可燃性气体的可燃性气体传感器或微热量计，在所述微热板器件中有源层为被 设计成对可燃性气体的放热氧化进行催化的催化层。
[0064] 示例
[0065] W下示例示出了本发明然而却不对其范围进行限制。
[0066] 根据本发明并且包括催化层和过滤盖的气体传感器使用可编程电源（T0ELLNER T0E0805)进行供电，在该电源中可设定接通时间和关断时间并且循环被不断重复。包括非 催化层的附加的微热板器件被串联连接并且被用作参考。接通时间内所施加的电压等于 3. 0伏且关断时间内所施加的电压等于0. 0伏。
[0067] 传感器已在邸4与空气之比为0. 5%至4%的8种CH 4浓度的气体下进行了测试。 测试条件为；23°C ;40%相对湿度（RH)，PT阳测试单元中800毫升/分钟。
[0068] 已在W下H种不同的运行模式下对传感器进行了测试：
[006引 1、连续模式一120毫瓦
[0070] 2、10砂循环长度（接通时间=1砂且关断时间=9砂）下10%占空比一12毫 瓦
[0071] 3、12砂循环长度（接通时间=0. 2砂且关断时间=11. 8砂）下1. 67 %占空比-- 2毫瓦
[0072] 结果由图6示出，图6示出了输出信号，所述输出信号对应于在W下运行模式下针 对C&与空气体积比从0至4%的不同浓度所测量的灵敏度：
[0073] 不具有过滤盖的本发明的传感器的连续模式，曲线A-圆形点
[0074] 包括有传统过滤盖的相同传感器的连续模式，曲线B-菱形点
[00巧]包括有传统过滤盖的相同传感器的10砂循环长度（接通时间=1砂且关断时间 =9砂）下10%占空比，曲线C-方形点
[0076] 包括有传统过滤盖的相同传感器的12砂循环长度（接通时间=0. 2砂且关断时 间=11. 8砂）下1.67%占空比，曲线D-S角形点。
[0077] 对于对应于循环模式的示例，对应于灵敏度的输出信号在接通时间开始200毫砂 之后进行测量。
[0078] 图6表明本发明的用于测量气体浓度的方法使得能够获得较连续模式或绝热模 式下更高的传感器灵敏度。此外，本发明的用于测量气体浓度的方法使得能够降低连续模 式下由过滤盖所引起的灵敏度损失。在关断时间内，由于待检测气体未被消耗，所W该待检 测气体在过滤器的传感器侧的浓度有时间使自身与（该过滤器另一侧的）待检测气体浓度 重新平衡。因此，正好在接通时间开始之后，气体浓度为最大，该允许最大的催化反应并且 因此允许最高的灵敏度。
[0079] 由于循环模式使得能够降低功率消耗，所W传感器的电池寿命被延长。
[0080] 下面的表1和表2示出了在两个不同循环模式下使用两节AA电池的传感器的延 长的电池寿命：
[0081] 表 1
[0082]
【主权项】
1. 一种微热板器件（1)，包括；框架（2)、薄膜（4)、包括至少一有源层巧）的有源区 (6) W及被设计成加热所述有源层的加热结构（10)，所述加热结构具有同也的轨径，并且 所述加热结构包括内轨径（20)和内间隔（22) W及外轨径（24)和外间隔（26)，所述外轨 径（24)和外间隔（26)是位于最远离所述加热结构的中也处的一个或两个轨径和间隔，其 特征在于，所述外轨径（24)被设计成与自身相邻轨径的靠近度较所述内轨径（20)与自身 相邻轨径的靠近度更高和/或被设计成具有较所述内轨径（20)更小的宽度W使得所述外 轨径（24)比所述内轨径（20)更窄，所述内轨径（20)的宽度和间距基本恒定。
2. 根据权利要求1所述的微热板器件，所述外轨径（24)被设计成与自身相邻轨径的靠 近度更高，其特征在于，内间隔宽度与外间隔宽度之比大于2,并且优选地大于4。
3. 根据权利要求2所述的微热板器件，其特征在于，所述内间隔宽度与外间隔宽度之 比小于50。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的微热板器件，所述外轨径（24)被设计成具有较 所述内轨径（20)更小的宽度，其特征在于，所述内轨径宽度与外轨径宽度之比大于1.3,并 且优选地大于2。
5. 根据权利要求4所述的微热板器件，其特征在于，所述内轨径宽度与外轨径宽度之 比小于5。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的微热板器件，其特征在于，各个轨径是环形的。
7. 根据权利要求6所述的微热板器件，其特征在于，所述加热结构由单个蜗形轨径制 成。
