JPS61155747A - 排ガスセンサ - Google Patents
排ガスセンサInfo
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- JPS61155747A JPS61155747A JP28093684A JP28093684A JPS61155747A JP S61155747 A JPS61155747 A JP S61155747A JP 28093684 A JP28093684 A JP 28093684A JP 28093684 A JP28093684 A JP 28093684A JP S61155747 A JPS61155747 A JP S61155747A
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- 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】
〔発明の利用分野〕
この発明は、ガス検出片の温度依存性を温度補償片によ
り補償するようにした排ガスセンサの改良に関し、自動
車エンジン、ボイラー、ストーブ、加熱炉等の空燃比の
制御等に適したもので有る。
り補償するようにした排ガスセンサの改良に関し、自動
車エンジン、ボイラー、ストーブ、加熱炉等の空燃比の
制御等に適したもので有る。
この明細書での用語、開気孔率は焼結体の開気孔容積と
全容積との比を％単位で示したものとし、酸素勾配はガ
ス検出片の抵抗値Ｒｓを、Ｒｓ ＝Ｋ −Ｆｏｇ −ｎ と整理した際のｎ値を意味する。酸素勾配は原則として
、７００°ＣのＮ２バランス系で酸素濃度を１から１０
％へ増した際の測定値を示す。また実施例では非化学量
論的パラメータδを省略して記載する。
全容積との比を％単位で示したものとし、酸素勾配はガ
ス検出片の抵抗値Ｒｓを、Ｒｓ ＝Ｋ −Ｆｏｇ −ｎ と整理した際のｎ値を意味する。酸素勾配は原則として
、７００°ＣのＮ２バランス系で酸素濃度を１から１０
％へ増した際の測定値を示す。また実施例では非化学量
論的パラメータδを省略して記載する。
特公昭５７−４６６４１号は、緻密に焼結したＴｉＯ２
を温度補償片とし、多孔質に焼結したＴｉＯ２をガス検
出片とする、排ガスセンサを開示している。
を温度補償片とし、多孔質に焼結したＴｉＯ２をガス検
出片とする、排ガスセンサを開示している。
ＴｉＯ２とＴｌＯ２とを組み合せた排ガスセンサには以
下の問題が有る。
下の問題が有る。
（１） ｉ度補償片の抵抗値がリッチ側（空燃比λが
１以下の雰囲気）の雰囲気にふれることにより変化する
。ＴｉＯ２の抵抗値は、当量点（λ＝１）を境に２〜３
ケタ程度変化する。ここで温度補償片は完全にガスに感
応しないのではなく、応答が極めて遅いことを用いるた
め、センサがスくｌの領域におかれると、補償片の抵抗
値が変化する（第５図参照）。
１以下の雰囲気）の雰囲気にふれることにより変化する
。ＴｉＯ２の抵抗値は、当量点（λ＝１）を境に２〜３
ケタ程度変化する。ここで温度補償片は完全にガスに感
応しないのではなく、応答が極めて遅いことを用いるた
め、センサがスくｌの領域におかれると、補償片の抵抗
値が変化する（第５図参照）。
（２）ガス検出片の抵抗値を定める要素は、酸素濃度、
温度、未反応の可燃性ガス濃度の８者で有る。従って温
度補償片による補償のみでは、可燃性ガス濃度の変動に
よる検出誤差が生ずる（第７図参照）。
温度、未反応の可燃性ガス濃度の８者で有る。従って温
度補償片による補償のみでは、可燃性ガス濃度の変動に
よる検出誤差が生ずる（第７図参照）。
〔発明の課題〕
この発明の課題は、
（１） λくｌの雰囲気にふれた際の検出誤差と、（
２） 未反応の可燃性ガスによる検出誤差、とが小さ
い排ガスセンサの提供に有る。
２） 未反応の可燃性ガスによる検出誤差、とが小さ
