JPS60128344A - 複合酸素センサとその製造方法 - Google Patents
複合酸素センサとその製造方法Info
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- JPS60128344A JPS60128344A JP58236183A JP23618383A JPS60128344A JP S60128344 A JPS60128344 A JP S60128344A JP 58236183 A JP58236183 A JP 58236183A JP 23618383 A JP23618383 A JP 23618383A JP S60128344 A JPS60128344 A JP S60128344A
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- Japan
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- sensor
- oxygen sensor
- heater
- stoic
- solid electrolyte
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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
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、自動車のエンジンや、暖房機器のように燃料
を燃焼させる機器の排気ガス中の酸素を検出する酸素セ
ンサに係り、特にストイックセンサと希薄酸素センサと
を一体に形成した複合酸素センナとその製造方法忙関す
る。
を燃焼させる機器の排気ガス中の酸素を検出する酸素セ
ンサに係り、特にストイックセンサと希薄酸素センサと
を一体に形成した複合酸素センナとその製造方法忙関す
る。
燃料の燃焼を利用する暖房器や自動車のエンジン等の燃
焼状態を検出する手段として、排気ガス中に含まれる酸
素の濃度を検出する酸素センサが知られている。
焼状態を検出する手段として、排気ガス中に含まれる酸
素の濃度を検出する酸素センサが知られている。
酸素センナで排気ガス中の酸素の濃度を検出する場合、
排気ガスもしくは酸素センサを500゜C以上の高温に
することが必要である。また、酸素センサもしくは排気
ガスの温度によって、酸素センサの感度が異なる。さら
に、燃焼制御(仝燃比の制御)を行なう場合、排気ガス
温度の低い始動時からの制御が必要である。
排気ガスもしくは酸素センサを500゜C以上の高温に
することが必要である。また、酸素センサもしくは排気
ガスの温度によって、酸素センサの感度が異なる。さら
に、燃焼制御(仝燃比の制御)を行なう場合、排気ガス
温度の低い始動時からの制御が必要である。
このような要件を満丁ものとして、たとえば、特開昭5
5−125448号のFig 6に開示されたようにス
トイックセンサとヒータおよび希薄酸素センサを一体に
形成した複合酸素センサが提案されている。
5−125448号のFig 6に開示されたようにス
トイックセンサとヒータおよび希薄酸素センサを一体に
形成した複合酸素センサが提案されている。
すなわち、前記複合酸素センサは、Fig 6に示され
ているように、下から多孔性おおい層、測定電極、電気
絶縁層、固体電解質板、標準電極、多孔性電気絶縁層、
加熱素子、U字状絶縁部材、測定電極、電気絶縁層、固
体電解質板、標準電極、多孔性おおい層の順に積層して
成る。
ているように、下から多孔性おおい層、測定電極、電気
絶縁層、固体電解質板、標準電極、多孔性電気絶縁層、
加熱素子、U字状絶縁部材、測定電極、電気絶縁層、固
体電解質板、標準電極、多孔性おおい層の順に積層して
成る。
このような複合酸素センサは、〃■熱素子の両側に配置
されるストイックセンサと希薄酸素センナとが、加熱素
子を基準としたとき対象位置に配置されていないため、
加熱素子で加熱したとき、ストイックセンサと希薄酸素
センサの温度を均一にすることができない。このため、
希薄酸素センサの温度の変化による出力の変動ン正確に
補正することができない。また、部品の種類が多(、そ
の加工、組立に多(の工数を要し、作業性が悪いなどの
欠点がある。
されるストイックセンサと希薄酸素センナとが、加熱素
子を基準としたとき対象位置に配置されていないため、
加熱素子で加熱したとき、ストイックセンサと希薄酸素
センサの温度を均一にすることができない。このため、
希薄酸素センサの温度の変化による出力の変動ン正確に
補正することができない。また、部品の種類が多(、そ
の加工、組立に多(の工数を要し、作業性が悪いなどの
欠点がある。
