CN110178022B - 气体检测装置和气体检测方法 - Google Patents

气体检测装置和气体检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110178022B
CN110178022B CN201780082478.5A CN201780082478A CN110178022B CN 110178022 B CN110178022 B CN 110178022B CN 201780082478 A CN201780082478 A CN 201780082478A CN 110178022 B CN110178022 B CN 110178022B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal oxide
oxide semiconductor
portable electronic
sensor
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780082478.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110178022A (zh
Inventor
古冈谦一
大森亚希子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Figaro Engineering Inc
Original Assignee
Figaro Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Figaro Engineering Inc filed Critical Figaro Engineering Inc
Publication of CN110178022A publication Critical patent/CN110178022A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110178022B publication Critical patent/CN110178022B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
    • G01N27/123—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature
    • G01N27/124—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature varying the temperature, e.g. in a cyclic manner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0083—Temperature control
    • B81B7/0087—On-device systems and sensors for controlling, regulating or monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0083—Temperature control
    • B81B7/009—Maintaining a constant temperature by heating or cooling
    • B81B7/0096—Maintaining a constant temperature by heating or cooling by heating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/128—Microapparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0011—Sample conditioning
    • G01N33/0013—Sample conditioning by a chemical reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种气体检测装置和气体检测方法。将气体传感器及其驱动电路组装于便携式电子设备，将气体传感器间歇地向工作温度加热并检测气体，并且，除此以外放置于周围温度。当便携式电子设备的传感器检测到便携式电子设备被放置于封闭场所时，停止针对金属氧化物半导体向工作温度的加热。当传感器检测到便携式电子设备已从封闭场所被取出时，重新开始针对金属氧化物半导体向工作温度的加热。防止气体传感器被硅氧烷等污染。

Description

气体检测装置和气体检测方法
技术领域
本发明涉及一种气体检测装置和气体检测方法。
背景技术
发明人等提出了要防止MEMS(micro electro mechanical systems)气体传感器的污染的方案(专利文献1JP5748211)。例如，通过将MEMS气体传感器以30秒钟为周期来驱动，在0.4秒内加热至100℃，从而使乙醇、硅氧烷气体等污染物质从气体传感器蒸发。接着，将气体传感器加热到500℃左右，来检测甲烷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP5748211
