JPS63128248A - 複合ガスセンサ - Google Patents
複合ガスセンサInfo
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- JPS63128248A JPS63128248A JP27487986A JP27487986A JPS63128248A JP S63128248 A JPS63128248 A JP S63128248A JP 27487986 A JP27487986 A JP 27487986A JP 27487986 A JP27487986 A JP 27487986A JP S63128248 A JPS63128248 A JP S63128248A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアルコールガスに対して不感化もしくは低感度
化して誤動作を防止するようにした複合ガスセンサに関
するものである。
化して誤動作を防止するようにした複合ガスセンサに関
するものである。
従来、一般家庭で用いられている都市ガス、天然ガス、
ＬＰＧ等のガス漏れによりガス爆発やガス中毒等が頻繁
に発生している。また、厨房器具。
ＬＰＧ等のガス漏れによりガス爆発やガス中毒等が頻繁
に発生している。また、厨房器具。
暖房器具等の不完全燃焼などによる一酸化炭素中毒も多
い。これらの事故を未然に防止するために従来からガス
センサを用いた警報器あるいは室内換気システムが用い
られて来たが、これらに主として用いられて来た酸化物
半導体ガスセンサは、上記のガスに反応すると同時に家
庭で調理等に用いられるアル°コールにも鋭敏に感応し
てしまうという欠点があった。その欠点に対する改良策
として、従来上記酸化物半導体に貴金属系の添加物を加
えたり、触媒を付加する等の手段でガス選択性を付与す
る方法が試みられて来たが、これらの手段では主たる目
的のガスに対する感度をも低下させてしまう等の問題点
があり、充分所期の目標を達するに到っていない。
い。これらの事故を未然に防止するために従来からガス
センサを用いた警報器あるいは室内換気システムが用い
られて来たが、これらに主として用いられて来た酸化物
半導体ガスセンサは、上記のガスに反応すると同時に家
庭で調理等に用いられるアル°コールにも鋭敏に感応し
てしまうという欠点があった。その欠点に対する改良策
として、従来上記酸化物半導体に貴金属系の添加物を加
えたり、触媒を付加する等の手段でガス選択性を付与す
る方法が試みられて来たが、これらの手段では主たる目
的のガスに対する感度をも低下させてしまう等の問題点
があり、充分所期の目標を達するに到っていない。
そこで本発明ではアルコールにのみ感度を有するガスセ
ンサを従来のアルコールにも感応する金属酸化物半導体
ガスセンサと組み合わせ、同時に測定を行いアルコール
にのみ感度を有するガスセンサの電気的応答が得られた
時のみ、従来の金属酸化物半導体ガスセンサの応答をキ
ャンセルするという手段を用いたものである。
ンサを従来のアルコールにも感応する金属酸化物半導体
ガスセンサと組み合わせ、同時に測定を行いアルコール
にのみ感度を有するガスセンサの電気的応答が得られた
時のみ、従来の金属酸化物半導体ガスセンサの応答をキ
ャンセルするという手段を用いたものである。
尚、この種の手法の着眼、即ちセンサの特定の物質に対
する感応を除外する為に、その物質にのみ高い感度を有
する他のセンサを併用し、該他のセンサの応答が得られ
た時に主たるセンサの応答をキャンセルするという着眼
は従来においても存在したが、従来はアルコールにのみ
感度を有するガスセンサとして高性能のものが無く、そ
の為に前述のガスセンサの問題点を解決することが出来
なかったものである。
する感応を除外する為に、その物質にのみ高い感度を有
する他のセンサを併用し、該他のセンサの応答が得られ
た時に主たるセンサの応答をキャンセルするという着眼
は従来においても存在したが、従来はアルコールにのみ
感度を有するガスセンサとして高性能のものが無く、そ
の為に前述のガスセンサの問題点を解決することが出来
なかったものである。
感度を損なうことなく、アルコールの影響を除外したも
のである。
のである。
以下本発明の骨子であるクロム酸鉛（ＰｂＣｒｏ４）を
アルコールの検知材料に用いたガスセンサについて実施
例に基づき具体的に説明する。
アルコールの検知材料に用いたガスセンサについて実施
例に基づき具体的に説明する。
クロム酸鉛（ＰｂＣｒＣ）４）の多結晶粉末を６００°
Ｃで１２時間焼成したのち、メノウ乳鉾で粉砕し、これ
に同量の１０００メツシユアルミナを加えて混合する。
Ｃで１２時間焼成したのち、メノウ乳鉾で粉砕し、これ
に同量の１０００メツシユアルミナを加えて混合する。
さらにバインダーとして微量の塩酸を添加したテトラエ
チルシリケート（ＴＥＳ）を加える。
チルシリケート（ＴＥＳ）を加える。
これを金の対向電極を蒸着あるいはスクリーン印刷等で
作製したアルミナ基板上に厚膜成形し、４００〜６００
