3示意性示出另一传感器的实施例。此处，电阻道14’包括两个相对于穿过中央供应点的纵轴对称的蛇形线的段，此处由电压Vh’供电。如果每个段都具有奇数个弧，如图所示，则端供应点(此处为0V)位于传感器与中央点相同的一边。
[0026]采用此配置，电阻道的中央部分传递两段中的每一段的电流，且因此看到每段电流两倍的电流。如果中央部分具有与电阻道的其余部分相同的电阻率，则将消耗其余部分四倍的功率。为使加热功率均匀，可调整中央部分的尺寸以呈现道的其余部分的电阻率的四分之一。
[0027]图3中还示出示例性的电极El和E2的布线配置，以使其可在与电阻道14’相同的平面中制成。另外，该电极布线被配置为进一步降低由敏感层所承受的电场。
[0028]如图1B所示的常规的电极布线配置，具有许多曲率半径接近于零的方向变化。这导致在每个方向变化处电场的局部增强。
[0029]为降低这种效应，如图3所示，电极E1、E2的道和电阻道14’的方向变化，跟随诸如圆弧的非零曲率半径。电阻道14’的蛇形线路径可由连续的“U”形弧形成。关于电极，还试图避免具有许多直角和尖端的梳状路径。因此，两个电极E1、E2的道保持与电阻道14’平行，并且穿透每个弧。当退出弧时，离电阻道最远的电极(此处为E2)终止，而邻近电阻道的电极(此处为El)在电极E2的尖端周围实现U形转弯以返回到弧中。该布线配置有助于增加电极的相对面的长度，而不使用梳模式。
[0030]采用该电极版图技术，由蛇形线的每个弧形成一对电极道E1、E2。对的每个道的起点被连接到传感器的边上的端子，在传感器的有源带外面，道可从该端子供电并且必要时通过过孔连接到其它弧的对等(peer)道。
[0031]在电阻道14’的起始处，如图所示，电极对E1、E2在与电阻道相同的侧处开始，并从外面平行地跟随第一弧直到下一个弧，在此处开始以上描述的模式。电阻道的端处的模式可为对称。
[0032]图3的配置允许实现电极的道和电阻道处于同一平面与敏感层接触。如果电阻道14’与敏感层电接触，则该电阻道14’将在敏感层中产生电极的可干扰测量的杂散电流。
[0033]为防止这种情况，局部绝缘体可被沉积在敏感层和电阻道之间，或者敏感层可被局部地沉积在电极上。这将不利地影响敏感层的加热效率。
[0034]图3所示的电极的电力供应配置避免了当与敏感层电接触时由电阻道产生的杂散电流的效应。邻近电阻道的电极EI的道为接地(O V )，而更远的电极E 2的道由测量电压M供应。然后，任何趋于在电极的道El和电阻道14之间在敏感层中流动的电流流向地，而不能到达电极的道E2。
[0035]在这种情况下，可以互换地采用沉积于结构下方或上方的敏感层来应用图3的道结构。优选将敏感层沉积于上方，因为其然后对环境暴露出更大的表面积。
[0036]图3的配置可在更传统的结构中使用，其中电阻道14’被放置在与电极E1、E2不同平面中。那么该结构仍然提供低电场的好处。可保持电阻道和电极的比例和位置，以使投射到电阻道的平面上的电极道的版图保持在限定电阻道周围的边界外面，换言之，在传感器的有源带中避免了电阻道与电极道的交叉。
[0037]图4示出一种用于将图3所示的类型的若干结构串联的示例性技术。通过共同使用电极E2的侧面部分可将图3类型的两个结构接合。因此可以将电阻道电源电压Vh’降低到等于段的数量的一个因数，以解决期望应用的需要。
[0038]这种配置允许通过将不同的结构连接在一起，或单独使用不同的结构，将整个结构作为单个的传感器使用，因此实现了提供若干不同信号(例如，基于每个蛇形线的温度)的“多传感器”配置，例如“电子鼻”装置。
【主权项】
1.一种热敏感层传感器，包括: 绝缘基底(10)，承载敏感层(12); 以两个相邻导电道的形式的两个互补测量电极(E1、E2)，被配置为与所述敏感层(12)电接触；以及 以电阻道的形式的加热元件(14)，被布置在所述基底上，用于均匀加热所述敏感层的有源区； 其中所述电阻道(14’)包括至少三个超过所述电阻道长度的匀称间隔的电力供应点，且每个位列奇数的点由相同的第一电源电压(O)供电，而每个位列偶数的点由相同的第二电源电压(Vh’)供电。2.根据权利要求1所述的传感器，包括: 第一共用电源线路(20)，被连接到所述电阻道的所述位列奇数的点；以及 第二共用电源线路(22)，被连接到所述电阻道的所述位列偶数的点。3.根据权利要求1所述的传感器，其中投射到所述电阻道的平面上的所述电极的所述导电道的版图，保持在限定所述电阻道周围的边界外面。4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述电阻道和所述电极的所述导电道共面。5.根据权利要求3所述的传感器，其中在所述敏感层的所述有源区中所述电阻道和所述电极的所述导电道的方向变化具有非零的曲率半径。6.根据权利要求5所述的传感器，其中所述电阻道包括连续的U形弧，且所述两个导电道与所述电阻道平行，进入每个弧，最远离所述电阻道的所述导电道当退出弧时结束，而邻近所述电阻道的所述导电道当退出弧时在所述最远的导电道的末端周围形成U形转弯以返回到所述弧中。7.根据权利要求6所述的传感器，其中所述电阻道与所述导电道共面，而且还与所述敏感层电接触，邻近所述电阻道的所述导电道被设置为地电压，以致在所述电阻道和所述相邻的导电道之间的所述敏感层中流过的任何电流不干扰在所述导电道之间流过的电流。
【专利摘要】本发明涉及一种具有热敏感层的传感器，包括：承载敏感层(12)的绝缘基底(10)；采用被配置为与敏感层(12)电接触的两个相邻的导电道形式的两个互补测量电极(E1、E2)；以及采用被布置在基底上的用于均匀加热敏感层的有源区的电阻道的形式的加热元件(14)。电阻道(14ˊ)包括至少三个超过电阻道长度的匀称间隔的电力供应点，且为每个位列偶数的点供应第一电源电压(0)，而为每个位列奇数的点供应第二电源电压(Vhˊ)。
【IPC分类】G01N27/406, G01N27/22, H05B3/14, G01N27/407
【公开号】CN105659076
【申请号】
【发明人】K·阿吉尔, M·本达安, 马丁尼 V·M·莱捷
【申请人】埃克斯-马赛大学, 科学研究国家中心
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年9月29日