い排ガスセンサの提供に有る。
この発明の排ガスセンサは、
（１）ガス検出片にはＡＳｎＣａ−δ、（ここにＡはＢ
ａおよびＲａからなる群の少くとも一員を、δは非化学
量論的パラメータを現す。）、を、（２）温度補償片に
はＢＴｉＣａ−δ、（ここにＢはＣａおよびＳｒからな
る群の少くとも一員を、δは非化学量論的パラメータを
現す。）、を用いた点を特徴とする。
ａおよびＲａからなる群の少くとも一員を、δは非化学
量論的パラメータを現す。）、を、（２）温度補償片に
はＢＴｉＣａ−δ、（ここにＢはＣａおよびＳｒからな
る群の少くとも一員を、δは非化学量論的パラメータを
現す。）、を用いた点を特徴とする。
（４）排ガスセンサの構造
第１図と第２図とにより、排ガスセンサの構造を説明す
る。図において（２）はアルミナ製の６穴管基体で、そ
の先端にはヒータ内蔵のセラミックス管（４）が取り付
けである。このセラミックス管（４）は、内部にタング
ステンや白金等の膜ヒータ（６）を設けたもので、ガス
検出片（８）や温度補償片θＧを一定温度に加熱するた
めのもので有る。なおヒータについては、図示の膜ヒー
タ（６）以外にも種々のものを用い得る。
る。図において（２）はアルミナ製の６穴管基体で、そ
の先端にはヒータ内蔵のセラミックス管（４）が取り付
けである。このセラミックス管（４）は、内部にタング
ステンや白金等の膜ヒータ（６）を設けたもので、ガス
検出片（８）や温度補償片θＧを一定温度に加熱するた
めのもので有る。なおヒータについては、図示の膜ヒー
タ（６）以外にも種々のものを用い得る。
基体（２）とセラミックス管（４）との間のくぼ入部に
は、しきい部（６）を介してガス検出片（８）と温度補
償片ＯＱとを設ける。
は、しきい部（６）を介してガス検出片（８）と温度補
償片ＯＱとを設ける。
ガス検出片（８）は、Ｂａｒｎ’ｓ 、 Ｒａ１ｎ’ｓ
。
。
Ｂａ６，７Ｒａｏ、Ｂ Ｓｎｕｇ 等のペロブスカイト
化合物の多孔質焼結体に、図示しない一対の電極を接続
したもので有る。開気孔率は、１２〜４５％、より好ま
しくは１５〜４５％とし、その上限は強度の低下で、下
限は酸素感度の低下で定まる。
化合物の多孔質焼結体に、図示しない一対の電極を接続
したもので有る。開気孔率は、１２〜４５％、より好ま
しくは１５〜４５％とし、その上限は強度の低下で、下
限は酸素感度の低下で定まる。
ガス検出片（８）へは、好ましくは、可燃性ガスの感度
を抑制し酸素感度とのバランスを得るため、Ｐ ｔ 、
Ｉｒ ＋ Ｒｕ 、０８ ＋ Ｒｈ 、Ｐｄやこれらの
混合物等の貴金属触媒を加える。添加量は金属に換算し
てＡＳｎＯ３１ｙ当り１０μｆ〜５ｑとする。またガス
検出片（８）へは、好ましくは、５ｉ０２ 、 ＧｅＯ
２。
を抑制し酸素感度とのバランスを得るため、Ｐ ｔ 、
Ｉｒ ＋ Ｒｕ 、０８ ＋ Ｒｈ 、Ｐｄやこれらの
混合物等の貴金属触媒を加える。添加量は金属に換算し
てＡＳｎＯ３１ｙ当り１０μｆ〜５ｑとする。またガス
検出片（８）へは、好ましくは、５ｉ０２ 、 ＧｅＯ
２。
ＺｒＯ２）ＨｆＯ２の非晶質・非ガラス質のゲルからな
る酸素増感剤を加える。５ｉ０２等の添加量はＡＳｎＯ
Ｂ １モル当り１〜８０モル％とし、非晶質とはＸ線
回折法による半値幅が６０Ａ′以下を意味する。貴金属
触媒やＳｉ ０２等は加えなくても良い。
る酸素増感剤を加える。５ｉ０２等の添加量はＡＳｎＯ
Ｂ １モル当り１〜８０モル％とし、非晶質とはＸ線
回折法による半値幅が６０Ａ′以下を意味する。貴金属
触媒やＳｉ ０２等は加えなくても良い。
ガス検出片（８）の他の問題は、化合物Ａ３ｎ０ａが基
体（２）のアルミナ等と反応して、ＡＡｈＯ４と８ｎ０
２とに分解することを防止する点に有る。そこでガス検
出片（８）の周囲を、化合物Ａ３ｎ０ａと反応しない物
質で被覆する。被覆材には、ムライトやスピネル、コー
ディエライト、あるいは前記の５ｉ０２やＧｅＯ２等の
ゲル等を用いる。
体（２）のアルミナ等と反応して、ＡＡｈＯ４と８ｎ０
２とに分解することを防止する点に有る。そこでガス検
出片（８）の周囲を、化合物Ａ３ｎ０ａと反応しない物
質で被覆する。被覆材には、ムライトやスピネル、コー
ディエライト、あるいは前記の５ｉ０２やＧｅＯ２等の
ゲル等を用いる。
第３図により、ガス検出片（８）の構造をより詳細に説
明すると、Ｑ４）はＡＳｎＣａの多孔質焼結体、００゜
（至）は貴金属電極、（１）は厚さ１００μ程度のムラ
イトの保護膜で有る。
明すると、Ｑ４）はＡＳｎＣａの多孔質焼結体、００゜
（至）は貴金属電極、（１）は厚さ１００μ程度のムラ
イトの保護膜で有る。
温度補償片Ｑ１は、５ｒＴｉＯＢ 、 ＣａＴｉ０Ｂ
。
。
Ｓｒ６，７０ａ６．ｇ’ｒｉＯＢ等のペロブスカイト化
合物の緻密質焼結体に、図示しない一対の電極を接続し
たもので、開気孔率は０〜５％、より好ましくは０〜３
％とする。
合物の緻密質焼結体に、図示しない一対の電極を接続し
たもので、開気孔率は０〜５％、より好ましくは０〜３
％とする。
周知のようにペロブスカイト化合物は、置換に鈍感な物
質で有り、例えばＡ元素やＳｎ元素、Ｂ元素やＴｉ元素
をｌθモル％程度他の元素で置換しても良い。またＡ
５ｎＣａやＢＴｉＣａは、その抵抗値が支配的となる範
囲で、他の化合物と混合して用いても良い。
質で有り、例えばＡ元素やＳｎ元素、Ｂ元素やＴｉ元素
をｌθモル％程度他の元素で置換しても良い。またＡ
５ｎＣａやＢＴｉＣａは、その抵抗値が支配的となる範
囲で、他の化合物と混合して用いても良い。
第１〜２図にもどって、（２）は排ガスセンサを自動車
エンジンの排気管やストーブやボイラー等の燃焼室等に
取り付けるための金具である。また（至）。
エンジンの排気管やストーブやボイラー等の燃焼室等に
取り付けるための金具である。また（至）。
（至）は膜ヒータ（６）に接続したリードピン、（至）
、■はガス検出片（８）に接続したリードピン、（２）
、０４は温度補償片００に接続したリードピンで有る。
、■はガス検出片（８）に接続したリードピン、（２）
、０４は温度補償片００に接続したリードピンで有る。
■）付帯回路
第４図に付帯回路例を示すと、ガス検出片（８）と温度
補償片００とに負荷抵抗（Ｒ１）、 （Ｒ２）を接続し
てブリッジ回路とし、電！（ＥＢ）を接続する。また負
荷抵抗（Ｒ１）、 （Ｒ２）への印加電圧を増幅器（Ａ
Ｉ）、（Ａ２）を介して取り出す。
補償片００とに負荷抵抗（Ｒ１）、 （Ｒ２）を接続し
てブリッジ回路とし、電！（ＥＢ）を接続する。また負
荷抵抗（Ｒ１）、 （Ｒ２）への印加電圧を増幅器（Ａ
Ｉ）、（Ａ２）を介して取り出す。
ガス検出片（８）の抵抗値は、リーン領域で５００°Ｃ
で約１００にΩ、７００’Ｃで約１０にΩ、９００℃で
約１にΩとなる。温度検出片ａ１の抵抗値は５００°Ｃ
で数ＭΩ、７００℃で約１００にΩ、９００°Ｃで約１
０にΩとなる。抵抗温度係数の差を補うため、増幅器（
Ａ１）の出力を１．４乗程度のべき乗回路（Ｍｌ）に加
える。べき乗回路（Ｍｌ）は設けなくても良い。
で約１００にΩ、７００’Ｃで約１０にΩ、９００℃で
約１にΩとなる。温度検出片ａ１の抵抗値は５００°Ｃ
で数ＭΩ、７００℃で約１００にΩ、９００°Ｃで約１
０にΩとなる。抵抗温度係数の差を補うため、増幅器（
Ａ１）の出力を１．４乗程度のべき乗回路（Ｍｌ）に加
える。べき乗回路（Ｍｌ）は設けなくても良い。
べき乗回路（Ｍｌ）と増幅器（Ａ２）の出力を、除算回
路（ＤＩ）に入力し、温度補償済みの出力を制御回路−
に加え、空燃比をコントロールする。
路（ＤＩ）に入力し、温度補償済みの出力を制御回路−
に加え、空燃比をコントロールする。
排ガスセンサの温度を一定とするため、膜ヒータ（６）
