[发明专利]气体传感器

说明书

本发明提供一种气体传感器，即便在NH₃存在下也能够稳定且高精度地确定NOx浓度。传感器元件包括：NOx传感器部，其通过面向内部空腔而形成的测定电极、形成于元件表面的外侧泵电极、两个电极之间的固体电解质构成测定用泵单元；NH₃气体传感器部，其包括形成于元件表面、不会产生针对NH₃气体的催化活性的检测电极；以及两个传感器部共有的通用基准电极，在元件内配置成与基准气体接触；基于由检测电极、通用基准电极、两个电极之间的固体电解质构成的混合电位单元中检测电极与通用基准电极之间产生的电位差与对测定电极与外侧泵电极之间的施加电压进行控制而使测定电极与通用基准电极之间的电位差恒定的状态下在两个电极之间流通的泵电流，确定NOx浓度。

技术领域

本发明涉及检出被测定气体中的规定气体成分的气体传感器，特别涉及能够确定NOx浓度的气体传感器。

背景技术

以往，为了得知被测定气体中的所期望的气体成分的浓度，使用各种气体传感器。例如，作为测定燃烧气体等被测定气体中的NOx浓度的装置，众所周知：具备使用氧化锆(ZrO₂)等氧离子传导性固体电解质形成的传感器元件的NOx传感器，还周知既能够进行NOx浓度测定也能够进行氨(NH₃)浓度测定的多气体传感器(例如参见专利文献1～专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5209401号公报

专利文献2：日本特许第5416686号公报

专利文献3：日本特许第5745455号公报

专利文献4：日本特许第5215500号公报

专利文献5：日本特开2015－034814号公报

发明内容

专利文献1～专利文献5中公开的多气体传感器中，均独立地设置有用于检测NOx的NOx传感器部和用于检测氨的氨传感器部。另外，鉴于NOx传感器部中的测定结果受到氨气的影响，基于氨传感器部中的测定结果对NOx传感器部中的测定结果进行校正，确保NOx浓度的测定精度。

但是，专利文献1～专利文献5中公开的气体传感器中，由于独立地设置构成各传感器部的电极和将该电极与外部连接的引线，所以存在如下问题：电极配置、配线引导的制约较大，元件设计上的自由度较低。

另外，专利文献1～专利文献5中公开的多气体传感器均具有将固体电解质层和绝缘层交替层叠而得到的构成，并且，氨传感器部设置在形成传感器元件的外表面的绝缘层上。所以，用于检测氨气的一对电极以与被测定气体接触的形态配置在绝缘层上。

即，像专利文献2中公开的气体传感器那样，基于一对电极之间产生的电位差进行氨传感器部中的氨的检测的气体传感器中，也采用该配置，但是，这种情况下，由于提供基准电位的基准电极也暴露在被测定气体中，所以基准电位会受被测定气体中包含的氧的浓度变化的影响而变化。另一方面，NOx传感器部的基准电极设置于传感器元件内部，因此，与NOx浓度的测定稳定性相比，氨气浓度的测定稳定性有时较差。结果：有时无法很好地校正NOx浓度。

本发明是鉴于上述课题而实施的，其目的是提供一种与以往的多气体传感器相比具有简单的构成、并且在氨的存在下能够稳定且更高精度地求出NOx浓度的气体传感器。