发明内容
发明要解决的课题
如果将气体传感器组装于智能手机等便携式电子设备，则存在气体传感器被放置于包、手提包、口袋、抽屉等的情况。在这些封闭的空间中，换气不充分。而且，从用于便携式电子设备外壳的硅橡胶、手提包、抽屉内的化妆品所含有的硅化合物、其他的小物品等，产生硅氧烷气体。MEMS气体传感器在这些封闭的空间中，受到硅氧烷气体带来的污染，降低了气体传感器对气体的响应大小和响应速度。
本发明的课题是，防止组装于便携式电子设备的MEMS气体传感器受到污染。
解决课题的技术方案
本发明的气体检测装置，包括：
MEMS气体传感器，具有电阻值因气体而变化的金属氧化物半导体的膜和加热器；以及
驱动电路，通过间歇地向加热器施加电力，来间歇地将金属氧化物半导体加热到工作温度的，并且，对工作温度下金属氧化物半导体的电阻值进行取样，
该气体检测装置特征在于，
该气体检测装置构成为组装于便携式电子设备，并且，
当通过便携式电子设备的传感器检测出便携式电子设备被放置于封闭场所时，驱动电路停止针对金属氧化物半导体向工作温度的加热，
当通过便携式电子设备的传感器检测出便携式电子设备已从封闭场所被取出时，驱动电路重新开始针对金属氧化物半导体向工作温度的加热。
本发明的气体检测方法中，使用具有电阻值因气体而变化的金属氧化物半导体的膜和加热器的MEMS气体传感器，
通过气体检测装置的驱动电路间歇地向加热器施加电力，来间歇地将金属氧化物半导体加热到工作温度，并且，对工作温度下的金属氧化物半导体的电阻值进行取样，
并且，气体传感器和驱动电路组装于便携式电子设备。
本发明的气体检测方法的特征在于，
当便携式电子设备的传感器检测出便携式电子设备被放置于封闭场所时，驱动电路停止针对金属氧化物半导体向工作温度的加热，
当便携式电子设备的传感器检测出便携式电子设备已从封闭场所被取出时，驱动电路重新开始针对金属氧化物半导体向工作温度的加热。
如图9所示，当与硅酮气体等污染气体接触时，停止气体传感器的驱动，即，停止针对金属氧化物半导体向工作温度的加热，就能够防止MEMS气体传感器的污染。产生污染的原因在于，将便携式电子设备放置于不能进行换气的封闭场所，因此，污染气体的浓度变高。另外，能够通过内置于便携式电子设备的传感器，检测出便携式电子设备在封闭场所。需要说明的是，由于MEMS气体传感器使耗电变小，并使加热期间变短，因此比通常的气体传感器更易受到污染。
便携式电子设备的传感器，优选为照度传感器或接近传感器。这样的传感器装备于很多便携式电子设备中，当照度传感器检测出周围较暗时，就能够检测出该便携式电子设备被放置于封闭场所。另外，通过接近传感器检测到包、手提包、口袋、抽屉等的内表面，能够检测出便携式电子设备被放置于封闭场所。
优选地，当在规定的周期将金属氧化物半导体加热到工作温度，且便携式电子设备的传感器检测出便携式电子设备被放置于封闭场所经过了多个周期时，驱动电路停止针对金属氧化物半导体向工作温度的加热。产生污染的原因在于，被放置于封闭场所经过了比气体传感器的工作周期更长的时间。因此，通过检测出便携式电子设备被放置于封闭场所经过了多个周期而停止加热，从而能够防止污染，且无需停止气体传感器的驱动。
优选地，当重新开始针对金属氧化物半导体向工作温度的加热时，驱动电路对金属氧化物半导体进行热清洗。需要说明的是，热清洗是向金属氧化物半导体施加平时的加热模式中没有的加热。通过进行热清洗，去除吸附的污染气体，且去除停止驱动期间吸附的各种各样的气体，从而提高驱动重新开始时气体传感器的信号可靠性。
优选地，驱动电路计算停止加热金属氧化物半导体的时间，并根据计算的时间来变更热清洗的条件。由此，可根据停止了驱动的期间，进行热清洗。例如，短时间停止驱动时不进行热清洗，如果长时间停止驱动，则可使热清洗时间也增长。
附图说明
图1是实施例中使用的气体传感器的主要部分的平面图。
图2是实施例的气体检测装置的框图。
图3是实施例中的、驱动时气体传感器的加热器电力的波形图。
图4是表示实施例中的、气体传感器的驱动算法的流程图。
图5是实施例中的、从封闭场所复位时气体传感器的加热器电力的波形图。
图6是变形例中的、从封闭场所复位时气体传感器的加热器电力的波形图。
图7是第二变形例中的、从封闭场所复位时气体传感器的加热器电力的波形图。
图8表示第三变形例中的、从封闭场所复位时气体传感器的加热器电力的波形图，其中，上段为平时的加热，中段为封闭场所中的加热，下段为从封闭场所复位后的加热。
图9是表示现有例(上段)和实施例(下段)中污染对气体传感器的影响的特性图。
具体实施方式
下面示出用于实施本发明的最佳实施例。
实施例
在图1～图9中示出实施例及其特性。图1示出MEMS气体传感器2的例子，4为能够微细加工的硅等基板，在贯通基板4的空洞部6设有支撑膜8，例如由四个脚12、13来支撑。支撑膜8上未图示的膜状加热器和未图示的膜状电极形成膜，并由金属氧化物半导体膜10将它们覆盖。金属氧化物半导体膜10例如为SnO2的厚膜，也可以是In2O3、WO3等其他金属氧化物半导体的膜。另外，金属氧化物半导体膜10也可以是薄膜。并且，经由脚12将加热器的两端部和电极的端部连接于焊盘14。
气体传感器2的结构、材质是任意的，例如可以通过支撑膜8覆盖空洞6来作为隔膜状的支撑膜。另外，既可以将加热器和电极设于同一层，或者也可以用绝缘膜包覆加热器，并将电极设于绝缘膜的上部。此外，也可以不设置电极，检测金属氧化物半导体和加热器的并联电阻值。既可以在金属氧化物半导体膜的上部设置用于除去不需要的气体的催化剂层，也可以与基板4另行地设置过滤器，以将不需要的气体吸附于过滤器。