への印加電圧のデユーティ比をコントロールする。温度
補償片ＯＯと抵抗（Ｒ２）、 （Ｒ１１）、 （Ｒ４）
でブリッジ回路を組み、その出力を差動増幅器（ロ）で
取り出し、発振回路−からのパルス幅を電圧−パルス幅
変調回路−で変調して、スイッチングトランジスタ（財
）をオン−オフさせる。このようにして温度により電ｉ
１ （Ｍ）から膜ヒータ（６）への電圧印加のデユーテ
ィ比をコントロールする。
への印加電圧のデユーティ比をコントロールする。温度
補償片ＯＯと抵抗（Ｒ２）、 （Ｒ１１）、 （Ｒ４）
でブリッジ回路を組み、その出力を差動増幅器（ロ）で
取り出し、発振回路−からのパルス幅を電圧−パルス幅
変調回路−で変調して、スイッチングトランジスタ（財
）をオン−オフさせる。このようにして温度により電ｉ
１ （Ｍ）から膜ヒータ（６）への電圧印加のデユーテ
ィ比をコントロールする。
Ｃ）測定例
ＢａＣＯ３やＲａＣｊＯＢを等モル量の５ｎ０２と混合
し、１０００〜１２００℃で仮焼しＡＳｎＯＢ とする
。
し、１０００〜１２００℃で仮焼しＡＳｎＯＢ とする
。
粉砕後に５ｉ０２等の酸素増感剤を加え、１２００〜１
５００°Ｃで焼成する。ついでｐｔ等の貴金属触媒を加
丸、９００−１０００°Ｃ程度で熱分解後に、保護膜（
１）を溶射あるいは塗布後の焼結等により設け、ガス検
出片（８）とする。
５００°Ｃで焼成する。ついでｐｔ等の貴金属触媒を加
丸、９００−１０００°Ｃ程度で熱分解後に、保護膜（
１）を溶射あるいは塗布後の焼結等により設け、ガス検
出片（８）とする。
５ｒＣＯｓやＣａＣ０ｇを等モル量のＴｉＯ２と混合し
、１１００〜１２００°Ｃで仮焼してＢＴｉＯ，とする
。
、１１００〜１２００°Ｃで仮焼してＢＴｉＯ，とする
。
ＢＴｉＯ３は極めて焼結性が良い物質で、仮焼温度より
２００〜８００℃高い温度で焼結すれば緻密な焼結体が
得られる。
２００〜８００℃高い温度で焼結すれば緻密な焼結体が
得られる。
表１に開気孔率と、酸素勾配（７００°Ｃ）との関係を
示す。
示す。
ガス検出片（８）の特性を、表２〜表４に示す。なおこ
れらの特性において、Ｂａ５ｎＯＢ 、 ＲａＳｎ０ｇ
。
れらの特性において、Ｂａ５ｎＯＢ 、 ＲａＳｎ０ｇ
。
Ｂａ□、７Ｒａｏ、３１５ｎＯＢ の特性は酷似し、Ｃ
ａＴｉ０ａ 。
ａＴｉ０ａ 。
５ｒＴｉＣａ 、 Ｓｒ□、７Ｃａ（ＩＪＴｉＯＢ の
特性も相互に酷似しｔこ。
特性も相互に酷似しｔこ。
表１．開気孔率
Ｉ Ｂａ８ｎＯｇ １４００−１１００ ２０
・０．１８※ ２ ８ｒＴｉＯ＠ １８００−１２００ １４
−０．２１８’ ＃ １８００−１１５０
７ −０．０９４ ８ｒＴｉＯ１１８００−１１０
０８−０，０２５＋ １４００−１２００ ２
−０．０１５ ’／ １４００−１１００
−０ 〜０６ ０ａＴｉＯ１１１４００−１１０
０〜ＯＮＯ※ ７ ＴｌＯ２１８００−１２００２７０，１５８’
＃ １１００−１５５０ ８ ０．０
１＊ｌ ※印は比較例、 ※２ 例えば１８００−１２００１．ｔ、１２００”Ｃ
で仮焼し、１８００℃で焼結したことを示す。
・０．１８※ ２ ８ｒＴｉＯ＠ １８００−１２００ １４
−０．２１８’ ＃ １８００−１１５０
７ −０．０９４ ８ｒＴｉＯ１１８００−１１０
０８−０，０２５＋ １４００−１２００ ２
−０．０１５ ’／ １４００−１１００
−０ 〜０６ ０ａＴｉＯ１１１４００−１１０
０〜ＯＮＯ※ ７ ＴｌＯ２１８００−１２００２７０，１５８’
＃ １１００−１５５０ ８ ０．０
１＊ｌ ※印は比較例、 ※２ 例えば１８００−１２００１．ｔ、１２００”Ｃ
で仮焼し、１８００℃で焼結したことを示す。
表２．酸素勾配
Ｉ Ｂａ８ｎＯ１８１０２５モル％ ０．
２２２ ）Ｌａ８ｎ０１ １ Ｇ、２２
８ Ｂａ６，７Ｒａｇ１８ｎＯ＠ Ｉ ０
．２１４’ ８ｒＴｉＯｓ ・−”−−０，