℃で１５時間焼成する。このアルミナ基板の裏面には、
抵抗ペーストあるいはニクロム線等から成るヒーターを
取付ける。なお、上記ＰｂＣｒＯ４の多結晶粉末は単斜
晶系であることをＸ線回折により確認した。
作製したアルミナ基板上に厚膜成形し、４００〜６００
℃で１５時間焼成する。このアルミナ基板の裏面には、
抵抗ペーストあるいはニクロム線等から成るヒーターを
取付ける。なお、上記ＰｂＣｒＯ４の多結晶粉末は単斜
晶系であることをＸ線回折により確認した。
このようにして作成したセンサの空気中における抵抗値
（Ｒａｉｒ）を、空気をゆっくり撹拌しながら密封容器
中で測定し、特定ガス中での抵抗値（Ｒｇａｓ−）をこ
の容器中に純ガスの水素、メタン。
（Ｒａｉｒ）を、空気をゆっくり撹拌しながら密封容器
中で測定し、特定ガス中での抵抗値（Ｒｇａｓ−）をこ
の容器中に純ガスの水素、メタン。
プロパン、−酸化炭素およびエタノールを所定の濃度と
なる様に一定量をマイクロシリンジで注入し、抵抗変動
が飽和した時点を持ってＲｇａｓの値とした。
なる様に一定量をマイクロシリンジで注入し、抵抗変動
が飽和した時点を持ってＲｇａｓの値とした。
第１図にＰｂＣｒＯ４を検知材料に用いたガスセンサの
各種ガス＋００ｐｐｍにおける感度と温度の関係を示す
。縦軸は感度（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ ）、横軸は素子の
温度（Ｃ）である。
各種ガス＋００ｐｐｍにおける感度と温度の関係を示す
。縦軸は感度（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ ）、横軸は素子の
温度（Ｃ）である。
このグラフから解る様にエタノールに対しては、素子温
度が４００℃のとき最高の感度６．７を示す。
度が４００℃のとき最高の感度６．７を示す。
一方へ他のガスとして、水素、メタン、−酸化炭素に対
しては、２００℃から５００℃の温度範囲で全く感応し
ない（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ＝１．０）ｏまた、プロパン
では５００℃で１．４の感度を示すものの、２００℃か
ら４００℃の温度範囲内では全く感応しない。
しては、２００℃から５００℃の温度範囲で全く感応し
ない（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ＝１．０）ｏまた、プロパン
では５００℃で１．４の感度を示すものの、２００℃か
ら４００℃の温度範囲内では全く感応しない。
次に更にガス濃度を上げて、］ＯＯＯｐｐｍのときには
、素子温度３００℃及び４００℃において、第１表に示
す様な感度（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ）を示す。
、素子温度３００℃及び４００℃において、第１表に示
す様な感度（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ）を示す。
第 １ 表
この第１表かられかる様に、素子温度３００℃では、エ
タノールのみに感度を示す。しかし、素子温度４００℃
では、わずかであるが他のガスにも感度を有してしまう
。この様な事実から、アルコールにのみ感度を有する選
択性が必要であるからセンサの動作温度を３００℃とす
ることが妥当である。
タノールのみに感度を示す。しかし、素子温度４００℃
では、わずかであるが他のガスにも感度を有してしまう
。この様な事実から、アルコールにのみ感度を有する選
択性が必要であるからセンサの動作温度を３００℃とす
ることが妥当である。
そこでセンサの動作温度３００°Ｃにおける感度のガス
濃度依存性を第２図に示す。縦軸は感度（Ｒａｉｒ／Ｒ
ｇａｓ）、横軸はガス濃度（ｐｐｍ）である。同図から
明らかな様に水素、メタン、−酸化炭素、プロパンのい
ずれに対しても１１００Ｏｐｐ以下では感度を持たない
。一方、エタノールの感度はＬｏｇ−Ｌｏ！ｌｒのグラ
フで濃度の増加とともにほぼ直線的に増大していること
がわかる。
濃度依存性を第２図に示す。縦軸は感度（Ｒａｉｒ／Ｒ
ｇａｓ）、横軸はガス濃度（ｐｐｍ）である。同図から
明らかな様に水素、メタン、−酸化炭素、プロパンのい
ずれに対しても１１００Ｏｐｐ以下では感度を持たない
。一方、エタノールの感度はＬｏｇ−Ｌｏ！ｌｒのグラ
フで濃度の増加とともにほぼ直線的に増大していること
がわかる。
以上のアルコールにのみ感度を有するクロム酸鉛（Ｐｂ
ＣｒＣ）ａ）からなるガスセンサと、以下に示すアルコ
ールにも感応する金属酸化物半導体ガスセンサとを組み
合わせ、クロム酸鉛からなるガスセンサの電気的応答が
得られた時には上記金属酸化物半導体ガスセンサの応答
をキャンセルするようにして複合ガスセンサを構成する
。
ＣｒＣ）ａ）からなるガスセンサと、以下に示すアルコ
ールにも感応する金属酸化物半導体ガスセンサとを組み
合わせ、クロム酸鉛からなるガスセンサの電気的応答が
得られた時には上記金属酸化物半導体ガスセンサの応答
