JPS589053A - ガス検知素子 - Google Patents
ガス検知素子Info
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- JPS589053A JPS589053A JP10643881A JP10643881A JPS589053A JP S589053 A JPS589053 A JP S589053A JP 10643881 A JP10643881 A JP 10643881A JP 10643881 A JP10643881 A JP 10643881A JP S589053 A JPS589053 A JP S589053A
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Classifications
-
- 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】
本発明は一酸化炭素、水素、膨化水素などの可燃性ガス
やアルコールなどのガス濃度を検知する原子価制御型半
導体を主体とするガス検知素子の改良に関するものであ
る。
やアルコールなどのガス濃度を検知する原子価制御型半
導体を主体とするガス検知素子の改良に関するものであ
る。
一般にガス検知素子は、第１図のように２つのコイル状
発熱電極１を相対向配置し、該対向部に絶縁スペーサ２
１１ｔ介して皺電極１とスペーサ２とを連射ガラス３で
固着し、さらにその外側からバルク状にガス感応体９で
覆い形成し、発熱電極部を咳バルク状ガス感応体９に埋
゛込むように構成し電極のいずれか一方を温度補償用と
して用いるガス検知素子が特公昭４９−４８７９３号公
報で公知となっている。また実公昭４３−２２９６０号
公報では、第２図のように、セラミック育イカなどの絶
縁板４に発熱ＩＩ５を巻装し引出！Ｉ６を除く全周をＶ
冨ｏ、、ｐｍｏｌなどの導電性の比鰐的大なる半導体ガ
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、−酸化炭素ガスなどめ°還元性気体を吸着して導
電性の変化するＺｔ＊Ｏ＠ＢｖｈＯＢなどを主成分とす
るガス感応性生部体材料を固形化したガス感応体８の一
面と、発熱体とを囲繞した半導体ガラス接着剤７で接着
し、諌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と同一の牛導体ガラス接着剤７で接着固定さ
れガス検知素子が形成されている。しかしながら上述の
ガス検知素子は、ガス感応体をバルク状に一体形成しガ
ス感応面を広くしているもの、また、第２図のようにガ
ス感応体を一定形状に固形化したものである。このよ５
にガス感応体は種々の形状を有し、ガス感応体材料のガ
ス感応特性に依存し、ガスの選択性に欠けまた電気抵抗
値が一定となる。
発熱電極１を相対向配置し、該対向部に絶縁スペーサ２
１１ｔ介して皺電極１とスペーサ２とを連射ガラス３で
固着し、さらにその外側からバルク状にガス感応体９で
覆い形成し、発熱電極部を咳バルク状ガス感応体９に埋
゛込むように構成し電極のいずれか一方を温度補償用と
して用いるガス検知素子が特公昭４９−４８７９３号公
報で公知となっている。また実公昭４３−２２９６０号
公報では、第２図のように、セラミック育イカなどの絶
縁板４に発熱ＩＩ５を巻装し引出！Ｉ６を除く全周をＶ
冨ｏ、、ｐｍｏｌなどの導電性の比鰐的大なる半導体ガ
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、−酸化炭素ガスなどめ°還元性気体を吸着して導
電性の変化するＺｔ＊Ｏ＠ＢｖｈＯＢなどを主成分とす
るガス感応性生部体材料を固形化したガス感応体８の一
面と、発熱体とを囲繞した半導体ガラス接着剤７で接着
し、諌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と同一の牛導体ガラス接着剤７で接着固定さ
れガス検知素子が形成されている。しかしながら上述の
ガス検知素子は、ガス感応体をバルク状に一体形成しガ
ス感応面を広くしているもの、また、第２図のようにガ
ス感応体を一定形状に固形化したものである。このよ５