〔発明の目的〕。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点なな(し、高
精度の検出が可能な複合酸素センサとその製造方法を提
供するにある。
精度の検出が可能な複合酸素センサとその製造方法を提
供するにある。
上記目的を達成するため、本発明においてはストイック
センサと希薄酸素センサを、ヒータをはさんで相対向す
るように、かつヒータとの間隔が等しくなるよ°うに配
置すると共に、各センサのヒータ側の電極を拡散室で覆
うようにしたことを特徴とでる。
センサと希薄酸素センサを、ヒータをはさんで相対向す
るように、かつヒータとの間隔が等しくなるよ°うに配
置すると共に、各センサのヒータ側の電極を拡散室で覆
うようにしたことを特徴とでる。
また、本発明においては°、セラミックグリーンシート
オよびセラミック基板に対でる所要パターンの印刷する
工程、グリーンシートおよびセラミック基板の積層し圧
着する工程、および焼結工程の(り返しrより複合酸素
センサを製造することを特徴とする。
オよびセラミック基板に対でる所要パターンの印刷する
工程、グリーンシートおよびセラミック基板の積層し圧
着する工程、および焼結工程の(り返しrより複合酸素
センサを製造することを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
矛1図および矛2図は、本発明による複合酸素センサの
一実施例を示すものである。同図において、複合酸素セ
ンサ1は、電、極2a、2b。
一実施例を示すものである。同図において、複合酸素セ
ンサ1は、電、極2a、2b。
2C,2d’11支持てる固体電解質セラミック基板(
以下単に基板とい5 )5a 、 3d 、絶縁層4a
、4b9介してヒータ5を支持する固体電解質セラミッ
ク基板(以下単に基板といつ)3b、3cと、基板5b
、5cの間を接合する接合、層5e、および基板3a、
3bの外側面を覆う被覆層6a、6bから成る。そして
、基板3aと基板3bの間、および基板3cと基板3d
の間には、電極2b 、2cを囲む拡散室7a。
以下単に基板とい5 )5a 、 3d 、絶縁層4a
、4b9介してヒータ5を支持する固体電解質セラミッ
ク基板(以下単に基板といつ)3b、3cと、基板5b
、5cの間を接合する接合、層5e、および基板3a、
3bの外側面を覆う被覆層6a、6bから成る。そして
、基板3aと基板3bの間、および基板3cと基板3d
の間には、電極2b 、2cを囲む拡散室7a。
7bが形成されている。また、これら拡散室7a、7b
は、拡散穴8a、8bによって外部と連通している。
は、拡散穴8a、8bによって外部と連通している。
このような構成において、たとえば、電極2a、2bを
ストイックセンナとし、電極2c。
ストイックセンナとし、電極2c。
2dを希薄酸素センサーとでると、検出部と回路部の構
成を簡単にすることができる。また、ヒータ5と各セン
サの間隔が同じであるからヒータ5によるセンサの加熱
が均一に行なわれ、温度影響を受けずに高精度の検出が
可能になる、矛3図ないし矛6図は、前記複合暉素セン
サ1の製造工程を示すものである。 ゛ まず、矛3図に示すように、4枚の固体電解質セラミッ
クグリーンシート(以下単にグリーンシートとい5)3
a’、 5b’、 5C’、 5d”fj(準備する。
成を簡単にすることができる。また、ヒータ5と各セン
サの間隔が同じであるからヒータ5によるセンサの加熱
が均一に行なわれ、温度影響を受けずに高精度の検出が
可能になる、矛3図ないし矛6図は、前記複合暉素セン
サ1の製造工程を示すものである。 ゛ まず、矛3図に示すように、4枚の固体電解質セラミッ
クグリーンシート(以下単にグリーンシートとい5)3
a’、 5b’、 5C’、 5d”fj(準備する。
グリーンシート5 a’、 3 d’に拡散穴8a、8
bを形成したのち、グリーンシート31f3″d9の両
面に、all!ll小素の電極パターン2a°。
bを形成したのち、グリーンシート31f3″d9の両
面に、all!ll小素の電極パターン2a°。
2b’と2c’、2d”をそれぞれ印刷形成する。°こ
の電極パターy2a’、2b’、2c’、2d’は、白
金ペースト、たとえば、白金粉末とエチルセルロースと
カルビド・−ルの混合物を、スクリーン印刷等圧よって
グリンシート5 a’、 S b’上に印刷して成る。
の電極パターy2a’、2b’、2c’、2d’は、白
金ペースト、たとえば、白金粉末とエチルセルロースと
カルビド・−ルの混合物を、スクリーン印刷等圧よって
グリンシート5 a’、 S b’上に印刷して成る。
ついで、電極2 b’* 2 c’s覆うように有機物
ペーストのパターン7 a’、 7 b’i印ペースト
は、たとえば、エチセルとα−テルピネオールとの混合
物を用いる。
ペーストのパターン7 a’、 7 b’i印ペースト
