Устройство для определения концентрации газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 0 01 М 27/12 Ц 1,а К АВТО МУ СВИДЕТЕЛ исследовательский влова, Э,Е,Гутма,кл. Н 01 7/00,1986 61, кл. 6 01 М 27/12 РЕДЕЛЕН 1/ оэлектроника, уст я и измерения па Изобретен ым устройствики, преимущ пределения с мешанного га е относится к измеритель м в области микроэлектро ственно к устройствам дл оставляющих компоненто а и его параметров,Известно устроиство д кислорода в составе газа, е т.е, отношения воздух - ки деожит газочувствител ьн ы ной стороне подложки и те другой стороны, пористь средство для измерения в кения, Датчик резистивно типа имеет нагреватель в ви ристый катализатор спасо нию кислородного части внутри датчика, Однако точ таким датчиком невысока, т шении характеристики реа ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛКОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗО(57) Использование: микройства для исследован ля определенияо концентрации, слород. Оно сой элемент на одлонагреватель с й катализатор, ыходного напряизменяющегося де меандра Побствует изменечного давления ность измеренияак как при улучкции датчика поЯ 21786413 А 1 раметров газов и их составляющих, Сущность изобретения: устройство включает диэлектрическую подложку, на одной стороне которой на подслое из кварца имеются сенсоры одинаковых размеров, выполненные на газочувствительных параллельных полосковых элементах, разделенных электродами, а также два датчика температуры, на другой стороне подложки расположен нагреватель. Для исключения влияния газов, т.е, для повышения точности измерений, на датчики температуры и часть сенсоров нанесен герметизирующий диэлектрический слой. 2 ил,вышается влияние сигнала, вносящего ошибку, тем самым ухудшается стабильность и воспроизводимость измерений,Известно устройство обнаружения газа (прототип), содержащее изоляционную подложку, несколько газовых датчиков, расположенных в матричной форме, нагреватель для нагрева датчиков до рабочей температуры, который расположен на противополокной от датчиков стороне подложки, причем выходные клеммь, газовых датчиков расположены так, что одна из них каждого датчика подсоединяется к общему электроду, а другая разомкнута и развернута так, что обеспечивает индивидуальный выход. Это недорогостоящее устройство, имеющее шесть датчиков, изготовленных из различных газочувствительных материалов по толстопленочной технологии, может выдавать информацию о смешанном газе, включая ти 1786413пы газовых компонентов и их концентрацию,Однако при высоких температурах нарушение стабильности нагревателя, которая зависит от его материала и ведет к изменению температуры газочувствительного датчика, а также отсутствие датчика температуры, который контролирует оптимальную рабочую температуру, резко снижают точность контроля концентрации газовой среды.Целью изобретения является повышение точности измерения концентрации газов, позволяющей осуществлять достоверный контроль и управление составом и концентрацией газовой среды,Цель достигается тем, что устройство содержит изоляционную подложку с сенсорами на одной стороне и пленочным нагревателем на другой, причем подложка выполнена из поликристаллического оксида алюминия с нанесенным на нее подслоем из диоксида кремния, на нем размещены сенсоры, выполненные в виде параллельных прямоугольных полос из газочувствительного материала, поверх которого нанесены электроды на равном расстоянии друг от друга, образуя измерительные и эталонные сенсоры, последние покрыты диэлектрическим защитным слоем, устройство снабжено также датчиками температуры, размещенными между полосами газочувствительного материала, и диэлектрическим защитным слоем, а нагреватель расположен так, что перекрывает по площади сенсоры и датчики температуры,На фиг,1 представлено устройство для определения концентрации газов, его верхняя сторона; на фиг,2 - нижняя (противоположная) сторона устройства.Устройство для определения концентрации газов содержит диэлектрическую двустороннюю подложку 1 из поликристаллического оксида алюминия (поликора), на одну из сторон которой нанесен подслой 2 из диоксида (кварца), На подслое 2 размещены параллельные полосковые линии 3 из газочувствител ьного материала (нап ример, из окиси цинка), которые пересекаются электродами 4, образуя газочувствительные5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 элементы - сенсоры 5. На этой же стороне диэлектрической подложки 1 на ппдслое 2 из кварца расположены два датчика 6 температуры. Оба датчика 6 и произвольно выбранные сенсоры 5 в качестве эталонных (это зависит от количества компонентов газов и от подключения в электрическую схему) покрыты герметизирующим диэлектрическим слоем 7, На противоположной стороне подложки 1 расположен нагреватель 8 с электродами 9, которые предназначены для электрического соединения нагревателя 8 с внешней электрической цепью, Нагреватель 8 занимает на подложке 1 такую площадь, которая больше площади сенсоров 5 и датчиков 6 температуры, т.е, последние элементы расположены как бы внутри проекции нагревателя 8 на верхнюю сторону подложки 1,Измерения осуществляются при требуемом тепловом режиме, поддерживаемом нагревателем 8, корректируемом датчиками 6 температуры, используя компенсационную схему включения измерительных и эталонных сенсоров 5.Формула изобретения Устройство для определения концентрации газов, содержащее изоляционную подложку с сенсорами на одной стороне и пленочным нагревателем на другой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации газов, изоляционная подложка выполнена из поликристаллического оксида алюминия с нанесенным на нее подслоем из диоксида кремния, на котором размещены сенсоры, выполненные в виде параллельных прямоугольных полос из газочувствительного материала, поверх которого нанесены электроды на равном расстоянии друг от друга, образуя измерительные и эталонные сенсоры, причем эталонные сенсоры герметизированы диэлектрическим защитным слоем, устройство снабжено датчиками температуры, размещенными между полосами газочувствительного материала и герметизированными диэлектрическим защитным слоем, а нагреватель расположен таким образом, что перекрывает по площади сенсоры и датчики температуры,. Пигин о изобретениям и НТ СССР 5, Раушская наб. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 244 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноеоткрытиям при ГК