图2示出气体传感器2及其驱动电路25，和便携式电子设备的主基板26等。16为气体传感器2的加热器，18为电池等的电源，20为负载电阻，21、22为开关。通过使开关21打开/关闭，气体传感器驱动器24驱动加热器16，使开关22打开/关闭的同时，通过未图示的AD转换器，测定施加于负载电阻20的电压。该电压，取决于金属氧化物半导体10的电阻值。根据负载电阻20的电压来检测气体，该信号处理既可以由气体传感器驱动器24进行，或者又可以由主基板26进行。
主基板26为便携式电子设备的主要部分，其经由通信单元28与外部通信。另外，便携式电子设备设置有检测周围亮度的照度传感器30、检测近距离存在的人体等物体的接近传感器31、照相机32、温度传感器33、加速度传感器34、检测地磁的地磁传感器36等传感器。此外，便携式电子设备内还设置有触摸面板36、扬声器37、麦克风38等。气体传感器驱动器24，例如需要照度传感器30或接近传感器31的信号，虽然图2记载为经由主基板26接收这些信号，但是也可以经由未图示的总线直接接收照度传感器30、接近传感器31的信号。需要说明的是，驱动电路25是指图2左上的从由虚线包围的部分除去气体传感器2的部分，电源18兼用作便携式电子设备整体的电源。需要说明的是，驱动电路25设置成自由地与主基板26连接。
图3表示平时的气体传感器2的加热器电力或加热器电压，气体传感器2例如将10秒钟～10分钟等作为一个周期Tc来工作，在0.1秒钟～1秒钟等的期间T1的期间，加热至比工作温度(例如300～400℃)更高的温度(例如400～500℃)，接着，在1秒钟～10秒钟等的期间T2的期间，加热至工作温度，例如在期间T2的最后，取样负载电阻的电压，由气体传感器驱动器24或主基板26来检测气体。在除此之外的期间，气体传感器2被放置于周围温度。一检测出气体，既可以将工作周期缩短到小于Tc，另外也可以省略期间T1的高温加热，仅进行周围温度和工作温度之间的温度变化。此外，对负载电阻的电压进行取样的时刻是任意的。
图4表示便携式电子设备在检测出其被放置于封闭场所时关闭加热器驱动的算法。在周期Tc驱动气体传感器2，例如在每一个周期都要检测便携式电子设备是否被放置于封闭场所(步骤1)。在此，封闭场所是指封闭的空间，例如是包、手提包、口袋、抽屉中等。是否被放置于封闭场所的检测周期，也可以比气体传感器2的驱动周期Tc长。
便携式电子设备中，由照度传感器30检测出周围较暗，由此能够检测出便携式电子设备被放置于封闭场所。接近传感器31始终在近距离内检测出物体是封闭场所特有的现象。除此之外，例如也可以使用照相机32来检测周围的亮度。用于检测封闭场所的传感器种类是任意的，但是使用内置于便携式电子设备的传感器的情况下，优选照度传感器30和接近传感器31。需要说明的是，照度传感器30有不能够区分夜间和封闭场所的问题。因此，可通过从触摸面板36或麦克风38有输入等来检测出便携式电子设备在由用户使用，由此认为其不在封闭场所。
虽然与防止气体传感器2的污染没有直接的关系，但是，也可以由加速度传感器34、地磁传感器35等检测出便携式电子设备未被携带而被长时间放置于相同的场所时，停止气体传感器2的驱动。这是由于，多数多情况是睡觉中，检测卧室的空气质量的意义较小。需要说明的是，当使用照度传感器30的情况下，睡觉时停止气体传感器2的驱动，但是，当使用接近传感器31的情况下，即使睡觉时也驱动气体传感器2。
需要检测的是，气体传感器2在封闭场所被放置了比气体传感器2的一个驱动周期Tc还长的时间。例如，在一个驱动周期Tc内进行多次封闭场所的检测，如果这些全部显示为封闭场所，就判断气体传感器2(便携式电子设备)被放置于封闭场所。或者，若经过了几个驱动周期，继续检测出在封闭场所，则判断气体传感器2被放置于封闭场所(步骤2)。
如果检测为封闭场所，那么就停止气体传感器2的驱动(步骤3)。由于不使气体传感器2的加热器工作，因此能够防止吸附于金属氧化物半导体的硅酮气体因聚合等转化为难以解吸的物质，另外，在金属氧化物半导体的周围形成了局部对流，从而防止硅酮气体易吸附于金属氧化物半导体。需要说明的是，如专利文献1所记载，由于在MEMS气体传感器中乙醇等有机溶剂也是污染的原因，因此污染物质不限定于硅酮气体。
计算由于被放置于封闭场所而停止驱动的时间，例如对驱动周期Tc的数量进行计数(步骤4)。但是，也可以不计算停止时间。
例如，在每个周期Tc持续检测是否被放置于封闭场所，当检测出已从封闭场所被取出时(步骤5)，进行热清洗，从而恢复对气体的响应性能(步骤6)。当向400～500℃左右的温度加热30秒钟～10分钟左右时，考虑到加热时间长，因此吸附的硅酮气体发生聚合，但仍可通过解吸来去除。但是也可以不进行热清洗，当检测出已从封闭场所被取出时，可立即返回图3所示的通常的驱动模式。
图5～图7表示热清洗的例子，左侧为平时的驱动模式，右侧为热清洗中的驱动模式。图5中，将加热至比工作温度更高温度的期间，从通常的T1延长到30秒钟～10分钟左右的热清洗期间T3。由此，去除在停止气体传感器2驱动的期间中吸附的污染气体和各种各样的气体。
图5中，在热清洗后立即加热金属氧化物半导体到工作温度。但是，也可以如图6所示地，在期间T3的热清洗后，先返回到周围温度，然后再驱动气体传感器2。
图7中，作为热清洗，使80℃～200℃左右的温度持续期间T3，使停止气体传感器2驱动的期间中吸附的各种各样的气体蒸发。
