JPS58150850A - ガス感応素子 - Google Patents
ガス感応素子Info
- Publication number
- JPS58150850A JPS58150850A JP3353082A JP3353082A JPS58150850A JP S58150850 A JPS58150850 A JP S58150850A JP 3353082 A JP3353082 A JP 3353082A JP 3353082 A JP3353082 A JP 3353082A JP S58150850 A JPS58150850 A JP S58150850A
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- JP
- Japan
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- gas
- electrode
- sensitive
- resistance value
- coating
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス感応素子に関し、さらに詳細には一酸化炭
素、水素、炭化水嵩などの可燃性ガスあるいはアルコー
ルのガス濃度を検知するガス感応素子に関するものであ
る。
素、水素、炭化水嵩などの可燃性ガスあるいはアルコー
ルのガス濃度を検知するガス感応素子に関するものであ
る。
一般に半導体ガス感応素子は、倒えに第１図に示すよう
に２つのコイル状発熱電Ｉｉ１を絶縁スペーサ２を介し
て対向配置し、そしてこのコイル状発熱電極１．１と絶
縁スベーす２とをガラス６で固着し、さらにその外側を
バルク状にガス感応体９で被覆し、この発熱電極部をバ
ルク状ガス感応体９に堀込むように構成され九ガス検知
素子が特公昭４９−４８７９３号公報によって知られて
いる。
に２つのコイル状発熱電Ｉｉ１を絶縁スペーサ２を介し
て対向配置し、そしてこのコイル状発熱電極１．１と絶
縁スベーす２とをガラス６で固着し、さらにその外側を
バルク状にガス感応体９で被覆し、この発熱電極部をバ
ルク状ガス感応体９に堀込むように構成され九ガス検知
素子が特公昭４９−４８７９３号公報によって知られて
いる。
また第２図のようにセラミックマイカなどの絶縁板４に
発熱線５を巻装し、引出線６を除く全周をＶｚＯ＠ ＋
Ｉ％Ｏ＠などの導電性の比較的大なる半導体ガラス接
着剤７で囲繞する発熱体で、都市ガス、プロパンガス、
−酸化炭素ガスなどの還元性気体を吸着して導電性の変
化するＺｎＯ＋ ８ｎ０１などを主成分とするガス感応
性材料を固形化したガス感応体８の一面と、発熱体を囲
繞し九半導体ガラス接着剤７で接着し、該発熱体と対向
する面に他の引出リード線を配し、該接着剤７と同一の
半導体ガラス接着剤７で接着固着されたガス検知素子が
実公昭４３−２２９６０号公報で公知となっている。
発熱線５を巻装し、引出線６を除く全周をＶｚＯ＠ ＋
Ｉ％Ｏ＠などの導電性の比較的大なる半導体ガラス接
着剤７で囲繞する発熱体で、都市ガス、プロパンガス、
−酸化炭素ガスなどの還元性気体を吸着して導電性の変
化するＺｎＯ＋ ８ｎ０１などを主成分とするガス感応
性材料を固形化したガス感応体８の一面と、発熱体を囲
繞し九半導体ガラス接着剤７で接着し、該発熱体と対向
する面に他の引出リード線を配し、該接着剤７と同一の
半導体ガラス接着剤７で接着固着されたガス検知素子が
実公昭４３−２２９６０号公報で公知となっている。
しかしながら、上述した１１４１図および第２図に示さ
れたガス感応素子は、ガス感応体をバルク状に一体成形
してガス感応向を広くしたり、またガス感応体を一定形
状に固形化したシして、種々の形状に形成してなる基体
にガス感応体材料を被覆して構成されているが、例えば
ＣＯガス２００ ｐｐｍトＣ＊Ｈ＠ＯＨｌｊ ス３００
０ ｐｐｍ、Ｈｍｔｊｘ ２０００ｐｐｍとが共存して
いる時、上述のガス感応素子では共存するガスの影響を
受けて適正にｃｏガス２００ｐｐｍを検知することがで
きなかった。
れたガス感応素子は、ガス感応体をバルク状に一体成形
してガス感応向を広くしたり、またガス感応体を一定形
状に固形化したシして、種々の形状に形成してなる基体
にガス感応体材料を被覆して構成されているが、例えば
