[發明專利]氣體傳感器和氣體檢測方法

有效

• 申請號: 201710866292.0
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107870183B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 下舞賢一;服部將志;尾下順二
• 申請（專利權）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;季向岡

本發明提供一種高精度地進行氣體檢測的氣體傳感器。氣體傳感器包括：第1檢測元件、第2檢測元件、第3檢測元件和運算部。上述第1檢測元件因特定氣體的吸附而發生共振頻率變化，包括具有規定結構的第1振子和設置在上述第1振子上的吸附上述氣體的第1吸附膜。上述第2檢測元件因上述氣體的水分而發生共振頻率變化，包括具有上述規定結構的第2振子和設置在上述第2振子上的吸附上述水分的第2吸附膜。上述第3檢測元件包括具有上述規定結構的第3振子，因上述氣體的溫度而發生共振頻率變化。上述運算部，基于上述第2檢測元件的共振頻率變化和上述第3檢測元件的共振頻率變化對上述第1檢測元件的共振頻率變化進行修正。

技術領域

本發明涉及能夠補償溫度、濕度的影響的氣體傳感器。

背景技術

作為補償溫度、濕度的影響的氣體傳感器，例如專利文獻1中記載了一種用標準氣體校正氣體傳感器的零點來進行被測量氣體的測量的氣體測量裝置。該氣體測量裝置中，用溫度傳感器和濕度傳感器測量被測量氣體和標準氣體的溫濕度，從氣味傳感器的輸出減去基于它們的溫度差和濕度差的影響量和氣味傳感器的偏移成分，由此對標準氣體和被測量氣體的濕度差和溫度差所致的測量誤差進行補償。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-174673號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，上述的氣體測量裝置中，測量標準氣體和被測量氣體這兩種氣體，所以需要標準氣體產生機構，裝置規模變大。另外，當氣味傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器的輸出特性不同時，會不能實時地對溫度和濕度進行補償，所以例如存在不能精度良好地檢測瞬時流過的被檢測氣體的問題。

鑒于上述情況，本發明的目的在于提供一種實現結構的簡化，并且即使是瞬時流過的被檢測氣體也能夠精度良好地檢測的氣體傳感器和使用其的氣體檢測方法。

用于解決課題的方法

為了達成上述目的，本發明的一個方式的氣體傳感器具有第1檢測元件、第2檢測元件、第3檢測元件和運算部。

上述第1檢測元件包括具有規定結構的第1振子和設置在上述第1振子上的吸附特定氣體的第1吸附膜，該第1檢測元件因上述氣體的吸附而發生共振頻率變化。

上述第2檢測元件包括具有上述規定結構的第2振子和設置在上述第2振子上的吸附上述氣體的水分的第2吸附膜，該第2檢測元件因上述水分而發生共振頻率變化。

上述第3檢測元件包括具有上述規定結構的第3振子，該第3檢測元件因上述氣體的溫度而發生共振頻率變化。

上述運算部，基于上述第2檢測元件的共振頻率變化和上述第3檢測元件的共振頻率變化來修正上述第1檢測元件的共振頻率變化。

根據本發明的這種結構，能夠計算不存在溫度和濕度的影響的僅與氣體物質相關的共振頻率變化，能夠精度良好地檢測氣體。

第1檢測元件中，第1振子的共振頻率與第1吸附膜所吸附的氣體的重量成比例地降低，所以通過檢測振子的共振頻率的變化量能夠確定氣體的吸附量，但第1振子的共振頻率也隨溫度和濕度變動，所以由第1檢測元件檢測的共振頻率變化中包含了僅與氣體物質相關的成分、與溫度相關的成分和與濕度相關的成分。

本發明中，基于進行濕度補償的第2檢測元件和進行溫度補償的第3檢測元件各自的檢測結果，對第1振子的共振頻率進行修正，所以能夠計算不存在溫度和濕度的影響的僅與氣體物質相關的共振頻率變化。因此，能夠精度良好地檢測氣體。

另外，通過在補償用的第2檢測元件和第3檢測元件中使用具有與第1檢測元件同樣結構的振子，能夠得到檢測響應性快的檢測元件。通過在氣體傳感器中使用這樣的檢測元件，即使被檢測氣體是瞬時流過的氣體，也能夠精度良好地檢測氣體。