は、たとえば、エチセルとα−テルピネオールとの混合
物を用いる。
一方、グリーンシート3C・には、アルミナペースト、
たとえば、アルiすと二チセルおよびテルピネオールの
混合物により、絶縁)くターン4 b’を印刷形成した
の壕、この絶縁ノくターン4b′上に、白金ペーストで
ヒータノ(ターン5瀘印刷形成する。
たとえば、アルiすと二チセルおよびテルピネオールの
混合物により、絶縁)くターン4 b’を印刷形成した
の壕、この絶縁ノくターン4b′上に、白金ペーストで
ヒータノ(ターン5瀘印刷形成する。
前記各パターン2 a’、 2 b’、 2 c’、
2 d’、 7a’、 7’b’、 4b’、 5′を
乾燥硬化させたのち、矛4図忙示すよ5&C、グリ−7
V−卜5 a’とSb:!1C°と5d”4fそれぞれ
圧着する。この圧着は、たとえば、120°C180気
圧のホットプレスで行なう。つ(1で、各積層体1a°
と1b’g140°Cで30分関原熱し、パターン7a
”、7b’g形成する有機ペースl’蒸発させて除去し
、拡散室7a。
2 d’、 7a’、 7’b’、 4b’、 5′を
乾燥硬化させたのち、矛4図忙示すよ5&C、グリ−7
V−卜5 a’とSb:!1C°と5d”4fそれぞれ
圧着する。この圧着は、たとえば、120°C180気
圧のホットプレスで行なう。つ(1で、各積層体1a°
と1b’g140°Cで30分関原熱し、パターン7a
”、7b’g形成する有機ペースl’蒸発させて除去し
、拡散室7a。
7bを形成したのち、1500°Cで2時間焼成で暮。
この状態で、グリーンシート3a・、3b・。
3dとなり、電極パターy2a’、、2b’、2c’。
<2d°はそれぞれ電極2a、2b、2c、2dとヒー
タパターン51はヒータ5になる。ついで、才5図、に
示すよ5に、ヒータ5の上に絶縁/<ターン41を印刷
形成すると共に、基板3b上42憾の8i0.粉末と固
体電解質粉末を含むベースス)16’を印刷する。そし
て、積層体1aをする。そして矛6図に示すよう忙、一
体化したの、ち、その表裏、面にスピネルをスパッタリ
ングして、被覆層6 a、、 6 bを形成し、複合酸
素センサ1が完成する。
タパターン51はヒータ5になる。ついで、才5図、に
示すよ5に、ヒータ5の上に絶縁/<ターン41を印刷
形成すると共に、基板3b上42憾の8i0.粉末と固
体電解質粉末を含むベースス)16’を印刷する。そし
て、積層体1aをする。そして矛6図に示すよう忙、一
体化したの、ち、その表裏、面にスピネルをスパッタリ
ングして、被覆層6 a、、 6 bを形成し、複合酸
素センサ1が完成する。
前記0よう′・本発明′よ−1・拡散穴B、′を明ける
以外は全て印刷と焼結によって形成でるこ、とができ、
部品点数の削減が可能になり、加工が容易になる。
以外は全て印刷と焼結によって形成でるこ、とができ、
部品点数の削減が可能になり、加工が容易になる。
以上述べた如(、本発明圧よれは、高精度の測定が可能
な複合酸素センサを提供することができる。また、複合
a累±ンサの加工を容易にし、作業性!大巾に向上させ
ることができるなどの効果がある。
な複合酸素センサを提供することができる。また、複合
a累±ンサの加工を容易にし、作業性!大巾に向上させ
ることができるなどの効果がある。
矛1図は本発明忙よる複合酸素センナの平面図、矛2図
は矛1図の■−■断面図、矛3図ないし矛6図は本発明
忙よる複合酸素センサの製造工程を示す工程図で、それ
ぞれAは矛2図に対応する断面図、BはAの底面図であ
る。 1・t@−酸素センサ、2a、2b、2c、2d ・・
・電極、5 a 、 5 b 、 5 c 、 5 d
−・・基板、3e・・・接合層、4a、4b・・・絶縁
層、5・・・ヒータ。 7a、7b・・・拡散室、8a、ab・・・拡散孔。 ・ 第 1 n 1 第 2囚 第4m 祐5国 躬6I!1
は矛1図の■−■断面図、矛3図ないし矛6図は本発明
忙よる複合酸素センサの製造工程を示す工程図で、それ
ぞれAは矛2図に対応する断面図、BはAの底面図であ
る。 1・t@−酸素センサ、2a、2b、2c、2d ・・
・電極、5 a 、 5 b 、 5 c 、 5 d
−・・基板、3e・・・接合層、4a、4b・・・絶縁
層、5・・・ヒータ。 7a、7b・・・拡散室、8a、ab・・・拡散孔。 ・ 第 1 n 1 第 2囚 第4m 祐5国 躬6I!1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被測定ガスの拡散孔を形成した固体電解質セラミッ
ク基板の両面の、前記拡散孔の周囲に電極を形成したス
トイックセンサと希薄酸素センサを設け、これらストイ
ックセンサと希薄酸素センサの間に、絶縁材でコーティ
ングされ1、さらに固体電解質セラミックの間に挾持さ