２１５’ ＴｉＯ２０，１５ ※ｌ ※印は比較例、 ※２ 磁１〜８は１１００″Ｃで仮焼後、１４００°Ｃ
で焼成、凪４は１２００℃で仮焼、ｔａｏｏ℃で焼成、
またいずれもＩＩ当りｌＯＯμｆのｐｔを添加、 ※８ ７００℃で０２＃關を１〜１０％に変化させて測
定（Ｎｇバランス）。
２２２ ）Ｌａ８ｎ０１ １ Ｇ、２２
８ Ｂａ６，７Ｒａｇ１８ｎＯ＠ Ｉ ０
．２１４’ ８ｒＴｉＯｓ ・−”−−０，
２１５’ ＴｉＯ２０，１５ ※ｌ ※印は比較例、 ※２ 磁１〜８は１１００″Ｃで仮焼後、１４００°Ｃ
で焼成、凪４は１２００℃で仮焼、ｔａｏｏ℃で焼成、
またいずれもＩＩ当りｌＯＯμｆのｐｔを添加、 ※８ ７００℃で０２＃關を１〜１０％に変化させて測
定（Ｎｇバランス）。
表８． ５ｉ０２等の添加効果
Ｉ Ｂａ５ｎＯＢ ＯＯ，１８２＆
８１０２８ ０．２２８ 〃
夕 ６ 〃４ 夕 １
１０ ／Ｉ５ 〃 々 ２０
〃６ １ Ｇａ１ｔ ５
０．２１５７ １ Ｚｒ０ｇ ５
１８ ＃ ＨｆＯ倉 ５
＃９ Ｒａ８ｎＯｇ ０ ０．
１９１０ ＆ ８１０２ ５ ０
．２２※ｌ いずれも１ｆ当り１００μｆのｐｔ添加、
またいずれも１１００°Ｃで仮焼、１４００’Ｃで焼成
、 峯２７００℃で測定、測定法の詳細は表１と同１
Ｂａ８ｎＯｓ Ｐｔ １００ ０．９８
０．８５２ Ｂａ８ｎＯ畠＝＝・０．５
０．４８ Ｒａ８ｎＯ＠ Ｐｔ １００
０．９８ ０．８５４ １ａ８ｎ０１ ＋
ｗＨ，０，５０，４５’ ５ｒＴｉＣａ ・・・・・・ １．０２ １．８※ ６ Ｔｉ０ｇ Ｐｔ １００ ０．
７ ０．５６※１７００℃で０２４．６％を含む
Ｎ２バランス系で測定、 ※２ ※印は比較例、 ※８ Ａ３ｎ０１については５モル％の８１０！を添
加、なお凪１〜４は１１００″Ｃで仮焼、１４００℃で
焼成、磁５．６は１２００℃で仮焼、１８００°Ｃで焼
成、 １４ １万ｐｐｍの００中と、１千ｐｐｍのＣＯ中の抵
抗値の比、 Ｎ５ ５千ｐｐｍのプロピレン中と５百ｐｐｍのプロピ
レン中の抵抗値の比。
８１０２８ ０．２２８ 〃
夕 ６ 〃４ 夕 １
１０ ／Ｉ５ 〃 々 ２０
〃６ １ Ｇａ１ｔ ５
０．２１５７ １ Ｚｒ０ｇ ５
１８ ＃ ＨｆＯ倉 ５
＃９ Ｒａ８ｎＯｇ ０ ０．
１９１０ ＆ ８１０２ ５ ０
．２２※ｌ いずれも１ｆ当り１００μｆのｐｔ添加、
またいずれも１１００°Ｃで仮焼、１４００’Ｃで焼成
、 峯２７００℃で測定、測定法の詳細は表１と同１
Ｂａ８ｎＯｓ Ｐｔ １００ ０．９８
０．８５２ Ｂａ８ｎＯ畠＝＝・０．５
０．４８ Ｒａ８ｎＯ＠ Ｐｔ １００
０．９８ ０．８５４ １ａ８ｎ０１ ＋
ｗＨ，０，５０，４５’ ５ｒＴｉＣａ ・・・・・・ １．０２ １．８※ ６ Ｔｉ０ｇ Ｐｔ １００ ０．
７ ０．５６※１７００℃で０２４．６％を含む
Ｎ２バランス系で測定、 ※２ ※印は比較例、 ※８ Ａ３ｎ０１については５モル％の８１０！を添
加、なお凪１〜４は１１００″Ｃで仮焼、１４００℃で
焼成、磁５．６は１２００℃で仮焼、１８００°Ｃで焼
成、 １４ １万ｐｐｍの００中と、１千ｐｐｍのＣＯ中の抵
抗値の比、 Ｎ５ ５千ｐｐｍのプロピレン中と５百ｐｐｍのプロピ
レン中の抵抗値の比。
第５図に、温度補償片αＯ（開気孔率〜３％）のＸ＝０
．９９の雰囲気との接触による抵抗値の変化を示す。λ
＝１．０１での抵抗の定常値（几５ｔｄ）を基準に、λ
＝０．９９の雰囲気に１〜５秒間さらした際の抵抗値の
変化を示す。実施例の５ｒＴｉ０３では、抵抗変化は無
視し得る。これは８ｒＴｉＣａは、仮に多孔質でも、λ
＝１の付近で抵抗値がほとんど変化しない、（実測によ
れば２倍以下）、という特異な性質のためで有る。抵抗
値の安定性の点は、ＣａＴｉ０ａやＳｒ６，７Ｃａｏ、
ｇＴｉ０３でも同様で有る。
．９９の雰囲気との接触による抵抗値の変化を示す。λ
＝１．０１での抵抗の定常値（几５ｔｄ）を基準に、λ
