•   半導体ガスセンサと評価システム

　半導体ガスセンサは、基板上に酸化スズが積層された構成を持ち、これをヒータにより全体を加熱した状態で使用する。酸化スズは、清浄な空気中では酸素が表面に吸着し自由電子を吸着することにより電子の動きが妨げられる。これにより酸化スズの電気抵抗は大きくなる。この状態のセンサに還元性ガスを暴露すると、酸化スズ表面の酸素が取り除かれ、電子が自由に動けるようになり電気抵抗は低下する。半導体ガスセンサは、センサ毎に検知する還元性ガスを設定し、これに応じた表面処理などが行われている。表1に本研究で用いているセンサの種類を示す。

　次に、実験システムの構成を図1に示す。動作を始めると、マイコンは各ヒータの電圧制御を行い、内蔵のA/Dコンバータからセンサの出力値を読み取る。電源回路は、それぞれのセンサで独立しており、他のセンサへ影響が及ばないようにしている。このシステムを用いて、消毒液（アルコール）により得られたセンサの出力を図2に示す。この出力では、ヒータ電圧の変化に伴いセンサの感度が変化していることが確認できる。さらに、出力の全体としては、センサがアルコールに反応して出力電圧が増加している。この出力結果をヒータ電圧の制御が同じ状態のものを分類する。センサの出力を別にプロットした波形が図2中に示した3つの波形である。