JPH0248055B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0248055B2
JPH0248055B2 JP58109770A JP10977083A JPH0248055B2 JP H0248055 B2 JPH0248055 B2 JP H0248055B2 JP 58109770 A JP58109770 A JP 58109770A JP 10977083 A JP10977083 A JP 10977083A JP H0248055 B2 JPH0248055 B2 JP H0248055B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
substrate
electrodes
smoke
temperature compensation
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58109770A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS601546A (ja
Inventor
Shoji Maeda
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.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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 NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP10977083A priority Critical patent/JPS601546A/ja
Publication of JPS601546A publication Critical patent/JPS601546A/ja
Publication of JPH0248055B2 publication Critical patent/JPH0248055B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07Construction of measuring vessels; Electrodes therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼル機関などの内燃機関の排気
中に残在する微粒炭素(以下「スモーク」とい
う)を検出するスモークセンサに関するものであ
る。 不完全燃焼時のデイーゼル機関の排気中には、
一般にスモークと呼ばれる微粒炭素が存在し、こ
れが環境汚染の原因となつていることは知られて
いる。この様な有害物質を除去するために各種排
気浄化装置及びこれらと連動するガスセンサやス
モークセンサが提案されている。本発明者等も、
先に出願した特願昭58−73586号(特開昭59−
197847号公報参照)発明「スモークセンサ」の明
細書において、基板表面及び裏面にそれぞれ電極
及び発熱体を形成し、電極間にスモークが堆積す
ることによつて生じる抵抗値の変化を検出する一
方、堆積スモークを発熱体への通電によつて除去
し得るスモークセンサを提案した。しかしなが
ら、上記スモークセンサの場合、基板の抵抗温度
依存性により、検出部となつている電極間の抵抗
がスモークの堆積量のみならず排気温度の変化や
発熱体への通電量にも依存するため、基板温度が
高く且つスモーク濃度の低い条件での使用は不向
きであつた。 本発明は、検出用電極の近傍に温度補償用電極
を形成することによつて上記の難点を克服するこ
とのできたもので、その要旨とするところは、耐
熱性及び電気絶縁性を有する基板又は二以上の基
板からなる多層基板において、基板の表面に電極
間を検出部とする一対の検出用電極が形成され、
前記表面の前記電極と異なる部分、前記基板の裏
面又は前記基板と異なる他の基板の表面に電極間
を温度補償部とする一対の温度補償用電極が形成
され、前記検出部及び前記温度補償部の近傍に発
熱体を形成し、該発熱体により前記検出部を400
℃以上で且つ600℃以下に加熱し、前記検出部を
含む面及び温度補償部を含め、少なくとも検出部
を除く全面に気密な絶縁物質からなる被覆層を設
けることによつて検出部を露出させていることを
特徴とするスモーク濃度センサに存する。 以下図に示す実施例とともに説明する。 第1図は本発明スモークセンサの一実施例を示
す正面図、第2図は第1図A−A線断面図であ
る。4枚の基板からなる多層基板において、上か
ら二段目の平板状基板1の表面の一端に櫛歯状の
検出用電極2a,2bを形成し、電極間を検出部
3とし、他端に設けた検出用端子4a,4bと接
続する。第1図では示さないが、基板1の裏面に
は検出用電極2a,2bと同一形状で電極間を温
度補償部とする温度補償用電極5が形成され、他
端に設けた温度補償用端子6と接続する。本発明
スモーク濃度センサは検出部3にスモークが堆積
することによつて生じる電極間抵抗の変化を検出
するものであるが、スモークが検出部3以外の部
分に付着し、その部分の短縮による検出精度の劣
化を防止するため、基板1の検出部3、検出用電
極2a,2b及び検出用端子4a,4bを除く表
面に被覆層7が積層されている。 第2図の最下段の基板8の表面には発熱体9が
蛇行型に形成され、上下貫通孔10を経由して基
板8の裏面に設けた発熱体用端子11と接続して
いる。温度補償用電極5と発熱体9の間を絶縁す
るために基板1と基板8の間に基板12が挟まれ
るいる。 基板材料及び被覆層は、基板1、基板8、基板
12及び被覆層7のすべてが同材質である場合が
工程上最も簡単であるが、電気絶縁性耐熱材料で
ある限り必ずしも同材質に限定されることはな
く、アルミナ、窒化珪素、ジルコニア、ベリリア
等の材料から選択し得る。基板の成形には加圧成
形法及びシート成形法のどちらも適用可能である
が、センサの小型化軽量化が要求される場合には
シート成形法が望ましい。 電極及び発熱体は、Pt、Rh、Au、Ag及びPd
などの貴金属粉又はW、Ta及びMoなどの耐熱金
属粉を含むペーストを生シート又は焼成基板上に
厚膜印刷したものが好適である。電極形状は、検
出部3にスモークが堆積した際に生じる電気抵抗
の変化を通常の電子回路により容易に検出できる
程度となるように使用態様に応じて線間隔及び線
長を考慮しなければならないが、線間隔が0.05mm
に満たないと電極間の絶縁抵抗が小さいため上記
抵抗変化を検出するのが困難となり、他方線間隔
が3mmを超えると一旦付着したスモークを除くの
が困難となるので線間隔は0.05mm〜3mmが望まし
い。 発熱体は検出部3に堆積したスモークを焼き切
ることを目的として設けられるものであるので、
検出部3が400〜600℃となるように膜厚及び線密
度を選定するのが望ましい。検出部の温度が400
℃に満たないとスモークを焼き切ることが困難に
なり、600℃を超えると電極間の抵抗変化が小さ
くなり、これを検出するのが困難になるからであ
る。 第3図は第1図及び第2図に示したスモークセ
ンサの製作工程の一例を示す斜視図である。 平均粒径1μmのアルミナ粉末90重量%、シリ
カ5重量%、マグネシア5重量%、全無機粉末に
対し10重量部のアクリル酸エステル樹脂、同8重
量部の可塑剤及び同少量の分散剤を有機溶剤中で
混合し泥漿とし、ドクターブレード法によつて成
形することによつて生シートS1、同S8、同S7及び
同S12を製作した。生シートS1の表面に白金ペー
ストを用いて、焼成収縮後の線巾及び線間隔が共
に1.0mmとなるよう櫛歯状パターンP1、P2と端子
用パターンT1、T2とを印刷し、次いで上記表面
と全く同様に図示しない裏面にも印刷を施す。他
方生シートS8の表面には上記白金ペーストを用い
て発熱体9とする蛇行状パターンHを印刷し、同
時に白金ペーストを貫通孔Q1,Q2に流れ込ませ
て、図示しない裏面に印刷した発熱体用端子11
とする端子用パターンと連通させ、焼成後に発熱
体9と発熱体用端子11とが導通するようにして
おく。次に生シートS1、S8、S7及びS12を熱圧着
し、大気中温度1600℃、保持時間1時間の条件で
焼成することによつてスモークセンサを製作し
た。このようにして得られたスモークセンサの電
気回路図を第4図に示す。Hは発熱体9の抵抗、
R1及びR2はそれぞれ検出用電極2a,2b及び
温度補償用電極5の電極間抵抗、VHは発熱体用
入力電圧、VOはセンサ入力電圧、Vはセンサ出
力電圧である。これらにはV/VO=R2/(R1
R2)という関係があるが、本実施例では検出用
電極と温度補償用電極とを同一基板の表裏面に同
一形状に形成したので、センサが清浄大気に晒さ
れている限りR1=R2なる関係は温度に依存する
ことなく保持され、V/VO値が一定となる。と
ころがセンサがスモークを含む排気に晒される
と、検出部3にはスモークが堆積するが裏面の温
度補償部には堆積しないので、温度一定の条件下
ではその堆積量に応じてR1の値のみが減少し、
V/VO値が増加する。例えば検出部3の温度が
600℃になるように発熱体9に通電するとセンサ
が大気中に晒されている間はR1=R2=3000(k
Ω)であつたが、センサをスモーク量5%の排気
に晒すとR1=1000(kΩ)に低下した。従つて、
温度補償部を付設していないスモークセンサを用
いて未知のスモーク濃度を検出するためには、こ
のようなR1の抵抗変化を測定しなければならな
かつたので、十分な検出精度が得られなかつた
が、本発明によれば入力電圧VOをD.C.14(V)と
すると大気中ではR1=R2=3000(kΩ)より出力
電圧Vは7(V)となり、スモーク含有排気中で
はR1=1000(kΩ)、R2=3000(kΩ)より出力電
圧Vは10.5(V)となるので、このような出力電
圧Vの変化を測定することによつてスモーク濃度
を正確に検出することができるのである。 次に、更に、表1に示すスモーク濃度及び検出
部温度に於ける、このセンサの検出性能を確認す
る実験を行つた。その結果は表1に示す様に、検
出部の温度が400℃ないし550℃において、スモー
ク濃度を0%ないし60%の排気ガスに晒してセン
サの出力電圧を測定した処、スモーク濃度の変化
による検出用電極間の抵抗変化よりも、検出部温
度の変化による検出用電極間の抵抗変化が大きい
にもかかわらず、センサの出力電圧は、スモーク
濃度に対応した出力電圧が得られた。
【表】 上記実施例では、温度補償用電極を表面に検出
用電極が形成されている基板の裏面に形成した
が、温度補償用電極の位置はこれに限定されるも
のではなく、第4図に示した電気回路図において
室温〜600℃、大気中VO=一定の条件下では温度
に依存することなく常にVが一定に保持され、セ
ンサをスモーク含有排気に晒した場合にのみVが
変化するように配置されておれば良い。従つて、
温度補償用電極を検出用電極が形成されている基
板と異なる他の基板に形成する場合も上記の如く
配置されている限り、上記実施例と同様の効果を
奏する。 また、温度補償用電極を検出用電極に隣接する
場合も、被覆層として電気絶縁性及び耐熱性に優
れた無機質粉末を含む生シートを圧着すること、
又は被覆層として同粉末を含むペーストを印刷す
ることによつて温度補償部が外気から遮断され、
R2の変化がスモーク量に依存しないようにすれ
ば上記実施例と同様の効果を奏する。 本発明スモークセンサは、第4図に示したセン
サ回路を通常の車載用程度の検出回路と接続する
ことによつて十分検出機能を果たすものである
が、検出回路のインピーダンスが特に高い場合で
も、第5図に示すように一定抵抗R3をセンサ回
路AのR2と並列になるように検出回路Bに備え
ることによつて、検出機能を果たすことのできる
ものである。 尚、排気温度が高いために発熱体に通電しなく
ても検出部の温度が400℃以上となる条件下での
み使用する場合は、その温度で堆積したスモーク
を焼き切ることができるので、発熱体を必要とし
ない。 以上のように本発明スモークセンサを用いれば
排気温度や発熱体への通電量に依存することなく
排気中のスモーク濃度を正確に検出することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明スモークセンサの一実施例を示
す正面図、第2図は第1図A−A線断面図、第3
図は第1図及び第2図で示したスモークセンサの
製作工程の一例を示す斜視図、第4図は本発明ス
モークセンサの回路図、第5図は本発明スモーク
センサに一定抵抗R3を接続したところを示す回
路図である。 1,8,12……基板、2a,2b……検出用
電極、3……検出部、5……温度補償用電極、7
……被覆板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 耐熱性及び電気絶縁性を有する基板又は二以
    上の基板からなる多層基板において、基板の表面
    に電極間を検出部とする一対の検出用電極が形成
    され、前記表面の前記電極と異なる部分、前記基
    板の裏面又は前記基板と異なる他の基板の表面に
    電極間を温度補償部とする一対の温度補償用電極
    が形成され、前記検出部及び前記温度補償部の近
    傍に発熱体を形成し、該発熱体により前記検出部
    を400℃以上で且つ600℃以下に加熱し、前記検出
    部を含む面及び温度補償部を含め、少なくとも検
    出部を除く全面に気密な絶縁物質からなる被覆層
    を設けることによつて検出部を露出させているこ
    とを特徴とするスモーク濃度センサ。
JP10977083A 1983-06-17 1983-06-17 スモーク濃度センサ Granted JPS601546A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10977083A JPS601546A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 スモーク濃度センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10977083A JPS601546A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 スモーク濃度センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS601546A JPS601546A (ja) 1985-01-07
JPH0248055B2 true JPH0248055B2 (ja) 1990-10-23

Family

ID=14518784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10977083A Granted JPS601546A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 スモーク濃度センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS601546A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008547032A (ja) * 2005-06-28 2008-12-25 ジーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ アクチエンゲゼルシャフト 煤を検出するためのセンサおよび作動方法
JP2012150028A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Denso Corp 検出装置
WO2013030930A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 微粒子センサ及び微粒子センサの製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3992400B2 (ja) * 1999-05-14 2007-10-17 本田技研工業株式会社 内燃機関用のコーキングセンサ
JP4512658B2 (ja) * 2008-07-04 2010-07-28 日本碍子株式会社 粒子状物質検出装置
JP2011247650A (ja) 2010-05-24 2011-12-08 Denso Corp 粒子状物質検出センサ、及び粒子状物質検出センサユニット
US8928338B2 (en) * 2010-11-17 2015-01-06 Delphi Technologies, Inc. Self diagnostics of a particulate matter sensor
JP6964038B2 (ja) * 2018-04-12 2021-11-10 株式会社Soken 粒子状物質検出装置
KR102125393B1 (ko) * 2018-06-15 2020-06-23 세종공업 주식회사 배기가스 pm 센서

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147043A (en) * 1981-03-09 1982-09-10 Nissan Motor Co Ltd Detector for deposition amount of soot

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147043A (en) * 1981-03-09 1982-09-10 Nissan Motor Co Ltd Detector for deposition amount of soot

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008547032A (ja) * 2005-06-28 2008-12-25 ジーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ アクチエンゲゼルシャフト 煤を検出するためのセンサおよび作動方法
JP4773517B2 (ja) * 2005-06-28 2011-09-14 ジーメンス ヴィディーオー オートモーティヴ アクチエンゲゼルシャフト 煤を検出するためのセンサおよび作動方法
JP2012150028A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Denso Corp 検出装置
WO2013030930A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 微粒子センサ及び微粒子センサの製造方法
JPWO2013030930A1 (ja) * 2011-08-29 2015-03-23 トヨタ自動車株式会社 微粒子センサ及び微粒子センサの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS601546A (ja) 1985-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4007435A (en) Sensor device and method of manufacturing same
US5823680A (en) Temperature sensor
US4450065A (en) Oxygen sensor
US7329844B2 (en) Prismatic ceramic heater for heating gas sensor element, prismatic gas sensor element in multilayered structure including the prismatic ceramic heater, and method for manufacturing the prismatic ceramic heater and prismatic gas sensor element
JP3048635B2 (ja) 温度センサーおよび温度センサの製造方法
US4453397A (en) Gas detecting sensor
JPS61109289A (ja) セラミツクヒ−タおよびその製造方法
JPS59197847A (ja) スモーク濃度センサ
JPS6036949A (ja) 酸素センサ素子
JP2014032063A (ja) 粒子状物質検出素子の製造方法、並びに、粒子状物質検出センサ
US4450428A (en) Gas detecting sensor
JP2968111B2 (ja) マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ
JPH0248055B2 (ja)
JPS6332333A (ja) 圧力測定缶
JPH10214675A (ja) セラミックヒータ
JP4583187B2 (ja) セラミックヒータ素子及びそれを用いた検出素子
JPH038703B2 (ja)
JPS60123757A (ja) スモ−クセンサ
JP3950809B2 (ja) アンモニアガスセンサ
JPH03149791A (ja) セラミックヒータ
WO2018198620A1 (ja) 温度センサおよび温度測定装置
JP4163840B2 (ja) ガスセンサ
JP4426065B2 (ja) ガスセンサ素子及びこれを備えるガスセンサ
JP7078584B2 (ja) セラミックスヒータ,センサ素子及びガスセンサ
JP2018017633A (ja) 粒子状物質検出センサ及び粒子状物質検出装置