热清洗时间T3，例如优选根据气体传感器2被放置于封闭场所的时间来决定。例如，优选地，该时间较短的情况下(10分钟～1小时左右)省略热清洗，该时间越长，则设热清洗期间越长。
如图9所示，通过在与污染气体接触时停止气体传感器的驱动，即不施加加热器电力，能够防止污染。热清洗是指，去除停止驱动的期间吸附的各种各样的气体。因此，也可以不进行热清洗。另外，也可以在被放置于封闭场所期间，使硅酮等从金属氧化物半导体蒸发。将这样的例子示于图8，当气体传感器2被放置于封闭场所时，以规定的间隔按照期间T4加热到80～200℃左右，使吸附的硅酮气体等蒸发。上段为平时的驱动模式，中段为封闭场所中的驱动模式，当从封闭场所取出时，就返回下段的平时的驱动模式。
图9表示在硅酮气体的存在下仍然持续驱动气体传感器2的情况(上段)，和存在硅酮气体时停止驱动气体传感器2的情况(下段)的污染的差异。将气体传感器在包含比手提包等中的硅酮气体还高浓度的硅氧烷气体(D5)1ppm的环境下放置24小时。将与硅氧烷气体接触前对气体的响应示于图9的左侧，将与硅氧烷气体接触后对气体的响应示于图9的右侧。作为气体，最初使用3ppm的H2，接下来使用10ppm的乙醇。气体传感器的驱动模式如图3所示。驱动周期Tc为90秒钟，期间T1为1秒钟(金属氧化物半导体的最高温度约为400℃)，期间T2(金属氧化物半导体的工作温度约为300℃)为4秒钟。金属氧化物半导体为SnO2的厚膜(膜厚约为20μm)。
图9的上段表示与硅酮气体接触的情况下仍然持续气体传感器的驱动时的结果，下段表示与硅酮气体接触的情况下停止气体传感器的驱动时的结果。如果在硅酮气体中间歇地驱动气体传感器，则响应大小减少，并且，响应时间也变长。相对于此，如果在硅酮气体中停止气体传感器的驱动，则响应大小几乎不变，响应时间也不变长。即，在污染气体存在时，通过停止气体传感器的驱动，能够防止污染。
需要说明的是，乙醇等有机溶剂成为污染的原因，是因为这些有机溶剂在金属氧化物半导体中聚合(参照专利文献1)，聚合所需要的加热是通过将金属氧化物半导体加热到工作温度来实现的。因此，即使在污染气体为有机溶剂的情况下，通过停止气体传感器的驱动，也能够防止污染。
附图标记说明
2 MEMS气体传感器
4 基板
6 空洞
8 支撑膜
10 金属氧化物半导体膜
12 脚
14 焊盘
16 加热器
18 电池电源
20 负载电阻
21、22 开关
24 气体传感器驱动器
25 驱动电路
26 主基板
28 通信单元
30 照度传感器
31 接近传感器
32 照相机
33 温度传感器
34 加速度传感器
35 地磁传感器
36 触摸面板
37 扬声器
38 麦克风

Claims (6)

1.一种气体检测装置，其包括：
MEMS气体传感器，具有电阻值因气体而变化的金属氧化物半导体的膜和加热器；以及
驱动电路，通过间歇地向所述加热器施加电力，来间歇地将所述金属氧化物半导体加热到工作温度，并且，对工作温度下金属氧化物半导体的电阻值进行取样，
该气体检测装置的特征在于，
所述气体检测装置构成为组装于便携式电子设备，并且，
当通过所述便携式电子设备的传感器检测出所述便携式电子设备被放置于封闭场所时，所述驱动电路停止针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热，
当通过所述便携式电子设备的传感器检测出所述便携式电子设备已从封闭场所被取出时，所述驱动电路重新开始针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热。
2.如权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，
所述便携式电子设备的传感器为照度传感器或接近传感器。
3.如权利要求1或2所述的气体检测装置，其特征在于，
所述驱动电路构成为：当在规定的周期将金属氧化物半导体向工作温度加热，且所述便携式电子设备的传感器检测出所述便携式电子设备被放置于封闭场所中经过了多个周期时，停止针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热。
4.如权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，
所述驱动电路构成为：当重新开始针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热时，对所述金属氧化物半导体进行热清洗。
5.如权利要求4所述的气体检测装置，其特征在于，
所述驱动电路构成为：计算停止加热所述金属氧化物半导体的时间段，并根据计算的所述时间段来变更热清洗的条件。
6.一种气体检测方法，使用具有电阻值因气体而变化的金属氧化物半导体的膜和加热器的MEMS气体传感器，
通过气体检测装置的驱动电路间歇地向所述加热器施加电力，来间歇地将所述金属氧化物半导体向工作温度加热，并且，对工作温度下金属氧化物半导体的电阻值进行取样，
并且，所述气体传感器和所述驱动电路组装于便携式电子设备，
该气体检测方法的特征在于，
当所述便携式电子设备的传感器检测出所述便携式电子设备被放置于封闭场所时，所述驱动电路停止针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热，
当所述便携式电子设备的传感器检测出所述便携式电子设备已从封闭场所被取出时，所述驱动电路重新开始针对所述金属氧化物半导体向工作温度的加热。
