[发明专利]气体传感器

说明书

提供一种能够减小测定误差、简单且小型的可靠性高的气体传感器。具备第一光源(20)以及以使从第一光源(20)输出的光入射到第一传感器部(31)和第二传感器部(32)的方式分别配置的第一传感器部(31)和第二传感器部(32)，还具备在第一主面(411)上设置有第一光源(20)和第一传感器部(31)的第一基板(41)以及在第一主面(422)上设置有第二传感器部(32)的第二基板(42)。第一传感器部(31)的配置位置被设定在第一基板(41)的第一主面(422)上的、从第一光源(20)输出的光中的由第二主面(412)反射的光入射的位置。

技术领域

本发明涉及一种气体传感器。

背景技术

近年来，气体的有无和浓度测定受到关注，其中环境气体(例如CO₂、NO等)的有无以及浓度测定备受关注。

高精度地对这些气体进行测定的传感器中存在化学反应式的气体传感器和光学式的气体传感器。从测定精度的高低、经时变化少这样的观点出发，光学式的气体传感器尤其受到关注。光学式的气体传感器具备释放会被测定对象的气体的分子所吸收的波长的光源以及用于读出其信号的传感器。

上述的环境气体强烈吸收波长为数μm附近(例如CO₂的情况下为波长4.3μm附近)的光，因此要求发出该波长频带的光的光源以及输出与该波长频带的光的强度相应的信号的传感器。在中红外区域～远红外区域发光的LED主要用于非分散型红外线式(以下为NDIR方式)的气体传感器，正在进行开发。

图29的(a)是表示第一现有例所涉及的NDIR方式的气体传感器的结构例的概念图。如图29的(a)所示，该NDIR方式的气体传感器具备气室910、放射波长与气体的固有的吸收波长频带对应的红外线的光源920以及能够探测该波长频带的光的强度的红外线传感器930。光源920和红外线传感器930被设置在气室910内。NDIR方式的气体传感器是如下的气体传感器：使想要测定的气体在气室910内流动或滞留在气室910内，基于在气室内的光源920与红外线传感器930之间的空间被吸收的红外线量来求出想要测定的气体的浓度。因而，当NDIR方式的气体传感器的光源的强度变化时，测定出的气体的浓度的绝对值产生偏差，因此无法测定正确的浓度。

另外，图29的(b)是表示第二现有例所涉及的NDIR方式的气体传感器的结构例的概念图。如图29的(b)所示，一般已知有如下的方法(例如参照专利文献1)：通过取参照用传感器931与检测用传感器932两方的输出比来使光源920的输出变动抵消，该参照用传感器931能够检测被检测气体没有吸收的波长频带的光，该检测用传感器932能够检测包含会产生被检测气体吸收的波长频带的波长的光。

另外，在专利文献2中公开了利用两种波长频带的NDIR方式的气体传感器。在专利文献2的气体传感器中，设置两个光源，使被检测气体吸收的波长的光和被检测气体不吸收的波长的光分别通过气室，基于各自的传感器的输出比测定想要检测的气体的浓度。

专利文献1：日本特表2001-503865号公报

专利文献2：国际公开2007/080398号

发明内容

发明要解决的问题

在一般的NDIR方式中，使用仅使特定的波长频带透过的带通滤波器。当以二氧化碳的探测为例进行说明时，使用使实质上不会被二氧化碳吸收的3.9μm左右的波长频带的光透过的参照用的带通滤波器f′1以及仅使会被二氧化碳吸收的4.3μm左右的波长频带(4.3μm±(100nm～300nm))的光透过的吸收波长用的带通滤波器f′2来检测被检测气体。在该方式中，需要参照用和吸收波长用两个带通滤波器，并且需要设为各自独立的传感器(参照图29的(b)和专利文献1)。因此，部件数多，在实现系统的简易化方面成为障碍。