气敏、湿敏电阻传感器的应用

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气敏和湿敏传感器

气敏和湿敏传感器

实验五气敏传感器实验实验目的:了解气敏传感器的原理与应用。

所需单元:直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、MQ3气敏传感器、主、副电源。

旋钮初始位置:直流稳压电源±4V档、F/V表置2V档、差动放大器增益置最小、电桥单元中的W1逆时针旋到底、主、副电源关闭。

实验步骤:1.仔细阅读后面附上的“使用说明”,差动放大器的输入端(+)、(-) 与地短接,开启主、副电源,将差动放大器输出调零。

2.关闭主、副电源,按图4接线。

图 43.开启主、副电源,预热约5分钟,用浸有酒精的棉球靠近传感器,并轻轻吹气使酒精挥发并进入传感器金属网内,同时观察电压表的数值变化,此时电压读数。

它反映了传感器AB两端间的电阻随着发生了变化。

说明MQ3检测到了酒精气体的存在与否,如果电压表变化不够明显,可适当调大“差动放大器”增益。

思考题:如果需做成一个酒精气体报警器,你认为还需采取哪些手段?提示:1.需进行浓度标定;2.在电路上还需增加……。

附:MQ系列气敏元件使用说明一、特点1.具有很高的灵敏度和良好的选择性。

2.具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。

二、结构、外形、元件符合1.MQ系列气敏元件的结构和外形如图4A所示,由微型AL203陶瓷管、SN02敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢网的腔体内,加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。

2.好的气敏元件有6只针状管脚,其中4个脚用于信号取出,2个脚用于提供加热电流。

图4A三、性能1.标准回路:如图4B所示,MQ气敏元件的标准测试问路由两部分组成。

其一为加热回路。

其二为信号输出回路,它可以准确反映传感器表面电阻的变化。

图4B2.传感器的表面电阻Rs的变化,是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号Vrl输出而获得的。

二者之间的关系表述为RS/RL=(VC-VRL)/VRL3。

3.标准工作条件:4.环境条件5.灵敏度特性气敏传感器实验实物连接图接线方法:1. 直流稳压电源旋钮调到±4V;2. V+插孔与f①和A③串联;3. f②与电桥平衡中②及差动放大器正输入孔②串联,并与黑色接地孔接通;4. B④与电桥平衡中④及差动放大器负输入空④相连接;5. 差动放大器输出端⑤与F/V表的Vi孔连接。

第八章 气敏湿敏传感器(讲)

第八章 气敏湿敏传感器(讲)

(1)电容—湿度特性
其电容随着环境温度的增加而增加,基本 上呈线性关系。当测试频率为l.5MHz左右 时,其输出特性有良好的线性度。对其它测 试频率,如1kHz、10kHz,尽管传感器的 电容量变化很大,但线性度欠佳。可外接转 换电路,使电容—湿度特性趋于理想直线。
C/pF 350 (f=1.5MHZ) 300 250 200 0 100 50 相对湿度/% 电容—湿度特性
(3)厚膜型气敏元件将气敏材料(如SnO2、ZnO)与一 定比例的硅凝胶混制成能印刷的厚膜胶。把厚膜胶 用丝网印刷到事先安装有铂电极的氧化铝(Al2O3) 基片上,在400~800℃的温度下烧结1—2小时便制 成厚膜型气敏元件。用厚膜工艺制成的器件一致性 较好,机械强度高,适于批量生产。 ◆以上三种气敏器件都附有加热器,在实际应用时, 加热器能使附着在测控部分上的油雾、尘埃等烧掉, 同时加速气体氧化还原反应,从而提高器件的灵敏 度和响应速度。
1)电容式湿度传感器
(a)、结构
高分子薄膜电介质电容式湿度传 感器的基本结构。
(b)、感湿机理与性能 电容式高分子湿度传感器,其上部多孔质的金电 极可使水分子透过,水的介电系数比较大,室温时 约为79。感湿高分子材料的介电常数并不大,当水 分子被高分子薄膜吸附时,介电常数发生变化。随 着环境湿度的提高,高分子薄膜吸附的水分子增多 ,因而湿度传感器的电容量增加。所以根据电容量 的变化可测得相对湿度。
氧化钌电极 感湿陶瓷
1)、结构
加热器
护圈电极
基板
电极引线
陶瓷湿敏元件结构图
2)、主要特性与性能 (a)电阻一湿度特性
MgCr2O4-TiO2系陶瓷湿度传感器的电阻一湿度特性,随 着相对湿度的增加,电阻值急骤下降,基本按指数规律下降。在 单对数的坐标中,电阻—湿度特性近似呈线性关系。当相对湿度 由0变为100%RH时,阻值从107Ω下降到104Ω,即变化了三个数 量级。

