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公開番号2025139352
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038242
出願日2024-03-12
発明の名称センサ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/04 20060101AFI20250918BHJP(測定;試験)
要約【課題】特性の向上が可能なセンサを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、素子部及び制御部を含む。素子部の第1検出部は、第1抵抗部材及び第1導電部材を含む。素子部の第2検出部は、第2抵抗部材及び第2導電部材を含む。素子部の第3検出部は、第3抵抗部材を含む。制御部は、第1～第3動作を実施する。第1動作において、制御部は、第1導電部材に第1電圧を印加し、第1抵抗部材の第1電気抵抗と、第2抵抗部材の第2電気抵抗と、の差に対応する値を検出する。第2動作において、制御部は、第1導電部材に第2電圧を印加し、第1電気抵抗と、第3抵抗部材の第3電気抵抗と、の差に対応する値を検出する。第3動作において、制御部は、第2導電部材に第3電圧を印加し第2電気抵抗と第3電気抵抗との差に対応する値を検出する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
素子部と、
制御部と、
を備え、
前記素子部は、
第１検出部を含む第１素子と、
第２検出部を含む第２素子と、
第３検出部を含む第３素子と、
を含み、
前記第１検出部は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含み、
前記第２検出部は、第２抵抗部材及び第２導電部材を含み、
前記第３検出部は、第３抵抗部材を含み、
前記制御部は、第１動作、第２動作、及び、第３動作を実施するように構成され、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に第１電圧を印加し、前記第２導電部材に前記第１電圧を印加せず、前記第１抵抗部材の第１電気抵抗と、前記第２抵抗部材の第２電気抵抗と、の第１差に対応する第１値を検出し、
前記第２動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に第２電圧を印加し、前記第１電気抵抗と、前記第３抵抗部材の第３電気抵抗と、の第２差に対応する第２値を検出し、
前記第３動作において、前記制御部は、前記第２導電部材に第３電圧を印加し前記第２電気抵抗と前記第３電気抵抗との第３差に対応する第３値を検出する、センサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１値、前記第２値及び前記第３値を用いた演算により得られる第４値を出力するように構成された、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第４値は、検出対象に含まれる複数の種類の検出対象物質のそれぞれの濃度に応じた値を含む、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記演算は、検出対象の他による影響の補正を含む、請求項２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第１電圧は、前記第２電圧と異なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記第２導電部材の電気抵抗は、前記第１導電部材の電気抵抗と異なる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１導電部材に第１電力が供給されたときの前記第１抵抗部材の第２温度は、第１温度よりも高く、
第２変化率差は、第１変化率差よりも小さく、
前記第１変化率差は、前記第１温度における前記第１電気抵抗の温度に対する第１変化率と、前記第１温度における前記第２電気抵抗の温度に対する第２変化率と、の差の絶対値であり、
前記第２変化率差は、前記第２温度における前記第１電気抵抗の温度に対する第２温度状態変化率と、前記第２変化率と、の差の絶対値である、請求項１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１導電部材に第２電力が供給されたときの前記第１抵抗部材の第３温度は、前記第１温度よりも高く、
第４変化率差は、第３変化率差よりも小さく、
前記第３変化率差は、前記第１変化率と、前記第１温度における前記第３電気抵抗の温度に対する第３変化率と、の差の絶対値であり、
前記第４変化率差は、前記第３温度における前記第１電気抵抗の温度に対する第３温度状態変化率と、前記第３変化率と、の差の絶対値である、請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１温度における前記第１抵抗部材の第１電気抵抗値は、前記第１温度における前記第２抵抗部材の第２電気抵抗値と異なり、
前記第１電気抵抗値は、前記第１温度における前記第３抵抗部材の第３電気抵抗値と異なり、
前記第２電気抵抗値は、前記第３電気抵抗値と異なる、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１素子は、
第１基体領域と、
前記第１基体領域の一部に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持され、前記第１検出部を支持する第１支持部と、
を含み、
前記第１基体領域の別の一部と前記第１検出部との間に第１間隙が設けられ、
前記第２素子は、
第２基体領域と、
前記第２基体領域の一部に固定された第２固定部と、
前記第２固定部に支持され、前記第２検出部を支持する第２支持部と、
を含み、
前記第２基体領域の別の一部と前記第２検出部との間に第２間隙が設けられ、
前記第３素子は、
第３基体領域と、
前記第３基体領域の一部に固定された第３固定部と、
前記第３固定部に支持され、前記第３検出部を支持する第３支持部と、
を含み、
前記第３基体領域の別の一部と前記第３検出部との間に第３間隙が設けられた、請求項１に記載のセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを用いたセンサがある。センサにおいて、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１０７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、特性の向上が可能なセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、センサは、素子部及び制御部を含む。前記素子部は、第１検出部を含む第１素子と、第２検出部を含む第２素子と、第３検出部を含む第３素子と、を含む。前記第１検出部は、第１抵抗部材及び第１導電部材を含む。前記第２検出部は、第２抵抗部材及び第２導電部材を含む。前記第３検出部は、第３抵抗部材を含む。前記制御部は、第１動作、第２動作、及び、第３動作を実施するように構成される。前記第１動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に第１電圧を印加し、前記第２導電部材に前記第１電圧を印加せず、前記第１抵抗部材の第１電気抵抗と、前記第２抵抗部材の第２電気抵抗と、の第１差に対応する第１値を検出する。前記第２動作において、前記制御部は、前記第１導電部材に第２電圧を印加し、前記第１電気抵抗と、前記第３抵抗部材の第３電気抵抗と、の第２差に対応する第２値を検出する。前記第３動作において、前記制御部は、前記第２導電部材に第３電圧を印加し前記第２電気抵抗と前記第３電気抵抗との第３差に対応する第３値を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図５（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）～図１（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、素子部１０Ｅ及び制御部７０を含む。素子部１０Ｅは、第１素子１０Ａ、第２素子１０Ｂ及び第３素子１０Ｃを含む。
【０００９】
第１素子１０Ａは、第１検出部１１Ｅを含む。第２素子１０Ｂは、第２検出部１２Ｅを含む。第３素子１０Ｃは、第３検出部１３Ｅを含む。
【００１０】
第１検出部１１Ｅは、第１抵抗部材１１及び第１導電部材２１を含む。第２検出部１２Ｅは、第２抵抗部材１２及び第２導電部材２２を含む。第３検出部１３Ｅは、第３抵抗部材１３を含む。第３検出部１３Ｅは、第３導電部材２３を含んでも良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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