にガス感応体は種々の形状を有し、ガス感応体材料のガ
ス感応特性に依存し、ガスの選択性に欠けまた電気抵抗
値が一定となる。
よって適性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はできなかった。すなわち、
ガス検知素子のガス感度調整あるいはガスの選択また電
気抵抗値調整をするには、感応材料を調整し、求めるガ
ス感度および抵抗値を得ることが困難でバラツキが大き
く機器への組込み後の調整が困難であった。
数に相応した抵抗値の変更はできなかった。すなわち、
ガス検知素子のガス感度調整あるいはガスの選択また電
気抵抗値調整をするには、感応材料を調整し、求めるガ
ス感度および抵抗値を得ることが困難でバラツキが大き
く機器への組込み後の調整が困難であった。
本発明は上述の欠点を改良したガス検知素子を提供する
もので、すなわち、ガス感応体の構成を改良することに
より、ガス検知素子のガス感度調整あるいは、ガスの選
択および電気抵抗値の調整を極めて容易に設定ができる
ものである。
もので、すなわち、ガス感応体の構成を改良することに
より、ガス検知素子のガス感度調整あるいは、ガスの選
択および電気抵抗値の調整を極めて容易に設定ができる
ものである。
以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例の斜視図で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
ガス感応材料をプレス成形などし、焼成し【得られた基
体、１２．１２’は白金、インジウム−パラジウムなど
の耐酸化性金属線からなる電極１４．１５はガス感応ペ
ーストを塗布して形成される感応体で、Ｓ ！１０ＨＩ
Ｚ ｎ Ｏなどを主成分とする原子価制御型半導体か
らなる粉体ガス感応材料を２０００ｋｔ／、、ａの圧力
に？３ｘ３で厚み２〜に成形し、次いで１０００“０で
約２時間焼成し、得られた基体１１の相対向する面にら
せん状に形成したイリジウム−パラジウム金属線の電極
１２．１２’を配置し、さらに例えば化学比量論的に抵
抗コントロールするアルミニウムおよびアンチモンのい
ずｉｏかまたは両者、パラジウムおよび白金の酸化物の
いずれ力１または両者および塩素を含有し残部が酸化錫
である一酸化炭素ガス感応ペーストを該金属線の電極１
２．１２’と基体１１とを接着するよう塗布し乾燥固着
して感応体１４．１５を形成する。なお感応ペーストの
塗布に際し一対の金属線の電極１２．１２＝間には間隔
ｔが生じる様に構成されている。
ガス感応材料をプレス成形などし、焼成し【得られた基
体、１２．１２’は白金、インジウム−パラジウムなど
の耐酸化性金属線からなる電極１４．１５はガス感応ペ
ーストを塗布して形成される感応体で、Ｓ ！１０ＨＩ
Ｚ ｎ Ｏなどを主成分とする原子価制御型半導体か
らなる粉体ガス感応材料を２０００ｋｔ／、、ａの圧力
に？３ｘ３で厚み２〜に成形し、次いで１０００“０で
約２時間焼成し、得られた基体１１の相対向する面にら
せん状に形成したイリジウム−パラジウム金属線の電極
１２．１２’を配置し、さらに例えば化学比量論的に抵
抗コントロールするアルミニウムおよびアンチモンのい
ずｉｏかまたは両者、パラジウムおよび白金の酸化物の
いずれ力１または両者および塩素を含有し残部が酸化錫
である一酸化炭素ガス感応ペーストを該金属線の電極１
２．１２’と基体１１とを接着するよう塗布し乾燥固着
して感応体１４．１５を形成する。なお感応ペーストの
塗布に際し一対の金属線の電極１２．１２＝間には間隔
ｔが生じる様に構成されている。
したがって８１０１に対してａイオンは抵抗増大する役
割をはたしｌＩｎ０１を主成分とするガス感応ペースト
はムｔｓ′＋を用い【電気抵抗値を制御させてお咲例え
ば、上述の実施例のようにして形成された基体１１に一
対の金属線の電極１２．１２′を配置し、一方の電極１
２０両端子１３１と１島との間に電圧を印加することに
よりガス検知素子を温度補償する発熱体が構成され、ま
た他方の電極１２’の両端子１′５ｓ、１３４のいずれ
かと、上記発熱体を構成する両端子１３１１３、の一方
端子間においてガスを吸着し【電気抵抗値の変化を出力