第三章__气敏[2]

第三章__气敏[2]

第三章 气敏、湿敏电阻传感器第一节气敏电阻传感器的原理及结构工业、科研、生活、医疗、农业等许多领域都需要测量环境中某些气体的成分、浓度。

例如,煤矿中瓦斯气体浓度超过极限值时,有可能发生爆炸;家庭发生煤气泄漏时,将发生煤气中毒事件;农业塑料大棚中CO 2浓度不足时,农作物将减产;锅炉和汽车发动机汽缸燃烧过程中氧气含量不正确时,效率将降低,并造成环境污染。

使用气敏电阻传感器(以下简称气敏电阻),可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量,再转换成电流、电压信号。

一、气敏电阻的构成气敏电阻的材料是金属氧化物,制作上通过化学计量比的偏离的杂质缺陷制成的。

金属氧化物半导体分为N 型半导体(如2SnO 、23Fe O 等)和P 型半导体(如O C O 、PbO )等。

为了提高某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度,合成这些材料时,还掺入催化剂,如钯Pd 、铂Pt 等。

二、气敏电阻的原理及特性金属氧化物在常温下是绝缘体,制成半导体后却显示气敏特性,其机理是比较复杂的。

但是,这种气敏元件接触气体时,由于表面吸附气体,致使它的电阻率发生明显的变化却是肯定的。

这种对气体的吸附可分为物理吸附和化学吸附。

在常温下主要是物理吸附,是气体与气敏材料表面上分子的吸附,它们之间没有电子交换,不形成化学键。

若气敏电阻温度升高,化学吸附增加,在某一温度时达到最大值。

化学吸附是气体与气敏材料表面建立离子吸附,它们之间有电子的交换,存在化学键力。

若气敏电阻的温度再升高,由于解吸作用,两种吸附同时减小。

例如,用氧化锡(S n O 2)制成的气敏电阻,在常温下吸附某种气体后,其电阻率变化不大,表明此时是物理吸附。

若保持这种气体浓度不变,该元件的电导率随元件本身温度的升高而增加,尤其在100~300℃范围内电导率变化很大,表明此温度范围内化学吸附作用大。

气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多。

为此,气敏元件在结构上要有加热器,通常用电阻丝加热,如图3-1所示。

气敏和湿敏电阻传感器图片及应用

气敏和湿敏电阻传感器图片及应用

5—补偿电阻 6-陶瓷片 7-TiO2氧敏电阻 8-进气口
9-引脚 2021/3/18
14
氧浓度传感器外形
可用于汽车 尾气测量
2021/3/18
15
汽车尾气分析
2021/3/18
16
有毒气体传感器的使用
2021/3/18
17
湿敏电阻传感器
绝对湿度:是指大气中水汽的密度,即每 一立方米大气中所含水汽的质量(克数)。
a)气敏烧结体 b)气敏电阻外形 c)基本测量转换电路
1—引脚 2—塑料底座 3—烧结体 4—不锈钢网罩 5—加热电极 6—工作电极 7—加热回路电源 8—测量回路电源
2021/3/18
3
气敏电阻外形
其他可燃性 气体传感器
酒精传感器
酒精测试仪
呼气管
2021/3/18
5
酒精传感器的选择性
2021/3/18
NH3传感器
2021/3/18
11
二、二氧化钛氧浓度传感器
半导体材料二氧化钛(TiO2)属于N型半导体, 对氧气十分敏感。其电阻值的大小取决于周围环境的 氧气浓度。当周围氧气浓度较大时,氧原子进入二氧 化钛晶格,改变了半导体的电阻率,使其电阻值增大。
2021/3/18
12
二、二氧化钛氧浓度传感器
气敏电阻
使用气敏电阻传感器(以下简称气敏电阻),可 以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量, 再转换为电流、电压信号。
气敏电阻品种繁多,主要有可测量还原性气体和 测量氧气浓度的两大类。
一、还原性气体传感器 所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子, 化学价升高的气体。还原性气体多数属于可燃性气体, 例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然 气、氢气等。 测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO 或Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活 剂及其它添加剂,按一定比例烧结而成的半导体器件。

