JPS62204150A - 酸素ガスセンサ - Google Patents
酸素ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS62204150A JPS62204150A JP61046602A JP4660286A JPS62204150A JP S62204150 A JPS62204150 A JP S62204150A JP 61046602 A JP61046602 A JP 61046602A JP 4660286 A JP4660286 A JP 4660286A JP S62204150 A JPS62204150 A JP S62204150A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- cathode
- ion conductor
- oxygen ion
- porous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 claims 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 abstract 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 description 3
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWPDSISGRAWLLV-JHZYRPMRSA-L calcium;(1r,4ar,4br,10ar)-1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylate Chemical compound [Ca+2].C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C([O-])=O.C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C([O-])=O DWPDSISGRAWLLV-JHZYRPMRSA-L 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は例えば至内酸欠検知器等に用いられる酸素ガス
センサに間する。
センサに間する。
(従来の技術)
第2図は従来の酸素ガスセンサを示し、例えば安定化ジ
ルコニア等の酸素イオン導電体11上にカソード12を
介して小孔13を有するセラミックスのキャップ14を
かぶせ、前記酸素イオン導電体11の下面にアノード1
5を設けて構成される。
ルコニア等の酸素イオン導電体11上にカソード12を
介して小孔13を有するセラミックスのキャップ14を
かぶせ、前記酸素イオン導電体11の下面にアノード1
5を設けて構成される。
即ち、酸素イオン導電体11の酸素ボンピング作用を利
用した限界電流式酸素ガスセンサであり、酸素のイオン
化の場となるカソード12ヘキヤツプ14の小孔13を
通して拡散律速的に酸素ガスを供給し、電源Eよりカソ
ード12とアノード15との間に電圧Vを加えると、酸
素イオン導電体11に流れる電流計Aの電流■は第3図
に示すように、酸素ガス濃度に比例するようになり、酸
素ガス濃度が高くなると特性イのように限界電流が壜加
し、酸素ガス濃度が低くなると特性口のように限界電流
が減少する。したがって、空気程度の高濃度領域で高感
度、高精度を示す酸素ガスセンサを得ることができる。
用した限界電流式酸素ガスセンサであり、酸素のイオン
化の場となるカソード12ヘキヤツプ14の小孔13を
通して拡散律速的に酸素ガスを供給し、電源Eよりカソ
ード12とアノード15との間に電圧Vを加えると、酸
素イオン導電体11に流れる電流計Aの電流■は第3図
に示すように、酸素ガス濃度に比例するようになり、酸
素ガス濃度が高くなると特性イのように限界電流が壜加
し、酸素ガス濃度が低くなると特性口のように限界電流
が減少する。したがって、空気程度の高濃度領域で高感
度、高精度を示す酸素ガスセンサを得ることができる。
また、従来カソードへ拡散律速的に酸素ガスを供給する
ために、酸素イオン導電体上にカソードを介して多孔質
のキャップをかぶせたり、多孔質の絶縁性基板上にカソ
ードを介して酸素イオン導電体の膜を形成するなどの方
法がとられている。
ために、酸素イオン導電体上にカソードを介して多孔質
のキャップをかぶせたり、多孔質の絶縁性基板上にカソ
ードを介して酸素イオン導電体の膜を形成するなどの方
法がとられている。
しかしながら、上記のごとき方法では多孔質セラミック
スのキャップ製造や、セラミックスのキャップに小孔を
設けたり、あるいは多孔質の絶縁性基板を製造するなど
、センサの製造プロセスに手間のかかる工程を導入する
ことになる。
スのキャップ製造や、セラミックスのキャップに小孔を
設けたり、あるいは多孔質の絶縁性基板を製造するなど
、センサの製造プロセスに手間のかかる工程を導入する
ことになる。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、上記のセンサの製造プロセスに手間がかかる
という問題点を解決し、製造プロセスを簡素化して量産
性を向上し得る酸素ガスセンサを提供することを目的と
する。
という問題点を解決し、製造プロセスを簡素化して量産
性を向上し得る酸素ガスセンサを提供することを目的と
する。
[発明の構成)
(問題を解決するための手段)
本発明の限界電流式酸素ガスセンサは、発熱体を有する
絶縁性基板上に形成されたカソードと、このカソード上
