空気環境計測用ガスセンサとそのスマート・インターフェイスの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450169
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 渡辺 健蔵 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70022142)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 覚美 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (40252168) ; 村上 健司 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (30182091)
• Keywords: ナシコンCO_2センサ / 定電位電解式COセンサ / 長期安定性 / ドリフト補償 / インピーダンス / 温度依存性

Research Abstract

室内空気環境を計測するためのガスセンサとして、ナシコン固体電解質CO_2センサと定電位電解式COセンサの特性を評価した。
ナシコンCO_2センサは、従来の検知極と基準極の他に、参照極を設けた3電極構造とし、炭酸塩には非水溶性の炭酸リチウムと炭酸カルシウムの複合塩を用いている。長期に亘る感度を測定し、この複合塩により長期安定性が著しく改善されることを見出した。又、CO_2濃度一定の雰囲気の下で、検知極と参照極のドリフト電圧を観測し、両者には極めて強い相関があり、ドリフトの要因は湿度と共に低下するナシコンインピーダンスにあることを明らかにした。参照極の電圧はCO_2濃度に依存しない。従って、これらの結果は、検知極のドリフト電圧を参照極の電圧によって補償できることを示している。
定電位電解式COセンサは、検知極・参照極・対極の3電極から成る。検知極-対極間、参照極-対極間のCO感度とインピーダンスを測定し、両者はほぼ同じ特性であることを見出した。これは、従来の3電極ではなく2電極構造で充分なセンサ特性が得られることを示している。又、感度及びインピーダンスの温度依存性を測定し、両者には強い相関があることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Yanfeng Wang: "Characterization of liquid electrolyte amperometric CO sensors"Proc. Int. Conf. On Electronic Measurement and Instruments. 11-15 (2001)
• [Publications] Song Chen: "A three-terminal Nasicon CO_2 sensor"静岡大学大学院電子科学研究科研究報告. (印刷中). (2002)
• [Publications] Song Chen: "A Nasicon CO_2 sensor with drift-compensation electrode"Proc. IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. (発表予定). (2002)