湿敏传感器的原理与应用

湿敏传感器的原理与应用

湿敏传感器的原理与应用1. 引言湿敏传感器是一种常见的电子元件,能够感知周围环境的湿度变化,并将其转化为电信号输出。

湿敏传感器的原理与应用广泛,被广泛应用于工业领域、家用电器控制、气候监测等领域。

本文将介绍湿敏传感器的工作原理以及其应用场景。

2. 湿敏传感器的工作原理湿敏传感器的工作原理基于材料的湿度敏感性,当环境湿度发生变化时,其电阻值也会相应改变。

湿敏传感器通常由两个电极间隔一个可以吸湿的电介质组成。

当环境湿度升高时,电介质吸湿,导致电极之间的电阻值减小;相反,当环境湿度降低时,电介质的脱湿导致电极间的电阻值增加。

3. 湿敏传感器的应用场景湿敏传感器可以应用于各个领域,以下列举了几个常见的应用场景:•工业领域–空气调节和湿度控制:湿敏传感器可用于工厂的空调系统和湿度调节装置,实现自动湿度控制,提高生产效率。

–湿度计和报警系统:湿敏传感器可用于监测工业环境中的湿度,并在湿度超出预定范围时发出警报,保证生产质量和安全。

•家用电器控制–空气净化器:湿敏传感器可以监测室内空气中的湿度,根据湿度变化自动调节净化器的运行模式,提供更加舒适的环境。

–墙面湿度控制:湿敏传感器安装在墙壁上,监测室内湿度,当湿度超过设定值时,自动启动除湿装置。

•气候监测–温室控制:湿敏传感器可用于温室中的湿度控制,根据湿度变化自动开启/关闭喷雾系统,为植物提供适宜的生长环境。

–水域监测:湿敏传感器可用于监测水域中的湿度,及时发现水体污染情况。

•医疗领域–呼吸器患者监测:湿敏传感器可用于监测患者的呼吸湿度,辅助医生判断患者的健康状况。

•农业领域–农作物灌溉:湿敏传感器可以监测土壤湿度,根据湿度变化自动控制灌溉系统,提供适宜的水分供给。

4. 湿敏传感器的优势和不足•优势–灵敏性高:湿敏传感器对湿度变化非常敏感,能够在短时间内实时检测到湿度的变化。

–高精度:湿敏传感器能够提供较为精确的湿度测量结果。

–低功耗:湿敏传感器通常采用低功耗设计,提高使用寿命。

感应式传感器的类型及应用

感应式传感器的类型及应用

感应式传感器的类型及应用感应式传感器是一种能够通过感应物体的变化来检测和测量物理量的装置。

其原理是利用物理现象的性质,通过捕捉物体对周围环境的影响来获得所需的数据。

感应式传感器的种类繁多,不同类型的传感器适用于不同的应用领域和要求。

1. 光电传感器光电传感器使用光这种能量来检测和测量物体的存在、位置和属性。

常用的光电传感器包括光电开关、光电门、光电电流计等。

光电传感器可以应用于工业自动化领域,如检测产品的存在和位置,自动控制生产线的运行等。

2. 接近传感器接近传感器可以用来检测物体与传感器之间的距离。

常见的接近传感器有红外线传感器、超声波传感器等。

它们广泛应用于自动门、无人机导航、机器人感应等场景中。

3. 压力传感器压力传感器可以测量介质对传感器施加的压力。

常见的压力传感器有压阻式压力传感器、压电式传感器等。

压力传感器广泛应用于测量气体和液体的压力,如汽车胎压监测、机械工业中压力控制等领域。