＝０．９９の雰囲気に１〜５秒間さらした際の抵抗値の
変化を示す。実施例の５ｒＴｉ０３では、抵抗変化は無
視し得る。これは８ｒＴｉＣａは、仮に多孔質でも、λ
＝１の付近で抵抗値がほとんど変化しない、（実測によ
れば２倍以下）、という特異な性質のためで有る。抵抗
値の安定性の点は、ＣａＴｉ０ａやＳｒ６，７Ｃａｏ、
ｇＴｉ０３でも同様で有る。
多孔質のＴｉＯ２の抵抗値はλ＝１を境に１００〜１０
００倍程度化し、緻密にしてもなお抵抗の変化が生ずる
。そして雰囲気をス〉１に戻しても、応答が遅いためな
お抵抗が回復しない点に問題がある。
００倍程度化し、緻密にしてもなお抵抗の変化が生ずる
。そして雰囲気をス〉１に戻しても、応答が遅いためな
お抵抗が回復しない点に問題がある。
このように、
（１）焼結が容易で、
（２）抵抗値への雰囲気の影響が小さい、点に、Ｂ Ｔ
ｉ Ｃａ を用いた温度補償片０Ｑの特長が有る。
ｉ Ｃａ を用いた温度補償片０Ｑの特長が有る。
第６図に、７００°ＣのＮ２バランス下での、ガス検出
片（８）の酸素感度を示す。焼成条件はＢａ５ｎＯＢで
は１１００’ｃで仮焼、１４００°Ｃで焼成で有り、Ｔ
ｉＯ２では１２００°Ｃで仮焼、１３００°Ｃで焼成で
有る。またいずれも１２当り１００μｆのｐｔを添加し
て有る。
片（８）の酸素感度を示す。焼成条件はＢａ５ｎＯＢで
は１１００’ｃで仮焼、１４００°Ｃで焼成で有り、Ｔ
ｉＯ２では１２００°Ｃで仮焼、１３００°Ｃで焼成で
有る。またいずれも１２当り１００μｆのｐｔを添加し
て有る。
第７図に、７００°Ｃで４．６％の０２を含む雰囲気下
での実施例のセンサと比較例のセンサへの可燃性ガスの
影響を示す。開気孔率は実施例では３％と２０％、比較
例では３％と２７％とで有り、ガス検出片（８）にはい
ずれもｌｆ当り１００μｆのＰｔを加え、Ｂａ５ｎＯＢ
には他に５モル％の５ｉ０２を加えて有る。ガス検出片
（８）と温度補償片顛の抵抗値の比を、ガス濃度０．１
％を基準として図示する。実施例のものの可燃性ガス感
度は、ＣＯに対してもプロピレン・に対しても、酸素と
ほぼバランスし、未反応の可燃性ガスによる検出誤差は
小さい。これに対して比較例では、可燃性ガス感度は酸
素感度よりはるかに高い。なお第７図の結果は、Ｂａ５
ｎＣａをＲａ１ｎ’ｓやＢａ Ｏ，７Ｒａ ６ＪＳｎ
ＯＢに、５ｒＴｉＣａをＣａ Ｔｉ ＣａやＳｒｏ、７
Ｇ！ａｏ、ａ Ｔｉ Ｃａ に代えても、同様で有っ
た。
での実施例のセンサと比較例のセンサへの可燃性ガスの
影響を示す。開気孔率は実施例では３％と２０％、比較
例では３％と２７％とで有り、ガス検出片（８）にはい
ずれもｌｆ当り１００μｆのＰｔを加え、Ｂａ５ｎＯＢ
には他に５モル％の５ｉ０２を加えて有る。ガス検出片
（８）と温度補償片顛の抵抗値の比を、ガス濃度０．１
％を基準として図示する。実施例のものの可燃性ガス感
度は、ＣＯに対してもプロピレン・に対しても、酸素と
ほぼバランスし、未反応の可燃性ガスによる検出誤差は
小さい。これに対して比較例では、可燃性ガス感度は酸
素感度よりはるかに高い。なお第７図の結果は、Ｂａ５
ｎＣａをＲａ１ｎ’ｓやＢａ Ｏ，７Ｒａ ６ＪＳｎ
ＯＢに、５ｒＴｉＣａをＣａ Ｔｉ ＣａやＳｒｏ、７
Ｇ！ａｏ、ａ Ｔｉ Ｃａ に代えても、同様で有っ
た。
この発明の排ガスセンサは、
（１） ＢＴｉＣａが当量点（λ＝１）の付近でほと
んど抵抗値が変化しないという特異な性質を用いて、安
定な温度補償片を得、 （２） Ａ３ｎＯｓが酸素に高感度で、可燃性ガス感
度が低いという性質を用いて、高感度なガス検出片を得
、 （３）雰囲気へあ検出精度を向とさせたもので有る。
んど抵抗値が変化しないという特異な性質を用いて、安
定な温度補償片を得、 （２） Ａ３ｎＯｓが酸素に高感度で、可燃性ガス感
度が低いという性質を用いて、高感度なガス検出片を得