CN201780082478.5A 2017-01-12 2017-12-28 气体检测装置和气体检测方法 Active CN110178022B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017003304 2017-01-12
JP2017-003304 2017-01-12
PCT/JP2017/047221 WO2018131503A1 (ja) 2017-01-12 2017-12-28 ガス検出装置とガス検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110178022A CN110178022A (zh) 2019-08-27
CN110178022B true CN110178022B (zh) 2022-05-17

Family

ID=62839637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780082478.5A Active CN110178022B (zh) 2017-01-12 2017-12-28 气体检测装置和气体检测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11385195B2 (zh)
EP (1) EP3570018B1 (zh)
JP (1) JP6864889B2 (zh)
KR (1) KR102252864B1 (zh)
CN (1) CN110178022B (zh)
WO (1) WO2018131503A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6654712B2 (ja) * 2017-02-03 2020-02-26 富士電機株式会社 ガス警報器およびガス検出方法
KR102641207B1 (ko) 2019-03-26 2024-02-28 엘지전자 주식회사 센서 모듈

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1072014A (zh) * 1991-10-16 1993-05-12 中兴电子厂有限公司 检测位置变化的便携式装置
JP2000341375A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Tanita Corp 呼気成分測定機能を有する携帯電話機
JP2012172973A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Figaro Eng Inc 可燃性ガス検出装置及び可燃性ガス検出方法
CN103512926A (zh) * 2012-06-21 2014-01-15 森斯瑞股份公司 便携式电子设备中的化学传感器
EP2833128A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-04 Sensirion AG Integrated metal oxide chemical sensor
CN104865851A (zh) * 2015-03-20 2015-08-26 深圳市冠旭电子有限公司 一种根据光线变化的节能方法及装置
CN106200862A (zh) * 2015-01-15 2016-12-07 联发科技股份有限公司 功率节省方法及移动电子设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5529318A (en) 1978-08-18 1980-03-01 Satoru Nakayama Fish and meat roasting instrument
JP2009058389A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 New Cosmos Electric Corp ガス検知素子
JP5748211B2 (ja) 2011-05-26 2015-07-15 フィガロ技研株式会社 ガス検出装置とガス検出方法
US8555701B1 (en) * 2011-08-05 2013-10-15 Cps Products, Inc. Enhanced metal oxide gas sensor
EP2763468B1 (en) 2013-01-31 2017-08-30 Sensirion AG Portable sensor device with a gas sensor and method for operating the same
EP2762868B1 (en) * 2013-01-31 2017-03-15 Sensirion AG Diffusion based metal oxide gas sensor
KR102225031B1 (ko) * 2014-01-14 2021-03-09 엘지전자 주식회사 단말기 및 그 동작 방법
WO2016109781A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Spec Sensors, Llc Electronic device covers having gas sensors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1072014A (zh) * 1991-10-16 1993-05-12 中兴电子厂有限公司 检测位置变化的便携式装置