4. 温度传感器温度传感器可以测量物体的温度。

常见的温度传感器有热敏电阻式传感器、热电偶等。

温度传感器广泛应用于空调、冰箱、热水器、医疗设备等领域。

5. 湿度传感器湿度传感器可以测量物体或环境中的湿度水汽含量。

常见的湿度传感器有湿敏电阻式传感器、电容式传感器等。

湿度传感器广泛应用于农业、气象、空调等领域。

6. 加速度传感器加速度传感器可以测量物体所受到的加速度大小和方向。

常见的加速度传感器有压阻式传感器、电容式传感器等。

加速度传感器广泛应用于航天、交通、体育等领域。

7. 磁性传感器磁性传感器可以测量物体所受到的磁场的强度和方向。

常见的磁性传感器有霍尔元件、磁电传感器等。

磁性传感器广泛应用于电子罗盘、电子指南针、车辆检测等领域。

8. 气体传感器气体传感器可以测量和分析大气中的气体成分。

常见的气体传感器有气敏电阻式传感器、光纤传感器等。

气体传感器广泛应用于环境监测、燃气检测等领域。

以上仅列举了感应式传感器的一部分类型及应用。

传感器第7章 气敏、湿敏传感器

传感器第7章 气敏、湿敏传感器
3.气敏传感器性能要求: 〔1〕对被测气体的敏感可逆; 〔2〕单位浓度的传导变化量大; 〔3〕对被测气体以外的共存气体或物质不敏感。 〔4〕稳定性、重复性好,响应速度快。 〔5〕对周围环境〔温度、湿度等〕依赖性小; 〔6〕使用、维护方便,性价比高。
4.气敏传感器的结构: 〔1〕电阻型半导体气敏传感器结构
1〕正特性湿敏半导瓷导电原理 2〕负特性湿敏半导瓷导电原理
〔2〕氯化锂湿敏电阻 回到第一页
第7章 气敏、湿敏传感器
单元18 气敏传感器 单元19 湿敏传感器
单元18 气敏传感器
【电路图】
【电路分析】 图示为常用的气体报警器电路,采用直热式气敏传感器,当室内可 燃性气体浓度增加时,气敏器件接触到可燃性气体而电阻值降低, 回路的电流增加,驱动峰鸣器报警。对于丙烷、丁烷、甲烷等气体, 报警浓度一般选定在其爆炸下限的1/10,通过调整电阻来调节。
〔2〕直热式气敏器件结构
〔4〕接触燃烧式气体传感器结构 〔5〕气敏二极管
5.主要特性参数 〔1〕器件电阻 〔2〕灵敏度 〔3〕响应时间 〔4〕恢复时间 〔5〕加热电阻和加热功率
〔6〕原电池式气体传感器 回到第一页
单元19 湿敏传感器
【电路图】
【电路分析】 图示为湿度检测器电路。由555时基电路、湿度传感器CH等组成
【知识要点】
1.利用半导体材料吸附气体后引起其性质发生变化的特性而制成的 器件称为气敏传感器。气敏传感器是—种气—电转换元件。 2.气敏传感器主要用于天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易 爆、有毒、有害气体的检测与预报、自动控制,检测污染气体、煤 气报警和火灾报警等。气敏传感器大体分为电阻式和非电阻式,目 前使用的大多为电阻式气敏传感器。电阻式气敏传感器是用氧化锡、 氧化锌等金属氧化物材料制作,利用其阻值随被测气体浓度改变而 变化的特性来检测气体浓度。

传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器

传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器

第2章 电阻式传感器
好好休息
第2章 电阻式传感器 3、化学实验室有害气体鉴别
下图所示为有害气体鉴别器的电路。MQS2B是烟雾、 有害气体传感器,平时阻值较高(10kΩ左右)。当有 烟雾或有害气体进入时,阻值急剧下降。
第2章 电阻式传感器
MQS2B的A、B两端电压下降时,+12V电压经 MQS2B的压降减少,使得B的电压升高,经电阻R1和 RP分压、R2限流加到开关集成电路TWH8778的⑤端。 当⑤端电压达到预定值时,①、②两端导通。
高分子式 光纤湿敏传感器 界限电流式湿敏传感器 二极管式、石英振子、SAW式、微波式、热导式等
湿敏传感器的分类
第2章 电阻式传感器
电阻式湿敏传感器
电阻式湿敏传感器是利用器件电阻值随湿度 变化的基本原理来进行工作的,其感湿特征量 为电阻值。
根据使用感湿材料的不同,电阻式湿敏传感 器可分为: 电解质式(氯化锂) 陶瓷式 高分子式
第2章 电阻式传感器
这些气敏元件全部附有加热器,它的作用是使 附着在探测部分处的油雾、尘埃等烧掉,同时加速 气体氧化还原反应,从而提高元件的灵敏度和响应 速度,一般加热到200℃~400℃。
第2章 电阻式传感器
◎气敏元件的基本测量电路 半导体式气敏传感器
的基本测量电路主要包 括两部分:即气敏元件 的加热回路和测试回路。
第2章 电阻式传感器
气敏、湿敏电阻式传感器
☆气敏电阻传感器
利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质变化, 借此来检测待定气体的成分或者测量其浓度的传感器的总称。
气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部 门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制。
气敏电阻的材料是金属氧化物
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气敏元件的基本测量电路, 气敏元件的基本测量电路
图中EH为加热电源 为测量电源, 图中 为加热电源, EC为测量电源 电阻中气敏电阻值的变 为加热电源 为测量电源 化引起电路中电流的变化, 输出电压(信号电压)由电阻Ro 化引起电路中电流的变化 输出电压(信号电压)由电阻 上取出。 特别在低浓度下灵敏度高, 而高浓度下趋于稳定值。 上取出。 特别在低浓度下灵敏度高 而高浓度下趋于稳定值。 因此, 常用来检查可燃性气体泄漏并报警等。 因此 常用来检查可燃性气体泄漏并报警等。
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当长期存放后再通电时, 当长期存放后再通电时,在一段时间内传感器阻值一般高 出正常值20 左右,而以后慢慢恢复至正常稳定值, 20% 出正常值20%左右,而以后慢慢恢复至正常稳定值, 这一特性 称作初期稳定特性 初期稳定特性。 称作初期稳定特性。初期稳定时间与传感器种类及工作温度有 直热式较长,傍热式较短。 关,直热式较长,傍热式较短。 为缩短初期恢复时间和初期稳定时间, 在开始使用时, 为缩短初期恢复时间和初期稳定时间 , 在开始使用时 , 要进行一段时间的高温处理, 同时在构成控制电路时应加延 要进行一段时间的高温处理, 时电路。若将气体敏感膜、 时电路。若将气体敏感膜、加热器和温度测量探头集成在一块 硅片上, 则构成集成气敏传感器。 硅片上, 则构成集成气敏传感器。 主要检测对象 (4) 主要检测对象 烧结型气体传感器主要用来检测甲烷、丙烷、一氧化碳、 烧结型气体传感器主要用来检测甲烷、丙烷、一氧化碳、 氢气、 酒精、 硫化氢等。 氢气、 酒精、 硫化氢等。
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烧结型气体传感器的工作特性 烧结型气体传感器的工作特性 气敏特性: CO、 碳氢化合物等( ( 1 ) 气敏特性 : 遇 H2 、 CO 、 碳氢化合物等 ( 还原性即可 燃性)气体, 材料表面层电阻率减小; 等氧化性气体时, 燃性)气体, 材料表面层电阻率减小;遇O2等氧化性气体时, 材料表面层电阻率增大。 在检测前, 材料表面已经吸着氧, 材料表面层电阻率增大 。 在检测前 , 材料表面已经吸着氧 , 所以对可燃性气体更敏感。最佳工作温度一般多在200 500℃ 200~ 所以对可燃性气体更敏感。最佳工作温度一般多在200~500℃ 范围内。为使传感器能在这样高的温度范围内稳定工作, 范围内。为使传感器能在这样高的温度范围内稳定工作,具有 高温稳定性的半导体材料只有金属氧化物, 常见的是SnO 高温稳定性的半导体材料只有金属氧化物 , 常见的是 SnO2 和 ZnO。 ZnO。 直热式的加热丝兼作电极。 其结构简单、 成本低、 直热式的加热丝兼作电极。 其结构简单、 成本低、 功耗 的加热丝兼作电极 但热容量小, 易受环境气流影响; 因加热丝热胀冷缩, 小; 但热容量小, 易受环境气流影响; 因加热丝热胀冷缩, 易使之与材料接触不良; 在测量电路中, 易使之与材料接触不良; 在测量电路中, 信号电路和加热电 路相互干扰。间接式加热丝和电极分立 有好的稳定性。 加热丝和电极分立, 路相互干扰。间接式加热丝和电极分立,有好的稳定性。
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气敏传感器能够检测气体的种-传感器及应用 传感器及应用 广东机电职业技术学院
家庭用煤气报警器
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一、气敏电阻传感器
气敏电阻是一种半导体敏感器件, 气敏电阻是一种半导体敏感器件,它是利用气体的吸附而使 电阻是一种半导体敏感器件 半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。 半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。人们 发现某些氧化物半导体材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO 发现某些氧化物半导体材料如 、 、 、 、NiO、BaTiO3等都具有气敏效应。 、 等都具有气敏效应
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家庭用液化气报警器
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一氧化碳检测仪
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矿灯瓦斯报警器电路
RK-2000P可燃气体报警器采用高档 可燃气体报警器采用高档CPU及高精度 及高精度A/D转换器设计 可燃气体报警器采用高档 及高精度 转换器设计 而成,可同时挂接多只探测器, 而成,可同时挂接多只探测器,当被检测气体浓度超过报警设定值 仪器发出声光二级报警信号,同时启动外部联动, 时,仪器发出声光二级报警信号,同时启动外部联动,从而阻止或 降低现场的危险程度,达到排除险情的目的。 降低现场的危险程度,达到排除险情的目的。
气敏电阻工作原理: 气敏电阻工作原理: 气体的成分、 气体的成分、浓度等参数变化 ↓ 电阻发生变化 ↓ 转换为电流、 转换为电流、电压信号
主要可分为:测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类。 主要可分为:测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类。
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气敏电阻工作原理动画演示
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1.还原性气体传感器 所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子, 所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子, 化学价升高的气体。 化学价升高的气体。 还原性气体多数属于可燃性气体等.氢气、 还原性气体多数属于可燃性气体等.氢气、一氧化 碳,硫化氢 ,甲烷,一氧化硫 。 甲烷, 测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO ZnO或 测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO或 等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、 Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活 剂及其它添加剂, 剂及其它添加剂,按一定比例烧结而成的半导体 器件。 器件。
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MQN型气敏电阻结构及测量电路 型气敏电阻结构及测量电路
1-引脚 2-塑料底座 3-烧结体 4-不锈钢网罩 - - - - 5-加热电极 6-工作电极 7-加热回路电源 8-测量回路电源 - - - -
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项目九:气敏、 项目九:气敏、湿敏电阻传感器的应用
功用:检测环境气体成分及浓度、 功用:检测环境气体成分及浓度、检测环境湿 度,并对其进行控制和显示的重要器件。 并对其进行控制和显示的重要器件。 应用领域:在环境保护、家用电器、消防、 应用领域:在环境保护、家用电器、消防、农 业生产和安全生产等方面。 业生产和安全生产等方面。
酒 精 传 感 器
NH3 传 感 器
传感器
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其他还原性气体传感器
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呼气管
手持数字酒精测试仪
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传感器的阻值随温度、 (2) 温湿度特性: SnO2传感器的阻值随温度、 湿度上 ) 温湿度特性: 升而有规律地减小。 因此除尽量保持恒温、 恒湿外, 升而有规律地减小。 因此除尽量保持恒温、 恒湿外, 其有效 措施是选用温湿度特性好的气敏元件及在电路中进行温湿度 措施是选用温湿度特性好的气敏元件及在电路中进行温湿度 补偿。 补偿。 初期恢复特性及初期稳定特性: (3) 初期恢复特性及初期稳定特性: 经短期存放再通 电时,传感器电阻值有短暂的急剧变化(减小),这一特性称 电时,传感器电阻值有短暂的急剧变化(减小),这一特性称 ), 为初期恢复特性,它与元件种类、存放时间及存放环境有关。 为初期恢复特性,它与元件种类、存放时间及存放环境有关。 存放时间愈长,初期恢复时间亦愈长,存放7~15天后的初期 存放时间愈长,初期恢复时间亦愈长,存放7 15天后的初期 恢复时间一般约在2 min之内 之内。 恢复时间一般约在2~5 min之内。
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例如, 用氧化锡制成的气敏元件, 例如 用氧化锡制成的气敏元件 在常温下吸附某种气 体后, 其电导率变化不大, 若保持这种气体浓度不变, 体后 其电导率变化不大 若保持这种气体浓度不变 该器件 的电导率随器件本身温度的升高而增加, 尤其在100~300℃ 的电导率随器件本身温度的升高而增加 尤其在 ℃ 范围内电导率变化很大。显然 范围内电导率变化很大。显然, 半导体电导率的增加是由于 多数载流子浓度增加的结果。 多数载流子浓度增加的结果。 氧化锡、 氧化锌材料气敏元件输出电压与温度的关系 氧化锡、 如下图( )所示。 如下图(b)所示。 由上述分析可以看出, 由上述分析可以看出 气敏元件工作时需要本身的温度 比环境温度高很多。因此 气敏元件结构上, 电阻丝加热, 比环境温度高很多。因此, 气敏元件结构上 有电阻丝加热 结构如图所示, 1和2是加热电极 3和4是气敏电阻的一对电 结构如图所示 和 是加热电极, 和 是气敏电阻的一对电 是加热电极 是气敏电阻 极。
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