[發明專利]電阻式二氧化氮氣體傳感器及利用該傳感器制成的儀器

無效

• 申請號: 201110093023.8
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102243195A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 劉震國
• 申請（專利權）人: 劉震國
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種電阻式二氧化氮氣體傳感器，其特征在于，包括傳感器本體(1)，所述本體(1)包括氣體敏感材料層(11)和氧化鋁平面介質基層(13)；在所述氧化鋁平面介質基層(13)的上表面印制有金質交指型電極(12)、在下表面印制有鉑質加熱電阻(14)；所述氣體敏感材料層(11)燒結在氧化鋁平面介質基層(13)上并與金質交指型電極(12)歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的電阻式二氧化氮氣體傳感器，其特征在于，所述氣體敏感材料層(11)為具有多孔結構的多相金屬氧化物陶瓷層，其孔隙率在30-60％范圍內、厚度小于200微米；氣體敏感材料層(11)是以三氧化鎢為主要氣敏材料并且三氧化鎢的質量含量不小于95％。

3.根據權利要求2所述的電阻式二氧化氮氣體傳感器，其特征在于，所述氣體敏感材料層(11)的厚度為60微米。

4.根據權利要求1所述的電阻式二氧化氮氣體傳感器，其特征在于，所述金質交指型電極(12)有一對，并且兩個所述金質交指型電極(12)之間的距離在20-400微米范圍內。

5.根據權利要求1所述的電阻式二氧化氮氣體傳感器，其特征在于，所述鉑質加熱電阻(14)分別與氧化鋁平面介質基層(13)、氣體敏感材料層(11)之間電氣隔離，并且所述鉑質加熱電阻(14)與氧化鋁平面介質基層(13)、氣體敏感材料層(11)之間熱傳導。

6.一種利用權利要求1所述的電阻式二氧化氮氣體傳感器制成的測量儀器，其特征在于，包括所述傳感器本體(1)、中間有小孔并且能通透氣流的底座(2)、利用PID原理的加熱控制電路和電阻計算電路，所述電阻式二氧化氮傳感器安裝在底座(2)的小孔中，在底座(2)的上面蓋有中間有小孔，可以通透氣流的蓋子；所述鉑質加熱電阻(14)和金質交指型電極(12)分別引出鉑質導線，所述鉑質加熱電阻(14)引出的鉑質導線與加熱控制電路相連，所述金質交指型電極(12)引出的鉑質導線與電阻計算電路相連。

7.根據權利要求6所述的測量儀器，其特征在于，所述鉑質加熱電阻(14)引出的鉑質導線具有不大于5％鉑質加熱電阻(14)的電阻阻值。

8.權利要求6或7所述的測量儀器的溫度控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a)鉑質加熱電阻(14)受到精確的離散的多個脈沖供電，對氣體敏感材料層(11)進行測量前的加熱，

b)當脈沖通過以后，氣體敏感材料層(11)的溫度達到工作溫度，并保持這一溫度；

c)對氣體敏感材料層(11)的電阻進行測量，測量結束后冷卻氣體敏感材料層(11)達到一設定的測量前溫度，然后進行下一個測量周期重復步驟a)，b)，c)。

9.根據權利要求8所述的溫度控制方法，其特征在于，所述氣體敏感材料層(11)的工作溫度高于環境溫度，工作溫度的精確度達到±2℃，氣體敏感材料層(11)整體的溫度誤差范圍在±10℃。

10.根據權利要求8所述的溫度控制方法，其特征在于，所述氣體敏感材料層(11)的工作溫度在200℃-600℃范圍內。