をキャンセルするようにして複合ガスセンサを構成する
。
アルコールにも感応する金属酸化物半導体ガスセンサと
して次のものがある。
して次のものがある。
（１）焼結体型のセンサ
製法としては、金属ＳｎあるいはＳｎＣβ４からスズ酸
を形成し、ＰｂＣｌ２を添加し、α−アルミナおよび水
を加えてペースト化する。これを２本の電極を固定した
スペーサに塗布し、塊状に成型する。これを乾燥させた
後でＴＥＳを含浸させ、約７００°Ｃで焼成し焼結させ
ることによって得る。
を形成し、ＰｂＣｌ２を添加し、α−アルミナおよび水
を加えてペースト化する。これを２本の電極を固定した
スペーサに塗布し、塊状に成型する。これを乾燥させた
後でＴＥＳを含浸させ、約７００°Ｃで焼成し焼結させ
ることによって得る。
（２）厚膜型のセンサ
アルミナ基板上にくし形電極等の電極を形成し、その上
に５ｎ０２粉末および添加剤の混合物をペーストとした
ものを印刷塗布して焼結する。
に５ｎ０２粉末および添加剤の混合物をペーストとした
ものを印刷塗布して焼結する。
基板の裏面にはＲｒ０２発熱体を焼きつける。
（３）薄膜型のセンサ
基板上に金属スズの蒸着膜を形成しこれを酸化する、あ
るいは５ｎ０２焼結体をターゲットとしてスパッタリン
グする、あるいは有機スズ化合物の溶液を噴霧熱分解す
る等の方法で薄膜を形成し、該薄膜両端に電極形成する
。基板の裏面には発熱体を焼きつける。
るいは５ｎ０２焼結体をターゲットとしてスパッタリン
グする、あるいは有機スズ化合物の溶液を噴霧熱分解す
る等の方法で薄膜を形成し、該薄膜両端に電極形成する
。基板の裏面には発熱体を焼きつける。
以上の例では５ｎ０２を用いたセンサであるが、これ以
外にＺｎＯ，γ−Ｆｅ２Ｏ３を材料としたセンサでも良
い。
外にＺｎＯ，γ−Ｆｅ２Ｏ３を材料としたセンサでも良
い。
ここで、（２］ 、 ＋３＋のセンサについては該セン
サと同一基板上に上述のアルコールにのみ感度を有する
クロム酸鉛（ＰｂＣｒ０４）からなるガスセンサを並設
することで全体の構造をコンパクト化できる。
サと同一基板上に上述のアルコールにのみ感度を有する
クロム酸鉛（ＰｂＣｒ０４）からなるガスセンサを並設
することで全体の構造をコンパクト化できる。
以上述べた本発明によれば金属酸化物半導体ガスセンサ
の鋭敏なガス感度をそこなうことなく、アルコールの影
響を除外することが可能である。
の鋭敏なガス感度をそこなうことなく、アルコールの影
響を除外することが可能である。
第１図はＰｂＣｒＯ４を用いたガスセンサの温度と感度
の関係のグラフ図、第２図はＰ ｂ Ｃｒ ０４を用い
たガスセンサのガス濃度と感度の関係のグラフ図を示す
。
の関係のグラフ図、第２図はＰ ｂ Ｃｒ ０４を用い
たガスセンサのガス濃度と感度の関係のグラフ図を示す
。
Claims (1)
- １、アルコールガス及びアルコールに感度を有する金属
酸化物半導体ガスセンサと、アルコールガスのみに感度
を有するクロム酸鉛（ＰｂＣｒＯ＿４）を備えることを
特徴とする複合ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27487986A JPS63128248A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 複合ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27487986A JPS63128248A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 複合ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128248A true JPS63128248A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17547814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27487986A Pending JPS63128248A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 複合ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128248A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP27487986A patent/JPS63128248A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | ||
| WO2021070705A1 (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | アルプスアルパイン株式会社 | ガス濃度測定装置 |
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