的高い出力需要を有している。このことはSAWセンサの 熱的負荷の増大につながる。それは特に配列構成全体の小型化に関してますます 問題を提起する。なぜなら流入の際の被検ガスの所要の熱的準備がセンサに不条 理に作用するからである。 MMIC(microwave monolithic integrated circuit)増幅器の電力消費は 比較的低い。この場合米国アドバンテック社のタイプINA03184が特に有 利である。この場合発振器モジュール毎に120mWの電力消費が生じる。 “二重平衡ミクサ”を有する通常の回路の代わりに能動的デュアルゲートFE Tミクサ回路を用いることにより、これに必要な電子制御部が省略でき、ミクサ モジュール毎の電力消費も50mWに抑えられる。 約1cm2の面からなるコンパクトな構造は、一貫したSMD素子の使用と、 最適な回路レイアウトによって得られる。この手段を用いることにより前述のガ スセンサに対してこの回路は複数のSAWセンサ発振器の組み合わせに非常に適 するようになる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ガス導入部とガス導出部を有するケーシング内のドライバ回路と増幅回路 を備えた少なくとも2つの表面弾性波構成素子からなるガスセンサにおいて、 a)少なくとも4つの表面弾性波構成素子(SAW)を有しており、該表面弾性 波構成素子は、ケーシング内のそれぞれ1つの切欠内に配設され、該切欠はケー シング内で半径方向に配向され円形に配設されており b)回転対称な中央ガス導入空間を有しており、該ガス導入空間からは放射状に 外方に向かって均等に構成されたガス導入路が切欠まで延在しており、 c)ガス導出路は均等な空気抵抗を伴って全ての切欠から外方に延在しているこ とを特徴とする、ガスセンサ。 2.前記ケーシングの下方部(1)の別の側における表面弾性波構成素子の直 ぐ近くにそれぞれ1つの発振器回路(2)が表面弾性波構成素子に対向するよう に設けられている、請求の範囲第1項記載のガスセンサ。 3.前記表面弾性波構成素子は、該素子の1つがその他の素子の共通の基準素 子として用いられるように相互に接続されている、請求の範囲第1項又は2項記 載のガスセンサ。 4.ガスセンサが、9つの表面弾性波構成素子から なっている、請求の範囲第1項〜3項いずれか1項記載のガスセンサ。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19746261A1 (de) * 1997-10-20 1999-04-29 Karlsruhe Forschzent Sensor
DE29804805U1 (de) * 1998-03-17 1998-07-16 Bürkert Werke GmbH & Co., 74653 Ingelfingen Gassensorgerät
EP1159606A1 (en) * 1999-03-05 2001-12-05 Marconi Applied Technologies Limited Fire detection apparatus
CA2390261C (en) 1999-11-08 2014-04-22 University Of Florida Research Foundation, Inc. Marker detection method and apparatus to monitor drug compliance
US6378370B1 (en) * 2000-03-08 2002-04-30 Sensor Research & Development Corp. Temperature compensated surface-launched acoustic wave sensor
DE10222068B4 (de) * 2002-05-15 2006-01-05 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Sensor auf der Basis von Oberflächenwellen-Bauelementen
EP1418424A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-12 Hok Instrument AB Gas content microsensor
EP1418425B1 (en) * 2002-11-05 2009-11-25 Hok Instrument AB Gas content microsensor
JP2007524853A (ja) * 2004-02-26 2007-08-30 エム・エヌ・ティー・イノベイションズ・プロプライエタリー・リミテッド・ 層状表面弾性波センサ
AU2005217460B2 (en) * 2004-02-26 2008-12-04 Mnt Innovations Pty Ltd Layered surface acoustic wave sensor
US7878064B2 (en) * 2004-06-12 2011-02-01 Akubio Limited Analytical apparatus with array of sensors and calibrating element
US7327068B2 (en) * 2005-02-02 2008-02-05 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Sensors and related devices and methods
EP2026065A4 (en) * 2006-06-08 2012-01-25 Murata Manufacturing Co METHOD FOR DETECTING SUBSTANCE IN A LIQUID AND SENSOR FOR DETECTING A SUBSTANCE IN A LIQUID
WO2008067282A2 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 Nano-Proprietary, Inc. Sono-photonic gas sensor
US20170038343A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-09 Abhijeet Vikram Kshirsagar Box-in-box gas sensor housing
US9719812B2 (en) * 2015-08-07 2017-08-01 Cooper Technologies Company Gas sensor housing
US11796508B2 (en) * 2019-08-30 2023-10-24 Parker-Hannifin Corporation Surface acoustic wave sensor for refrigerant leakage detection

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312228A (en) * 1979-07-30 1982-01-26 Henry Wohltjen Methods of detection with surface acoustic wave and apparati therefor
US5106756A (en) * 1984-03-02 1992-04-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and system for gathering a library of response patterns for sensor arrays
US4596697A (en) * 1984-09-04 1986-06-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Chemical sensor matrix
US4895017A (en) * 1989-01-23 1990-01-23 The Boeing Company Apparatus and method for early detection and identification of dilute chemical vapors
US5243539A (en) * 1989-09-13 1993-09-07 The Boeing Company Method for predicting physical parameters in a diffusion process
DE4030651A1 (de) * 1990-09-28 1992-04-09 Basf Ag Oberflaechenwellen-gassensor
JPH04307351A (ja) * 1991-04-04 1992-10-29 Hitachi Ltd 冷蔵庫
JP3250849B2 (ja) * 1992-09-28 2002-01-28 マルヤス工業株式会社 液体の特性を測定するための弾性表面波装置
US5465608A (en) * 1993-06-30 1995-11-14 Orbital Sciences Corporation Saw vapor sensor apparatus and multicomponent signal processing
US5325704A (en) * 1993-11-22 1994-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Surface acoustic wave (SAW) chemical multi-sensor array

Also Published As

Publication number Publication date
DE4417170C1 (de) 1995-10-05
EP0760096A1 (de) 1997-03-05
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DE59501784D1 (de) 1998-05-07
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US5817922A (en) 1998-10-06
EP0760096B1 (de) 1998-04-01

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