用含氟聚合物过滤器涂覆的电阻金属氧化物气体传感器制造技术

本发明专利技术特别涉及电阻金属氧化物气体传感器。该传感器特别包括支撑结构和布置在支撑结构上或部分地容纳在其中的感测材料贴片。贴片包括金属氧化物材料。电极与贴片电连通。传感器还包括与贴片热连通的加热器，以及选择性透气过滤器。选择性透气过滤器包括含氟聚合物。贴片的外表面的第一部分覆盖支撑结构的一部分，而所述外表面的剩余部分由选择性透气过滤器涂覆，以便形成感测材料的涂覆贴片。本发明专利技术还涉及相关设备和操作的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用含氟聚合物过滤器涂覆的电阻金属氧化物气体传感器
本专利技术一般而言涉及电阻金属氧化物气体传感器及其操作方法领域。特别地，本专利技术涉及覆盖有过滤层的电阻金属氧化物气体传感器。
技术介绍
已知气体传感器用于基于各种技术检测气体。这些传感器包括至少一个对一种或多种气体的存在或浓度敏感的感测(或活性)元件。一类已知的气体传感器是检测可燃气体的存在的催化气体传感器或催化燃烧式传感器(pellistors)。在催化燃烧式传感器中，检测器元件根据可燃气体的存在提供电阻测量。特别地，检测器元件中的电阻随着可燃气体(如果存在的话)的催化氧化产生的温度变化而变化。为了促进气体的燃烧，传感器在升高的温度下操作，即，通常大于300℃，例如从450℃至750℃。另一类气体传感器涉及化学电阻器，即，电阻响应于其直接化学环境的变化而变化的材料。化学电阻器有时被定义为依赖于感测材料和分析物之间的直接化学相互作用。但是，化学电阻器的更一般定义包括电阻响应于其直接环境中的任何类型的相互作用(化学相互作用、氢键相互作用、范德华力相互作用等)而变化的材料。在每种情况下，感测材料可以包含金属氧化物材料，其可以例如包括氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，包括支撑结构(6，6a，27，29)；感测材料的贴片(21)，包括金属氧化物材料(21)，所述贴片(21)布置在支撑结构(6，6a，27，29)上或部分容纳在其中；电极(3)，与贴片(21)电连通；加热器(5)，与贴片(21)热连通；以及选择性透气过滤器(22，23)，其中：选择性透气过滤器(22，23)包括含氟聚合物(23)；贴片(21)的外表面的第一部分(S1)覆盖支撑结构(6，6a，27，29)的一部分；以及所述外表面的剩余部分(S2)由选择性透气过滤器(22，23)涂覆，以便形成感测材料的涂覆贴片(2，2a‑2c)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，包括支撑结构(6，6a，27，29)；感测材料的贴片(21)，包括金属氧化物材料(21)，所述贴片(21)布置在支撑结构(6，6a，27，29)上或部分容纳在其中；电极(3)，与贴片(21)电连通；加热器(5)，与贴片(21)热连通；以及选择性透气过滤器(22，23)，其中：选择性透气过滤器(22，23)包括含氟聚合物(23)；贴片(21)的外表面的第一部分(S1)覆盖支撑结构(6，6a，27，29)的一部分；以及所述外表面的剩余部分(S2)由选择性透气过滤器(22，23)涂覆，以便形成感测材料的涂覆贴片(2，2a-2c)。2.根据权利要求1所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，还包括：温度控制器(4，4a，118，120)，其中温度控制器(4，4a，118，120)是连接到加热器(5)的电子电路或处理单元，并且被编程、设计、调配或配置为防止加热器(5)将涂覆贴片(2，2a-2c)加热到超过300C的温度。3.根据权利要求1所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，还包括：温度传感器(5)，布置在电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)中，用于估计涂覆贴片(2，2a-2c)的温度，其中温度传感器优选地形成加热器(5)的一部分；以及温度控制器(4，4a，118，120)，连接到加热器(5)并且如果需要，连接到温度传感器(5)，其中温度控制器(4，4a，118，120)是电子电路或处理单元，并且被编程、设计、调配或配置为与所述加热器(5)并且在必要时与所述温度传感器一起形成反馈回路，以便在操作中将所述涂覆贴片(2，2a-2c)的温度维持在低于含氟聚合物的玻璃化转变温度的基本恒定的值。4.根据权利要求3所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中，所述反馈回路是为了在操作中将所述涂覆贴片(2，2a-2c)的温度维持在100C和240C之间，并且优选地在150C和200C之间的基本恒定的值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中所述含氟聚合物(23)包括Teflon，优选地为无定形氟塑料Teflon，并且更优选地为TeflonAF1600或TeflonAF2400。6.根据权利要求1或5所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中：所述选择性透气过滤器(22，23)包括一层或多层材料，该一层或多层包括含氟聚合物层(23)，含氟聚合物层(23)包含所述含氟聚合物；以及含氟聚合物层(23)的平均厚度在10nm和50μm之间，并且优选地在10nm和2μm之间。7.根据权利要求6所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中，含氟聚合物层(23)的平均厚度在300nm和50μm之间。8.根据权利要求6所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中，含氟聚合物层(23)的平均厚度在10nm和300nm之间。9.根据权利要求8所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，其中，含氟聚合物层(23)的平均厚度在50nm和250nm之间，并且所述金属氧化物材料(21)包括掺杂有0.01-1.0Wt％铂和/或钯的SnO2。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电阻金属氧化物气体传感器(1，1a)，还包括评估单元(4，4a，118，120)，其中，评估单元(4，4a，118，120)是连接到所述电极(3)以从中接收信号的电子电路或处理单元，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·安德森，A·罗载塔，
申请(专利权)人：盛思锐股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH