JP2988040B2 - 電気化学式ガスセンサ - Google Patents
電気化学式ガスセンサInfo
- Publication number
- JP2988040B2 JP2988040B2 JP3220299A JP22029991A JP2988040B2 JP 2988040 B2 JP2988040 B2 JP 2988040B2 JP 3220299 A JP3220299 A JP 3220299A JP 22029991 A JP22029991 A JP 22029991A JP 2988040 B2 JP2988040 B2 JP 2988040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- solid electrolyte
- electrode
- electrolyte membrane
- working electrode
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 31
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 81
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N carbonofluoridic acid Chemical compound OC(F)=O ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 2
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910000873 Beta-alumina solid electrolyte Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気化学式ガスセンサ
に関し、詳しくは絶縁基板に作用極を含む複数の電極が
設けられ、さらにこれらの電極を一連に被覆する固体電
解質膜とからなる電気化学式ガスセンサに関し、電極上
で起こるガスの電気化学反応を利用して、例えば大気中
の特定のガスを検知する電気化学式ガスセンサに関する
ものである。
に関し、詳しくは絶縁基板に作用極を含む複数の電極が
設けられ、さらにこれらの電極を一連に被覆する固体電
解質膜とからなる電気化学式ガスセンサに関し、電極上
で起こるガスの電気化学反応を利用して、例えば大気中
の特定のガスを検知する電気化学式ガスセンサに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電気化学反応を利用したガスセンサの基
本は、複数の電極を電解質でつなぎ、電極において電気
化学的な反応を起こさせるものである。ここで電解質と
しては、液体やゲル状電解質を用いていたが、機器から
の液漏れや溶媒の蒸発などが生じるために、センサの耐
久性や信頼性に劣る問題がある。このために無機物ある
いは有機の固体電解質が採用されるに到った。無機物と
しては、β−アルミナ、ナシコン、リシコン、安定化ジ
ルコニア等が用いられ、これらの無機物を用いた場合
は、常温におけるインピーダンスが高いため、常温では
イオンが伝導しがたい状態にある。したがって、一般に
は前記のような無機物の固体電解質は、加熱してインビ
ーダンスが低い状態に保持する必要があり、その結果、
消費電力が大きくなる。
本は、複数の電極を電解質でつなぎ、電極において電気
化学的な反応を起こさせるものである。ここで電解質と
しては、液体やゲル状電解質を用いていたが、機器から
の液漏れや溶媒の蒸発などが生じるために、センサの耐
久性や信頼性に劣る問題がある。このために無機物ある
いは有機の固体電解質が採用されるに到った。無機物と
しては、β−アルミナ、ナシコン、リシコン、安定化ジ
ルコニア等が用いられ、これらの無機物を用いた場合
は、常温におけるインピーダンスが高いため、常温では
イオンが伝導しがたい状態にある。したがって、一般に
は前記のような無機物の固体電解質は、加熱してインビ
ーダンスが低い状態に保持する必要があり、その結果、
消費電力が大きくなる。
【0003】一方有機物としては、ポリスチレンスルホ
ネート、ポリビニルスルホネート、パーフルオロスルホ
ネートポリマー、パーフルオロカルボキシレートポリマ
ー等のカチオン交換樹脂に属するポリマが用いられる。
これらの樹脂は、無機物に比べて、常温でのカチオン解
離度が大きいために、インピーダンスが小さく、したが
って消費電力が小さい点で有利である。中でもパーフル
オロスルホネートポリマーは、カチオン解離度が他に比
べて大きく、かつ熱的に、ならびに電気化学的にも安定
である上に溶媒に可溶であるため絶縁基板とこの絶縁基
板に形成された複数の電極の上にキャステングすること
により成膜することができるので、製造上の利点も見逃
せない。
ネート、ポリビニルスルホネート、パーフルオロスルホ
ネートポリマー、パーフルオロカルボキシレートポリマ
ー等のカチオン交換樹脂に属するポリマが用いられる。
これらの樹脂は、無機物に比べて、常温でのカチオン解
離度が大きいために、インピーダンスが小さく、したが
って消費電力が小さい点で有利である。中でもパーフル
オロスルホネートポリマーは、カチオン解離度が他に比
べて大きく、かつ熱的に、ならびに電気化学的にも安定
である上に溶媒に可溶であるため絶縁基板とこの絶縁基
板に形成された複数の電極の上にキャステングすること
により成膜することができるので、製造上の利点も見逃
せない。
【0004】ところで、この様に利点を有する有機物を
用いた固体電解質膜を備えた電気化学式ガスセンサは、
この固体電解質膜の電気的特性あるいはガスの透過性が
経時的に変化するために、センサの感度の経時的変化を
誘発し、信頼性に欠ける問題がある。
用いた固体電解質膜を備えた電気化学式ガスセンサは、
この固体電解質膜の電気的特性あるいはガスの透過性が
経時的に変化するために、センサの感度の経時的変化を
誘発し、信頼性に欠ける問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
が解決する課題は、固体電解質膜の電気的特性あるいは
ガスの透過性など複雑な原因によって引き起こされる、
対象ガスを検知する感度が正常に保持されていることを
検知することにより、信頼性を高めた電気化学式ガスセ
ンサを提供するものである。
が解決する課題は、固体電解質膜の電気的特性あるいは
ガスの透過性など複雑な原因によって引き起こされる、
対象ガスを検知する感度が正常に保持されていることを
検知することにより、信頼性を高めた電気化学式ガスセ
ンサを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気化学
式ガスセンサは、絶縁基板10、この絶縁基板10に設
けられた作用極20、対極30、参照極40及びこれら
の電極20、30、40を一連に被覆する固体電解質膜
80とからなる対象ガスを検知する対象ガス検知部A、
この対象ガス検知部Aと同一の構成を有する、使用環境
に一定の濃度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検
知部B、及びこの基準ガス検知部Bには検知出力が一定
値以下になると信号を発する寿命告知手段を備えたこと
を特徴とするものである。
式ガスセンサは、絶縁基板10、この絶縁基板10に設
けられた作用極20、対極30、参照極40及びこれら
の電極20、30、40を一連に被覆する固体電解質膜
80とからなる対象ガスを検知する対象ガス検知部A、
この対象ガス検知部Aと同一の構成を有する、使用環境
に一定の濃度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検
知部B、及びこの基準ガス検知部Bには検知出力が一定
値以下になると信号を発する寿命告知手段を備えたこと
を特徴とするものである。
【0007】
【作用】この発明にかかる電気化学式ガスセンサによる
と、絶縁基板10に設けられた作用極20、対極30、
参照極40及びこれらの電極10,20,30を一連に
被覆する固体電解質膜80とからなる対象ガスを検知す
る対象ガス検知部A、及びこの対象ガス検知部Aと同一
の構成を有する、使用環境に一定の濃度で存在する基準
ガスを検知する基準ガス検知部B、及びこの基準ガス検
知部Bには検知出力が一定値以下になると信号を発する
寿命告知手段を備えることにより、使用環境に一定の濃
度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検知部Bの感
度特性は、基準ガス検知部Bが対象ガスを検知する対象
ガス検知部Aと同一の構成を備えているので、対象ガス
検知部Aの感度特性と同一乃至同等の経時変化をたどる
ので、基準ガス検知部Bの検知出力が一定値以下になる
と信号を発する寿命告知手段の信号により検知すること
ができるのである。
と、絶縁基板10に設けられた作用極20、対極30、
参照極40及びこれらの電極10,20,30を一連に
被覆する固体電解質膜80とからなる対象ガスを検知す
る対象ガス検知部A、及びこの対象ガス検知部Aと同一
の構成を有する、使用環境に一定の濃度で存在する基準
ガスを検知する基準ガス検知部B、及びこの基準ガス検
知部Bには検知出力が一定値以下になると信号を発する
寿命告知手段を備えることにより、使用環境に一定の濃
度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検知部Bの感
度特性は、基準ガス検知部Bが対象ガスを検知する対象
ガス検知部Aと同一の構成を備えているので、対象ガス
検知部Aの感度特性と同一乃至同等の経時変化をたどる
ので、基準ガス検知部Bの検知出力が一定値以下になる
と信号を発する寿命告知手段の信号により検知すること
ができるのである。
【0008】
【実施例】以下、本発明を実施例として示した図面に基
づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係る電気化
学式ガスセンサを模式的に示した平面図であり、図2は
その断面図である。
づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係る電気化
学式ガスセンサを模式的に示した平面図であり、図2は
その断面図である。
【0009】図1及び図2において、絶縁基板10に
は、対象ガスを検知する対象ガス検知部Aとこの対象ガ
ス検知部Aに対を成す基準ガス検知部Bを間隔をおいて
備える。対象ガス検知部Aは、絶縁基板10の上に相互
に間隔をおいて形成された作用極20、この作用極20
の対極30及び参照極40を備え、さらにこれらの電極
20、30、40を被覆して一連につなぐ固体電解質膜
80から構成される。作用極20、この作用極20の対
極30及び参照極40は、一例を挙げると、白金や金な
どの電極材料を絶縁基板10にスパッタリングや蒸着等
の手段により,図示の如く、一端を固体電解質膜80の
外部に露出させて、外部回路との接続に用いる端子部2
2、32、42を有するよう形成され、固体電解質膜8
0は、たとえば前記のポリスチレンスルホネート、ポリ
ビニルスルホネート、パーフルオロスルホネートポリマ
ー、パーフルオロカルボキシレートポリマー等のポリマ
が用いられ、中でも一例をあげると前述の如くパーフル
オロスルホネートポリマー(デュポン社製の商標ナフィ
オン)が実用的である。固体電解質膜80を成膜するに
は、たとえば簡単なキャステング、その他適当な手段が
用いられる。
は、対象ガスを検知する対象ガス検知部Aとこの対象ガ
ス検知部Aに対を成す基準ガス検知部Bを間隔をおいて
備える。対象ガス検知部Aは、絶縁基板10の上に相互
に間隔をおいて形成された作用極20、この作用極20
の対極30及び参照極40を備え、さらにこれらの電極
20、30、40を被覆して一連につなぐ固体電解質膜
80から構成される。作用極20、この作用極20の対
極30及び参照極40は、一例を挙げると、白金や金な
どの電極材料を絶縁基板10にスパッタリングや蒸着等
の手段により,図示の如く、一端を固体電解質膜80の
外部に露出させて、外部回路との接続に用いる端子部2
2、32、42を有するよう形成され、固体電解質膜8
0は、たとえば前記のポリスチレンスルホネート、ポリ
ビニルスルホネート、パーフルオロスルホネートポリマ
ー、パーフルオロカルボキシレートポリマー等のポリマ
が用いられ、中でも一例をあげると前述の如くパーフル
オロスルホネートポリマー(デュポン社製の商標ナフィ
オン)が実用的である。固体電解質膜80を成膜するに
は、たとえば簡単なキャステング、その他適当な手段が
用いられる。
【0010】この固体電解質膜80の経時的劣化、たと
えば電気的特性の経時的変化あるいは対象ガスの透過性
の変化等を阻止する目的で、この固体電解質膜80の上
に、さらに保護膜90が形成される。この保護膜90
は、一例を示すと弗素系樹脂を用い、蒸着法あるいはプ
ラズマ法等により形成することができる。
えば電気的特性の経時的変化あるいは対象ガスの透過性
の変化等を阻止する目的で、この固体電解質膜80の上
に、さらに保護膜90が形成される。この保護膜90
は、一例を示すと弗素系樹脂を用い、蒸着法あるいはプ
ラズマ法等により形成することができる。
【0011】基準ガス検知部Bは、上述の対象ガス検知
部Aと同一の構成を有する。すなわち、絶縁基板10の
上に相互に間隔をおいて形成された作用極50、この作
用極50の対極60及び参照極70を備え、さらにこれ
らの電極50、60、70を被覆して一連につなぐ固体
電解質膜82から構成され、基準ガス検知部Aの作用極
20、作用極20の対極30及び参照極40と同様に、
一端を固体電解質膜82の外部に露出させて、端子部5
2、62、72を有するよう形成され、さらに対象ガス
検知部Aの固体電解質膜80の経時的劣化と同一乃至同
等に追従する固体電解質膜82の上に、この固体電解質
膜82を作用極50とで挟む、ほぼ作用極50と同一の
形状を有する保護膜92が形成されている。ここで、保
護膜92を作用極50上のみに限定して形成すると、電
気的特性の経時的変化あるいは対象ガスの透過性の変化
等の経時特性が同等の対象ガス検知部Aと基準ガス検知
部Bを構成することができる。その理由はつぎのとおり
である。基準ガス検知部Bでは、使用環境中に存在して
いるため、作用極50上においては、電気化学反応が絶
えず起きているために、たとえば基準ガスを酸素とする
と、
部Aと同一の構成を有する。すなわち、絶縁基板10の
上に相互に間隔をおいて形成された作用極50、この作
用極50の対極60及び参照極70を備え、さらにこれ
らの電極50、60、70を被覆して一連につなぐ固体
電解質膜82から構成され、基準ガス検知部Aの作用極
20、作用極20の対極30及び参照極40と同様に、
一端を固体電解質膜82の外部に露出させて、端子部5
2、62、72を有するよう形成され、さらに対象ガス
検知部Aの固体電解質膜80の経時的劣化と同一乃至同
等に追従する固体電解質膜82の上に、この固体電解質
膜82を作用極50とで挟む、ほぼ作用極50と同一の
形状を有する保護膜92が形成されている。ここで、保
護膜92を作用極50上のみに限定して形成すると、電
気的特性の経時的変化あるいは対象ガスの透過性の変化
等の経時特性が同等の対象ガス検知部Aと基準ガス検知
部Bを構成することができる。その理由はつぎのとおり
である。基準ガス検知部Bでは、使用環境中に存在して
いるため、作用極50上においては、電気化学反応が絶
えず起きているために、たとえば基準ガスを酸素とする
と、
【0012】
【化1】
【0013】なる反応により水が発生し続ける。このよ
うな生成物が固体電解質膜82内に留まると、対象ガス
検知部Aの経時特性とは異なる特性を示す。固体電解質
膜82が保護膜92で被覆されていない場合は、このよ
うな生成物は使用環境中に大部分が放出されるので、そ
れほどの影響を与えないが、固体電解質膜82が保護膜
92で被覆されている場合は、放出されにくい。そこ
で、固体電解質膜82の作用極50上の部分を除いた全
面を露出させると、生成物の放出が促進されるからであ
る。
うな生成物が固体電解質膜82内に留まると、対象ガス
検知部Aの経時特性とは異なる特性を示す。固体電解質
膜82が保護膜92で被覆されていない場合は、このよ
うな生成物は使用環境中に大部分が放出されるので、そ
れほどの影響を与えないが、固体電解質膜82が保護膜
92で被覆されている場合は、放出されにくい。そこ
で、固体電解質膜82の作用極50上の部分を除いた全
面を露出させると、生成物の放出が促進されるからであ
る。
【0014】上述のとおり、経時的劣化が相互に同一乃
至同等に進行する関係にある対象ガス検知部Aの電極2
0、30、40と基準ガス検知部Bの電極50、60、
70は、それぞれの端子部22、32、42と52、6
2、72においてリード線102と104を介して対象
ガスの検知を、対象ガス検知部Aの作用極20と対極3
0間に流れる電流値によって行う信号処理回路100と
基準ガス検知部Bの作用極50と対極60間に流れる電
流値によって基準ガス検知部Bの経時劣化の検知を行う
寿命告知回路110に接続され、この寿命告知回路11
0は、作用極50と対極60間に流れる電流値で判別す
る検知出力が一定値以下になると信号を発して寿命を告
知する寿命告知手段を構成する。ここで寿命を告知する
信号は、たとえば警告音の発生、警告ランプの点灯など
任意である。また寿命を告知する時点は、作用極50と
対極60間に流れる初期の電流値の半分になる時点、ま
たはあらかじめ設定したしきい値以下に低下した時点と
することもでき、ガスセンサの用途や目的に応じて設定
する必要がある。
至同等に進行する関係にある対象ガス検知部Aの電極2
0、30、40と基準ガス検知部Bの電極50、60、
70は、それぞれの端子部22、32、42と52、6
2、72においてリード線102と104を介して対象
ガスの検知を、対象ガス検知部Aの作用極20と対極3
0間に流れる電流値によって行う信号処理回路100と
基準ガス検知部Bの作用極50と対極60間に流れる電
流値によって基準ガス検知部Bの経時劣化の検知を行う
寿命告知回路110に接続され、この寿命告知回路11
0は、作用極50と対極60間に流れる電流値で判別す
る検知出力が一定値以下になると信号を発して寿命を告
知する寿命告知手段を構成する。ここで寿命を告知する
信号は、たとえば警告音の発生、警告ランプの点灯など
任意である。また寿命を告知する時点は、作用極50と
対極60間に流れる初期の電流値の半分になる時点、ま
たはあらかじめ設定したしきい値以下に低下した時点と
することもでき、ガスセンサの用途や目的に応じて設定
する必要がある。
【0015】なお、対象ガス検知部Aの検知する対象ガ
スは、一酸化炭素、アルコール、硫化水素他、各種のガ
スがなりうる。すなわち、これらのガス種に応じて、作
用極20と参照極40の間にかける電圧を設定する。同
様に基準ガス検知部Bの基準ガスは、通常の使用環境で
は、大気中に存在する酸素が適切であるが、使用環境に
応じてガス種を選択し、選択したガスに応じて作用極5
0と参照極70の間にかける電圧を設定する。
スは、一酸化炭素、アルコール、硫化水素他、各種のガ
スがなりうる。すなわち、これらのガス種に応じて、作
用極20と参照極40の間にかける電圧を設定する。同
様に基準ガス検知部Bの基準ガスは、通常の使用環境で
は、大気中に存在する酸素が適切であるが、使用環境に
応じてガス種を選択し、選択したガスに応じて作用極5
0と参照極70の間にかける電圧を設定する。
【0016】
【発明の効果】この発明に係る電気化学式ガスセンサに
よると、絶縁基板10に設けられた作用極20、対極3
0、参照極40及びこれらの電極20、30、40を一
連に被覆する固体電解質膜80とからなる対象ガスを検
知する対象ガス検知部A、及びこの対象ガス検知部と同
一の構成を有する、使用環境に一定の濃度で存在する基
準ガスを検知する基準ガス検知部B、及びこの基準ガス
検知部Bには検知出力が一定値以下になると信号を発す