ＣＯガス２００ ｐｐｍトＣ＊Ｈ＠ＯＨｌｊ ス３００
０ ｐｐｍ、Ｈｍｔｊｘ ２０００ｐｐｍとが共存して
いる時、上述のガス感応素子では共存するガスの影響を
受けて適正にｃｏガス２００ｐｐｍを検知することがで
きなかった。
すなわち、適正ガスに対するガス選択性の変更および設
計定数に相応した抵抗値の変更ができない丸め、感応材
料の成分−整によシ求めるガス感度および抵抗値を得る
ようにしている。しかし、電気抵抗値などのバラツキを
少なくシ、かつ最適なガス検知の可能なガス感応素子を
得ることは困難で、機器への組込みに調整が必要である
と共に他のガスに干渉されなく適正に目的とするガスを
検知することが困難であった。
計定数に相応した抵抗値の変更ができない丸め、感応材
料の成分−整によシ求めるガス感度および抵抗値を得る
ようにしている。しかし、電気抵抗値などのバラツキを
少なくシ、かつ最適なガス検知の可能なガス感応素子を
得ることは困難で、機器への組込みに調整が必要である
と共に他のガスに干渉されなく適正に目的とするガスを
検知することが困難であった。
本発明は上述のガス検知素子における種々の欠点、問題
点を解決したものであプ、ガス感度ａｍ１ガスの選択性
および電気抵抗値の調整容具なガス感応素子を提供する
ものである。
点を解決したものであプ、ガス感度ａｍ１ガスの選択性
および電気抵抗値の調整容具なガス感応素子を提供する
ものである。
すなわち、本発明に係るガス感応素子の特徴とするとこ
ろは、原子価制御型半導体材料を一定形状に成形し、焼
成して得られた基体に一対の電極を配置し、該電極の一
方を加熱電極とし、骸電極に原子価制御的に電気抵抗値
の低い感応ペーストを被覆し、他方の電極に該ペースト
より原子価制御的に電気抵抗値の高い感応ペーストを被
覆し、該電極間で各々の感応ペーストが間隔を有するよ
う構成されていることにある。
ろは、原子価制御型半導体材料を一定形状に成形し、焼
成して得られた基体に一対の電極を配置し、該電極の一
方を加熱電極とし、骸電極に原子価制御的に電気抵抗値
の低い感応ペーストを被覆し、他方の電極に該ペースト
より原子価制御的に電気抵抗値の高い感応ペーストを被
覆し、該電極間で各々の感応ペーストが間隔を有するよ
う構成されていることにある。
以下、本発明に係るガス感応素子について１ｍ！１図に
示す実施例に基づき説明する。
示す実施例に基づき説明する。
第６図は本発明のガス感応素子０斜視図を示し、１１は
Ｓｎｕｇ ＋ ＺｎＯなどを主成分とする原子価制御型
半導体ガス感応材料を直方体形状にプレス威影し焼成し
て得られた基体、１２．１２′は白金、イリジウム−パ
ラジウムなどの耐酸化性金属線の一対の電極線で、１２
′は加熱電極、この加熱電極１２′には原子価制御的に
電気抵抗値の低いガス感応材料１５をペースト状にして
被覆され、を九他方の電極１２には加熱電極１２′に被
覆したガス感応ペースト１５よ多原子価制御的に電気抵
抗の高いガス感応ペースト１４を被覆し、この両電極１
２．１２′間で各ガス感応ペースト１４．１５とが間隔
ｔを有しているガス感応素子が示されている。
Ｓｎｕｇ ＋ ＺｎＯなどを主成分とする原子価制御型
半導体ガス感応材料を直方体形状にプレス威影し焼成し
て得られた基体、１２．１２′は白金、イリジウム−パ
ラジウムなどの耐酸化性金属線の一対の電極線で、１２
′は加熱電極、この加熱電極１２′には原子価制御的に
電気抵抗値の低いガス感応材料１５をペースト状にして
被覆され、を九他方の電極１２には加熱電極１２′に被
覆したガス感応ペースト１５よ多原子価制御的に電気抵
抗の高いガス感応ペースト１４を被覆し、この両電極１
２．１２′間で各ガス感応ペースト１４．１５とが間隔
ｔを有しているガス感応素子が示されている。
このような本発明に係るガス感応素子において、原子価
制御型半導体ガス感応材料を一定形状に成形、焼成して
得られる基体１１はＳｎｕｇ、 ＺｎＯなどを主成分と
する原子価制御型半導体からなる粉体のガス感応材料を
２０００ （−の圧力で５×５■、厚さ２■の直方体に
成形する。なお、上述のガス感応材料には、Ｍｏ 、
Ｔｌ、 ＦｅＸＮｂＸＮｉ などの酸化物、箇たＩｒ
、 Ｒｈ、 Ａｕ、 Ｐｄなどの活性化触媒の一種また
は二種以上少量添加して被検ガスの選択性また応答性を
改良している。
制御型半導体ガス感応材料を一定形状に成形、焼成して