れたヒータを設け、前記ストイックセンサと希薄酸素セ
ンサのヒータ側の電極を囲む拡散室を形成して、ストイ
ックセンサと、ヒータおよび希−酸素センサを一体に結
合したことを特徴とする複合酸素センサ。 2 拡散孔を形成した固体電解質セラミツフグ、 リー
ンシートの両面に、拡散孔を中央圧して−ストで覆った
未焼成のストイックセンサと希薄酸素センサを形、成し
、固体電解質セラミックグリーンシートの一面に絶縁ペ
ーストを゛塗布し、その上忙白金ペーストでヒータパタ
ーンを印刷した未焼成のヒータを形成し、前記ストツレ
センサと希薄酸素センサのいずれか一方のセンサの有機
ペースト塗布面に前記ヒータの非パターン面を重ねて加
熱圧着し、他方のセンサの有機ペースト塗布面に固体電
解質セラミックグリーンシートを加熱圧着し、それぞれ
有機ペーストを加熱除去して拡散室を形成したのち、焼
結してストイックセンサと希薄酸素センサおよびヒータ
を形成し、このヒータの上に絶縁ベースト塗布して焼結
したのち、焼結された絶縁物とヒータのないストイック
センサもしくは希薄酸素センサのセラミック面との間に
固定電解質ペーストラ塗布して圧着したのち、焼結して
一体に接合することを特徴とする複合センサの製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58236183A JPS60128344A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 複合酸素センサとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58236183A JPS60128344A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 複合酸素センサとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60128344A true JPS60128344A (ja) | 1985-07-09 |
JPH056659B2 JPH056659B2 (ja) | 1993-01-27 |
Family
ID=16996999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58236183A Granted JPS60128344A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 複合酸素センサとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60128344A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63115050A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-19 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関用酸素センサの製造方法 |
JPH11194111A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-07-21 | Robert Bosch Gmbh | 平坦なセンサエレメント |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236183A patent/JPS60128344A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63115050A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-19 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関用酸素センサの製造方法 |
JPH11194111A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-07-21 | Robert Bosch Gmbh | 平坦なセンサエレメント |
JP4597280B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2010-12-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 平坦なセンサエレメント |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH056659B2 (ja) | 1993-01-27 |
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