る寿命告知手段を備えることにより、使用環境に一定の
濃度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検知部Aの
感度特性は、基準ガス検知部Bが対象ガスを検知する対
象ガス検知部Aと同一の構成を備えているので、対象ガ
ス検知部Aの感度特性と同一乃至同等の経時変化をたど
るので、基準ガス検知部Bの検知出力が一定値以下にな
ると信号を発する寿命告知手段の信号により検知するこ
とができ、その結果、対象ガス検知部Aの固体電解質膜
80の電気的特性あるいはガスの透過性など複雑な原因
によって引き起こされる、対象ガスを検知する感度が正
常に保持されていることを検知することにより、信頼性
を高めた電気化学式ガスセンサを提供するものである。
よると、絶縁基板10に設けられた作用極20、対極3
0、参照極40及びこれらの電極20、30、40を一
連に被覆する固体電解質膜80とからなる対象ガスを検
知する対象ガス検知部A、及びこの対象ガス検知部と同
一の構成を有する、使用環境に一定の濃度で存在する基
準ガスを検知する基準ガス検知部B、及びこの基準ガス
検知部Bには検知出力が一定値以下になると信号を発す
る寿命告知手段を備えることにより、使用環境に一定の
濃度で存在する基準ガスを検知する基準ガス検知部Aの
感度特性は、基準ガス検知部Bが対象ガスを検知する対
象ガス検知部Aと同一の構成を備えているので、対象ガ
ス検知部Aの感度特性と同一乃至同等の経時変化をたど
るので、基準ガス検知部Bの検知出力が一定値以下にな
ると信号を発する寿命告知手段の信号により検知するこ
とができ、その結果、対象ガス検知部Aの固体電解質膜
80の電気的特性あるいはガスの透過性など複雑な原因
によって引き起こされる、対象ガスを検知する感度が正
常に保持されていることを検知することにより、信頼性
を高めた電気化学式ガスセンサを提供するものである。
【図1】本発明の一実施例に係る電気化学式ガスセンサ
の平面図である。
の平面図である。
【図2】本発明の一実施例に係る図1の断面図である。
10 絶縁基板 20 作用極 30 対極 40 参照極 80 固体電解質膜 82 固体電解質膜 90 保護膜 92 保護膜 A 対象ガス検知部 B 基準ガス検知部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−43950(JP,A) 特開 平4−208849(JP,A) 特開 平4−230843(JP,A) 特開 平4−43951(JP,A) 特開 平5−249075(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 27/416
Claims (2)
- 【請求項1】絶縁基板(10)、この絶縁基板(10)
に設けられた作用極(20)、対極(30)、参照極
(40)及びこれらの電極を一連に被覆する固体電解質
膜(80)とからなる対象ガスを検知するため、対象ガ
スのガス種に応じて作用極(20)と参照極(40)の
間にかける電圧が設定される対象ガス検知部A、この対
象ガス検知部Aと同一の電極構成とこれら電極を一連に
被覆する固体電解質膜(82)から構成されてなり、使
用環境に一定の濃度で存在する、対象ガスと異なる基準
ガスを検知するため、基準ガスのガス種に応じて作用極
(50)と参照極(70)の間にかける電圧が設定され
る基準ガス検知部B、及び基準ガス検知部Bの検知出力
が一定値以下になると信号を発する寿命告知手段を備え
たことを特徴とする電気化学式ガスセンサ。 - 【請求項2】対象ガス検知部Aの固体電解質膜(80)
の全面を被覆する保護膜(90)、及び基準ガス検知部
Bの固体電解質膜(82)の上に、この固体電解質膜
(82)を作用極(50)とで挟む、作用極(50)と
ほぼ同一の形状を有する保護膜(92)を備えた請求項
1記載の電気化学式ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220299A JP2988040B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 電気化学式ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220299A JP2988040B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 電気化学式ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560727A JPH0560727A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2988040B2 true JP2988040B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=16748984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220299A