得られる基体１１はＳｎｕｇ、 ＺｎＯなどを主成分と
する原子価制御型半導体からなる粉体のガス感応材料を
２０００ （−の圧力で５×５■、厚さ２■の直方体に
成形する。なお、上述のガス感応材料には、Ｍｏ 、
Ｔｌ、 ＦｅＸＮｂＸＮｉ などの酸化物、箇たＩｒ
、 Ｒｈ、 Ａｕ、 Ｐｄなどの活性化触媒の一種また
は二種以上少量添加して被検ガスの選択性また応答性を
改良している。
この直方体を１０００℃の温度で約２時間焼成し得られ
た基体１１の相対向する面にｌｌ１ｌＩＩ状に形成した
白金ま九はイリジウム−パラジウム金属−の一対の電極
１２．１２′を配置する基体１１の腋部に凹状溝を設は
金属線の係止をよくする。この電極のうち１２′を加熱
電極とし、該電１１ｉ１２’ダ第１表に基づき配合した
原子価制御的に電気抵抗値が他方の電極に被覆する感応
ペーストよシ低い感応ペースト１５を被覆し、他方の電
極１２には、菖２表に基づき配合した上述の感応ペース
ト１５よ如電気抵抗値の高い感応ペースト１４を被覆”
し、そしてこの両電極１２．１２′に被覆した感応ペー
スト１４．１５によって電極１２．１２′と基体１１と
を接着するように乾燥して感応体とした。
た基体１１の相対向する面にｌｌ１ｌＩＩ状に形成した
白金ま九はイリジウム−パラジウム金属−の一対の電極
１２．１２′を配置する基体１１の腋部に凹状溝を設は
金属線の係止をよくする。この電極のうち１２′を加熱
電極とし、該電１１ｉ１２’ダ第１表に基づき配合した
原子価制御的に電気抵抗値が他方の電極に被覆する感応
ペーストよシ低い感応ペースト１５を被覆し、他方の電
極１２には、菖２表に基づき配合した上述の感応ペース
ト１５よ如電気抵抗値の高い感応ペースト１４を被覆”
し、そしてこの両電極１２．１２′に被覆した感応ペー
スト１４．１５によって電極１２．１２′と基体１１と
を接着するように乾燥して感応体とした。
第 １ 表
菖 ２ 表
なお、電極１２．１２′に被覆する感応ペースト１４．
１５は接触しないように被覆し、その間は一定の間隔ｔ
を有するように形成する。
１５は接触しないように被覆し、その間は一定の間隔ｔ
を有するように形成する。
以上のように構成された本発明のガス感応素子は、加熱
電極１２′の端子１３１．１３□間に電圧を印加するこ
とによって電極１２′は加熱され、該感応素子は温度補
償され、感応ペースト１５に吸着したガスによる電気抵
抗の変化を電極１３ｍと１５４０間また電１１１３ｍと
１６１の間で検出し、出力として取出すものである。
電極１２′の端子１３１．１３□間に電圧を印加するこ
とによって電極１２′は加熱され、該感応素子は温度補
償され、感応ペースト１５に吸着したガスによる電気抵
抗の変化を電極１３ｍと１５４０間また電１１１３ｍと
１６１の間で検出し、出力として取出すものである。
今、例えはガス感応素子の一方の加熱電極１２′には第
１嵌の試料番号６０感応ペースト１５を、また他方の電
極１２には第２９の試料番号５の感応ペースト１４を被
覆したガス感応素子を、ＣＯガスＩ Ｕ ＯｐｐｍとＣ
，Ｈ，ＯＨガス３０００ｐｐｍＯ雰囲気中に配置し、該
素子の電気抵抗値を調ぺ九結果、第４図に示すように極
めて高感度にＣＯガスを検知することができた。
１嵌の試料番号６０感応ペースト１５を、また他方の電
極１２には第２９の試料番号５の感応ペースト１４を被
覆したガス感応素子を、ＣＯガスＩ Ｕ ＯｐｐｍとＣ
，Ｈ，ＯＨガス３０００ｐｐｍＯ雰囲気中に配置し、該
素子の電気抵抗値を調ぺ九結果、第４図に示すように極
めて高感度にＣＯガスを検知することができた。
第５図は第４図におけるガス感応素子の他方電極１２を
加熱電極とし、一方電極の加熱電＠１２を電極として上
述と同様に測定したときの感度特性で図から明らかなよ
うにＣＯガス感度は、極めて悪いものであった。
加熱電極とし、一方電極の加熱電＠１２を電極として上
述と同様に測定したときの感度特性で図から明らかなよ
うにＣＯガス感度は、極めて悪いものであった。
このように本発明は、ガス感応素子の一方の加熱電極に
被覆するガス感応ペーストの電気抵抗値に対して、他の
電極に被覆するガス感応ペーストの電気抵抗値か高く構
成されているので、そのガス感度は高く、またガス選択
性に優れ、多用化するガスの検知に極めて有用である。
被覆するガス感応ペーストの電気抵抗値に対して、他の
