[发明专利]电阻式二氧化氮气体传感器及利用该传感器制成的仪器

权利要求书

1.一种电阻式二氧化氮气体传感器，其特征在于，包括传感器本体(1)，所述本体(1)包括气体敏感材料层(11)和氧化铝平面介质基层(13)；在所述氧化铝平面介质基层(13)的上表面印制有金质交指型电极(12)、在下表面印制有铂质加热电阻(14)；所述气体敏感材料层(11)烧结在氧化铝平面介质基层(13)上并与金质交指型电极(12)欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的电阻式二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述气体敏感材料层(11)为具有多孔结构的多相金属氧化物陶瓷层，其孔隙率在30-60％范围内、厚度小于200微米；气体敏感材料层(11)是以三氧化钨为主要气敏材料并且三氧化钨的质量含量不小于95％。

3.根据权利要求2所述的电阻式二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述气体敏感材料层(11)的厚度为60微米。

4.根据权利要求1所述的电阻式二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述金质交指型电极(12)有一对，并且两个所述金质交指型电极(12)之间的距离在20-400微米范围内。

5.根据权利要求1所述的电阻式二氧化氮气体传感器，其特征在于，所述铂质加热电阻(14)分别与氧化铝平面介质基层(13)、气体敏感材料层(11)之间电气隔离，并且所述铂质加热电阻(14)与氧化铝平面介质基层(13)、气体敏感材料层(11)之间热传导。

6.一种利用权利要求1所述的电阻式二氧化氮气体传感器制成的测量仪器，其特征在于，包括所述传感器本体(1)、中间有小孔并且能通透气流的底座(2)、利用PID原理的加热控制电路和电阻计算电路，所述电阻式二氧化氮传感器安装在底座(2)的小孔中，在底座(2)的上面盖有中间有小孔，可以通透气流的盖子；所述铂质加热电阻(14)和金质交指型电极(12)分别引出铂质导线，所述铂质加热电阻(14)引出的铂质导线与加热控制电路相连，所述金质交指型电极(12)引出的铂质导线与电阻计算电路相连。

7.根据权利要求6所述的测量仪器，其特征在于，所述铂质加热电阻(14)引出的铂质导线具有不大于5％铂质加热电阻(14)的电阻阻值。

8.权利要求6或7所述的测量仪器的温度控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a)铂质加热电阻(14)受到精确的离散的多个脉冲供电，对气体敏感材料层(11)进行测量前的加热，

b)当脉冲通过以后，气体敏感材料层(11)的温度达到工作温度，并保持这一温度；

c)对气体敏感材料层(11)的电阻进行测量，测量结束后冷却气体敏感材料层(11)达到一设定的测量前温度，然后进行下一个测量周期重复步骤a)，b)，c)。

9.根据权利要求8所述的温度控制方法，其特征在于，所述气体敏感材料层(11)的工作温度高于环境温度，工作温度的精确度达到±2℃，气体敏感材料层(11)整体的温度误差范围在±10℃。

10.根据权利要求8所述的温度控制方法，其特征在于，所述气体敏感材料层(11)的工作温度在200℃-600℃范围内。