ガスセンサー・半導体式ガスセンサ・ガス検知器・警報器 [フィガロ技研株式会社]
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ガスセンサーとは?

技術のご紹介 ご使用上の注意
簡単なしくみ
ガスセンサーとは?
STEP1

きれいな空気中では、表面の酸素原子(または酸素分子)が酸化スズ中の電子をとらえているために電気が流れにくい状態にあります。
STEP2

もれてきたガス(還元性ガス)中では、表面の酸素原子が還元ガスと反応して取り去られて、酸化スズ中の電子が自由になります。その影響で、電気が流れやすくなります。



センサ検知原理
センサ周辺の雰囲気に酸素が存在しない状態では、センサを例えば400℃といった高温に保つと、自由電子が酸化スズ(SnO2-x)粒子の粒界を通って流れます。

清浄な大気中では、酸化スズの表面に酸素が吸着します。酸素は電子親和力があるため酸化スズ中の自由電子をトラップして粒界にポテンシャル障壁を形成します。このポテンシャル障壁(eVs 空気中)は、電子の流れを妨げ、その結果として電気抵抗が増大します。
図1
図2 図1
図2
還元性ガスである可燃性ガス(例ではCO)にセンサが曝露されると、酸化スズの表面でこれらのガスと吸着酸素との酸化反応が起こります。

その結果、酸化スズの表面に吸着していた酸素は減少してポテンシャル障壁が低下し電子は動きやすくなります。つまり、電気抵抗が低下することになります。このようなメカニズムで、フィガロガスセンサは、大気中に含まれるガスの濃度を抵抗変化によって検出することができます。

これらのガスと酸化スズの表面酸素との反応は、センサ素子の温度とセンサ材料の活性によって変化します。

フィガロでは、センサ素子の温度とセンサ材料の活性を組み合わせることにより、用途にあったいろいろなセンサを用意しております。
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図3
図3



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