Expired - Fee Related JP2988040B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 電気化学式ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2988040B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496451A (en) * | 1993-09-14 | 1996-03-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for detecting chemical substances |
| US5770038A (en) * | 1994-06-29 | 1998-06-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for detecting chemical substances |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3220299A patent/JP2988040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560727A (ja) | 1993-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0990895B1 (en) | Gas sensor with electrically conductive hydrophobic membranes | |
| US7258773B2 (en) | Solid polymer electrolyte oxygen sensor | |
| US5273640A (en) | Electrochemical gas sensor | |
| JP2000321238A (ja) | ガスセンサ | |
| JP2001124716A (ja) | ガスセンサ | |
| US20040217001A1 (en) | Gas concentration detecting appartus | |
| JP2988040B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| WO1990015323A1 (en) | Surface type microelectronic gas and vapor sensor | |
| JP3801950B2 (ja) | ガスセンサ及びガスセンサの故障検知装置及びガスセンサの故障検知方法 | |
| CA2260563C (en) | Hydrogen sensor using a solid hydrogen ion conducting electrolyte | |
| JP2813422B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ装置 | |
| CN201043961Y (zh) | 温度补偿蒸汽传感器 | |
| US6908537B2 (en) | Electrochemical sensors having nonporous working electrode | |
| JP2981039B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JPH04208849A (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JPH0443951A (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JP3018761B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JP2813424B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ装置 | |
| CN109844512B (zh) | 包含内部参比电池的电化学传感器 | |
| JP2942010B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JPS60201244A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH063323A (ja) | 電気化学式ガスセンサ | |
| JP2761086B2 (ja) | 電気化学式ガスセンサ装置 | |
| US20240344916A1 (en) | Wireless battery leak detection | |
| JPH0618477A (ja) | 電気化学式ガスセンサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |