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技術名稱 Technology
發明人 Inventor
周振嘉, 葉宗和, 段葳葳, 程志賢, 林瑞德,
所有權人 Asignee 國立臺灣科技大學

專利國家 Country 申請號 Application No. 專利號 Patent No. 中心案號 Serial No.
美國 13/855,805 US9279782B2 1010006US0
  點閱數:1079

技術摘要:
一種氣體感測器,其係包含一基板、一高介電常數/參考氣氛層、一介面層、一離子導電層、一氣體擴散與電極保護層、第一導電電極氣體催化層、第二導電電極氣體催化層、一電源以及一電流計所組成。
第二種氣體感測器元件,係包含第一基板、一高介電常數/參考氣氛層、複數個離子導電層、複數個介面層、一氣體擴散與電極保護層、第一導電電極氣體催化層、第二導電電極氣體催化層、一電源以及一電流計所組成。基板可以當作離子導電薄膜支撐體和離子導電功能促進體。複數層的離子導電薄膜有抗還原的作用。該氣體感測器係產生一與氣氛變化有關的電流訊號。控制元件係用以獲得元件之感應電流,據以傳送一感測訊號(電流)至控制元件,並換算出外界氣氛變化,而形成一氣氛監控迴路。
第三種氣體感測器元件,其係包含第一基板、一第一電極觸媒層、一第二電極觸媒層、一高介電常數/參考氣氛層、複數個離子導電層、複數個高透氧介面層、一電源、一電壓計與一電流計。離子導電層與介面層界面方向與電極觸媒層長邊方向垂直。更包括一氣體擴散層與一高介電常數/參考氣氛層。該第二電極觸媒層披覆於高介電常數/參考氣氛層表面上。該氣體擴散層覆蓋於該第一電極觸媒層與該複數個離子導電層/高透氧介面層之上。該第一電極觸媒層以及該第二電極觸媒層形成於該離子導電層的相對應面兩側。該第一電極觸媒層與該第二電極觸媒層之間形成一間距,即為離子導電與介面層形成的複合層厚度。感測原理與第一種與第二種氣體感測器類似。不同之處在於其屬於電壓與電流複合型氣體感測器。利用高介電常數/參考氣氛層使該第二電極觸媒層端獲得固定的氧分壓,可於電極兩端的電壓與電流差異得悉外界氣氛變化。
第四種氣體感測器元件,其係包含的第一基板、第一電極觸媒層、一第二電極觸媒層、一高介電常數/參考氣氛層、複數個離子導電層、複數個高透氧介面層、一電源與一電流計。離子導電層與介面層界面方向與電極觸媒層長邊方向平行。更包括一氣體擴散層與一高介電常數/參考氣氛層。該氣體擴散層覆蓋於該第一電極觸媒層、該第二電極觸媒層與該複數個離子導電層/高透氧介面層之上。該複數個離子導電層包括一平面。該第一電極觸媒層以及該第二電極觸媒層形成於該離子導電層的一平面上。該第一電極觸媒層與該第二電極觸媒層之間形成一間距。
一主動式加熱模組監控系統,其係於氣體感測器元件中非感測端設置包含一加熱絲、一第一絕緣層、一第二絕緣層、一電源供應器、一電流計與一焦耳定律為基礎的邏輯電路。其中,一加熱絲則包覆於一第一絕緣層與一第二絕緣層之中,此三者為一加熱單元。而加熱單元整體則包覆於氣體感測器內部或外露於氣體感測器表面。
第二種主動式加熱模組監控系統,其係包含在氣體感測器的非感測端設置包含單/複數個P型和N型的兩種半導體材料所形成的單/複數個電偶對、一電源供應器、一電流計與一判定電流與溫度呈正比的邏輯電路。亦可衍伸成第三種主動式加熱模組監控系統,利用N型半導體材料的促進體(如:碲化鉍材料)一面製作上述之電偶對,設置於氣體感測器的非感測端。以取代電偶對其中的一極,可使製程簡化並降低成本。


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