として取り出すものである。なお各電極１２．１２’に
塗布するガス感応ペーストは第１表のように各電極と基
体１１とを接着するよう塗布してガス検知素子を製作す
る。今、−酸化炭素ガス（ｃｏ ）２００ｐ−の雰囲気
中におけるガス検知素子（ａｂｅａ）の抵抗値を測定し
た結果第４図のとと一〇ガス検知用ガス感応体１４が発
熱体により温度補償を受けている状態において、極め【
高感度のＣ０ガス検知能を発揮することを見い出したも
ので、特にガス感応体を温度補償する発熱体を有する電
極側に検知しようとするガスに感応するガス感応ペース
トを塗布し、また、電極として用いる側には同種もしく
は異種のガス感応ペーストを固着することによりガス選
択性およびガス濃度検知が行なえるとともにガス感応ペ
ーストを変更することにより極めて、ガス選択性や電気
抵抗値を自由に選択することができるものである。なお
電極側に塗布する感応ペーストの抵抗値は温度補償部を
有する発熱体側に塗布する感応ペーストの抵抗値よりも
高いものが好ましい。
割をはたしｌＩｎ０１を主成分とするガス感応ペースト
はムｔｓ′＋を用い【電気抵抗値を制御させてお咲例え
ば、上述の実施例のようにして形成された基体１１に一
対の金属線の電極１２．１２′を配置し、一方の電極１
２０両端子１３１と１島との間に電圧を印加することに
よりガス検知素子を温度補償する発熱体が構成され、ま
た他方の電極１２’の両端子１′５ｓ、１３４のいずれ
かと、上記発熱体を構成する両端子１３１１３、の一方
端子間においてガスを吸着し【電気抵抗値の変化を出力
として取り出すものである。なお各電極１２．１２’に
塗布するガス感応ペーストは第１表のように各電極と基
体１１とを接着するよう塗布してガス検知素子を製作す
る。今、−酸化炭素ガス（ｃｏ ）２００ｐ−の雰囲気
中におけるガス検知素子（ａｂｅａ）の抵抗値を測定し
た結果第４図のとと一〇ガス検知用ガス感応体１４が発
熱体により温度補償を受けている状態において、極め【
高感度のＣ０ガス検知能を発揮することを見い出したも
ので、特にガス感応体を温度補償する発熱体を有する電
極側に検知しようとするガスに感応するガス感応ペース
トを塗布し、また、電極として用いる側には同種もしく
は異種のガス感応ペーストを固着することによりガス選
択性およびガス濃度検知が行なえるとともにガス感応ペ
ーストを変更することにより極めて、ガス選択性や電気
抵抗値を自由に選択することができるものである。なお
電極側に塗布する感応ペーストの抵抗値は温度補償部を
有する発熱体側に塗布する感応ペーストの抵抗値よりも
高いものが好ましい。
第１表
さらＫ、８ｎＯ１、ＺｎＣよどを主成分とする原子価制
御型半導体からなる基体１１に一対の電極を配し、該電
極と基体を各々良導電性ガラス材で固着し、該基体のガ
ス感応性を詞べたところ高抵抗でガスによる抵抗値変化
が極めて少ないもので、該基体は一対のガス感応体１４
．１５に誘起されるキャリアを単に効率よく伝える役目
をはたすものと考えられる。ついで、誼基体に一対配置
される電極に塗布されるガス感応ペーストは各々間隔を
有し、該間隔を各々ｌ、５ｍ １１１．２５ｗ （ｂｌ
、３．Ｑｓｍ ＋ｃ＋とし、１ ｏｏｏｏｐ−の穐雰囲
気中忙おいて第５図の抵抗値変化を有する。したがって
、間隔もまた基体の抵抗値およびガス感応体の抵抗値と
の組合せにより極めてガス選択性が良く、かつ正確なガ
ス濃度を検知することができるものである。
御型半導体からなる基体１１に一対の電極を配し、該電
極と基体を各々良導電性ガラス材で固着し、該基体のガ
ス感応性を詞べたところ高抵抗でガスによる抵抗値変化
が極めて少ないもので、該基体は一対のガス感応体１４
．１５に誘起されるキャリアを単に効率よく伝える役目
をはたすものと考えられる。ついで、誼基体に一対配置
される電極に塗布されるガス感応ペーストは各々間隔を
有し、該間隔を各々ｌ、５ｍ １１１．２５ｗ （ｂｌ
、３．Ｑｓｍ ＋ｃ＋とし、１ ｏｏｏｏｐ−の穐雰囲
気中忙おいて第５図の抵抗値変化を有する。したがって
、間隔もまた基体の抵抗値およびガス感応体の抵抗値と
の組合せにより極めてガス選択性が良く、かつ正確なガ
ス濃度を検知することができるものである。
本発明のガス検知素子は以上のよさに原子価制御型半導
体材料を一定形状に成形、焼成して得られた基体に一対
の電極を配置し、ガス感応ペーストを該電極間で間隔を
有するよう該電極に塗布し、該・電極と咳基体とを固着
しているので、その構成は極めて容易で、かつ検知しよ
うとするガス選択性の良好なガス検知素子が、基体、ガ
ス感応体および一対のガス感応体間の間隔距離の選択設
計により得られるもので、多用化するガスに対して極め
て有用なものである。
体材料を一定形状に成形、焼成して得られた基体に一対
の電極を配置し、ガス感応ペーストを該電極間で間隔を
有するよう該電極に塗布し、該・電極と咳基体とを固着
しているので、その構成は極めて容易で、かつ検知しよ
うとするガス選択性の良好なガス検知素子が、基体、ガ
ス感応体および一対のガス感応体間の間隔距離の選択設
計により得られるもので、多用化するガスに対して極め
て有用なものである。
第１図および第２図は従来のガス検知素子の断面図、第
３図は本発明のガス検知素子の一実施例の斜視図、第４
図は第３図のガス感応体の種類を変更したときの一定ガ
スに対する抵抗一時間特性図、ｔＸｓ図は・第３図の一
対のガス感応体間の間隔による一定ガスの抵抗一時間特
性図である。 １１：基体、 １２．１２’：金属線電極、１３：端
子。 １４．１５ ｉガス感応体。 第１図 第２図 第３ｒ′？ｊ 第４図 第５図 丙Ｍ（別。
３図は本発明のガス検知素子の一実施例の斜視図、第４
図は第３図のガス感応体の種類を変更したときの一定ガ
スに対する抵抗一時間特性図、ｔＸｓ図は・第３図の一
対のガス感応体間の間隔による一定ガスの抵抗一時間特
性図である。 １１：基体、 １２．１２’：金属線電極、１３：端
子。 １４．１５ ｉガス感応体。 第１図 第２図 第３ｒ′？ｊ 第４図 第５図 丙Ｍ（別。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （重）原子価制御型半導体材料を、一定形状に成形焼成
して得られた基体に一対の電極を配置し、ガス感応ペー
ストを該電極間で間隔を有するよ５該電極に塗布し、該
電極と該基体とを固着してなるガス検知素子。 １！ＯＪＩなるガス感応特性を有するガス感応ペースト
を電極に塗布することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のガス検知素子。 俤）電極が白金、イリジウム−パラジウムなどの耐酸化
性金属線で形成されたらせん状電極であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載のガス検
知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10643881A JPS589053A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10643881A JPS589053A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス検知素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589053A true JPS589053A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14433640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10643881A Pending JPS589053A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | ガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589053A (ja) |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10643881A patent/JPS589053A/ja active Pending
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