に積層して形成された細孔における酸素ガスの拡散が律
速過程となる多孔質の酸素イオン導電体と、この酸素イ
オン導電体上に積層して形成された多孔質のアノードと
を具備することを特徴とするものである。
絶縁性基板上に形成されたカソードと、このカソード上
に積層して形成された細孔における酸素ガスの拡散が律
速過程となる多孔質の酸素イオン導電体と、この酸素イ
オン導電体上に積層して形成された多孔質のアノードと
を具備することを特徴とするものである。
(作 用)
本発明は、酸素イオン導電体を多孔質の膜としてカソー
ド上に形成することにより、上記酸素イオン導電体のバ
ルクが酸素イオンの透過機能を有し、細孔は酸素ガスの
透過機能を有することがら、上記酸素イオン導電体をし
てイオン伝導層とガス拡散層とを兼ねさせた限界電流式
酸素ガスセンサである。
ド上に形成することにより、上記酸素イオン導電体のバ
ルクが酸素イオンの透過機能を有し、細孔は酸素ガスの
透過機能を有することがら、上記酸素イオン導電体をし
てイオン伝導層とガス拡散層とを兼ねさせた限界電流式
酸素ガスセンサである。
(実施例)
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
M1図は本発明の一実施例で、例えばアルミナ基板等の
絶縁基板2の一方の面には酸化ルテニウム発熱体等の発
熱体1が膜状に設けられ、この発熱体1の両端にはそれ
ぞれ発熱体用パッド9により発熱体用リード線8が接続
される。前記絶縁基板2の他方の面に白金ペーストを印
刷してカソード3が形成され、このカソード3上には多
孔質の酸素イオン導電体4が膜状に積層される。この酸
素イオン導電体4は例えばジルコニウムレジネーゝ篩よ
びカルシウムレジネートをモル比88:12で混合して
ベース′ト化し熱分解により形成される安定化ジルコニ
アの多孔質膜である。前記酸素イオン導電体4上には白
金ペーストが印刷され多孔質のアノード5が形成される
。この場合、白金ペーストに含まれる白金の粒子に比べ
、安定化ジルコニアの細孔が小さいため、カソード3と
アノード5とが短絡することはない。前記カソード3及
びアノード5にはそれぞれカソード用リードI!6及び
アノード用リード線7が接続される。
絶縁基板2の一方の面には酸化ルテニウム発熱体等の発
熱体1が膜状に設けられ、この発熱体1の両端にはそれ
ぞれ発熱体用パッド9により発熱体用リード線8が接続
される。前記絶縁基板2の他方の面に白金ペーストを印
刷してカソード3が形成され、このカソード3上には多
孔質の酸素イオン導電体4が膜状に積層される。この酸
素イオン導電体4は例えばジルコニウムレジネーゝ篩よ
びカルシウムレジネートをモル比88:12で混合して
ベース′ト化し熱分解により形成される安定化ジルコニ
アの多孔質膜である。前記酸素イオン導電体4上には白
金ペーストが印刷され多孔質のアノード5が形成される
。この場合、白金ペーストに含まれる白金の粒子に比べ
、安定化ジルコニアの細孔が小さいため、カソード3と
アノード5とが短絡することはない。前記カソード3及
びアノード5にはそれぞれカソード用リードI!6及び
アノード用リード線7が接続される。
即ち、酸素イオン導電体4を多孔質の膜としてカソード
3上に形成することにより、上記酸素イオン導電体4の
バルクが酸素イオンの透過機能を有し、細孔は酸素ガス
の透過機能を有することから、上記酸素イオン導電体4
をしてイオン伝導層とガス拡散層とを兼ねさせることが
できる。
3上に形成することにより、上記酸素イオン導電体4の
バルクが酸素イオンの透過機能を有し、細孔は酸素ガス
の透過機能を有することから、上記酸素イオン導電体4
をしてイオン伝導層とガス拡散層とを兼ねさせることが
できる。
したがって、酸素導電体4の酸素ボンピング作用を利用
して酸素のイオン化の場となるカソード3ヘアノード5
及び酸素イオン導電体4を通して拡散律速的に酸素ガス
を供給すると、酸素イオン導電体4を流れる電流値は酸
素ガス濃度に比例するようになるので、空気程度の高濃
度領域で高感度、高精度を示す限界電流式酸素ガスセン
サを得ることができる。
して酸素のイオン化の場となるカソード3ヘアノード5
及び酸素イオン導電体4を通して拡散律速的に酸素ガス
を供給すると、酸素イオン導電体4を流れる電流値は酸
素ガス濃度に比例するようになるので、空気程度の高濃
度領域で高感度、高精度を示す限界電流式酸素ガスセン
サを得ることができる。
以上のようにこの実施例によれば、通常の絶縁性基板2
上にカソード3、酸素イオン導電体4、およびアノード
5の3層を印刷により形成すればよいので、従来に比較
すると製造プロセスが簡素化され、量産性を向上するこ
とができる。
上にカソード3、酸素イオン導電体4、およびアノード
5の3層を印刷により形成すればよいので、従来に比較
すると製造プロセスが簡素化され、量産性を向上するこ
とができる。
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、製造プロセスを簡素
化して量産性を向上しうるような構造を有する限界電流
式酸素ガスセンサを提供することができる。
化して量産性を向上しうるような構造を有する限界電流
式酸素ガスセンサを提供することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は従来
の酸素ガスセンサを示す断面図、第3図は限界電流式酸
素ガスセンサの限界電流特性を示す図である。 1・・・発熱体、2・・・絶縁性基板、3・・・白金力
ソ−ド、4・・・酸素イオン導電体、5・・・白金アノ
ード、6・・・カソード用リード線、7・・・アノード