電極に被覆するガス感応ペーストの電気抵抗値か高く構
成されているので、そのガス感度は高く、またガス選択
性に優れ、多用化するガスの検知に極めて有用である。
第１図、第２図は従来のガス感応素子の断面図、第６図
は本発明に係るガス感応素子の斜視図、第４−は本発明
に係る一夷總力のガス感応素子の出力一時間特性図、亀
５図は、本発明のガス感応素子の逆使用による出力一時
間特性図である。 １１：基体、１２．１２′：電極、１４．１５：感応ペ
ースト。 特許出願人 日本コンテンサ工業株式金社１図 １
１！２図 ＃ｊ３図
は本発明に係るガス感応素子の斜視図、第４−は本発明
に係る一夷總力のガス感応素子の出力一時間特性図、亀
５図は、本発明のガス感応素子の逆使用による出力一時
間特性図である。 １１：基体、１２．１２′：電極、１４．１５：感応ペ
ースト。 特許出願人 日本コンテンサ工業株式金社１図 １
１！２図 ＃ｊ３図
Claims (2)
- （１）原子価制御型半導体材料を主成分とする金属酸化
物を一定形状に成形し、焼成して得られ九基体に一対の
電極を配置し、該電極の一方を加熱電極とし、該電極に
原子価制御型半導体材料を主成分とするガス感応材料が
被覆され、他方の電極に該感応材料よ９鳳予価制御的に
電気抵抗値の高いガス感応材料を被覆し、かつ骸電極間
でガス感応材料が間隔を有するよう構成したガス感応素
子。 - （２）一対の電極の一方の加熱電極に被覆するガス感応
材料にクロームイオンを含有し、他方の電極に銅イオン
を含有するガス感応材料を被覆したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のガス感応素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353082A JPS58150850A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | ガス感応素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353082A JPS58150850A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | ガス感応素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58150850A true JPS58150850A (ja) | 1983-09-07 |
Family
ID=12389095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3353082A Pending JPS58150850A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | ガス感応素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58150850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113088873A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-09 | 中南大学 | 一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件及其研制方法 |
-
1982
- 1982-03-03 JP JP3353082A patent/JPS58150850A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113088873A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-09 | 中南大学 | 一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件及其研制方法 |
| CN113088873B (zh) * | 2021-03-15 | 2021-12-21 | 中南大学 | 一种乙醇蒸汽与间隙敏感元件及其研制方法 |
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