氣敏傳感器的分類與工作原理以及應用詳解
氣敏傳感器是將氣體成分和濃度轉換為電信號的傳感器。在現代社會的生產和生活中,會接觸到各種各樣的氣體,需要進行檢測和控制。如化工生產中氣體成分的檢測與控制,煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測與報警,環(huán)境污染情況的監(jiān)測,煤氣泄漏、火災報警、燃燒情況的檢測與控制等。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/365246.htm氣敏傳感器的分類
氣敏傳感器的種類較多,主要包括敏感氣體種類的氣敏傳感器、敏感氣體量的真空度氣敏傳感器,以及檢測氣體成分的氣體成分傳感器。前者主要有半導體氣敏傳感器和固體電解質氣敏傳感器,后者主要有高頻成分傳感器和光學成分傳感器。由于半導體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應快、使用壽命長和成本低等優(yōu)點,所以應用很廣。本節(jié)將著重介紹半導體氣敏傳感器。
半導體氣敏傳感器的工作原理
半導體氣敏傳感器是利用半導體氣敏元件同氣體接觸后,造成半導體性質的變化來檢測特定氣體的成分或者測量其濃度。
半導體氣敏傳感器大體上可以分為電阻式和非電阻式兩類。電阻式半導體氣敏傳感器是利用氣敏半導體材料,如氧化錫(SnQ2)、氧化錳(MnO2)等金屬氧化物制成敏感元件,當它們吸收了可然氣體的煙霧,如氫、一氧化碳、烷、醚、醉、苯以及天然氣等時,會發(fā)生還原反應,放出熱量,使元件溫度相應增高,電阻發(fā)生變化。利用半導體材料的這種特性,將氣體的成分和濃度變換成電信號,進行監(jiān)測和報警。
圖4.42所示為典型氣敏元件的阻值一濃度關系??梢钥闯?,元件對不同氣體的敏感程度不同,如對乙醚、乙醉、氫氣等具有較高的靈敏度,而對甲烷的靈敏度較低。一般地,隨著氣體的濃度增加,元件阻值明顯增大,在一定范圍內,呈線性關系。
半導體氣敏傳感器的應用
由于半導體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應時間和恢復時間快、使用壽命長及成本低等優(yōu)點,所以得到了廣泛應用。按照用途、可分為檢測儀、報警儀、自動控制儀器和測試儀器等幾種類型。
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