用リード線、8・・・発熱体用リード線、9・・・発熱
体用パッド。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 纂1図
の酸素ガスセンサを示す断面図、第3図は限界電流式酸
素ガスセンサの限界電流特性を示す図である。 1・・・発熱体、2・・・絶縁性基板、3・・・白金力
ソ−ド、4・・・酸素イオン導電体、5・・・白金アノ
ード、6・・・カソード用リード線、7・・・アノード
用リード線、8・・・発熱体用リード線、9・・・発熱
体用パッド。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 纂1図
Claims (1)
- 発熱体を有する絶縁性基板上に形成されたカソードと、
このカソード上に積層して形成された細孔における酸素
ガスの拡散が律速過程となる多孔質の酸素イオン導電体
と、この酸素イオン導電体上に積層して形成された多孔
質のアノードとを具備することを特徴とする酸素ガスセ
ンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61046602A JPS62204150A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 酸素ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61046602A JPS62204150A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 酸素ガスセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62204150A true JPS62204150A (ja) | 1987-09-08 |
Family
ID=12751847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61046602A Pending JPS62204150A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 酸素ガスセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62204150A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002310504A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-23 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61046602A patent/JPS62204150A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002310504A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-23 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0810211B2 (ja) | ガスセンサ及びその製造法 | |
JPS6228422B2 (ja) | ||
US4762605A (en) | Oxygen sensor | |
JPH09257746A (ja) | 限界電流式ガスセンサのクリーニング方法とその方法を利用したガス濃度検出装置 | |
US5348630A (en) | Method of measuring humidity using an electrochemical cell | |
JPS62204150A (ja) | 酸素ガスセンサ | |
JPS6382355A (ja) | ガスセンサ | |
JPH0450763A (ja) | 酸素センサを用いた湿度測定方法 | |
JP3635191B2 (ja) | ガスセンサ | |
JPH1062380A (ja) | 2つの測定領域を有する酸素分圧測定用センサ | |
JP3105959B2 (ja) | ガス濃度センサ | |
JP2788640B2 (ja) | 気体濃度検出用センサ | |
JPS586245U (ja) | 空気の絶対圧力を測定する装置 | |
JPH02311751A (ja) | 酸素センサ | |
US4790924A (en) | Method of fabrication of air/fuel sensors based on electrochemical pumping and sensors made thereby | |
JPH11344464A (ja) | 酸素濃度センサ、およびその製造方法 | |
JP3421192B2 (ja) | 限界電流式ガスセンサによる水蒸気濃度測定方法とその方法を利用した水蒸気濃度測定装置 | |
JPS6383661A (ja) | 固体電解質を用いた湿度測定方法 | |
JPS59100853A (ja) | 酸素センサの製造方法 | |
JPS6117059A (ja) | 空燃比センサ | |
JPS63193353U (ja) | ||
JPH0230766Y2 (ja) | ||
JPH0234605Y2 (ja) | ||
JPS6141959A (ja) | 空燃比センサ | |
JPH0762662B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガス濃度測定方法 |