具备多个气体传感器的气体检测装置和气体检测方法制造方法及图纸

提供具备多个气体传感器的气体检测装置和气体检测方法。使用多个气体传感器，通过附带电路使其动作。附带电路进行如下处理：将动作时间计时，存储空气中的电阻值与环境气体中的电阻值的比的初始值；对空气中的电阻值进行学习，当金属氧化物半导体的电阻值变得比学习到的空气中的电阻值与比的初始值的商低时，检测到气体；当使最初的气体传感器动作了规定时间时，使下个气体传感器和最初的气体传感器在学习期间中一起动作，由最初的气体传感器继续进行检测，对下个气体传感器中的空气中的电阻值进行学习，如果学习期间结束，则由下个气体传感器进行检测。使气体检测装置的寿命提高，并且在气体传感器的切换时维持检测的可靠性。并且在气体传感器的切换时维持检测的可靠性。并且在气体传感器的切换时维持检测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
具备多个气体传感器的气体检测装置和气体检测方法


[0001]本专利技术涉及具备多个气体传感器的气体检测装置和气体检测方法。

技术介绍

[0002]已知有具备多个金属氧化物半导体气体传感器的气体检测装置。例如，在专利文献1(JP S60－31049A)中，将4个气体传感器依次各使用1个。通过气体传感器的信号发出的警报次数表示气体传感器与气体接触的次数，如果该次数较多，则评价为气体传感器达到了寿命。所以，将警报次数计数，如果计数次数达到规定值，则切换为下个气体传感器。
[0003]在专利文献2(JP 6288613B)中，将多个气体传感器中的1个置于动作状态，将其余置于预热状态，检测来自冷冻空调设备的氟利昂气体的泄漏。如果动作状态的气体传感器检测到氟利昂气体，则使其他的气体传感器中的1个转移到动作状态，确认氟利昂气体的泄漏。
[0004]在专利文献3(EP 3153849A)中，通过依次使用多个气体传感器，增加对于由硅氧烷等造成的中毒的耐久性。即，如果将气体传感器使用规定时间，则推断气体传感器有可能中毒，将检测切换为下个气体传感器。另外，如果将多个气体传感器集成在1个MEMS芯片，则与传感器成本的增加相比，有寿命延长的效果较大的情况。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：JP S60－31049A
[0008]专利文献2：JP 6288613B
[0009]专利文献3：EP 3153849A

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]专利技术者研究了将氟利昂气体等的检测装置的寿命延长。在氟利昂气体等的检测中，如果将气体传感器使用若干年，则气体传感器的电阻值增加。但是，空气中和含有氟利昂气体等的环境气体中的气体传感器的电阻值的比大致被保持为一定值。因而，如果不是基于气体传感器的电阻值自身，而是基于空气中与含有氟利昂气体等的环境气体中的电阻值的比检测到气体，则能够延长寿命。另外，将基于空气中与气体中的电阻值的比的气体检测称作相对值检测。
[0012]设置多个气体传感器，例如在规定期间将最初的气体传感器使用之后，切换为下个气体传感器。如果使用例如两个气体传感器，则能够使气体检测装置的寿命变为约2倍。但是，在相对值检测中，关于新使用的气体传感器，需要学习空气中的电阻值。在到学习完成为止的期间中，新使用的气体传感器不能进行有可靠性的检测。
[0013]本专利技术的目的是：
[0014]·
通过将多个气体传感器依次使用及进行相对值检测，提高气体检测装置的寿
命；以及
[0015]·
通过在气体传感器的切换时，适当地学习新使用的气体传感器中的空气中的电阻值，维持检测的可靠性。
[0016]用来解决课题的手段
[0017]本专利技术的气体检测装置具备多个气体传感器和使上述多个气体传感器动作的附带电路，所述气体传感器具备通过与气体的接触而电阻值变化的金属氧化物半导体和加热器。
[0018]附带电路具备：计时器机构，计时使气体传感器动作的时间；存储机构，按照每个气体传感器，存储与金属氧化物半导体的空气中的初始的电阻值和包含规定浓度的检测对象气体的环境气体中的初始的电阻值的比对应的值；学习机构，用来对正在动作的气体传感器中的、金属氧化物半导体的空气中的电阻值进行学习；以及检测机构，当金属氧化物半导体的电阻值变得比将正在动作的气体传感器中的由学习机构学习的空气中的电阻值除以上述比而所得到的值所对应的值低时，输出检测对象气体的发生；上述附带电路构成为，当使最初的气体传感器动作了规定时间时，使下个气体传感器和最初的气体传感器在学习期间中一起动作，由最初的气体传感器继续进行检测对象气体的检测，并且由学习机构学习下个气体传感器中的上述金属氧化物半导体的空气中的电阻值；如果学习期间结束，则由下个气体传感器对检测对象气体进行检测。
[0019]在本专利技术的气体检测方法中，使用多个具备通过与气体的接触而电阻值变化的金属氧化物半导体和加热器的气体传感器；并且通过附带电路使上述多个气体传感器动作。
[0020]通过附带电路，计时使气体传感器动作的时间；按照每个气体传感器，存储与金属氧化物半导体的空气中的初始的电阻值和包含规定浓度的检测对象气体的环境气体中的初始的电阻值的比对应的值；对正在动作的气体传感器中的、金属氧化物半导体的空气中的电阻值进行学习；当金属氧化物半导体的电阻值变得比将正在动作的气体传感器中的由学习机构学习的空气中的电阻值除以上述比而所得到的值所对应的值低时，输出检测对象气体的发生；上述附带电路当使最初的气体传感器动作了规定时间时，使下个气体传感器和最初的气体传感器在学习期间中一起动作，由最初的气体传感器继续进行检测对象气体的检测，并且由学习机构学习下个气体传感器中的金属氧化物半导体的空气中的电阻值；如果学习期间结束，则由下个气体传感器对检测对象气体进行检测。
[0021]即使气体传感器的金属氧化物半导体的电阻值变化，空气中与气体中的电阻值的比被保持为大致一定的情况也较多。所以，通过将与由学习机构学习的空气中的电阻值除以初始的电阻值的比而所得到的值对应的值、和金属氧化物半导体的电阻值，来检测气体。因此，能够使气体传感器的寿命变长。为了使下个气体传感器动作，需要空气中的电阻值的学习。所以，使下个气体传感器和最初的气体传感器在学习期间中一起动作，由最初的气体传感器继续进行检测对象气体的检测，并且由学习机构对下个气体传感器中的金属氧化物半导体的空气中的电阻值进行学习。因此，下个气体传感器从最初起就能够可靠地检测气体。
[0022]对于从空调设备、冷冻设备的制冷剂的泄漏的检测，需要能够长期间无维护而使用的气体检测装置。本专利技术的气体检测装置优选的是氟利昂气体检测用。
[0023]气体传感器例如是在基板上设有通过与气体的接触而电阻值变化的金属氧化物
半导体膜和加热器膜的结构。但是，也可以是在珠状的金属氧化物半导体中埋设有加热器和电极的气体传感器等。如果长期间使用则气体传感器的可靠性下降的现象，不取决于气体传感器的种类。
[0024]为了对下个气体传感器学习适当的空气中的电阻值，学习期间优选的是设为1周以上且3个月以下。
[0025]对下个气体传感器的加热器施加比正在动作的气体传感器小的电力，将下个气体传感器的金属氧化物半导体预热到动作温度与室温之间的温度。通过预热，能够防止吸附水等的杂质的积蓄，并提高气体传感器的耐久性。
[0026]优选的是，上述附带电路使正在动作的气体传感器以规定的动作温度动作。并且，如果正在动作的气体传感器检测到规定浓度以上的氟利昂气体，则向外部输出氟利昂气体的泄漏。与此同时，使正在动作的气体传感器的温度从通常的动作温度降低到例如100℃以上。优选的是将加热器关闭而使气体传感器向室温附近冷却。如果在动作温度下被暴露于高浓度的氟利昂气体，则由于氟利昂气体的燃烧热，气体传感器的金属氧化物半导体的特性变化，例如金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备多个气体传感器的气体检测装置，具备多个气体传感器和使上述多个气体传感器动作的附带电路，所述气体传感器具备通过与气体的接触而电阻值变化的金属氧化物半导体和加热器；上述附带电路具备：计时器机构，计时使气体传感器动作的时间；存储机构，按照每个气体传感器，存储与上述金属氧化物半导体的空气中的初始的电阻值和包含规定浓度的检测对象气体的环境气体中的初始的电阻值的比对应的值；学习机构，用来对正在动作的气体传感器中的、上述金属氧化物半导体的空气中的电阻值进行学习；以及检测机构，当上述金属氧化物半导体的电阻值变得比将正在动作的气体传感器中的由学习机构学习到的空气中的电阻值除以上述比而得到的值所对应的值低时，输出检测对象气体的发生；上述附带电路构成为，当使最初的气体传感器动作了规定时间时，使下个气体传感器和最初的气体传感器在学习期间中一起动作，由最初的气体传感器继续进行检测对象气体的检测，并且由学习机构学习下个气体传感器中的上述金属氧化物半导体的空气中的电阻值，如果学习期间结束，则由下个气体传感器对检测对象气体进行检测。2.如权利要求1所述的具备多个气体传感器的气体检测装置，检测对象气体是氟利昂气体。3.如权利要求2所述的具备多个气体传感器的气体检测装置，上述学习期间是1周以上且3个月以下。4.如权利要求2或3所述的具备多个气体传感器的气体检测装置，上述附带电路构成为，对上述下个气体传感器的加热器施加比上述正在动作的气体传感器小的电力。5.如权利要求2所述的具备多个气体传感器的气体检测装置，其特征在于，上述附带电路构成为，使正在动作的气体传感器以规定的动作温度动作，并且如果正在动作的气体传感器检测到规定浓度以上的氟利昂气...

【专利技术属性】
技术研发人员：豊田雅史，前岛邦彦，河口智博，石本龙也，
申请(专利权)人：费加罗技研株式会社，
类型：发明
国别省市：