8. 根据权利要求6所述的微热板器件，其特征在于，所述加热结构由相互串联连接的 若干个同也弧制成。
9. 根据权利要求1至5中任一项所述的微热板器件，其特征在于，各个轨径是多边形 的。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的微热板器件，其特征在于，所述加热结构（10) 包括从包括有笛和多晶娃的组中选择的材料。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的微热板器件，其特征在于，所述有源层（8)为被 设计成对可燃性气体的放热氧化进行催化的催化层。
12. 根据权利要求1至10中任一项所述的微热板器件，其特征在于，所述有源层（8)为 被设计成形成红外福射源的高发射率层。
13. 根据权利要求1至10中任一项所述的微热板器件，其特征在于，所述有源层（8)为 被设计成在存在气体时改变自身的电阻率的气体敏感层。
14. 根据权利要求13所述的微热板器件，其特征在于，所述微热板器件还包括被设计 成对所述有源层的电阻进行测量的电极。
15. -种气体传感器，其包括根据权利要求1至14中任一项所述的微热板器件。
16. 根据权利要求15所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括一所述有 源层（8)为被设计成对可燃性气体的放热氧化进行催化的催化层的微热板器件，从而形成 催化气体传感器。
17. 根据权利要求15所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括一所述有 源层（8)为被设计成形成红外福射源的高发射率层的微热板器件，从而形成红外吸收气体 传感器。
18. 根据权利要求15所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括一所述有 源层（8)为被设计成在存在气体时改变自身的电阻率的气体敏感层的微热板器件，从而形 成化学电阻气体传感器。
19. 一种用于测量气体的浓度的方法，其使用一包括根据权利要求1至14中任一项所 述的微热板器件的气体传感器，该样的微热板器件具有一施加有至少一加热电压或至少一 加热电流W加热所述有源层并且使得能够测量所述气体的浓度的加热结构，其特征在于， 所述至少一加热电压或所述至少一加热电流W循环模式被间歇性地供给。
20. 根据权利要求19所述的用于测量气体的浓度的方法，其特征在于，至少一加热电 压或至少一加热电流在接通时间内被周期性地提供给所述加热结构，并且至少一剩余电压 或至少一剩余电流在关断时间内被供给，所述接通时间加上所述关断时间对应于一个循环 时间，对气体浓度的测量在所述接通时间内进行。
21. 根据权利要求20所述的用于测量气体的浓度的方法，其特征在于，接通时间与（接 通时间+关断时间）之比介于0. 001 %至70%之间，优选地介于0. 02%至50%之间，并且 更优选地介于0. 5%至35%之间。
22. 根据权利要求21所述的用于测量气体的浓度的方法，其特征在于，所述接通时间 介于0. 01砂至2砂之间，所述关断时间介于1砂至900砂之间。
23. 根据权利要求22所述的用于测量气体的浓度的方法，其特征在于，所述接通时间 介于0. 1砂至1砂之间，所述关断时间介于2砂至15砂之间。
【专利摘要】本发明涉及一种微热板器件，其包括：框架、薄膜、包括至少一有源层的有源区以及被设计成加热所述有源层的加热结构，所述加热结构具有同心的轨径，并且所述加热结构包括内轨径(20)和内间隔(22)以及外轨径(24)和外间隔(26)，所述外轨径(24)和外间隔(26)是位于最远离所述加热结构的中心处的一个或两个轨径和间隔，其特征在于，所述外轨径(24)被设计成与自身相邻轨径的靠近度较所述内轨径(20)与自身相邻轨径的靠近度更高和/或被设计成具有较所述内轨径(20)更小的宽度，所述内轨径(20)的宽度和间距基本恒定。
【IPC分类】G01N27-18, G01N27-12
【公开号】CN104541161
【申请号】CN201380037247
【发明人】克莉丝汀·艾尔皮, 尼古拉斯·莫瑟尔
【申请人】Sgx传感器公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年7月16日
【公告号】US20150212030, WO2014012948A1