、 （３）雰囲気へあ検出精度を向とさせたもので有る。
第１図は実施例の排ガスセンサの部分切り欠き部付き斜
視図、第２図はその長手方向断面図、第８図は実施例に
用いろガス検出片の断面図で有る。 第４図は付帯回路のブロック図、第５図〜第７図 。 は実施例の排ガスセンサの特性図で有る。 （２）・・・基体、 （４）−・・セラミッ
クス管、（６）・・・膜ヒータ、 （８）・・・
ガス検出片、Ｑ（１・・・温度補償片。 第５図 ６００ ７００ Ｂｏｏ ９００ 。 Ｔｓ（Ｃ） 第６図
視図、第２図はその長手方向断面図、第８図は実施例に
用いろガス検出片の断面図で有る。 第４図は付帯回路のブロック図、第５図〜第７図 。 は実施例の排ガスセンサの特性図で有る。 （２）・・・基体、 （４）−・・セラミッ
クス管、（６）・・・膜ヒータ、 （８）・・・
ガス検出片、Ｑ（１・・・温度補償片。 第５図 ６００ ７００ Ｂｏｏ ９００ 。 Ｔｓ（Ｃ） 第６図
Claims (2)
- （１）多孔質のガス敏感性金属酸化物半導体の焼結体に
一対の電極を接続したガス検出片と、緻密質のガス敏感
性金属酸化物半導体の焼結体に一対の電極を接続した温
度補償片とを有する排ガスセンサにおいて、 ガス検出片の金属酸化物半導体は、ＡＳｎＯ＿３＿−＿
δ、（ここにＡはＢａおよびＲａからなる群の少くとも
一員の元素を、δは非化学量論的パラメータを現す）、
で有り、 温度補償片の金属酸化物半導体は、ＢＴｉＯ＿３＿−＿
δ、（ここにＢはＳｒおよびＣａからなる群の少くとも
一員の元素を、δは非化学量論的パラメータを現す）、
で有ることを特徴とする排ガスセンサ。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の排ガスセンサにおい
て、 前記多孔質焼結体の開気孔率は１２〜４５％で、前記緻
密質焼結体の開気孔率は５〜０％で有ることを特徴とす
る排ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28093684A JPS61155747A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 排ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28093684A JPS61155747A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 排ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61155747A true JPS61155747A (ja) | 1986-07-15 |
| JPH053901B2 JPH053901B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=17631984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28093684A Granted JPS61155747A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 排ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61155747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292050A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Figaro Eng Inc | 排ガスセンサ− |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48102695A (ja) * | 1972-04-11 | 1973-12-24 | ||
| JPS55165504A (en) * | 1979-06-09 | 1980-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature and humidity detecting elements and detector using same |
| JPS5689048A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas sensor |
| JPS5734446A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Nultifunctional detecting element and multifunctional detector |
| JPS57106568A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-02 | Murata Manufacturing Co | Moisture sensitive ceramic |
| JPS58150853A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-09-07 | Nippon Soken Inc | ガス成分検出器 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP28093684A patent/JPS61155747A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48102695A (ja) * | 1972-04-11 | 1973-12-24 | ||
| JPS55165504A (en) * | 1979-06-09 | 1980-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature and humidity detecting elements and detector using same |
| JPS5689048A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas sensor |
| JPS5734446A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Nultifunctional detecting element and multifunctional detector |
| JPS57106568A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-02 | Murata Manufacturing Co | Moisture sensitive ceramic |
| JPS58150853A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-09-07 | Nippon Soken Inc | ガス成分検出器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292050A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Figaro Eng Inc | 排ガスセンサ− |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053901B2 (ja) | 1993-01-18 |
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