JP2000341375A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Tanita Corp 呼気成分測定機能を有する携帯電話機
JP2012172973A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Figaro Eng Inc 可燃性ガス検出装置及び可燃性ガス検出方法
CN103512926A (zh) * 2012-06-21 2014-01-15 森斯瑞股份公司 便携式电子设备中的化学传感器
EP2833128A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-04 Sensirion AG Integrated metal oxide chemical sensor
CN106200862A (zh) * 2015-01-15 2016-12-07 联发科技股份有限公司 功率节省方法及移动电子设备
CN104865851A (zh) * 2015-03-20 2015-08-26 深圳市冠旭电子有限公司 一种根据光线变化的节能方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018131503A1 (ja) 2018-07-19
US20190302046A1 (en) 2019-10-03
EP3570018A4 (en) 2020-10-28
KR102252864B1 (ko) 2021-05-17
EP3570018B1 (en) 2021-08-18
JP6864889B2 (ja) 2021-04-28
KR20190097204A (ko) 2019-08-20
JPWO2018131503A1 (ja) 2019-11-07
EP3570018A1 (en) 2019-11-20
CN110178022A (zh) 2019-08-27
US11385195B2 (en) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2430037A (en) A leak detector comprising a self-heated thermistor control circuit
CN110178022B (zh) 气体检测装置和气体检测方法
CN107111759B (zh) 用于检测手指是否出现并感测指纹图案的方法及装置
JP2007024508A (ja) 薄膜ガスセンサ
EP1856544A1 (en) Low power standby mode monitor
JP6265272B2 (ja) 保持状態検出装置
WO2012176547A1 (ja) 端末装置、通信システム及び端末装置の起動方法
US11513092B2 (en) Temperature-regulated gas sensor with gas selective filter
US9651512B2 (en) Gas sensor
KR20160023706A (ko) 센서 조립체 작동 방법
CN108700534A (zh) 气体传感器、气体检测装置、气体检测方法及包括气体检测装置的装置
JP5143591B2 (ja) ガス検知装置及びガス検知方法
Tabata et al. A micromachined gas sensor based on a catalytic thick film/SnO2 thin film bilayer and a thin film heater: Part 2: CO sensing
US11788980B2 (en) Apparatus of countering contamination in gas sensors including corresponding circuit
JP6654406B2 (ja) ガス検出装置とガス検出方法
CN112345597A (zh) 具备多个气体传感器的气体检测装置和气体检测方法
JP2004069465A (ja) 吸着燃焼式ガスセンサを用いたガス検知方法及びその装置
JP2011027752A (ja) 薄膜ガスセンサ
JP7317318B2 (ja) 複数のガスセンサを備えるガス検出装置とガス検出方法
US11378537B2 (en) Method of powering sensors, corresponding circuit and device
US11567021B2 (en) Gas detection device and gas detection method
JP6179330B2 (ja) 電子デバイス、及びセンサシステム
JP4248126B2 (ja) ガス検出方法とその装置
JPH08243084A (ja) 携帯用電子機器
Golla et al. Air-Suspended Silicon Micro-Bridge Structures for Metal Oxide-Based Gas Sensing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant